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摘要:在输电线路中,一旦形成导线舞动的情况,通常可能会持续好几个小时,因此便会对高压输电线路产生非常大的损坏,对于输电线路的运行安全造成最为直接的威胁。所以,对于高压输电线路的在线监测过程中,基于传感器技术的导线舞动技术产生着十分重要的作用。所以在输电线路出现导线舞动问题之前,就必须要及时加以发现并采取有效的预警措施,避免问题的恶化。本文就对输电线路导线舞动的故障及防范措施加以简要的分析。
关键词:输电线路;导线舞动;范措施
引言
输电线路的舞动现象给电网的正常运转带来的很大的困扰,输电线路的舞动现象主要带来的是输电线路的跳闸、输电铁塔的横担受损害、输电线路中存在的螺栓受脱落、输电线路的引流线被破坏、输电线路的绝缘子以及间隔棒收到损害、防振锤会产生位移直至滑落。线路一旦跳闸后很难重合回去。已然成为影响高压输电线路运行是否稳定以及线路是否安全的重要因素。
1、导线舞动的机理
在输电线路中,当输电线路受到横向速度风载荷的时候,就会产生加速运动,并且线路还将经受空气动力学力矩便会产生巨大的扭曲。当扭转运动的频率与其垂直运动的频率同步时,就会发生导线舞动的情况。由于目前对于导线出现舞动的机制尚不够完全清楚,同时由于技术不够先进,所以针对预防导线舞动的措施尚未完成。然而,从导线舞动的重复性上可以看出,输电线路的舞动主要是基于一定的周期进行运动的。电线的扭动操作是产生舞动的主要原因。当大振幅线出现舞动时,它将在同一周期内形成扭转运动。对于导线本身吸收的能量,绝缘体,端子和其他金具吸收的能量的比例非常小,并且容易发生舞动的情况。导线的张力越大,其本身吸收的能量也就越少,因而也就越有利于舞动情况的形成与发展。
2、输电线路舞动形成原因分析
2.1、自然问题
由于我国气候种类较多,天气也变化多端,自然灾害的类型也比较多。一是关于输电线路中雷击问题。因为输电线路都是建造在室外,所以当有雷雨天气,很大可能会遭受雷击的影响。当输电线路受到雷击,就会影响输电线路的正常运作,影响输电的稳定性。输电线路遭受雷电袭击一般有三种常见的情况:当输电线路遭受雷电攻击时,会产生高于平常正常输电的电压;当输电线路中提前安装的避雷线装置遭受雷击,会通过避雷线将雷击反射至线路中支撑输电线路的杆塔遭受电击后,同样会导致线路中电压過大的情况。二是关于输电线路中覆冰问题。在我国大部分地区冬天的气温都低于零摄氏度,空气中的水汽会在低温情况下凝结成冰附着在输电线路上,导致大面积的输电线路覆冰的现象。根据热胀冷缩的物理原理,线路在冰的包裹中会产生收缩的物理现象,如果在遇到强对流天气,会对输电线路中的一些重要部件造成不同程度的损坏,严重的还会造成输电线路的断裂。
2.2、线路走向
判断主风向与冬季雨雪天气的路线方向之间的关系,角度为45°~90°,有利于舞动激发。如果在舞动区域中有一条线,则垂直于线轴的风向的数十个齿轮已经发生舞动,并且与其连接并且不再垂直于风向的线没有出现舞动。在这里,其他气象条件基本上与线路是相同的,并且线路的走向也会对其产生着决定性的作用。
3、防范输电线路导线舞动的措施
3.1、做好覆冰处理和防雷措施
为了避免线路覆冰,可以采用一些新型材料或者绝缘线路,对一些比较容易覆冰的部位,相关人员要涂抹一定防冻的材料,来减少由于热胀冷缩而对线路造成损坏,确保输电线路安全运行。另外,对较易遭受雷击地区,要对其地区进行全面详细的调查,按照实际调查的数据情况进行合理防治措施的采取,如进行避雷线架设,可以有效防止雷电对线路产生损害。同时,还可以对杆塔的接地电阻进行降低,来降低雷击的几率,在接地电阻的施工中,相关人员要把地极实施深埋,后借助相关设备进行自然的衔接,来发挥对雷击的强电流泄流效果,另外,还可以在较易遭受雷击杆塔进行避雷器的安装。
3.2、优化输电线路设计
输电线路避舞主要是要求在设计上尽量避开输电线路易结冰的区域,无法避开时也要尽量的减少风向与输电线路之间所成的夹角。而已实例河南电网采取的手段就是在设计手段上按照设计规范来进行参数以及裕度的设计,还是要以预防的措施为主,抑制输电线路的舞动与抵抗输电线路的舞动相结合的原则。在材料上需要所有的铁塔与耐张塔的螺帽全部采用双螺帽,对于背角钢强度的择优选取,并且间隔棒的选取必须要求的是具有阻尼性。防振锤必须要加装防滑的措施等。输电线路的绝缘子末端球头处和碗头连接处加装卡箍,防止跳线的松脱。定期的维护处理主要包括输电导线耐张力、杆塔之间的间隙、地线是否产生舞动等,对于有问题的及时更换处理显得尤为重要。
3.3、采取有效的专项排查措施
(1)螺栓排查。杆塔螺栓必须要在其投如运行之后一年以及舞动情况出现后展开防松排查措施。需要针对输电杆塔防松排查、防舞动治理的螺栓加固措施的各类工程的验收原则为:其一,对导线挂点处、横担与塔身连接部位的紧固件采取逐个验收的方式。其二,对采取“下横担以上部位进行防松加固”的杆塔,在遵循第一条验收原则的基础上,对塔头、横担、下横担附件采取防松措施的紧固件联接点,进行抽样验收,每个部位的抽样个体或点数不少于10个。(2)相间间隔棒的排查:①相间间隔棒配套金具外观检查,检查金具是否完好,金具外观是否存在锈蚀、磨损等现象;防松销、垫片等配件是否完好;检查相间间隔棒配套金具所有螺栓是否具有防松措施:销钉的安装正确与否,螺栓有没有拧紧。②相间间隔棒线夹与导线连接处检查,检查导线是否存在磨损、断股等现象;该档内防振锤有无滑移、掉抓等现象。
3.4、加强输电线路有效监测输电线路运行管理中,想要保证其安全稳定运行,还需要做好输电线路的监测工作。在新时期环境下,电力系统规模越来越大,且复杂性也是越来越高,想要实现对其有效的监测,就需要电力企业加强对智能化管理系统的建设,积极引进信息科技技术和设备。在输电线路设备的检测中,为了增加对设备监测感知的能力,可以引用计算机信息科技技术,如GIS和GPS技术等,能够实现对输电线路全天候的监测,还能够打破地形与自然条件因素的限制,且还能够实现对多现象的监测,杆塔的损坏、覆冰和地质灾害等,从而便于及时对故障位置进行确定和维修。另外,还可以引用新型设备,如成像仪和红外测温仪等,能够实现对输电线路的有效监测,便于促进对线路故障的判断和及时处理,提高线路运行安全性。
结束语
输电线路舞动主要造成了输电线路的跳闸、输电铁塔的横担受损害、输电线路中存在的螺栓受脱落、输电线路的引流线被破坏、输电线路的绝缘子以及间隔棒收到损害、防振锤会产生位移直至滑落。对于这些出现的情况进行预先的防范处理会大大减少故障的出现。通过先进的技术手段也可以使得输电线路舞动的现象被解决。再综合气象部门进行气象趋势的变化分析,为解决输电线路舞动现象提供宏观的处理依据。
参考文献:
[1] 李献忠,雷莱.架空输电线路的舞动原因及防治措施[J].仪表技术,2019(04):41-43.
[2] 薛凯允.架空输电线路覆冰脱落后的动力响应分析[D].中北大学,2019.
[3] 刘乾承.500kV输电线路舞动分析及治理探讨[J].信息记录材料,2019,20(04):226-227.
[4] 张瑞.输电线路舞动分析及防范措施研究[J].电子制作,2019(04):86-87+81.
[5] 李艳伟,王宝成,吴艳梅.输电线路舞动原因及防范措施[J].科技创新导报,2018,15(36):36+38.
关键词:输电线路;导线舞动;范措施
引言
输电线路的舞动现象给电网的正常运转带来的很大的困扰,输电线路的舞动现象主要带来的是输电线路的跳闸、输电铁塔的横担受损害、输电线路中存在的螺栓受脱落、输电线路的引流线被破坏、输电线路的绝缘子以及间隔棒收到损害、防振锤会产生位移直至滑落。线路一旦跳闸后很难重合回去。已然成为影响高压输电线路运行是否稳定以及线路是否安全的重要因素。
1、导线舞动的机理
在输电线路中,当输电线路受到横向速度风载荷的时候,就会产生加速运动,并且线路还将经受空气动力学力矩便会产生巨大的扭曲。当扭转运动的频率与其垂直运动的频率同步时,就会发生导线舞动的情况。由于目前对于导线出现舞动的机制尚不够完全清楚,同时由于技术不够先进,所以针对预防导线舞动的措施尚未完成。然而,从导线舞动的重复性上可以看出,输电线路的舞动主要是基于一定的周期进行运动的。电线的扭动操作是产生舞动的主要原因。当大振幅线出现舞动时,它将在同一周期内形成扭转运动。对于导线本身吸收的能量,绝缘体,端子和其他金具吸收的能量的比例非常小,并且容易发生舞动的情况。导线的张力越大,其本身吸收的能量也就越少,因而也就越有利于舞动情况的形成与发展。
2、输电线路舞动形成原因分析
2.1、自然问题
由于我国气候种类较多,天气也变化多端,自然灾害的类型也比较多。一是关于输电线路中雷击问题。因为输电线路都是建造在室外,所以当有雷雨天气,很大可能会遭受雷击的影响。当输电线路受到雷击,就会影响输电线路的正常运作,影响输电的稳定性。输电线路遭受雷电袭击一般有三种常见的情况:当输电线路遭受雷电攻击时,会产生高于平常正常输电的电压;当输电线路中提前安装的避雷线装置遭受雷击,会通过避雷线将雷击反射至线路中支撑输电线路的杆塔遭受电击后,同样会导致线路中电压過大的情况。二是关于输电线路中覆冰问题。在我国大部分地区冬天的气温都低于零摄氏度,空气中的水汽会在低温情况下凝结成冰附着在输电线路上,导致大面积的输电线路覆冰的现象。根据热胀冷缩的物理原理,线路在冰的包裹中会产生收缩的物理现象,如果在遇到强对流天气,会对输电线路中的一些重要部件造成不同程度的损坏,严重的还会造成输电线路的断裂。
2.2、线路走向
判断主风向与冬季雨雪天气的路线方向之间的关系,角度为45°~90°,有利于舞动激发。如果在舞动区域中有一条线,则垂直于线轴的风向的数十个齿轮已经发生舞动,并且与其连接并且不再垂直于风向的线没有出现舞动。在这里,其他气象条件基本上与线路是相同的,并且线路的走向也会对其产生着决定性的作用。
3、防范输电线路导线舞动的措施
3.1、做好覆冰处理和防雷措施
为了避免线路覆冰,可以采用一些新型材料或者绝缘线路,对一些比较容易覆冰的部位,相关人员要涂抹一定防冻的材料,来减少由于热胀冷缩而对线路造成损坏,确保输电线路安全运行。另外,对较易遭受雷击地区,要对其地区进行全面详细的调查,按照实际调查的数据情况进行合理防治措施的采取,如进行避雷线架设,可以有效防止雷电对线路产生损害。同时,还可以对杆塔的接地电阻进行降低,来降低雷击的几率,在接地电阻的施工中,相关人员要把地极实施深埋,后借助相关设备进行自然的衔接,来发挥对雷击的强电流泄流效果,另外,还可以在较易遭受雷击杆塔进行避雷器的安装。
3.2、优化输电线路设计
输电线路避舞主要是要求在设计上尽量避开输电线路易结冰的区域,无法避开时也要尽量的减少风向与输电线路之间所成的夹角。而已实例河南电网采取的手段就是在设计手段上按照设计规范来进行参数以及裕度的设计,还是要以预防的措施为主,抑制输电线路的舞动与抵抗输电线路的舞动相结合的原则。在材料上需要所有的铁塔与耐张塔的螺帽全部采用双螺帽,对于背角钢强度的择优选取,并且间隔棒的选取必须要求的是具有阻尼性。防振锤必须要加装防滑的措施等。输电线路的绝缘子末端球头处和碗头连接处加装卡箍,防止跳线的松脱。定期的维护处理主要包括输电导线耐张力、杆塔之间的间隙、地线是否产生舞动等,对于有问题的及时更换处理显得尤为重要。
3.3、采取有效的专项排查措施
(1)螺栓排查。杆塔螺栓必须要在其投如运行之后一年以及舞动情况出现后展开防松排查措施。需要针对输电杆塔防松排查、防舞动治理的螺栓加固措施的各类工程的验收原则为:其一,对导线挂点处、横担与塔身连接部位的紧固件采取逐个验收的方式。其二,对采取“下横担以上部位进行防松加固”的杆塔,在遵循第一条验收原则的基础上,对塔头、横担、下横担附件采取防松措施的紧固件联接点,进行抽样验收,每个部位的抽样个体或点数不少于10个。(2)相间间隔棒的排查:①相间间隔棒配套金具外观检查,检查金具是否完好,金具外观是否存在锈蚀、磨损等现象;防松销、垫片等配件是否完好;检查相间间隔棒配套金具所有螺栓是否具有防松措施:销钉的安装正确与否,螺栓有没有拧紧。②相间间隔棒线夹与导线连接处检查,检查导线是否存在磨损、断股等现象;该档内防振锤有无滑移、掉抓等现象。
3.4、加强输电线路有效监测输电线路运行管理中,想要保证其安全稳定运行,还需要做好输电线路的监测工作。在新时期环境下,电力系统规模越来越大,且复杂性也是越来越高,想要实现对其有效的监测,就需要电力企业加强对智能化管理系统的建设,积极引进信息科技技术和设备。在输电线路设备的检测中,为了增加对设备监测感知的能力,可以引用计算机信息科技技术,如GIS和GPS技术等,能够实现对输电线路全天候的监测,还能够打破地形与自然条件因素的限制,且还能够实现对多现象的监测,杆塔的损坏、覆冰和地质灾害等,从而便于及时对故障位置进行确定和维修。另外,还可以引用新型设备,如成像仪和红外测温仪等,能够实现对输电线路的有效监测,便于促进对线路故障的判断和及时处理,提高线路运行安全性。
结束语
输电线路舞动主要造成了输电线路的跳闸、输电铁塔的横担受损害、输电线路中存在的螺栓受脱落、输电线路的引流线被破坏、输电线路的绝缘子以及间隔棒收到损害、防振锤会产生位移直至滑落。对于这些出现的情况进行预先的防范处理会大大减少故障的出现。通过先进的技术手段也可以使得输电线路舞动的现象被解决。再综合气象部门进行气象趋势的变化分析,为解决输电线路舞动现象提供宏观的处理依据。
参考文献:
[1] 李献忠,雷莱.架空输电线路的舞动原因及防治措施[J].仪表技术,2019(04):41-43.
[2] 薛凯允.架空输电线路覆冰脱落后的动力响应分析[D].中北大学,2019.
[3] 刘乾承.500kV输电线路舞动分析及治理探讨[J].信息记录材料,2019,20(04):226-227.
[4] 张瑞.输电线路舞动分析及防范措施研究[J].电子制作,2019(04):86-87+81.
[5] 李艳伟,王宝成,吴艳梅.输电线路舞动原因及防范措施[J].科技创新导报,2018,15(36):36+38.