陳釗 謝凱 任鵬亮 宋高麗
摘 要:雙擺防舞器是常用的防治導(dǎo)線舞動的裝置之一。本文介紹了雙擺防舞器的防舞機理及布置原則,同時基于真型輸電線路,對雙擺防舞器的防舞性能進行定量評價,以期為雙擺防舞器的有效應(yīng)用提供借鑒。
關(guān)鍵詞:輸電線路;舞動;雙擺防舞器
中圖分類號:TM752文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1003-5168(2020)13-0127-03
Double-swinging Protector Anti-galloping Performance Evaluation
CHEN Zhao1.2 XIE Kai1 REN PengLiang1.2 SONG GaoLi1.2
(1.State Grid Key Laboratory of Power Overhead Transmission Line Galloping Prevention Technique, State Grid Henan Electric Power Research Institute,Zhengzhou Henan 450052;
2.Henan Jiuyu Epri Electric Technology Co., Ltd.,Zhengzhou Henan 450052)
Abstract: Double-swinging Protector is one of the commonly used devices to prevent conductor galloping. This paper introduced the anti-galloping mechanism and layout principle of the Double-swinging Protector, and made a quantitative evaluation of the anti-galloping performance of the Double-swinging Protector based on real transmission line, in order to provide reference for the effective application of the double swing anti dancing device..
Keywords: transmission line;galloping;double-swinging protector
舞動是指導(dǎo)線在一定自然條件下,覆冰形成非對稱圓截面,在風(fēng)的作用下產(chǎn)生一種低頻、大振幅的自激振動[1]。2000年后,我國輸電線路幾乎每年都會發(fā)生較嚴(yán)重的舞動事故。由于舞動的幅度大,持續(xù)時間長,輕則引起相間閃絡(luò),損壞地線、導(dǎo)線、金具等部件,重則導(dǎo)致線路跳閘停電、斷線倒塔等嚴(yán)重事故[2]。
為了防治輸電線路舞動,國內(nèi)外專家、學(xué)者提出了多種避舞、抗舞和抑舞的措施,在具體的防舞裝置方面,設(shè)計和提出了擾流線、空氣動力阻尼器、失諧擺、間隔棒和雙擺防舞器等裝置。目前,相間間隔棒和雙擺防舞器是最常用的防治導(dǎo)線舞動的裝置[3]。
雙擺防舞器是一種基于常規(guī)子間隔棒的防舞裝置。該裝置在常規(guī)間隔棒基礎(chǔ)上安裝了雙擺錘結(jié)構(gòu),用于提升分裂導(dǎo)線動力穩(wěn)定性,降低舞動發(fā)生的可能性。本文將介紹雙擺防舞器的防舞機理及其布置原則,同時基于真型輸電線路,對雙擺防舞器的防舞性能進行定量評價。
1 雙擺防舞器的防舞機理及其布置原則
雙擺防舞器是中國電建院在失諧擺防舞應(yīng)用的基礎(chǔ)上,基于動力穩(wěn)定性機理所設(shè)計的一種防舞裝置,主要應(yīng)用于抑制分裂導(dǎo)線舞動。雙擺防舞器由子間隔棒、連接件以及擺錘等部分組成,如圖1所示。
動力穩(wěn)定性機理把舞動看作為一種動力不穩(wěn)定現(xiàn)象,認(rèn)為只有不穩(wěn)定振動才有可能產(chǎn)生像舞動這樣大的振幅?;诜€(wěn)定性舞動機理產(chǎn)生的穩(wěn)定性防舞機理,其指導(dǎo)思想是提高導(dǎo)線系統(tǒng)的動力穩(wěn)定性,即通過采取適當(dāng)?shù)拇胧┌言瓉聿环€(wěn)定的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的系統(tǒng),從而達到防舞的目的。另外,鑒于舞動主要發(fā)生在分裂導(dǎo)線上,而且舞動的水平運動分量也較為明顯,因此在研究線路舞動防治措施時,也需要同時考慮導(dǎo)線舞動時水平運動分量的抑制。
由于雙擺防舞器旨在提高系統(tǒng)的動力穩(wěn)定性,同時抑制導(dǎo)線舞動時的水平和垂直運動分量,因此雙擺防舞器的主要重量集中在下方的重錘上。通過增加導(dǎo)線垂直方向上等效質(zhì)量來增加系統(tǒng)阻尼,使平衡的雙擺結(jié)構(gòu)增加導(dǎo)線水平和扭轉(zhuǎn)運動時的系統(tǒng)阻尼和結(jié)構(gòu)慣性,從而整體上提升系統(tǒng)的穩(wěn)定度,降低舞動發(fā)生的概率。
在將雙擺防舞器應(yīng)用于實際現(xiàn)場時,首先需要考慮雙擺防舞器的擺長、擺角以及重錘質(zhì)量等關(guān)鍵參數(shù),在此基礎(chǔ)上結(jié)合導(dǎo)線實際情況來確定雙擺防舞器的數(shù)量以及沿檔距布置方案。通常情況下,雙擺防舞器的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計主要考慮實際應(yīng)用線路的導(dǎo)線布置方式及分裂導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)形式等。不同電壓等級、不同分裂數(shù)導(dǎo)線的雙擺防舞器其結(jié)構(gòu)參數(shù)也不盡相同。
對于雙擺防舞器沿整檔線路的布置方案,往往要結(jié)合檔距的長度、導(dǎo)線型號及可能的舞動形態(tài)等,按照“控制總體質(zhì)量、分散和集中布置相結(jié)合”的原則進行防舞方案設(shè)計。
2 雙擺防舞器的防舞性能定量評價
為了對雙擺防舞器的防舞性能進行定量評價,將其應(yīng)用在河南省和國家電網(wǎng)公司雙重點實驗室-輸電線路舞動防治技術(shù)實驗室的真型輸電線路上,利用多種監(jiān)測手段,對其進行試驗評價。
2.1 輸電線路舞動防治技術(shù)實驗室真型試驗線路
輸電線路舞動防治技術(shù)真型試驗線路由原牡鄭線尖山段線路改造而成,可以自然地模擬真實線路進行相關(guān)試驗研究。真型試驗線路全長3 717 m,共10基9檔,檔距在157~657 m。其中,#1—#3桿塔之間組成綜合試驗線路耐張段,#3—#6為緊湊型試驗線路段、#6—#10為覆冰試驗研究線路段。