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风致输电线路故障问题分析(3)

北极星电力网技术频道    作者:代生丽 马超 赵震 刘威加   2012/9/13 11:49:11   

 关键词:  微风振动 输电线路

2.1风致导线故障控制措施

对于微风振动,目前工程上常用的措施主要有:(1)利用线路上各组成部件本身特性或选用适宜的设计参数,达到减弱或消除导线的微风振动。(2)在导线上安装有效的消振装置(防振锤、阻尼线等),振动时,导线带动消振装置一起振动,导线的振动能量被消振装置吸收,降低了导线的振动强度,从而起到对导线的保护作用。(3)在导线上安装有效的保护措施(护线条、防振线夹等),以保证线路在发生微风振动时不至于引起导线的损伤。

对于舞动,目前工程上根据其形成的因素:覆冰及其截面形状、风速及其风向、导线系统自身参数,着手于与此相应的防舞动措施。从气象条件考虑,避开易于形成覆冰的区域与线路走向;从机械与电气的角度,提高线路系统的抵抗舞动的能力;目前的防舞措施主要遵循“避舞”、“抗舞”、“抑舞”的原则。避舞,即在规划、勘测、设计阶段就要充分考虑防舞要求,预先排除舞动发生的外因,灵活机动地采取避舞措施。具体做法如:认真调查气象资料,合理划分舞动区,合理选择路径和走向,在易覆冰区采取必要的防冰措施。抗舞,即在线路设计和运行时,采取不要的措施来阻抗舞动的产生,减少舞动造成的伤害。具体做法如:合理确定导线在塔头上布置设计;在强舞动区合理选择导线和金具;强舞动区内普通档距的线路可采用双联双线夹以增加线夹出口处导线抗弯强度等。抑舞,即在线路设计运行时,采取必要的措施来抑制舞动的产生。具体做法如下:在线路上安装相间间隔棒或防舞器(如失谐摆、抑制扭振型防舞器、双摆防舞器、整体式偏心重锤等),通过改变导线特性起到抑舞的作用;通过各种防覆冰措施来达到抑制舞动的目的;提高导线的运行张力和缩短档距也能收到抑制舞动的效果。

对于风偏故障,目前工程上常用的措施有:(1)优化设计参数,提高安全裕度。在设计阶段高度重视微地形气象资料的收集和区域划分,根据实际的微地形条件合理提高局部风偏设计。对恶劣气象频现的事故多发地区的线路适当增加空气间隙裕度,以减小线路投运后遇恶劣天气时出现跳闸的可能性。对现有风偏角计算模型进行修正,考虑风向与水平面不平行与导线摆动时张力变化对风偏角及最小空气间隙距离的影响。(2)采取针对性防风偏闪络的措施。运行中,对发生故障的耐张塔跳线串的外角跳线加装跳线绝缘子和重锤;对发生故障的直线塔的绝缘子串加装重锤。单串若加重锤达不到要求,可将其改为双串倒V型,以便加装双倍重锤。安装重锤时应尽量避免在悬垂线夹附近安装。

对于大风故障,目前工程上常用的措施有:(1)设计上:提高杆塔设计的安全系数,增强杆塔,导线等抗风性能。(2)运行维护方面:风季应加强巡查,及时处理线路自身缺陷。特殊地段(如风口、山顶、大档距、大高差、河水冲刷等地区)的杆塔进行防风强化处理:如加拉线、加固基础等。(3)严格竣工验收,对施工遗留的缺陷必须及时处理。

对于次档距振荡,相对来说,国内对次档距振荡的研究深度不够,理论研究也在逐渐完善中,对如何进一步有效的阻止次档距震荡的发生仍有很多不足。目前我国分裂导线次档距振荡防御主要根据国内外导线舞动的基本原理进行控制,工程上一般采取增大分裂导线的间隔距离,缩短导线次档距长度,采用不同的导线排列方式,以及采用柔性间隔棒等控制措施。

2.2风致杆塔故障防护措施

根据目前的输电线路运行和管理经验,对风致输电杆塔倒塌灾害进行了分析和总结,提出以下参考对策。(1)建立相应比较完善的风事故预警体系、应急机制以及故障后快速恢复机制,加强输电线路风的危险性分析。在已有的灾害性风事故的工程数据和研究的基础上进行全面的分析和风险评估,尤其是对台风、飑线风等极端强风灾害可能造成的输电线路大面积瘫痪的分析和评估。(2)积极开展输电线路的抗风研究,通过对输电塔一线耦联体系现场测试以及风洞试验的相关研究,深入了解输电线路抗风特性,以计算机辅助模拟,现场风振实测和风洞试验的数据研究为基础,进行输电杆塔抗风的合理化设计方法研究。(3)研究杆塔抗风的新技术,推广使用先进可靠的杆塔抗凤的新装备来提高输电线路的风灾防御能力。同时,加强相关科研投入力度,与气象部门充分合作,做好输电线路在风灾发生前的预警工作,发生后的快速恢复工作。

3 结语

由于近年来,极端的自然灾害频繁发生,而且随着社会和经济的发展,越来越多的高电压等级的输电线路逐步在勘察、设计、建造中。而输电线路等级越高,其对风的敏感度就越来越强,风致输电线路故障的问题也会越来越突出,因此,为保证输电线路的安全稳定运行,针对各种风致输电线路故障,要从根本抓起,从线路设计做起,在线路的施工、验收、运行维护阶段,严格地按照相关的规程规范进行操作,并根据近年来极端气候频发的态势,进一步增大设计时的安全裕度,有效地防止风对输电线路的危害。同时,越来越多的工程仿真软件(~IIANSYS、C0MS0L等)也在逐步成熟的运用到风荷载对输电线路的作用的仿真模拟上,对于风对塔线耦合影响的模拟,已经得了很好的效果,为工程实际提供了很重要的参考价值。总之,风致输电线路故障越来越受到电力部门和学术、工程界的科技工作者的重视。

参考文献

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来源:科技资讯
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