河北電力局論文發(fā)表淺析特高壓輸電線路的研究

　　特高壓輸電線路是指使用1000伏以上的電壓等級輸送電能，特高壓輸電是在超高壓輸電的基礎(chǔ)上發(fā)展的，目的仍是繼續(xù)提高輸電能力，實(shí)現(xiàn)大功率的中、遠(yuǎn)距離輸電，下面小編推薦一篇關(guān)于特高壓輸電線路的電力工程論文。

　　【摘要】本文首先對特高壓輸電線路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及冰風(fēng)的特點(diǎn)進(jìn)行闡述，然后就起對特高壓輸電線路的舞動進(jìn)行了研究，對于高壓輸電線的失諧防舞動機(jī)理以及運(yùn)動穩(wěn)定性機(jī)理進(jìn)行了研究。通過研究發(fā)現(xiàn)，通過對舞動線路的幅度以及條件等分析，可以利用上述防舞動機(jī)理對其進(jìn)行預(yù)防特高壓輸電線路的舞動，通過對于特高壓輸電線路防舞動機(jī)理的介紹為防舞動裝置的設(shè)計(jì)提供一定的理論基礎(chǔ)。

　　【關(guān)鍵詞】特高壓輸電線路;防舞動;失諧;研究

　　0 引言

　　我國的國民經(jīng)濟(jì)在飛速的發(fā)展，所帶來的影響就是對于電力需求的不斷的攀升，目前我國的電力系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入大系統(tǒng)發(fā)展的時(shí)代。特高壓電網(wǎng)的建設(shè)能夠在一定程度上滿足我國行業(yè)發(fā)展對于電力的需求，電力系統(tǒng)的升級能夠使得資源在更大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源的有效配置，對于特高壓輸電技術(shù)其能夠提高電能的利用率防止電能的浪費(fèi)。根據(jù)國外特高壓輸電的經(jīng)驗(yàn)，在某些極端的天氣條件下會造成輸電線路大范圍的舞動這些舞動會造成嚴(yán)重的后果。根據(jù)我國所建設(shè)的特高壓輸電線路所經(jīng)過的區(qū)域?qū)ξ覈奶馗邏狠旊娋€路可能產(chǎn)生舞動的區(qū)域進(jìn)行分析，特高壓輸電線路的舞動與線路的結(jié)構(gòu)以及參數(shù)有關(guān)。特高壓輸電線路的特點(diǎn)就是分裂導(dǎo)線較多、而且導(dǎo)線的橫截面積較大、輸電線假設(shè)的高度較高、而且檔距比較大這些特點(diǎn)都比較容易造成特高壓輸電線的舞動，從我國目前特高壓以及超高壓輸電線路的特點(diǎn)來看具有大截面積，并且分裂的導(dǎo)線為6-8 根，檔距比較大，所以我國的特高壓輸電線路較容易造成舞動。

　　1 特高壓輸電線防舞動機(jī)理

　　1.1 失諧防舞機(jī)理

　　特高壓輸電線路造成舞動的直接原因就是分裂導(dǎo)線之間的大幅度的振動， 扭動以及橫向的運(yùn)動等，這種振動的能量會在導(dǎo)線上進(jìn)行傳播，有些振動的能量集中在一個(gè)檔距之內(nèi)會消失，或者是減弱很多，但是也有的多個(gè)能量疊加在一起引起大幅度的振動。防止輸電線路的扭動以及橫向運(yùn)動之間的耦合是有效防止舞動的關(guān)鍵，限制了耦合就會抑制振動的能量在不同檔距之間的傳播，這種抑制輸電線路舞動的方法就是失諧防舞動機(jī)理。

　　1.2 穩(wěn)定性防舞機(jī)理

　　有時(shí)候?yàn)榱耸沟锰馗邏狠旊娋€路具有較強(qiáng)的防止舞動的能力，在很多情況下都要在有關(guān)地方安裝相應(yīng)的防舞動的裝置，但是特高壓輸電線路非常的復(fù)雜，但是如果采用穩(wěn)定性的輸電線路防舞動的機(jī)理就可以不必追究舞動發(fā)生的具體的原因，只是對于防舞動導(dǎo)線的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷，然后就可以根據(jù)上述原理對輸電線路進(jìn)行防舞動設(shè)計(jì)。

　　1.3 改變覆冰冰型抑制舞動理論

　　很多情況下導(dǎo)線之所以會發(fā)生舞動是因?yàn)閷?dǎo)線有覆冰，如果能采取一定的措施使得導(dǎo)線所附著的冰能夠均勻分布， 就能夠在一定程度上減輕導(dǎo)線發(fā)生舞動的可能性，也可以實(shí)現(xiàn)特高壓輸電線路的防舞。這種防舞動措施對于特高壓輸電線路來講效果較好，由于風(fēng)力輸入過大額時(shí)候，有時(shí)候只能夠采取改變導(dǎo)線上覆冰的均勻度來對其進(jìn)行防舞動設(shè)置。

　　2 防舞機(jī)理

　　本文在上述部分對我國輸電線路的舞動可能性進(jìn)行了定性的分析，然后對于特高壓輸電線路的防舞動的機(jī)理進(jìn)行了研究，基于上述可能性和理論本文提出了以下幾種特高壓輸電線路的防舞動措施， 并且對于防舞動的裝置的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。我國特高壓輸電線路一般為多分裂， 所以就需要設(shè)置一定數(shù)量的間隔棒來防止高壓輸電線路的舞動。檔距之間的距離一般都是相等的，對于單根導(dǎo)線的扭轉(zhuǎn)相比多根分裂線的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度要小得多，分裂導(dǎo)線的橫向的振動的頻率也相對較小，在輸電線路覆冰的情況下，同時(shí)有風(fēng)最容易造成特高壓輸電線路的舞動;在采用間隔棒的情況下振動的能量能夠較容易的實(shí)現(xiàn)在檔距之間的傳播，這種傳播的結(jié)果就是在很大程度上減弱了能量疊加的可能性，降低了舞動發(fā)生的概率。所以在分裂導(dǎo)線上使用整體的間隔棒在有些情況會更容易造成諧振更容易發(fā)生舞動，加上外部條件的作用大大增加舞動發(fā)生的可能性。如果某種裝置既能夠發(fā)揮間隔棒的間隔作用又能夠抑制間隔棒對于舞動發(fā)生的不良影響那么就能在很大程度上抑制舞動。所以本文提出了在利用失諧原理的同時(shí)注重隔離棒可能導(dǎo)致的諧振問題，改進(jìn)的失諧間隔棒。

　　在對分導(dǎo)線進(jìn)行防舞動裝置的設(shè)計(jì)的過程中扭轉(zhuǎn)剛度的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。單導(dǎo)線和分類導(dǎo)線的扭轉(zhuǎn)剛度的計(jì)算方式有著本質(zhì)的不同，單導(dǎo)線的剛度計(jì)算是圍繞自身旋轉(zhuǎn)時(shí)的剛度，分裂導(dǎo)線的剛度計(jì)算則是以分裂中心為軸所計(jì)算的剛度，所計(jì)算的是分類導(dǎo)線整體的剛度。單導(dǎo)線的扭轉(zhuǎn)剛度是線性的;分裂導(dǎo)線的剛度是非線性的計(jì)算起來也比較復(fù)雜。剛度是單導(dǎo)線本身的一種屬性是和導(dǎo)線的制作材料導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)以及使用方式確定的，其扭矩和扭角的關(guān)系是線性的。分類導(dǎo)線的剛度計(jì)算則不同，影響其剛度的條件有本身也有外部環(huán)境，一般情況下其剛度都是非線性的。但是就總體來看影響分裂導(dǎo)線的剛度的因素有分裂導(dǎo)線的幾何形狀和以及本身的材料和結(jié)構(gòu)特征、以及導(dǎo)線上的張力、所加間隔棒、導(dǎo)線和其他環(huán)節(jié)的連接方式、導(dǎo)線的覆冰情況等都會對分裂導(dǎo)線的剛度計(jì)算造成一定的影響。所以截止到目前為止對于分裂導(dǎo)線的剛度的計(jì)算學(xué)術(shù)界仍然沒有一個(gè)定論，在工程實(shí)際運(yùn)用過程中往往是根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)公式來對分裂導(dǎo)線的剛度進(jìn)行計(jì)算。分類導(dǎo)線的計(jì)算的方式如下圖所示。

　　圖1 分裂導(dǎo)線的扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算

　　分裂導(dǎo)線剛度的計(jì)算公式如下：

　　載上述公式中分裂導(dǎo)線的扭轉(zhuǎn)的剛度為J ;n 為導(dǎo)線的數(shù)目;d 為分裂圓的直徑;T 是導(dǎo)線上的張力;L 檔距之間的距離;XM 是扭矩作用點(diǎn)之間的距離; Se 是單導(dǎo)線的扭轉(zhuǎn)的剛度。其計(jì)算公式如下：

　　式中：y0、z0 為初始的垂弧;Ki 是分裂導(dǎo)線上的參數(shù)，導(dǎo)線之間的連接方式會對其造成一定的影響、導(dǎo)線的數(shù)目也會對其造成一定的影響、分裂導(dǎo)線所形成的弧度也會對其造成影響。

　　3 結(jié)論

　　本文對輸電線路的防舞動進(jìn)行了調(diào)查研究，對于我國特高壓輸電線路的舞動發(fā)生的可能性進(jìn)行了分析，通過研究分析發(fā)現(xiàn)在某種也對的地理環(huán)境以及氣象環(huán)境的影響下特高壓輸電線路發(fā)生舞動的可能性非常大，對于特高壓輸電線路的防舞動設(shè)計(jì)是必要的。所以針對上述特點(diǎn)， 本文對于特高壓輸電線路的防舞動的機(jī)理進(jìn)行了分析與研究，通過失諧間隔棒的作用可以抑制分導(dǎo)線之間舞動的耦合，還可以對于振動在各個(gè)檔距之間的傳播進(jìn)行抑制，這樣就能夠起到對于特高壓輸電線路的舞動防止。同時(shí)本文還對于分裂導(dǎo)線的扭轉(zhuǎn)剛度的計(jì)算方式進(jìn)行了介紹通過對于分裂導(dǎo)線的扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行計(jì)算可以有效的防止分裂導(dǎo)線之間的舞動，同時(shí)對于該參數(shù)進(jìn)行計(jì)算可以在理論上有效的對于特高壓輸電線路的防舞動裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過對于該理論的闡述可以為相關(guān)部門對于特高壓輸電線路防舞動研究提供一定的理論基礎(chǔ)，研究表明，本文所設(shè)計(jì)防舞動的原理以及裝置能夠有效的杜絕特高壓輸電線路的舞動。

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