导线舞动事故分析

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1、平顶山矿区输电线路舞动分析1.事故情况介绍2009年11月11日风雪天气共造成谢庄周边地区12条线路出现舞动，其中7条线路相继跳闸。1.1线路舞动跳闸经过平顶山地区11月11日的气象条件为雨夹雪，东北风3～8m/s，2点时气温0.8℃、8点时气温0℃，空气湿度90%左右。从3：20开始至9：20，II谢电、谢张、II谢丁、谢七、谢二、II谢龙、谢香共七条线路相继跳闸。经现场巡视情况来看，此次事故是导线覆冰及舞动造成相间短路跳闸（现场已发现短路点及导线舞动情况）。1.2舞动线路运行情况（见附表）2.导线舞动原因分析舞动是导线覆冰形成非圆截

2、面后所产生的一种低频、大振幅的自激振动，振幅一般在12m以下，会造成金具损坏和断线，严重的会发生线路倒塔事故。舞动涉及大跨越和一般线路,地域涉及到山区、丘陵和平原；气象条件涉及到雨凇、雪凇,冰雪从几毫米到几十毫米。统计数据表明，在5～10m/s，温度-5～1℃，导线覆冰厚度在3～20mm之间，湿度在85%以上的气象条件下，产生舞动的几率最大。实际上，一般在导线表面有覆冰的情况下，就极易产生舞动现象。2.1舞动产生的原因舞动的形成主要取决于三方面的因素，即覆冰、风的激励和线路结构及参数。2.1.1覆冰线路覆冰是舞动的必要条件之一。覆冰多发

3、生在风作用下的雨淞、霜淞及湿雪堆积于导线的气候条件下。导线覆冰与降水形式及降水量有直接关系，同时也与温度的变化密切相关，经常的情况是，先雨后雪，此过程中气温骤降（由零上降至零下），导线极易覆冰。通常情况下，导线覆冰不均匀，形成所谓：新月形、扇形、D形等不规则形状，冰厚从几毫米到几十毫米（最厚可达50毫米），导线便有了比较好的空气动力性能，在风的激励下会诱发复杂的舞动。2.1.2风的激励舞动离不开风的激励。冬季及初春季节里，冷暖气流的交汇引起的风力较强，地势平坦、开阔及风口地区的输电线路，在导线（不均匀）覆冰的情况下，当风速在4～20m/

4、s，且风向与线路走向的夹角≥45°时，导线易舞动。当夹角达到90°，舞动最为严重。这是因为垂直于线路走向的风的分量越大，对不均匀覆冰后导线的激励效果越严重，对导线产生的升力也越大，有利于线路系统能量的积累，进而使得线路原有的平衡系统失去稳定，产生舞动。2.1.3线路结构及参数线路的结构和参数也是形成舞动的重要因素之一。a.导线固有频率导线由振动发展为舞动的主要原因是风力和导线的固有频率相匹配，引发共振，使导线的振幅越来越大。b.导线型式一般情况，导线表面越光滑，沟槽越少，越不易产生舞动。大截面导线比小截面导线易产生舞动。这与它们自身的扭

5、转刚度有关系。大截面导线的扭转刚度大，在偏心覆冰后难以产生自身扭转，使得覆冰层更多的堆积在同一方向上，产生舞动的可能性比小截面导线大。c.导线张力导线张力越大，弧垂就越小，发生舞动和相间碰线的可能性就越小，但张力过大，可能会导致导线微风振动增强。d.档距结构档距越大，导线吸收的能量就越大，舞动的幅度就越大，应在易舞区尽量减小档距。以上四个因素属主要因素，期间的数量关系较为复杂，目前国内正处于研究和试运行阶段。2.2谢庄地区11.11舞动情况分析2.2.1按舞动因素分析导线舞动时，导线覆冰厚度在5-10mm之间，气温0℃左右，风向东北风，

6、风力5-8m/s左右，风口达10m/s以上，且大部分舞动线路东西走向，与风向夹角90°左右。这些应为导线舞动的主要原因。线路结构及参数方面，经现场检查舞动地段除谢一、谢四两条线路档距和弧垂稍大外，其他线路档距和弧垂都不大。因此认为线路结构与参数对造成此次舞动事故的影响不大。2.2.2按地理环境分析根据现场统计发现，此次舞动主要发生在以下几个区域：一是六矿南，区域包括谢一5-8#、谢四1-6#、谢张7-10#、II谢丁6-8#、谢七1-5#、谢二1-5#、I谢龙4-5#；二是龙门口南，范围包括龙香2-6#、II谢龙19-23#；三是五矿北

7、，范围包括谢香9-11#、II谢龙9-11#；四是一矿北山，包含谢张28-29#；五是四矿北山，包含谢张18-19#；六是党校南，包括二七5-6#；七是乐福小区路西，包括二七14-16#。这些区域共同的特点是线路东西走向居多、处于风口（特别是六矿南，据村民介绍此处常年风力较大）。从附表中不难看出，这些舞动地段线路走向与风向夹角大都在45°以上。因此认为线路走向与当时风向的夹角具备导线舞动条件。2.2.3按线路档距分析从附表所列情况看，舞动地段线路档距范围从61-238m都会出现线路舞动，因此线路档距不是造成导线舞动的主要原因。2.2.4

8、按导线截面分析从附表所列导线型号看，涉及范围也很广，所以认为导线截面也不应是造成此次导线舞动的主要原因。2.2.5按导线排列形式分析从附表看，舞动地段导线排列方式大多为上下排列。可以认为导线排列方式是造成此