首页专业论文技术应用政策标准解决方案常用资料经验交流教育培训企业技术专家访谈电力期刊
您现在的位置:北极星电力网 > 技术频道 > 解决方案 > 架空线路振动原因与防振措施的探讨(3)

架空线路振动原因与防振措施的探讨(3)

北极星电力网技术频道    作者:刘新民,董振祥   2012/6/11 10:45:29   

  所属频道:  火力发电    关键词:  架空线路 风振动 防振措施

导线舞动很少发生,它主要发生在架空线复冰且有大风速的地区。当导线复冰厚度达3毫米以上,复冰厚度又不均匀,使导线弧垂三相不等,汽温在0° 左右,如遇大风则很容易发生舞动。在线路本身方面容易引起舞动的因素是:导线截面大(直径超过40毫米);分裂导线根数较多;导线离地面较高,弧垂较大不均等。在电气方面:线路容易发生电晕的地区;变电站出线有端发生短路,短路电流较大的线段。

目前国内对导线舞动的形成尚在研究中。架空线在运行中,能使导线舞动的力有三个:一个是风力,最大风速超过气象区设计标准,或导线复冰时风速过大。第二是电动力,送电架空线发生电晕时,要消耗电能发热,不仅增加线路电能损耗,而且严重时将导致导线和线路金具、绝缘子表面被烧毁,线路电晕放电使三相绝缘子闪络造成相间的短路故障。第三是外力。

线路发生短路时,因流过很大的冲击短路电流,会使导线间产生很大的电动力,也能使导线发生舞动,10kV配电线路也会发生舞动。例如涿鹿供电分公司,在110kV变电站10kV出线端,曾有4条10kV线路因在首段发生永久性短路故障,产生的电动力在短路点前侧导线发生舞动,并在较大的档距内(80m),使三相导线缠绕在一起,而且都是在气温较高风速很小的情况下发生的。

根据毕奥—沙瓦定律法:当线路发生三相短路时,三相导线流过的短路电流值相等且方向相同,中间B相受到A相和C相两相导线电动力的吸引力,B相受到最大的电动吸引力,可以按下式计算:

作用在两边线(A相和C相)的电动吸引力,最大值可按下式计算:

两相短路时,导线流过的短路电流相反,两相产生的电动力相互排斥,其最大电动力可按下式计算:

线路开关能闸后,经0.5秒重合闸动作,开关再次合闸在故障点上,短路冲击电流又使导线所受的电动力增大,其值就是把第一次最大的电动力Fmax乘上动态应力系数β=1.3,Fmax= Fmax×β(N)。导线在Fmax作用下,使导线振动增大,成为强迫振动,原有的振动频率和强迫振动频率很接近,导线就会发生共振,使导线的振幅值增大,且又有摆动,导线在吸引或排斥电动力的作用下发生舞动。严重时,使三相导线缠绕在一起。

2.2防止架空线舞动的技术措施

2.2.1覆冰

在严重覆冰地区,架空线在设计和选择路径时应注意到:

(1)要调查清楚已有的线路和植物等覆冰情况(冰厚、覆冰范围)、季节风速、风向、覆冰类型,线路不要在覆冰严重地段通过。

(2)避免靠近河泊,且要求在结冰季节的下风向侧通过,避免在山峰附近风口迎风面侧通过,以免出现严重结冰现象。

(3)避免出现大档距、高杆塔,尽量不采用导线重直排列的杆塔,宜采用三角式或水平排列的杆塔,导线垂直排列时,因在风速较大的情况下,容易发生混线。导线覆冰后需脱冰,当脱冰或不均匀脱冰时会使上、下层导线跳动,发生导线与导线、导线与避雷线混线。

(4)施工架线三相导线弧垂要求一致。因导线覆冰厚度不均,三相弧垂不同,垂直比载不同,大风时导线摆动频率、振幅值不同,容易发生混线。

2.2.2电晕

送电线路导线发生电晕情况,与气候条件、海拔高度及导线截面有关,技术规程规定:在海拔高度不超过1000米的地区,送电线路如果导线直径不小于表2所列数值,一般可以不验算电晕,反之则应进行电晕校验。

表2不验算电晕的导线最小直径

2.3送电线路在沿海地区架设,由于空气比较潮湿容易发生电晕,绝缘子会闪络放电,因此应加强线路绝缘,增加悬式绝缘子的片数。

2.3.1电动力

110kV及以上电压等级的送电线路设计和施工质量都很高,运行中很少发生相间短路故障,而且导线的线间距离又大,因此就是发生相间短路时,产生的电动力也不足于使导线发生舞动混线。

10kV配电线路线长面广,经多年运行质量较差,常受到自然灾害和外力破坏,因此发生相间短路故障的机率较多。由于110kV变电站的10kV 母线,系统阻抗小,尤其在10kV线路首端发生相间短路时,短路电流较大,产生的电动力会使架空线发生舞动,又因线间距离较小,所以容易使导线缠绕在一起。

为减少事故的发生,应对多年运行质量较差的线路进行更新改造。对110kV站10kV线路首端段,杆塔水平档距最大不超过70m,导线要三角排列,线间距离为1.1米,要提高新建线路的施工质量。对三相次暂态短路电流过大的10kV配电线路,应按设备选型要求,在变电站的出口端考虑装设限流电抗器,以限制三相短路电流对配电线路的危害。

3次档距振动

次档距振动是指送电线路每相分裂导线,相邻间隔棒之间相线的振动,其频率(为1-2赫兹)和振幅(约为10-20厘米)均介于前两种振动之间,所以也有称它为次档距舞动。当风速在3米/秒,及以上的大范围内的风,风向与架空线中心线的水平夹角45度以内时,能引起各种排列方式的导线发生次档距振动,除双回路垂直排列的导线外,振动的发生与复冰无关。它的运动轨迹多为椭圆状的,个别也有竖椭园状的。次档距振动将使同相分裂导线互相鞭击,因而损伤导线和间隔棒,甚至损坏金具而使导线落地。防止次档距振动,除按上述防止振动技术措施外,分裂导线要选用LGJJ加强型钢芯铝绞线,每档安装的间隔棒数量和间隔棒之间的距离要适宜。要选用质量合格的金具,有防振功能的间隔棒和导线固定线夹。间隔棒固定分裂导线之间的距离要满足设计要求。

参考文献

(1)鲁鹏著送电线路、中国电力出版社 1991年2月

(2)周振山著 高压送电线路机械计算,水利电力出版社 1987年

(3)范锡普著 发电厂电气部分,水利电力出版社1987年11月

(4)架空送电线路设计技术规程,水利电力出版社 1989年

来源:电力自动化产品信息
友情链接
北极星工程招聘网北极星电气招聘网北极星火电招聘网北极星风电招聘网北极星水电招聘网北极星环保招聘网北极星光伏招聘网国际节能环保网光伏论坛IC资料网压力传感器招标信息分类电子资料百年建筑网

广告直拨:   媒体合作/投稿:陈女士 010-52898473点击这里给我发消息

关于北极星 | 广告服务 | 会员服务 | 媒体报道 | 营销方案 | 成功案例 | 招聘服务 | 加入我们 | 网站地图 | 在线帮助 | 联系我们 | 排行 |

版权所有 © 1999- 北极星电力网(Bjx.Com.Cn) 运营:北京火山动力网络技术有限公司

京ICP证080169号京ICP备09003304号-2 京公网安备 11010502034458号电子公告服务专项备案