一起110kV线路覆冰舞动事故的分析及防治措施

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1、一起110kV线路覆冰舞动事故的分析及防治措施1.事故经过我公司某自供厂用110kV线路为新架设的同杆双回线路，导线垂直排列，线长8.15公里，导线型号为LGJ-240/30o2010年3月同杆架设的两条线路纵联差动保护装置相继动作，电源侧和负荷侧断路器同时跳闸。事故发生过程中造成110kV线路短路，致使厂区电气系统内110kV母线电压降低，降幅最大区域电压从110kV降到59kV,严重影响了厂区的正常生产。故障发生后组织技术人员巡线，当时环境条件为结冰、积雪环境，天气条件为连续两天雨夹雪天气，温度在-2.8-■7.5度之间，相对湿度94%,

2、平均风速均在0.3—7.17^/秒之间。导线上有覆冰，覆冰厚度约有6〜7mm；导线舞动情况严重，初步判断线路故障跳闸是由于输电线路舞动造成的。图1为现场拍摄的线路导线覆冰情况，图2为线路导线舞动情况。当日中午气温回升，导线不均匀覆冰条件改变后，线路导线舞动现象消失。技术人员随即对线路进行了仔细检查,确认了舞动没有造成导线、绝缘子、金具、杆塔的损坏，最后经研究决定，在档距较大的25号、27号、37号、42号、45号杆的架空线上各增加一组防震锤，用于临时解决线路舞动危害。当天晚上22时左右线路恢复正常供电。本次事故共造成两条110kV线路停电时间

3、门小时。1.原因分析事故发生后经过对当时线路实际情况的分析认为：事故发生时的雨雪天气，造成架空线路不规则覆冰，在风的影响下，造成线路舞动。在线路舞动中造成线路BC相绝缘距离不够，相间空气击穿，线路相间短路，两侧保护正确动作跳开断路器。天气异常是造成本次事故的重要原因。同时在线路设计中对线路覆冰可能造成的线路舞动考虑不全是造成本次事故的主要原因。架空输电线路的覆冰舞动是一种低频、大振幅的自激振动。在冬季，当水平方向的风吹到因覆冰而变为非圆截面的导线时，将产生一定的空气动力，由此会诱发导线产生一种低频频率（约0.1〜3Hz）、大振幅（可达10m以

4、上）的自激振动。导线覆冰不均匀形成所谓新月形、扇形、D形等不规则形状。当风速在4m/s—20m/s,且风向与线路走向的夹角245°时，导线便有了比较好的空气动力性能，在风的激励下诱发舞动。舞动产生的危害是多方面的，轻者发生闪络、跳闸，重者发生金具及绝缘子损坏，导线断股、断线，杆塔螺栓松动，甚至倒塔。导线舞动的激发与扩展起主要作用的因素主要有三个方面，即气象条件；线路的走向与形地地势；线路系统的结构与参数。（1）气象条件对舞动的影响：线路覆冰是发生舞动的必要条件，导线的舞动是由于冰和风的联合作用产生的。从气象学的角度来看，覆冰与降水、温度、湿度

5、、风速密切相关。最佳覆冰条件（冻雨）：气温0°C—・5°c；降雪、小雨或浓雾，过程水气较大,相对湿度85%以上；风速1m/s-4m/s，持续时间较长。在本次事故中连续两天的雨雪天气，温度在冰点附近，相对湿度94%,平均风速均在0.3—7.1米/秒之间，具备了覆冰的全部条件。（2）线路走向的影响：一段线路舞动的大小与状态，主要决定于风向对导线的夹角，当其夹角为90°时对舞动的影响最大；反之，当夹角为零时，即风向平行于导线轴线时，则引起舞动的可能性最小。本次事故中5#-8#段线路与当时的风向夹角最大，达到了70°左右，因此该线段舞动幅度最大。（3

6、）线路结构和参数的影响：在同样的气象条件和地理环境下，分裂导线比单导线更容易产生舞动。对导线的中心线而言，导线的覆冰一般总是偏心而朝向迎风面的，这个偏心质量将会引起导线围绕自身轴线产生扭转，从而改变导线的迎风面。这样不断覆冰、不断扭转的结果，使覆冰导线的截面形状趋于圆形,以至于削弱了作用在导线上的空气动力荷载，对舞动有一定的抑制作用。而分裂导线一般每隔几十米就有一个间隔棒，将各子导线连接在一起。在每一个次档距内的子导线，其两端被间隔棒固定，扭转刚度大大高于相同截面的单导线，在偏心覆冰后很难绕其自身轴线扭转，偏心覆冰状况得不到缓解，所以，作用在

7、分列导线上的空气动力荷载比单导线大得多。本次事故中架空线均为单导线，因此相对来说舞动对线路造成的损害还不是特别严重，并没有造成导线、杆塔、金具、绝缘子等线路部件的损坏。1.防治措施：为从本质上解决舞动引发的线路事故，以便杜绝此类现象再次发生，我们对线路舞动现象的整改措施进行了讨论。首先是调整导线的安全系数减小导线弧陲：原设计按安全系数7设计，实际施工放线时项目部和施工单位认为导线弧陲偏低，在经设计方同意后做了一次调整,将导线弧陲上调1.3米，调整后的弧陲为3.73米。调整后现场校核，导线安全系数为6,从杆塔的各种受力工况校核，已接近安全裕度的

8、上限，不应再降低导线安全系数。（此类杆塔线路导线安全系数一般选择为不低于5）在此弧陲长度下，舞动产生的不同步振幅不能保证在上下相间距离3.55米时从挂点上翻时相间不