1000kV交流特高压输电线路舞动区的划分

第46卷第9期

月2010年09月2010年

09

HighVoltageApparatus

Vol.46No.9

Sep.卷2010第第9期46

1000kV交流特高压输电线路舞动区的划分

陶保震1，

黄新波1，

李俊峰2，

王常飞2

(1.西安工程大学电子信息学院，陕西西安710048；2.河南超高压输变电运检公司，河南郑州450051）

摘要：随着全球大气候的变化，中国极端风雪天气愈加频繁，架空输电线路导线舞动时常发生，往往会引起线路跳闸，电弧烧伤，金具、绝缘子损坏，导线断股、断线，倒塔等严重事故，造成巨大的经济损失。因而，对高压架空输电线路舞动区的研究与划分显得尤为重要。笔者对1000kV线路进行了全线的实地调研，并且搜集了大量线路经过地区的气象资料，在分析了舞动区基本理论的基础上，结合线路经过地区的地形地貌和气象条件，对该线路进行了舞动区的划分，希望对运行单位更高效的开展运行维护管理提供一定的帮助和指导。

关键词：1000kV交流特高压；输电线路；微气象；舞动区中图分类号：TM723

文献标志码：A

文章编号：1001-1609（2010）09-0003-05

RegionDivisionofGallopingfor1000kVACTransmissionLines

TAOBao-zhen1，HUANGXin-bo1，LIJun-feng2，WANGChang-fei2

（1.CollegeofElectronicsandInformation，Xi′anPolytechnicUniversity，Xi′an710048，China；

2.HenanExtraHighVoltageCompany，Zhengzhou450051，China）

Abstract:Withglobalclimatechanged，extremeweatherwithrainandsnowappearsmuchmorefrequentlyinChina，andthegallopingoftransmissionlineswhichiseasytotendtoevokethenastyaccidentofinter-phaseshort-circuiting，conductorburned，holddowntowers，andconductorbrokenappearsfrequentlytoo，whichcausehugeeconomicloss.Thus，thestudyanddivideofthehighvoltageoverheadtransmissionlines’gallopingregionappearsparticularlyimportant.Membersoftheresearchgroupmadeafieldsurveyonthewhole1000kVlines，andgatheredalotofmeteorologydateofthelinethroughareas.Wedividethegallopingregionofthis1000kVline，basedontheanalysisofthebasictheoryofgallopingregionandcombinedwiththetopographyandmeteorologicalconditionsofareawhichlineacross，wantstoprovidesomehelpandguidancetotheoperatingunittocarryoutmoreefficientoperationandmaintenancemanagement.Keywords:1000kVACUHV；transmissionlines；microclimate；gallopingregion

0引言

1000kV晋东南—南阳—荆门交流特高压试

路沿线气象变化显著，小气候特点十分突出。而气象台（站）常设在城市及其附近地区，其观测记录可反映区域气象，但难以反映沿线峡谷、风口、高山分水岭等局部微地形点的实际气象情况。在线路建设阶段对“微地形、微气象”的认识不足，对沿线风口、峡谷、分水岭等高山局部特殊地段的气象资料掌握不够，可能导致特高压线路存在发生冰灾、污闪、舞动事故等各类事故隐患，导致投运后的输电线路受微气象影响，可能频繁出现各类故障，甚至是倒塔、断线等严重事故，对电网安全稳定运行构成了直接威胁。

验示范工程是中国第一个特高压输电工程，且是世界上第一个以额定电压长期运行的特高压输电工程，于2009年1月6日正式投入运行。该工程包括

3站2线，起于山西省晋东南变电站，经河南省南阳

开关站，止于湖北省荆门变电站。1000kV晋东

南—南阳—荆门特高压交流试验示范线路全长

640km（含黄河和汉江两个大跨越工程），经过山西、河南和湖北3省9市[1]。特高压试验示范工程线

1舞动区的基础理论

舞动是指由水平方向的风对非对称截面的线

收稿日期：2009-12-21；修回日期：2010-04-23

基金项目：国家重点基础研究发展计划（973计划，2009CB724507-3）；中国博士后基金（No.20090460759）；

陕西省重大科技专项（No.2009ZKC02-13。

作者简介：陶保震（1984—），男，硕士研究生，主要研究方向为输电线路在线监测及无线网络传感器。

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条所产生的升力而引起的一种低频（频率在0.1～3Hz）、大振幅（振幅可达10多米）的自激振动[2]。输

电导线舞动通常发生在冬季导线覆冰而形成非圆截面的情况下。

1.1舞动的危害

舞动时，全档架空线做定向的波浪式起伏运动。

由于振幅较大，容易引起相间或导线对地间的闪络，造成金具损坏、线路跳闸停电、拉倒杆塔、导线折断等事故[3],造成重大经济损失，对输电线路的运行安全造成了巨大危害。2008年1月至2月，中国南方地区发生了罕见的大面积、长时间的冰冻自然灾害。中国中南部地区电网因冰灾停运电力线路达36740条；因灾停运变电站共2018座；110～500kV线路因灾倒塔共8381基。初步估计这次灾害给电网企业造成的直接经济损失达200多亿元（人民币）[4]。

1.2舞动区的特征

导线舞动往往发生在具有非对称截面的导线

上，其特点是频段低、幅度大（最大可达300倍导线直径），与普通的导线在微风下振动有本质区别。造成这种空气动力学上的非对称截面的主要原因有以下几种：①导线自身的螺旋外形；②覆冰凌；③覆雪的冰冻；④雨夹雪，湿雪的凝冻；⑤上升气流形成的覆冰；⑥水雾造成的覆水滴；⑦其他非对称形覆着物。

导线舞动具有不确定性和突发性：①大档距、多分裂、大截面导线发生舞动机率大；②舞动与风速成正态分布，最小风速为4m/s，最大风速为25m/s，中心风速为17m/s；③导线方向与风向成45°～90°交角时，诱发舞动的几率最大；④舞动90%为垂直分量，水平振荡与垂直振荡频率一致；⑤舞动通常表现为一阶或二阶以上的驻波。

1.3舞动区产生条件

导线舞动的形成取决于3个因素，即导线覆冰、

风激励和线路结构与参数[3,5]。

1.3．1导线覆冰的影响

舞动多发生在覆冰雪导线上，覆冰厚度一般为

2.5～48mm。国内外大量观测资料表明，导线上要

形成覆冰，必须具备3个条件：①空气湿度比较大，一般为90%～95%，干雪不易凝结在导线上，雨凇、冻雨或雨夹雪是导线覆冰常见的气象条件；②需要合适的温度，一般为－5～0℃，温度过高或过低均不易形成导线覆冰；③可使空气中水滴运动的风速，一般大于1m/s。

1.3．2风激励的影响

导线上如果光有覆冰，没有风的激动作用，导线

舞动仍然不能形成。因此要形成舞动，除覆冰因素

外，必须有稳定的层流风对导线的激励作用，舞动的风速范围一般在4～20m/s，并且当线路走向与主导风向的夹角大于45°时，导线容易产生舞动，而且该夹角越接近90°，则舞动的可能性越大[6]。因此，在四周无屏蔽物的开阔地带（如江河湖泊、平地等）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。

1.3．3线路结构与参数的影响

就舞动发生的机理而言，不合理的线路结构参

数组合容易引起线路舞动。国内外统计资料表明，分裂导线比单导线容易产生舞动。单导线覆冰时，由于扭转刚度小，在偏心覆冰作用下导线易发生很大扭转，使覆冰接近圆形；而分裂导线覆冰时，由于间隔棒的作用，每根子导线的相对扭转刚度比单导线大得多，在偏心覆冰作用下，导线的扭转极其微小，不能阻 …… 此处隐藏：3041字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……