架空輸電線路導(dǎo)線舞動原因及防范對策

曾 健

（湖南省送變電工程有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引 言

舞動故障是架空輸電線路日常運(yùn)行中，比較特殊的一種故障形式。該故障更多是發(fā)生在雨雪天氣比較多的地區(qū)，因此是我國北方地區(qū)輸電線路運(yùn)行中常見的一種故障形式。架空輸電線路發(fā)生舞動故障的概率比一般形式的輸電線路要高得多，影響范圍以及產(chǎn)生的危害相對也都比較大，因此一旦發(fā)生就會給電力企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。必須要給予其足夠的重視，要制定全面的預(yù)防處理對策，在最大程度上保證輸配電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行[1]。

1 輸電線路舞動分析

進(jìn)入冬季之后，風(fēng)雪天氣就會逐漸來臨。風(fēng)雪較大、較多時，就會在輸電線路的導(dǎo)線上覆蓋大量的冰。由于冰本身具有一定的自重，因此就會使輸電線路上的導(dǎo)線發(fā)生搖晃，從而產(chǎn)生大幅度的偏心現(xiàn)象，再經(jīng)過風(fēng)的作用，被冰覆蓋的導(dǎo)線就會發(fā)生不同頻率的振動。通常，架空輸電線路導(dǎo)線振動的頻率會保持在0.1～0.3 Hz，振動的幅度最大也能夠達(dá)到10 m 以上。舞動故障的幅度大小，一般會受到外在因素的影響，這些因素主要包括有：（1）輸電線路上覆冰的多少；（2）風(fēng)對輸電線路產(chǎn)生的激勵效應(yīng)；（3）輸電線路本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)。對于輸電線路的舞動故障，其產(chǎn)生以及變化都具有一定的規(guī)律性。

由于一旦發(fā)生輸電線路的舞動故障，就必然會對整個輸電線路產(chǎn)生巨大的影響，因此在對輸電線路進(jìn)行設(shè)計時，要能夠考慮到舞動故障可能會帶來的影響，要能夠采用新型的線路設(shè)計方法來進(jìn)行設(shè)計。與傳統(tǒng)的單線回路設(shè)計相比較，新型的線路設(shè)計方法具有較強(qiáng)的抗舞動能力，但是如果環(huán)境影響因素較強(qiáng)，依然需要采用人工預(yù)防處理的方式來加以干預(yù)。在新型線路設(shè)計下，導(dǎo)致舞動故障繼續(xù)出現(xiàn)的原因有：（1）新型輸電線路的架設(shè)高度相對比較大；（2）新型導(dǎo)線的截面面積也比較大；（3）新型輸電線路中采用的導(dǎo)線還存在一定數(shù)量的分裂導(dǎo)線，在風(fēng)荷載的作用下非常容易出現(xiàn)舞動故障，如果線體是按照垂直方向進(jìn)行舞動的，則會產(chǎn)生非常大的弧垂[2]。

2 輸電線路舞動所造成的危害

不管輸電線路發(fā)生舞動的幅度有多大，都會給整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成巨大的威脅和影響，尤其會對整個高壓線路網(wǎng)帶來巨大的影響[3]。

2.1 輸電線路的舞動會引起電網(wǎng)的停運(yùn)

如果輸電線路是在外界環(huán)境因素的影響下出現(xiàn)舞動，其持續(xù)的時間較長，影響范圍較大，則會進(jìn)一步導(dǎo)致輸電線路其他類型故障的產(chǎn)生，嚴(yán)重時會導(dǎo)致整個電力輸電系統(tǒng)的癱瘓，帶來的經(jīng)濟(jì)損失則是巨大的。舞動故障導(dǎo)致的電網(wǎng)系統(tǒng)停運(yùn)，通常是因為舞動故障導(dǎo)致電網(wǎng)內(nèi)部的機(jī)構(gòu)受到了巨大的損傷，如果工作人員沒有及時采取措施進(jìn)行維護(hù)，則會導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)永久、不可逆的損傷，進(jìn)而會出現(xiàn)大面積、長時間的停電現(xiàn)象。

2.2 輸電線路的舞動會導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的停運(yùn)

如果架空線路的導(dǎo)線在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)舞動故障，首先會導(dǎo)致的負(fù)面影響因素就是輸電線路的短路與跳閘。如果舞動故障的持續(xù)時間較長，則還會導(dǎo)致輸電線路內(nèi)部結(jié)構(gòu)的螺栓出現(xiàn)松動，從而出現(xiàn)斷線以及斷股以及零件的損壞，使相關(guān)聯(lián)的機(jī)械設(shè)備發(fā)生破壞。

3 輸電線路舞動的防治對策

3.1 采用舞動試驗技術(shù)來進(jìn)行有效的防治

隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的人開始意識到舞動故障的危害性，并且也開展采用措施來對舞動故障進(jìn)行預(yù)防與處理。各個部門都加大了對舞動故障的研究力度，也結(jié)合實(shí)際情況突出了相應(yīng)的理論策略，但是理論僅僅是停留在書面上，與實(shí)際運(yùn)用之間還存在非常大的差別，是現(xiàn)階段舞動故障仍然無法得到完全控制的主要原因。所以，為了能夠?qū)€路舞動進(jìn)行更好的處理與管理，要能夠?qū)⑾嚓P(guān)的理論知識向著具體技術(shù)的方向轉(zhuǎn)變，加大對技術(shù)措施的研究力度，并以此來達(dá)到有效防治的目的。現(xiàn)階段，通過舞動試驗?zāi)軌驅(qū)芸蛰旊娋€路的舞動故障進(jìn)行仿真模擬，并對相關(guān)的試驗方法進(jìn)行靈活的運(yùn)用，在模擬的過程中獲得防舞設(shè)計的各項技術(shù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的突破[4]。

3.2 安裝防舞動裝置

在進(jìn)行舞動故障處理時，要能夠結(jié)合舞動現(xiàn)象的具體狀況，選擇性的使用雙擺防舞器以及間隔棒來起到一定的防舞動效用。但是從實(shí)際發(fā)展來看，安裝這些防舞動裝置并不能起到良好的防舞動效果，因此電力部門還需要加大對新型防舞裝置的研究力度，要盡可能提高防舞裝置的技術(shù)強(qiáng)度，要保證這些防舞裝置在實(shí)際使用時，能夠產(chǎn)生良好的防舞效果。近年來，電力企業(yè)和相關(guān)部門研究出了具有粘黏性的阻尼裝置。經(jīng)過實(shí)測發(fā)現(xiàn)，該裝置有著非常好的防舞動效果，因此得到了大規(guī)模的推廣使用，在一定程度上降低了舞動故障的發(fā)生概率。

3.3 給予防舞動監(jiān)測足夠的重視

從眾多的舞動故障案例來看，氣候因素是導(dǎo)致舞動故障出現(xiàn)的最主要因素，因此要想加強(qiáng)對輸電線路舞動故障的防治與控制，就要從氣候監(jiān)測入手。現(xiàn)階段，主要采用的是在線監(jiān)測的氣象監(jiān)測方式，能夠?qū)Ξ?dāng)期的氣象信息進(jìn)行準(zhǔn)確的收集與掌握，并且能夠掌握氣象資料的實(shí)時變化狀況。一旦發(fā)現(xiàn)架空輸電線路存在異常情況，在線監(jiān)測系統(tǒng)就會在最短的時間內(nèi)將相關(guān)的狀況進(jìn)行上傳，工作人員就能夠掌握實(shí)時信息，采取應(yīng)對措施。

3.4 輸電線路舞動的外界條件控制

在采取措施對架空輸電線路的舞動故障進(jìn)行防治與應(yīng)對的過程中，為了取得更好的防治效果，要能夠從舞動故障產(chǎn)生的根本原因入手，從源頭來對其進(jìn)行有效的防治。在防治工作開展的過程中，首先需要明白舞動故障一定是由于某一確定的影響因素所形成的，所以相關(guān)人員要搞清楚導(dǎo)致舞動故障出現(xiàn)的因素，之后在此基礎(chǔ)上采取針對性的應(yīng)對措施。

4 輸電線路舞動研究中需要進(jìn)一步深化的問題

4.1 輸電線路舞動仿真技術(shù)的研究

線路的舞動故障實(shí)際上屬于一種非線性的故障問題，因此在開展針對性研究工作時存在一定的局限性。尤其是在輸電線路結(jié)構(gòu)設(shè)計工作開展的過程中，其結(jié)構(gòu)設(shè)計變得越來越復(fù)雜，建設(shè)規(guī)模也變得越來越大，因此更容易受到外界因素的影響。在未來研究工作開展的過程中，可以采用模擬仿真以及數(shù)值計算的方式對架空輸電線路的舞動故障進(jìn)行更加深入的研究。

4.2 對防舞技術(shù)進(jìn)行深入研究

在未來電力行業(yè)的發(fā)展過程中，加強(qiáng)對防舞技術(shù)的研究是必然。同時，加強(qiáng)對新型防舞技術(shù)的研究，對提高線路運(yùn)行的穩(wěn)定性也有著非常積極的作用。在我國電力事業(yè)的發(fā)展過程中，防舞技術(shù)的研究工作一直都在開展，也出現(xiàn)了一代又一代的新型防舞技術(shù)，但是為了取得更好的防舞效果，技術(shù)人員仍然在進(jìn)行不斷的研究。現(xiàn)階段，較為先進(jìn)的防舞裝置有雙擺防舞器以及相間間隔棒等，但是在實(shí)際使用中仍然存在缺陷，還需要不斷進(jìn)行研究。

5 結(jié) 論

隨著國民經(jīng)濟(jì)的增長以及人們生活水平的不斷提升，用電需求量也在不斷的增加，對供電系統(tǒng)的運(yùn)行效率和運(yùn)行可靠性提出了非常高的要求。因此，加強(qiáng)對輸電線路舞動故障的研究也是時代發(fā)展的必然趨勢，要能夠采用更加先進(jìn)的技術(shù)手段，做好架空線路舞動故障的防治工作，即使在線路運(yùn)行時出現(xiàn)舞動故障，也要能夠在最短的時間內(nèi)采取措施進(jìn)行解決，推動電力行業(yè)能夠更好更快發(fā)展。