简析500kV输电线路舞动情况分析及治理措施

简析 500kV输电线路舞动情况分析及治理措施

吕迪

四川科锐得实业集团有限公司

摘要：输电线路在运行过程中常常会出现舞动现象，主要的影响因素是恶劣天气，比如降水过多、温度较低、较高、风力较大等。如果出现这些情况，输电线路在运行过程中的间隙会逐步减少，从而引发跳闸或引流线损害的问题。为了解决这些问题，所有人都应该在明确其舞动的实际情况基础上，采取行之有效的措施，进一步减少恶劣天气对输电线路舞动产生的不利影响。本文就500kV输电线路舞动情况分析及治理措施做简要探讨。

关键词：500kV；输电线路；舞动情况

由于舞动情况也是属于故障的一种，所以一旦输电线路中存在，不仅会造成一些不可预见的安全事故，同时也会影响到这一地区电网的正常工作，为了进一步分析舞动现象出现的原因，不仅要对输电线路的运行实况与性质有着清晰的了解，同时还需要根据以往输电线路存在故障的实际情况，找到那些会影响到其运行稳定性的因素。

一、500kV输电线路舞动情况

输电线路存在舞动状况时的天气特征比较明显，一般是恶劣天气，比如在受到冷空气影响，导致这一地区出现持续性的恶劣天气状况，气温始终在0℃左右。再比如这个地区已经发布了风暴潮蓝色警报，风力逐渐增大，甚至出现10级以上大风。在这种大风的恶劣天气下，500kV输电线路舞动时间超过10小时，还会引发多次的跳闸，导致电网结构遭到破坏。据调查显示在跳闸的线路中，其中有一半以上都是同塔双回垂直排列线路，这也就说明了这一线路发生舞动的跳闸比例是非常高的。在持续处于恶劣天气的情况下，这时的输电线路已经发生舞动状况，并且由于其还会具有较为稳定的风纪力，因此总是重复性的跳闸，导致线路的重合不太成功。另一方面，单回线的输电线路由于水平不直，距离比较远，因此不同导线之间存在的舞动情况，基本上不太可能会造成相间短路，反而会形成引流线，对塔身进行放电，随着舞动问题的加剧，引流线舞动的轨迹范围也变得越来越广。总而言之，如果这些导线舞动的特征呈现低平高福，并且持续时间较长所产生的危害性是比较大的，必须要采取有效的措施予以解决。

二、舞动原因分析

架空的输电线路存在舞动的主要原因是其截面形状已经发生了改变，比如线路表面覆盖冰或者是其他有可能会导致线路截面形状发生改变的原因，这是舞动出现的机理。一般情况下输电线路出现的舞动频率较低，振幅较大，所以这一问题是比较复杂的，属于流固耦合问题。绝大部分舞动情形都是由于线路覆冰引起的，并且这种覆冰不对称，也就是说背风的方向比较薄，迎风的方向比较厚。另一方面，500kV输电线路的舞动情况还与线路所处的地形特点有关，根据资料形式，发生多次舞动的线路一般所处的地带都是迎风侧，并且极其开阔，同时，截面积大小和线路的多少都是造成舞动问题严重与否的因素，都是前者比后者更容易发生^［1］。其次，引发舞动的主要因素有三个方面，分别是线路覆冰、风激励以及线路结构与参数。线路覆冰是指浮冰厚度为2.5~48㎜，同时空气湿度较大，温度一般是-5-0℃以及风速能够促使空气中水滴的运动。风激励来源于稳定的层流风，如果输电线路所处于的环境极其开阔，并没有屏蔽物，这种情况下很容易发生舞动。线路结构与参数是指分裂线路比单线路的舞动频率更高。由此可见，舞动原因则是因为恶劣天气导致风力、降水、降温的不正常。

三、防舞动治理要求

首先要加强对于防舞动装置和防舞动技术的创新与改造。由于不同的防舞动装置还可以组合使用。而防舞动技术包括提高关键部位强度、改变线路走向，避开容易发生舞动地带等。针对单回500kV输电线路来说，可以利用线夹回转式间隔棒以及失鞋谐摆等防舞动装置。总而言之，在研究500kV输电线路的过程中，舞动故障产生的内外部原因都是因为500kV输电线路受到恶劣天气的影响，导致设计规范要求被打破。很多情况下，设计阶段的不规范才是造成输电线路产生内部故障的主要原因，比如参数和裕度并没有规范，所以导致已经铺设好的输电线路，在运行过程中，一旦面临一些复杂的外部环境，是毫无抵抗能力的。为了进一步加强输电线路的抗压能力，必须要在设计阶段合理布局，规范好所有的参数，同时还需要根据实际地区的环境去设计线路的敷设和运行路线。毕竟总会存在某些地段会出现较多的恶劣天气，所以必须要做好预防措施。

四、舞动情况治理措施

（一）选择合适的线路走向与路径

输电线路的走向与路径如果合适，舞动情况的出行频率会大幅度降低。当然在选择其走向和路径是要综合所有因素，比如辐射地区的实际环境、生态以及整个线路的造价。如果这一地区常常出现冻雨的现象，所以平原开阔地带应该尽可能去避免。与此同时还需要尽可能的减少线路走向与冬季风夹角，舞动情况与夹角的大小也有着紧密的联系，只有夹角越小，才不会频繁的形成舞动。

（二）提高线路的机械强度

机械强度作为基础参数，重要性是不言而喻的，因为输电线路出现舞动的绝大部分原因，还是因为设备机械强度不足。所以也要从设备的机械强度这一方面出发，比如进一步加大电塔的宽度，以此为基础去设计合理的塔高。其次，要增强电塔的安全系数，从而提高其荷载能力。如果某些地区存在较高频率的舞动情况，还需要加强电塔杆中螺栓的防松性能，总而言之，要以这些地区的实际情况为舞动强度的标准。500kV输电线路舞动治理的原则不仅包括避开、抑制和抵抗，同时还要根据设计原则，尽量避开那些容易结冰的区域，尽可能地减少风向与500kV输电线路之间形成的夹角，也就是说还是以预防的措施为主，通过抑制和抵抗相结合，在材料的应用上使用具有耐张力较强的双螺帽，增内部强摩擦，在500kV输电线路的绝缘子末端与连接柱加装卡箍，防止线路的松解。

（三）加强防舞装置的设计

在一些存在微地形、微气象的地区，500kV输电线路发生舞动可能性是比较大的，并且所呈现出的舞动强度也很高，在这种情况下，线路走向和路径的合理性并不是预防无动情况的唯一办法，甚至在提高机械强度之后，也无法确保其安全运行，所以这就要在线路设计和建设的期间加强防舞装置的设计^［2］。

结束语：

综上所述，500kV输电线路舞动导致500kV输电线路的跳闸、输电铁塔的损害，所以为了避免这些问题，必须要先对这些已经出现的情况进行防范处理，进一步减少故障出现的频率。同时还要创新技术手段解决500kV输电线路舞动现象，并结合气象趋势的变化为500kV输电线路舞动现象的解决，提供数据支持。

参考文献：

［1］谢志奇, 仇张晓. 简析500kV输电线路舞动情况分析及治理措施[J]. 工程技术(全文版), 2019(2):00126-00126.

［2］李相栋. 500kV输电线路舞动情况分析及处理[J]. 电力安全技术, 2019, 16(006):7-10.