分析500kV超高壓輸電線路導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)問題

楊耀祖

摘要：近年來，伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國電網(wǎng)規(guī)模也得到迅速擴(kuò)大。500kv超高壓輸電線路建設(shè)得到迅速發(fā)展，很多超高壓輸電線路經(jīng)過較多復(fù)雜地形及氣候嚴(yán)峻的地區(qū)，加上自然環(huán)境的變化，導(dǎo)致超高壓輸電線路導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)，不利于電網(wǎng)系統(tǒng)的安全及穩(wěn)定，甚至發(fā)生安全事故。因此，本文首先分析500kv超高壓輸電線路導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)因素，然后探討對應(yīng)解決對策。

關(guān)鍵詞：500kV;超高壓;輸電線路;導(dǎo)線翻轉(zhuǎn);

近年來，大風(fēng)天氣、冰雪天氣日益增多，引起線路舞動，使得導(dǎo)線張力松弛，進(jìn)而發(fā)生翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。500kv超高壓輸電線路導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)時常發(fā)生，影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行，必須高度重視500kv超高壓輸電線路導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)的防治，降低安全事故的發(fā)生，下面則對500kv超高壓輸電線路導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)的相關(guān)因素及解決對策進(jìn)行簡要分析，以望對后期的電網(wǎng)工作提供參考借鑒。

一、500kV超高壓輸電線路設(shè)計(jì)

500kv超高壓輸電線路設(shè)計(jì)，其選擇與施工是重點(diǎn)內(nèi)容。對于500kv超高壓輸電線路導(dǎo)線的選擇以鋼芯鋁絞線為主[1]。且隨著國家提倡的節(jié)能工作，使得節(jié)能導(dǎo)線成為當(dāng)前工程材料的主流。常用的導(dǎo)線包括普通鋼芯鋁絞線及鋼芯搞導(dǎo)電率絞線。在設(shè)計(jì)500kv超高壓輸電線路時，對比分析導(dǎo)線載流量，確保在事故模式下，電力系統(tǒng)的過負(fù)荷能力也能夠影響著線路的最大容量。對于影響導(dǎo)線過載流量的因素較多，其中氣象條件是主要因素。在計(jì)算導(dǎo)線過載流量時，應(yīng)確保導(dǎo)線在合理溫度范圍內(nèi)，保證長期的運(yùn)行作業(yè)。若溫度升高，并不會影響導(dǎo)線的強(qiáng)度，從而確保導(dǎo)線能夠正常工作。通常來說，鋼芯鋁絞線與鋼芯鋁合金絞線，能夠承受70-80攝氏度的溫度。若溫度超過這一范圍，勢必影響導(dǎo)線的整體性能。因此，溫度可選擇80攝氏度。各類導(dǎo)線的載流量與極限輸送功能并沒有較大差異性，但節(jié)能導(dǎo)線的效果顯著。

二、500kV超高壓輸電線路導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)因素

1、線路設(shè)計(jì)

以某500kv超高壓輸電線路為例，一回線在333-334號區(qū)段，處于丘陵地段。333號塔選擇的是ZIVG型號塔，海拔為180米，呼稱高40米。334號塔選擇的是ZIIIG型塔，海拔約164米，呼稱高42米。2個塔高度差約為16米。導(dǎo)線型號為LJG-400/35，采用的是水平排列水平，檔距為850米。采用玻璃絕緣子，每一個相導(dǎo)線設(shè)置的全阻尼間隔棒有14個。

2、氣象環(huán)境

該地區(qū)風(fēng)速在每秒32米左右，其年均氣溫約為5攝氏度。溫度范圍-35攝氏度-40攝氏度，導(dǎo)線覆冰10毫米，進(jìn)而發(fā)生導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)。并且事故前發(fā)生了1次大降雪，且中間出現(xiàn)了幾次大風(fēng)天氣，風(fēng)力達(dá)到了6級以上，且導(dǎo)線上有較厚的積雪。

3、故障原因

此次超高壓輸電線路導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)事故而言，與之前的大規(guī)模降雪密切相關(guān)。由于導(dǎo)線上覆蓋較多的冰雪，一旦溫度升高，冰雪融化后，加上大風(fēng)，使得導(dǎo)線與風(fēng)向形成了橫向夾角。正是由于導(dǎo)線的迎風(fēng)面存在較多的冰雪，改變了外表形狀。在風(fēng)力的作用下，從而產(chǎn)生升力及扭距[2]。加上導(dǎo)線張力松弛，兩端的次檔距受到風(fēng)力影響，而出現(xiàn)大幅度的振蕩。實(shí)際間隔棒與防震器并不能有效消納風(fēng)力所產(chǎn)生的能量，最終出現(xiàn)反向扭轉(zhuǎn)。在這一環(huán)境下，柔性的導(dǎo)線類似皮筋，進(jìn)而產(chǎn)生頻繁跳動，使導(dǎo)線發(fā)生翻轉(zhuǎn)，無法返回到導(dǎo)線原有位置。

三、500kV超高壓輸電線路導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)的防治

1、處理方法

從當(dāng)前來看500kv超高壓輸電線路翻轉(zhuǎn)的問題極為少見，由于缺少深度研究，加上沒有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，仍采取停電落線的方式來解決。在實(shí)際處理過程中，兩邊的相導(dǎo)線按照一定次序，降落到地面上進(jìn)行處理。為了避免兩塔之間發(fā)生變形，在塔身上，設(shè)置2根臨時拉線，跨越通訊線及電力線的位置，搭設(shè)臨時的跨越架。提升導(dǎo)線及絕緣子串，提高到一定高度后，地面的工作人員采用棕繩將導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)過程。檢查間隔棒的變形情況，若無任何問題，可不進(jìn)行處理。采取的臨時措施中，應(yīng)做好間隔棒次檔距的處理，適當(dāng)增加間隔棒，以免再次發(fā)生翻轉(zhuǎn)。

2、防治方法

2.1尋找容易翻轉(zhuǎn)的扭曲點(diǎn)。

電網(wǎng)工作人員應(yīng)明確500kv超高壓輸電線路容易出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)的點(diǎn)位，從而采取有效的防范措施，有效避免翻轉(zhuǎn)的出現(xiàn)。設(shè)計(jì)線路時，容易忽視導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)的問題，無法做到前期把控。此時，需要設(shè)計(jì)人員高度重視，積極尋找扭曲點(diǎn)。確定點(diǎn)位后，從而選擇相應(yīng)的防范措施。如：設(shè)置間隔棒，減少線路翻轉(zhuǎn)。

2.2做好線路設(shè)計(jì)作業(yè)的把控

具體設(shè)計(jì)中，構(gòu)建四分裂導(dǎo)線大角度轉(zhuǎn)動力學(xué)模型，通過扭轉(zhuǎn)對轉(zhuǎn)角影響理論公式來推導(dǎo)。從現(xiàn)有的研究結(jié)果來講，兩相鄰間隔棒的相對回復(fù)力矩變化，呈現(xiàn)正弦曲線特點(diǎn)，最大的回復(fù)力矩在相對轉(zhuǎn)角度90°周圍，其相對轉(zhuǎn)角參數(shù)為180°，對應(yīng)的回復(fù)力拒為0，其導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)后無法恢復(fù)。通過利用模型所得的理論公式，與預(yù)測不同步脫冰雪造成輸電線路導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)的覆冰荷載。在500kv超高壓輸電線路設(shè)計(jì)中，綜合利用超高壓輸電線路設(shè)計(jì)及施工，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2.3做好線路施工作業(yè)的把控

500kv超高壓輸電線路導(dǎo)線施工中，對于牽引板翻轉(zhuǎn)的預(yù)防，牽引板應(yīng)靠近轉(zhuǎn)角落的放線滑車，做好傾斜度的調(diào)整，確保滑車傾斜度相同。牽引中，始終監(jiān)測牽引板的水平狀態(tài)，并及時發(fā)現(xiàn)異常，采取相應(yīng)的處理措施。一旦牽引板出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，應(yīng)明確原因，及時尋找對策。最后，調(diào)整子導(dǎo)線張力，調(diào)整子導(dǎo)線[3]。開展輸電線路的施工，并根據(jù)所設(shè)計(jì)的架線曲線表，開展緊線作業(yè)。在溫度相同的條件下，完成同相導(dǎo)線弧垂調(diào)整，使得各個導(dǎo)線之間的張力保持平衡性。 此外，還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，加強(qiáng)巡視，增加特巡工作。及時發(fā)現(xiàn)線路存在的問題，做好線路途徑的氣象的觀測。

四、結(jié)束語

總而言之，500kv超高壓輸電線路導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)的危害性極大，在實(shí)際工作中，應(yīng)做好防治，監(jiān)測當(dāng)?shù)貧庀蟓h(huán)境，有效解決超高壓輸電線路導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)問題，保證電網(wǎng)安全性及穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

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