500 kV输电线路防舞动治理措施分析

单晓峰，李 勇,翟国利，高爱海，杨 威

淮南供电公司运维检修部，安徽淮南，232007

1 输电线路舞动跳闸情况

1.1 故障调查情况

2010年2月11日2时34分,洛庄5306线C相故障，重合未成功，三相跳闸。3时10分，5306线路试送成功。故障点17#杆塔顺线路右相(C相)后侧第二个间隔棒后约1 m处1号子导线有2点明显的烧伤痕迹，地线覆冰(21#塔登塔发现)。

2010年2月10日18时39分，汤皋5351线BC相故障，三相跳闸。19时36分，5351线合环成功，恢复运行。2月11日0时47分，汤皋5351线BC相故障，三相跳闸。皋城变试送线路未成功。1时52分，皋城变试送成功后，2时1分，5351线合环成功恢复运行。2月11日2时18分，汤皋5351线BC相故障，三相跳闸。2月11日17时16分，5351线合环成功，恢复运行。故障点痕迹为23～24#档中、下相导线第5与第7个间隔棒之间有多处放电痕迹，放电痕迹范围60～80 m，沿导线表面线性分布；第5与第7个导线间隔棒上有明显的放电痕迹。

2010年2月11日0时58分，庄城5352线BC相故障，三相跳闸。1时40分，5352线合环成功，恢复运行。2月11日4时29分，庄城5352线BC相故障，三相跳闸。4时54分，5352线合环成功，恢复运行。故障点痕迹为46～47#上、中相导线第4个间隔棒大小号侧15 m左右有多处明显的放电痕迹，放电痕迹范围30 m左右，沿导线表面线性分布，第4个间隔棒上有明显的放电痕迹[1]。

1.2 天气情况及地理环境

2010年2月10日17时至11日凌晨5时，淮南市凤台、潘集和市区出现冰雹、冻雨转大到暴雪天气，气温由0℃急降至-7℃,并伴有东北风8级，(线路设计覆冰5 mm)极易形成导线舞动的气象条件(导线由于冬雨结冰形成导线不规则异形)，架空地线上有明显覆冰、导线为四分裂导线、稳定的风速及风向与导线角度大于45°。

5306线路故障杆塔周围均处在江淮平原地区，为空旷地带，地势平坦,极易形成微气象条件。

500 kV汤皋5351线路23～24#档跨越凤台至毛集大坝公路，两侧为东风湖和西淝河滩地，杆塔四周为农田，地势空旷平坦。顺线路走向南北方向，当日东北风，与线路走向近似垂直。500 kV庄城5352线路杆塔四周为农田，地势空旷平坦。顺线路走向南北方向，当日东北风，与线路走向近似垂直。

1.3 杆塔参数

表1 故障杆塔参数

2 初步分析

发生故障后，运行人员第一时间地面巡视和登杆检查，对发现的情况总结如下：

(1)从线路北侧(上风侧)可视范围内无大棚等漂浮物、C相故障、地面未发现遗留物等因素分析，形成导线对地面或架空地线形成异物短路的可能性较小。

(2)经查资料：导线不规则异形(架空地线上有明显覆冰、导线为四分裂导线)；风速在4～20 m/s，稳定的层流风(故障时当地风力为7～8级，风速为13.9～20.7 m/s，杆塔四周为农田，地势空旷平坦，风速受地形干扰小，风速均匀)，风向与线路大于45°(故障线路走向与风向近似垂直)，气温由零上向零下变化等条件是形成导线舞动的重要因素。综合分析，故障时导地线发生舞动。

(3)导线舞动波峰一般在导线次档距即间隔棒处，故障点第二个间隔棒正好是导线舞动节点，放电痕迹在其附近。因此，在导线和架空地线同时产生舞动时，因导地线结构和自重不同，导地线舞动频率有差异，导致导线与架空地线发生间隙短路。

初步认为该次故障疑似输电线路舞动[2]。

3 确认线路故障

近几年，辽宁、河南等省份也出现输电线路舞动故障，通过对其故障报告的对比，淮南供电公司线路出现的情况类似于线路舞动，后经国网公司防舞动治理工作会议有关专家审定，确定上述线路跳闸为舞动故障。

4 防舞动治理要求

4.1 对输电线路舞动治理的主要措施是加装防舞装置或进行防舞技术改造

(1)防舞装置主要包括线夹回转式间隔棒、相间间隔棒、双摆防舞器、失谐摆及偏心重锤等，这些防舞装置可组合应用。

(2)防舞技术改造包括改善铁塔螺栓的防松性能；适当提高杆塔关键部位和相关金具的强度；适当缩小档距和耐张段长度；改变局部地区的线路走向，避开舞动地带等[3]。

4.2 500 kV电压等级输电线路

(1)同塔双(多)回输电线路：优先采用线夹回转式间隔棒、相间间隔棒，其次是双摆防舞器、失谐摆及偏心重锤等。不同回路可采用不同的防舞装置。

(2)单回输电线路：可采用线夹回转式间隔棒、双摆防舞器、失谐摆等。

4.3 各型防舞装置性能及应用情况

(1)线夹回转式间隔棒：间隔棒部分线夹可自由(或在一定角度范围内)回转，改变覆冰导线的覆冰形状，从而改变覆冰导线的空气动力系数。不会额外增加输电线路上的集中载荷，对线路的运行应力基本没有影响。

(2)相间间隔棒(单导线、分裂导线均可)：将各导线机械地连接起来，使各导线的运动相互制约，以达到抑制舞动的目的。既可抑制舞动，又可防止脱冰跳跃，还可在一定程度上防止风偏，其防舞功能是现有各类防舞器中效果最好的。

(3)双摆防舞器：是基于稳定性机理研制开发的一种具有良好防舞性能的防舞装置，旨在提高导线系统的动力稳定性，同时也兼具压重防舞的功能。但对线路张力和弧垂有影响，需经设计计算而应用于输电线路。

(4)失谐摆：是基于扭振激发机理，运用失谐摆来调整扭振固有频率，从而防止其耦合而诱发舞动。

(5)整体式偏心重锤：具有提高动力稳定性、提供扭转反馈控制、扰乱沿档气流分布等综合防舞功能，且造价低廉。但防舞设计中，应注意重锤质量的设计，避免质量过大，导致线路微风振动超标[4]。

5 淮南防舞治理措施

本次治理的500 kV线路有汤皋5351线、庄城5352线、洛庄5306线、平洛5303线4条线路，其中汤皋5351线和庄城5352线为同塔并架双回路线路，洛庄5306线、平洛5303线为单回路线路。

(1)根据上述线路特点、舞动强度以及气候状况，采取差异化防舞设计，采用的防舞器分为线夹回转式间隔棒、普通双摆防舞器两种。汤皋5351线、洛庄5306线、平洛5303线采用线夹回转式间隔棒，庄城5352线采用普通双摆防舞器。

(2)结合智能电网输变电设备在线监测系统建设项目，在淮河流域南北气候分水岭淮南地区特别是汤庄变附近区域安装在线监测装置，进行实时监控，收集复杂多变的气象资料和舞动的录像资料。计划在汤庄变附近区域安装在线监测装置，监测设备的状态以及气象环境的变化，包括等值覆冰厚度监测装置、气象参数监测装置[5]。

参考文献：

[1]张天光，孙东海，敖清诚，等.河南电网500 kV姚邵线舞动事故分析与治理措施[J].电力建设，2009(3)：24-27

[2]蒋兴良，周仿荣，王少华，等.输电导线覆冰舞动机理及防治措施[J].电力建设，2008，29(9)：14-18

[3]付东杰.特高压输电线路防舞动研究[J].中国电机工程学报，2008(34)

[4]朱宽军，付东杰，王景朝，等.架空输电线路的舞动及其防治[J].电力设备，2008(6)

[5]张占龙，邓军，毛玉星，等.输电线路导线舞动远程监测系统[J].现代科学仪器，2008(2)