陈爱民、程一夫
国网湖南省电力有限公司输电检修分公司 湖南 衡阳 421000
摘要:内蒙古东部500kV紧凑型输电线路结冰故障的原因分析是密集线之间的距离较窄,而蒙东电网是南北线输电端的电网,很可能引起径流故障。在生产线设计中,暴露了对微形貌和微气候因素的不充分考虑,紧凑型生产线的抗舞度小,现有的抗舞间隔物数量少,且连接方式不符合要求。采取措施在舞动断层线上安装相间隔离器,并分析了其实施的有效性和存在的问题。从管理和技术角度提出预防措施。安装相间垫片以控制线之间的距离并减少舞动能量。安装反舞动电缆并安装直塔或张力塔,以减小舞动的螺距和振幅。执行常规的线路转换,增加线路间距,减少由于舞动造成的损失,并确保500kV型输电线路的安全运行。
关键词:500kV紧凑型输电线路;覆冰;运行
一、引言
近年来,国内气候变化迅速,内蒙古东部是春季和冬季经常发生冻害。较轻的导线会导致导体和接地线结冰并舞动,较严重的导线会引起相间短路故障。本文分析了内蒙古东部500kV小输电线路覆冰舞动缺陷,评价了现有的预防措施,制定了目标改进措施,以确保输电线路的安全运行。
二、输电线路冻结和运行原因分析
(一)导体冻结
另外,风坡冬季较冷,因此冰冻普遍比南方严重。导线的最高悬挂高度和周围空气中透明液体的过量水分含量越高,冻结越严重。另外,偏心率大的导线更容易结冰。下游大风区积雪较外围严重。河流和湖泊对道路区域的积雪也有非常明显的影响。此外,电线冻害与气温下降的明显变化关系更为密切,一般发生在整体气温急剧上升下降、气压持续下降和大雪天气时。[1]导线头的冻结沉积物涂抹不均匀,容易形成扇形、D形、半月形等不规则形状。
(二)风激励
在冬季末和春季时,冷空气和水蒸气继续会聚形成强风,如果双绞线电缆位于不太逐渐开放且崎的出口处,则风力为420m/ s。则风向和风力与输电线路之间的夹角较大,易发生舞动。
(三)线路参数
线路的参数值是由横截面积和多截面金属丝具有独特和更高的径向刚度,并且更容易舞动。所以与最传统的横截面形状的金属导体相比,导体具有较大的横截面积更容易闪烁,与单导体相比,完全分裂的导体材料更容易跳动。导线的外表面越粗糙,越容易冻结,无氧铜的完全冻结就越严重,而且越是在同一时间运行时间。那个钢丝的艺术张力越大,前凸越小,接触钢的机会就越大,张力过小会引起钢丝的风震。[2]
三、故障原因分析
(一)线路的主要因素
1.线塔
所有的舞动缺陷都发生在紧凑线上,紧凑的塔之间的间隙很小,导线之间的间隙为6.7至7m,这比现有线路的相之间的距离小得多,因此在发生舞动时很容易造成相间短路。
2.导线
跳线导体的矩形横截面面积大于260mm,并且每相分为6部分。横截面较大的导电材料比横截面较小且呈矩形的导电材料更能连续运行交叉区域。在相似的跨度下,大截面的金属线一次弯曲就具有更大的抗扭强度和刚度,并且在结冰过程中,金属导体的根本变化角较小,因此更容易系统地形成冰翼。[4]分开导体比单根导体更容易铺设。由风激励产生的升力远大于单个导体的升力,并且分开的导体通过隔离杆分为许多次级节距。冰涂层不均匀,因为在整个齿轮中,偏心的冰载荷无法使其自由扭曲。另外,分界线的扭转固有频率与垂直固有频率之比一条直线的扭转固有频率小得多,从而非常容易形成共振。
3.错误步骤
线路误差均为相间短路误差,且相位为L1L2相或L2L3相,即左上或右上相与下相之间的放电。
由于紧凑线的导体布置为倒三角形布置,因此导线舞动幅度具有较大的垂直分量,这对上下导体之间的距离影响更大,因此内蒙古东部地区的舞动缺陷既有上相位也有下相位,这是相之间的短路缺陷。
4.范围
线距对舞动的影响更大。较大的间距更可能导致导体舞动,而较大的舞动幅度会导致对导体,配件和铁塔的更大破坏。减小线跨度将在一定程度上减小导线舞动幅度,并减少由舞动引起的线路损坏。因此,可以通过增加张力/笔直塔来减小线的张力部分的长度和线跨度,从而达到提高线的抗舞动能力的目的。
(二)外部因素
影响舞动的天气因素主要取决于结冰和风力激发等因素,尤其是风速,风向和角度,湿度,温度和冰厚。位于山区和丘陵地区的六个断层点都在通过中,并具有连续的风道。小气候条件清晰,风向垂直于线方向或成大角度。在高山或丘陵的情况下,舞动线集中在通过口或出风口,而其他区域的路线(如山脉沿线)则由于地形复杂且风湍流系数高而无法形成稳定而连续的风,但易于创建运行。平原的风梯度几乎不变,容易形成稳定而连续的风激励。如果提供了电线舞动的天气条件,则电线舞动的可能性更大。
(三)故障时间
在进行故障分析时,四分之一的舞动错误发生在四月。其中,有五个断层发生在冬季,有两个断层发生在十月至十一月的温度比较高的日子。就时期而言,清晨有2例,傍晚有2例,这两个时期都是温度昼夜交替舞动变化的时期。从变化的趋势来看,舞动发生的线段每年向北移动并向东扩展,并且随着气候环境的逐年变化,形成舞动线的地理条件也在发生变化。
四、防治及效果分析
通过现场观察,间隙隔离条可抑制舞动振幅,并减少线路舞动时间隙短路故障的可能性。当前的反舞措施在一般舞动条件下可以具有更好的反舞效果。在这些条件下形成大量的次级舞动导致线路间隔器发生机械和电气故障。较大的次要节拍舞动是内蒙古东部线路机械损坏和电气故障的重要来源。目前,相邻的钢筋和次级齿轮之间的距离大于200m,并且在极端冻结条件下产生的初级或次级齿轮的振幅对于紧凑型管线而言仍然太大。
目前,晶间间隔件的端部采用球形接头结构,并且主要采用悬挂在电线绝缘体端部的结构。紧凑型电路中使用的间隙垫片主要是水平的,安装后会倾斜。由于垫片的重力作用,下部球头倾斜安装,两个球头水平安装,都与球窝的下边缘接触,因此没有移动的空间。当钢丝在风中沿水平或垂直方向移动时,挤压粒间隔离棒,上层钢丝以粒间隔离棒为棒,球窝的下边缘为支撑点,在球头和球头上形成弯矩旋转。由于该限制,弯矩在球头上施加了更大的应力,从而导致球头弯曲并导致球头疲劳破坏。
五、注意事项和建议
(一)管理措施
在路径设计阶段,应充分考虑路径的天气条件和走廊利用率,并应尽量减少使用小路径。在线主要设备中安装了在线监视设备,以监视和分析传输线中的舞动故障,并收集微气象数据,以帮助舞动进行法律分析,舞动性管理和有效性评估。结合紧凑型线路的运行与气候和环境的特点,绘制了舞动区域的地图并及时进行了校正,以指导反舞的管理。
(二)技术措施
根据舞动区域分布图,对舞动的隐患进行了调查,在舞动故障区域和次级舞动区域的紧凑型传输线上安装了间隔垫片,以控制线路之间的距离并降低运行能量。一种是根据一般区域和特殊区域中舞动的程度,安装不同密度的抗舞动垫片。第二种是使用环形连接垫片来代替原始的球形接头连接。第三是与旋转夹具配合。子线垫片。对于跨度超过600m的紧凑型生产线,增加了线性塔或张力塔以减小跨度,减小舞动幅度并控制舞动。
结论:对容易出现舞动的区域执行常规的行转换,增加行距,并防止出现舞动错误。在线舞的早期,舞动能量很少。可以在较大间距之间安装防回旋电缆。电缆负载越小,越能有效地抑制线路的,有效降低线路舞动的幅度和能量,提高传输线的舞动预防能力,实现预防舞动。
参考文献:
[1]蒋少波,梁盼望,李辉,杨力.500 kV垂直排列双回紧凑型线路舞动间隙计算及防舞措施[J].机电信息,2020(33):12-13.
[2]祝永坤,李文鹏,刘辰,高树永,蒋鹏.500kV紧凑型输电线路覆冰舞动故障分析及防范措施[J].内蒙古电力技术,2016,34(02):5-9.
[3]高巍.500kV紧凑型输电线路覆冰舞动原因分析及防范措施[J].硅谷,2013,6(16):83+53.