500kV緊湊型線路導(dǎo)線覆冰舞動造成間隔棒損壞的探討

【摘 要】通過對一起500kV線路導(dǎo)線間隔棒及相間間隔棒損壞原因的分析，結(jié)合線路實際情況提出建議和防范措施，以便大家共同探討，汲取經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】500kV線路；覆冰舞動；間隔棒；原因分析

一、問題的提出

近幾年冬季，河南境內(nèi)冰雪天氣頻現(xiàn)，對公司運維的超、特高壓輸電線路構(gòu)成較大威脅。以下事件就是典型案例之一：在一次強對流雨雪天氣中，豫北地區(qū)500kV輸電線路大面積覆冰舞動，引起數(shù)條線路故障跳閘。公司員工在故障排查時，發(fā)現(xiàn)500kV洹獲Ⅰ線147#大號側(cè)左、中、右相第2個間隔棒掉爪，149#-150#相間間隔棒左線端脫落，153#-154#相間間隔棒左線脫落。在后期走線檢查過程中，發(fā)現(xiàn)500kV洹獲Ⅰ線142#-148#整個耐張段的間隔棒破損數(shù)量較多，其中不少間隔棒的支撐腕臂稍微受力便斷裂。通過對這起現(xiàn)象原因的分析，并結(jié)合線路運行經(jīng)驗，提出了相應(yīng)的建議和防范措施，供同行探討分析。

二、線路介紹

500kV洹獲線是由新鄉(xiāng)500kV獲嘉變電站至安陽500kV變電站，142#-160#區(qū)段處于山地和丘陵交界處，線路東西走向稍偏北，大部分海拔高度在200-400米之間。

142#-160#區(qū)段線路部分參數(shù)：

導(dǎo)線：采用GB1179-83標(biāo)準(zhǔn)中的6×LGJ-240/30型鋼芯鋁絞線，分裂導(dǎo)線的子導(dǎo)線呈正六邊形布置，相鄰分裂間距為375mm，三相導(dǎo)線采用倒等邊三角形排列，上導(dǎo)線V型串夾角為88.4°，下導(dǎo)線V型串夾角為141°。相間距離設(shè)計為6.7米。間隔棒型號：采用南京線路器材廠研制生產(chǎn)的6分裂阻尼間隔棒，分裂間距375mm，型號為FJZ6-375/240。

三、現(xiàn)場損壞情況

（一）153#-154#相見間隔棒右線脫落；

（二）149#至150#之間相間間隔棒損壞，左端頭脫離導(dǎo)線，左端均壓環(huán)脫落；

（三）147#大號側(cè)第2個間隔棒左相6線、中相6線、右相1線間隔棒掉爪。

（四）144#左相小號側(cè)第6間隔棒掉爪。

（五）145#中相小號側(cè)2線間隔棒3線掉爪，其余各爪松動；

右相小號側(cè)2、4間隔棒3線掉爪，第5間隔棒3、4線掉爪；

左相小號側(cè)第4間隔棒3線掉爪，5、6間隔棒6線掉爪。

（六）147#小號側(cè)中相第4間隔棒3線斷了1圈半鋁絲。

小號側(cè)右相第2、4間隔棒3線掉爪，其中間隔棒各爪均有磨損；小號側(cè)左相第4間隔棒3線掉爪，其余均有磨損。

四、分析可能引起這起間隔棒損壞的原因

（一）地勢原因：142#-160#區(qū)段處于山之間的風(fēng)口，風(fēng)力較其它地區(qū)風(fēng)力大很多。同時148#-151#耐張段處于山丘的下坡，142#-148#耐張段處于較低地勢，151#-160#耐張段處于較高區(qū)段。在以往舞動過程中，500kV洹獲Ⅰ線128#-142#耐張段及160#-167#耐張段幾乎未發(fā)生舞動，舞動主要發(fā)生在142#-160#，其中148#-151#耐張段舞動最為嚴(yán)重，其巨大的舞動能量多因地勢原因而傳給142#-148#耐張段，再加上142#-148#耐張段自身的舞動能量，最終致使該耐張區(qū)段的間隔棒超負(fù)荷而產(chǎn)生內(nèi)傷。

（二）桿塔原因：由于500kV洹獲Ⅰ線148#桿塔螺絲較緊，固148#-151#上下舞動的巨大能量使148#桿塔發(fā)生左右扭動，左右扭動的148#桿塔引起142#-148#耐張段線路有左右搖擺的運動，再加上142#-148#耐張段自身的上下舞動，最終致使142#-148#耐張段產(chǎn)生復(fù)雜的左右、上下運動，使該區(qū)段間隔棒處于極度的疲勞狀態(tài)而產(chǎn)生內(nèi)傷。

（三）導(dǎo)線參數(shù)影響：500kV洹獲Ⅰ線采用6分裂導(dǎo)線，子導(dǎo)線型號為LGJ-240/30型鋼芯鋁絞線，該導(dǎo)線重量較LGJ-300/40鋼芯鋁絞線較輕，相比較而言更容易發(fā)生舞動。

據(jù)以往研究表明，分裂導(dǎo)線和單導(dǎo)線相比，更容易發(fā)生舞動，且分裂導(dǎo)線數(shù)越多，線路越容易發(fā)生舞動。因為對導(dǎo)線的中心線而言，導(dǎo)線的覆冰一般總是偏心而朝向迎風(fēng)面的，這個偏心質(zhì)量將會引起導(dǎo)線繞自身軸線產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，從而改變導(dǎo)線的迎風(fēng)面。這樣不斷覆冰不斷扭轉(zhuǎn)的結(jié)果，使得覆冰導(dǎo)線的截面形狀趨于圓形，以致削弱了作用在導(dǎo)線上的空氣動力載荷，對舞動有一定的抑制作用。而對于分裂導(dǎo)線，由于間隔棒將各子導(dǎo)線連在一起，致使導(dǎo)線扭轉(zhuǎn)剛度大于同等面積的單導(dǎo)線，在偏心覆冰后很難繞其自身軸線扭轉(zhuǎn)，偏心覆冰狀況得不到緩解，所以，作用在分裂導(dǎo)線上的空氣動力載荷就會比單導(dǎo)線大得多。

（四）間隔棒材質(zhì)均勻，無折斷現(xiàn)象，損壞之處均發(fā)生在框體與間隔棒爪連接處。

（五）相間隔棒發(fā)生脫落現(xiàn)象是由于導(dǎo)線舞動震動，把間隔棒臂與絕緣子連接處的螺栓振脫落。

五、預(yù)防措施及建議

（一）將易舞動區(qū)段的間隔棒全部更換成強度更高的間隔棒，更換脫落的相間間隔棒，關(guān)鍵連接處的螺栓緊固到位。（已經(jīng)在技改中實施）

（二）加裝相間間隔棒、安裝普通雙擺防舞器等措施，從治理導(dǎo)線舞動的角度出發(fā)，解決問題。

（三）對這一區(qū)段再次做觀察研究，收集該區(qū)段的實際覆冰、風(fēng)速、氣溫等氣象資料，對舞動現(xiàn)象進一步觀測，研究是否需要改變線路路徑、增加塔位、減小檔距等措施。

六、小結(jié)

從一起導(dǎo)線舞動造成的間隔棒損壞事故出發(fā)，做進一步的分析探討，說明導(dǎo)線舞動對桿塔、導(dǎo)線、金具及部件造成了嚴(yán)重的危害，嚴(yán)重威脅了線路的安全穩(wěn)定運行，從根本上解決導(dǎo)線舞動的問題，如何采取更好的避舞、抗舞、抑舞措施仍是現(xiàn)今研究的主要問題。