220kV输电线路导线防舞动设计研究

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年第3卷第18期   作者:梁金录
[导读] 输电线路导线在特殊条件下产生的舞动,给线路的安全运行带来了很大的影响,本文对架空输电线路导线舞动情况进行调查分析,提出几种防舞动的措施,进行经济比较
        梁金录
        宁夏回族自治区电力设计院有限公司 宁夏 银川 750001
        摘要:输电线路导线在特殊条件下产生的舞动,给线路的安全运行带来了很大的影响,本文对架空输电线路导线舞动情况进行调查分析,提出几种防舞动的措施,进行经济比较。
        关键词:输电线路;防舞动;研究
1 线路舞动分析
        导线舞动是导线振动的一种, 它不同于微风振动和次档距振动,舞动是一种低频高幅振动,这种振动与架空线固有频率谐振,振幅很大,在大档距中可能达到十几米。导线舞动在横向为椭圆形垂直运动,在纵向为波浪形沿导线传播, 档距内大多有2 个点的振幅最大,当风向与线路方向平行时,如果风与导线有夹角时,可以将风分解为垂直导线和平行导线的两个力,由于导线有弧垂,在一半档距中风力作用在导线的下表面,在另一半档距中风力作用在导线的上表面,同样可以将风作用于导线的力分解成垂直和平行于导线的力,垂直于导线的力可以使导线向上或向下运动,此种解释适用于导线没有覆冰时产生的舞动。
2 工程舞动调查及舞动区划分
        本文以宁夏某220kV双分裂导线输电线路为例,根据系统规划及分析计算,该工程导线截面采用2×400mm2。气象条件:最低气温-30℃、年平均气温10℃、基本风速27m/s、设计覆冰5mm、最高气温40℃。
        宁夏地区属于温带大陆性气候区,冬季严寒,夏季酷热,降水集中,四季分明,年降水量较少,集中在夏季。由于远离海洋,湿润水汽难以到达,因而干燥少雨。
        宁夏地区输电线路舞动的特点:(1)从以往舞动故障中看出已知风向与输电线路轴线夹角的舞动故障中,45°~90°占绝大多数,而60°~90°又是最多。即当线路走向与风向夹角大于45度时导线易产生舞动,而且该夹角越接近90°则舞动的可能性越大。(2)四周无屏蔽物的开阔地带(如湖泊、平地等)、无遮蔽物的开阔通道、或山谷风口能使均匀的风持续吹向导线,这些地区是容易发生舞动的地带。
        根据《宁夏电网舞动分布图》(2016版)划分,本工程线路沿线属于2级舞动区。
3 防舞措施及技术经济比较
3.1防舞装置主要种类
        自从高压输电线路产生舞动以来,我国一直在进行着高压输电线路的探索工作,经过我国电力工作者不懈的努力,已经创造出众多的防舞动装置,主要防舞装置有线夹回转式间隔棒、相间间隔棒、双摆防舞器、失谐摆、偏心重锤、动力减振器等对线路舞动有抑制作用的防舞器,具体防舞装置及其主要特性见表1。
3.2线路双分裂导线防舞装置经济比较
        以220kV双分裂导线档距400m为例进行防舞装置经济比较,防舞装置选择线夹回转式间隔棒、绞结式相间间隔棒、线夹回转式双摆防舞器、FR防振锤、防舞减震器、防舞鞭六种,经济比较结果如表2。

        以上价格均为材料价,总价不含施工安装费。从上表可以看出,采用FR型防振锤费用最省,采用防舞鞭费用最高,其他防舞措施费用由低到高依次为:绞结式相间间隔棒、防舞减震器、线夹回转式间隔棒+线夹回转式双摆防舞器。
4 结论
        输电线路安全稳定运行关乎整个电力系统的稳定运行,本文结合多年的工作经验和现场实际,通过设计分析研究,提出以下防舞动措施:
(1)选择路径时,在技术经济指标允许的条件下,尽可能避开电线易覆冰易舞动地段。无法避开时,尽可能减小冬季风向与线路走向间的夹角。
(2)根据设计计算结果,适当提高金具强度,与铁塔相连的第一金具强度提高一个等级。
(3)耐张塔、紧邻耐张塔的直线,重要交叉跨越段铁塔,全塔(含脚钉)均采用双螺母,外螺母为防松型防缷螺母。
(4)适当缩小档距,降低杆塔高度。
(5)采用加装相间间隔棒的方式进行防舞动,线夹采用预绞丝式悬垂线夹。
参考文献:
[1]黄晓舟,杨帆.架空输电线路舞动及防范对策初探. [J].湖北电力?,2011,35(3):49-50.
[2]傅观君,王黎明,关志成,张欢。架空输电线路分裂导线扭转刚度及舞动机理分析[J].高电压技术,2013,39(05):1273-1280.
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