一种特高压垂直布置输电线路综合防舞方法
【专利摘要】本发明公开了一种特高压垂直布置输电线路综合防舞方法，包括以下步骤：A、根据输电线路的档距确定相间间隔棒的挂点位置，并根据各个挂点位置安装相间间隔棒；B、根据输电线路的档距确定下相导线上相地间隔棒的挂点位置；C、根据输电线路所在地区的主导风向确定地锚的位置，使下相导线上的相地间隔棒与地锚逆主导风向连接后处于竖直平面内；D、将相地间隔棒安装在下相导线各相地间隔棒的挂点处，调整相地间隔棒下端的拉线长度，使相地间隔棒在0℃时的预紧力保持在3 kN~5kN。本发明将相间间隔棒和相地间隔棒相结合，能够在输电线路舞动时发挥良好的防舞效果，同时有效减小防舞装置对输电线路张力的影响，保证线路的安全运行。
【专利说明】
一种特高压垂直布置输电线路综合防舞方法
技术领域
[0001]本发明涉及输电线路舞动的综合防治技术领域，尤其涉及一种特高压垂直布置输电线路的综合防舞方法。
【背景技术】
[0002]电网规模的日益发展和恶劣天气的频繁出现，致使输电线路发生舞动的频率和危害程度呈明显增加的趋势，输电线路舞动轻则导致相间闪络、损坏地线、导线、金具及相关部件，重则导致线路跳闸停电、断线倒塔等，尤其是特高压输电线路的舞动，波及的范围更广、经济损失更大，严重威胁电网的安全稳定运行。目前相间间隔棒被广泛用于治理线路舞动问题，但近年来大量相间间隔棒或其配套金具闪络及疲劳断裂的事故频繁发生，同时超、特高压线路特别是垂直布置线路由于绝缘水平要求较相-地间绝缘水平高，相间间隔棒在运行中承受线电压，发生相间闪络概率高，绝缘造价高，且相间间隔棒对垂直布置线路不同期舞动的抑制作用欠佳。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种特高压垂直布置输电线路的综合防舞方法，综合了相间间隔棒和相地间隔棒防舞技术，使相间间隔棒和相地间隔棒在线路舞动时发挥作用，同时减小防舞装置对输电线路张力的影响，保证线路安全运行。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种特高压垂直布置输电线路综合防舞方法，包括以下步骤:
A、根据输电线路的档距确定相间间隔棒的挂点位置，当输电线路的档距小于300米时，分别在输电线路的不同档距处设置一个上、中两相导线相间间隔棒的挂点和一个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于300米小于500米时，分别在输电线路的不同档距处设置两个上、中两相导线相间间隔棒的挂点和一个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于500米时，分别在输电线路的不同档距处设置多个上、中两相导线相间间隔棒的挂点和多个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路各相间间隔棒的挂点位置安装相间间隔棒，然后进入步骤B;
B、根据输电线路的档距确定下相导线上相地间隔棒的挂点位置，当输电线路的档距小于300米时，在输电线路1/2档距处的下相导线上设置一个相地间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于300米时，在输电线路不同档距处的下相导线上设置多个相地间隔棒的挂点，然后进入步骤C;
C、对输电线路所在地区的主导风向进行统计和调研，根据该地区的主导风向确定地锚的位置，使下相导线上的相地间隔棒与地锚逆主导风向连接后处于竖直平面内，然后进入步骤D;
D、将相地间隔棒上端的高压端金具安装在下相导线各相地间隔棒的挂点处，将相地间隔棒下端的拉线通过地锚固定在地面上，调整相地间隔棒下端的拉线长度，使相地间隔棒在O °C时的预紧力保持在3 kN?5kN。
[0005]所述的步骤A中当输电线路的档距小于300米时，在输电线路的1/3档距处设置一个上、中两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路的2/3档距处设置一个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于300米小于500米时，分别在输电线路的1/4和3/4档距处设置两个上、中两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路的1/2档距处设置一个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于500米小于800米时，分别在输电线路的2/9、1/2和7/9档距处设置三个上、中两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路的2/5和3/5档距处设置两个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于800米时，分别在输电线路的2/9、1/2和7/9档距处设置三个上、中两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路的1/3和2/3档距处设置两个中、下两相导线相间间隔棒的挂点。
[0006]所述的步骤B中当输电线路的档距大于等于300米小于500米时，分别在输电线路1/3和2/3档距处的下相导线上设置两个相地间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于500米小于800米时，分别在输电线路1/4和3/4档距处的下相导线上设置两个相地间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于800米时，分别在输电线路2/9和7/9档距处的下相导线上设置两个相地间隔棒的挂点。
[0007]所述的步骤C中的主导风向为舞动容易发生季节输电线路所在地区的主导风向。
[0008]所述的步骤C中下相导线上的相地间隔棒与地锚逆主导风向连接后相地间隔棒的棒体与地面的夹角为40°~80°。
[0009]本发明通过在输电线路上同时安装相间间隔棒和相地间隔棒，既能对线路舞动发挥更好的抑制效果，又可减少相地间隔棒安装过多给线路绝缘特性带来的不利影响;本发明通过将下相导线上的相地间隔棒与地锚逆主导风向连接，进一步加强了相地间隔棒对线路舞动的抑制作用，同时有效减轻了线路金具的受损情况;本发明通过调节相地间隔棒在O°C时的预紧力，既能使其发挥良好的防舞效果，又可保证安装相地间隔棒后输电线路的张力波动在安全域度范围内。
[0010]更进一步地，针对不同档距的输电线路，本发明通过在不同位置处安装不同数量的相间间隔棒，有效抑制了输电线路在不同阶次下的复合振动，通过在不同位置处安装不同数量的相地间隔棒，大大减轻了线路弧垂受温度变化产生的波动，有效保证线路的安全运行。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明实施例中垂直布置输电线路防舞装置的安装示意图；
图3为本发明实施例中安装防舞装置之前线路档距中点的竖直位移图；
图4为本发明实施例中安装防舞装置之后线路档距中点的竖直位移图；
图5为本发明实施例中安装防舞装置之前线路档距中点的舞动轨迹图；
图6为本发明实施例中安装防舞装置之后线路档距中点的舞动轨迹图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，本发明所述的特高压垂直布置输电线路的综合防舞方法，包括以下步骤:
A、根据输电线路的档距确定相间间隔棒的挂点位置，当输电线路的档距小于300米时，分别在输电线路的不同档距处设置一个上、中两相导线相间间隔棒的挂点和一个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于300米小于500米时，分别在输电线路的不同档距处设置两个上、中两相导线相间间隔棒的挂点和一个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于500米时，分别在输电线路的不同档距处设置多个上、中两相导线相间间隔棒的挂点和多个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路各相间间隔棒的挂点位置安装相间间隔棒，然后进入步骤B。
[0013]输电线路的档距小于300米时属于小档距，二阶舞动发生的可能性及振幅都很小，线路防舞主要以抑制一阶舞动为主，一阶舞动为单半波振动。根据单半波振动的模态特征，在输电线路档距中点的振幅最大。输电线路的档距大于等于300米时属于大档距，需要同时考虑抑制一阶及二阶舞动，并以抑制二阶舞动即双半波振动为主。本实施例中当输电线路的档距小于300米时，在输电线路的1/3档距处设置一个上、中两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路的2/3档距处设置一个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，能够对输电线路档距中点的一阶舞动起到良好的抑制作用；当输电线路的档距大于等于300米小于500米时，分别在输电线路的1/4和3/4档距处设置两个上、中两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路的1/2档距处设置一个中、下两相导线相间间隔棒的挂点；当输电线路的档距大于等于500米小于800米时，分别在输电线路的2/9、1/2和7/9档距处设置三个上、中两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路的2/5和3/5档距处设置两个中、下两相导线相间间隔棒的挂点；当输电线路的档距大于等于800米时，分别在输电线路的2/9、1/2和7/9档距处设置三个上、中两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路的1/3和2/3档距处设置两个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，既能较好地抑制二阶舞动，同时又能对一阶舞动产生抑制作用。
[0014]B、根据输电线路的档距确定下相导线上相地间隔棒的挂点位置，当输电线路的档距小于300米时，在输电线路1/2档距处的下相导线上设置一个相地间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于300米时，在输电线路不同档距处的下相导线上设置多个相地间隔棒的挂点，然后进入步骤C。
[0015]当输电线路的档距较大即在300米以上时，线路的弧垂在不同季节和温度下变化较大，为避免弧垂变化导致的相地间隔棒过度绷紧或松弛，通常不在弧垂最低点布置相地间隔棒。本实施例中当输电线路的档距大于等于300米小于500米时，分别在输电线路1/3和2/3档距处的下相导线上设置两个相地间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于500米小于800米时，分别在输电线路1/4和3/4档距处的下相导线上设置两个相地间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于800米时，分别在输电线路2/9和7/9档距处的下相导线上设置两个相地间隔棒的挂点，有效避免了因温度变化而引起的弧垂大范围波动，当冬季弧垂较小时相地间隔棒的拉线不会过度绷紧，夏季弧垂较大时相地间隔棒的拉线也不会过度松弛甚至落地。
[0016]C、对输电线路所在地区的主导风向进行统计和调研，根据该地区的主导风向确定地锚的位置，使下相导线上的相地间隔棒与地锚逆主导风向连接后处于竖直平面内，然后进入步骤D。其中主导风向为舞动容易发生季节输电线路所在地区的主导风向，本实施例中下相导线上的相地间隔棒与地锚逆主导风向连接后相地间隔棒的棒体与地面的夹角为40°?80°，能够进一步加强相地间隔棒对线路舞动的抑制作用，同时可有效减轻线路金具的受损程度。
[0017]D、将相地间隔棒上端的高压端金具安装在下相导线各相地间隔棒的挂点处，将相地间隔棒下端的拉线通过地锚固定在地面上，调整相地间隔棒下端的拉线长度，使相地间隔棒在(TC时的预紧力保持在3 kN?5kN。由于输电线路发生舞动时的温度大都在(TC左右，将相地间隔棒在0°C时的预紧力调至3 kN?5kN既能起到良好的防舞效果，又可保证安装相地间隔棒后输电线路的张力波动在安全域度范围内。在其他环境温度条件下安装时，将当前环境温度下的预紧力换算至0°C，以便满足要求。
[0018]本发明将相间间隔棒与相地间隔棒相结合，充分发挥了二者的优势，有效抑制了输电线路在不同阶次下的复合振动，同时弥补了二者的不足，既克服了单纯安装相间间隔棒时无法有效抑制舞动特别是三相同步舞动的问题，又避免了相地间隔棒安装较多为生产成本带来的压力以及对多回路线路绝缘特性的影响。
[0019]下面结合具体实施例说明本发明所述的特高压垂直布置输电线路的综合防舞方法。如图2所示，在100kV垂直布置输电线路上安装相地间隔棒和相间间隔棒，线路档距为为540米，高差为O，主导风向与线路走向的夹角为90°，图中I为导线，2为绝缘子串，3为相间间隔棒，4为相地间隔棒，5为地锚。根据本发明提供的安装方法，分别在输电线路2/9、1/2和7/9档距处的上、中两相导线上设置三个相间间隔棒3，在输电线路2/5和3/5档距处的中、下两相导线上设置两个相间间隔棒3，在输电线路1/4和3/4档距处的下相导线上设置两个相地间隔棒4，两个相地间隔棒4下端的拉线分别通过地锚5固定在地面上，相地间隔棒4的棒体与地面的夹角为45°。分别在安装防舞装置前后对线路进行相同风速下的气动激励，模拟舞动时程，得到安装前后线路的舞动响应。如图3至图6所示，安装防舞装置之后线路振动的幅值大幅减小，最大峰峰值比未安装时缩小了56.2%，舞动趋于稳定后，安装防舞装置的线路振动峰峰值约为0.4米，较未安装时减小了近83%，舞动轨迹明显聚拢的同时分布的规律性减弱，证明了本发明提供的防舞方案破坏了线路的大幅值稳定振动，明显起到了抑制舞动的作用。本发明提出的特高压垂直布置输电线路防舞方法，对于超高压垂直布置输电线路也同样适用，因此超特高压垂直布置输电线路防舞也在本专利的保护范围之内。
【主权项】
1.一种特高压垂直布置输电线路综合防舞方法，其特征在于，包括以下步骤: A、根据输电线路的档距确定相间间隔棒的挂点位置，当输电线路的档距小于300米时，分别在输电线路的不同档距处设置一个上、中两相导线相间间隔棒的挂点和一个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于300米小于500米时，分别在输电线路的不同档距处设置两个上、中两相导线相间间隔棒的挂点和一个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于500米时，分别在输电线路的不同档距处设置多个上、中两相导线相间间隔棒的挂点和多个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路各相间间隔棒的挂点位置安装相间间隔棒，然后进入步骤B; B、根据输电线路的档距确定下相导线上相地间隔棒的挂点位置，当输电线路的档距小于300米时，在输电线路1/2档距处的下相导线上设置一个相地间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于300米时，在输电线路不同档距处的下相导线上设置多个相地间隔棒的挂点，然后进入步骤C; C、对输电线路所在地区的主导风向进行统计和调研，根据该地区的主导风向确定地锚的位置，使下相导线上的相地间隔棒与地锚逆主导风向连接后处于竖直平面内，然后进入步骤D; D、将相地间隔棒上端的高压端金具安装在下相导线各相地间隔棒的挂点处，将相地间隔棒下端的拉线通过地锚固定在地面上，调整相地间隔棒下端的拉线长度，使相地间隔棒在O °C时的预紧力保持在3 kN?5kN。2.如权利要求1所述的一种特高压垂直布置输电线路综合防舞方法，其特征在于:步骤A中当输电线路的档距小于300米时，在输电线路的1/3档距处设置一个上、中两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路的2/3档距处设置一个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于300米小于500米时，分别在输电线路的1/4和3/4档距处设置两个上、中两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路的1/2档距处设置一个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于500米小于800米时，分别在输电线路的2/9、1/2和7/9档距处设置三个上、中两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路的2/5和3/5档距处设置两个中、下两相导线相间间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于800米时，分别在输电线路的2/9、1/2和7/9档距处设置三个上、中两相导线相间间隔棒的挂点，在输电线路的1/3和2/3档距处设置两个中、下两相导线相间间隔棒的挂点。3.如权利要求2所述的一种特高压垂直布置输电线路综合防舞方法，其特征在于:步骤B中当输电线路的档距大于等于300米小于500米时，分别在输电线路1/3和2/3档距处的下相导线上设置两个相地间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于500米小于800米时，分别在输电线路1/4和3/4档距处的下相导线上设置两个相地间隔棒的挂点，当输电线路的档距大于等于800米时，分别在输电线路2/9和7/9档距处的下相导线上设置两个相地间隔棒的挂点。4.如权利要求3所述的一种特高压垂直布置输电线路综合防舞方法，其特征在于:步骤C中的主导风向为舞动容易发生季节输电线路所在地区的主导风向。5.如权利要求4所述的一种特高压垂直布置输电线路综合防舞方法，其特征在于:所述的步骤C中下相导线上的相地间隔棒与地锚逆主导风向连接后相地间隔棒的棒体与地面的夹角为40°?80°。
【文档编号】H02G7/14GK106099813SQ201610464394
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】卢明, 李清, 吕中宾, 杨晓辉, 任永辉, 任欢, 韩保军, 庞锴, 魏建林, 宋高丽, 郭鹏飞, 张宇鹏, 张志伟, 郭慧豪
【申请人】国网河南省电力公司电力科学研究院, 华北电力大学, 郑州祥和集团电气设备有限公司, 国家电网公司