500千伏巴青1线、巴青2线因导线积雪与覆冰脱落造成故障跳闸研究.docx

500千伏巴青1线、巴青2线因导线积雪与覆冰脱落造成故障跳闸研究摘要：本文对导线积雪、覆冰、脱落造成故障 及跳闸线路的基本情况进行了分析，并给出了应对措施关键词：导线积雪覆冰故障分析一、500千伏巴青1线基本情况及舞动地段基本情况1.巴青1线基本情况500千伏巴青1线起于500千伏 巴林变电站，止于500千伏青山变电站，线路亘长172. 161 公里，全线为单回路，共有杆塔396基，直线塔均为紧凑型 塔，导线采用六分裂，子导线型号为LGJ-300/40钢芯铝绞 线，三相导线采用两上一下呈三角形排列，相间中心点距离 约为7米，净距离为6. 25米六分裂导线子导线距离为 375mmo地线型号：线路前进左侧为LBGJT50-40AC铝包钢 绞线、GJ-80镀锌钢绞线；右侧为24芯0PGW光缆绝缘子: 悬垂串为 FXBW-500/210、FXBW-500/300. FXBW-500/300A、 FXBW-500/100合成绝缘子，耐张串为FC300/195玻璃绝缘子, 出口耐张绝缘子型号为XWP2-160o设计气象条件为：最低气 温-40C.平均气温-5C,最大风速34m/s.导线覆冰厚度 10mm、地线覆冰厚度15mm。

塔头最小空气间隙值：相对相 5. 2米；相对地3. 7米2•舞动地段基本情况区段：385#〜396#塔之间，其中 384#〜394#为一个耐张段，长度为3994米；394#〜396#为 一个耐张段，长度为562米；该区段最大档距562米（387#〜 388#）o地形：山坡上（由元宝山地区的平地向哈拉布图丘 陵过渡的山坡上）二、500千伏巴青2线基本情况及舞动地段基本情况1. 巴青2线基本情况500千伏巴青1线起于500千伏 巴林变电站，止于500千伏青山变电站，线路亘长172. 099 公里，全线为单回路，共有杆塔401基，直线塔均为紧凑型 塔，导线采用六分裂，子导线型号为LGJ-300/40钢芯铝绞 线，三相导线采用两上一下呈三角形排列，相间中心点距离 约为7米，净距离为6. 25米（相对相最小间距为5. 2米） 六分裂导线子导线距离为375mm地线型号：线路前进左侧 为LBGJ-150-40AC铝包钢绞线、GJ-80镀锌钢绞线；右侧为 24芯0PGW光缆绝缘子：悬垂串为FXBW-500/210、 FXBW-500/300. FXBW-500/300A、FXBW-500/100 合成绝缘子, 耐张串为FC300/195玻璃绝缘子，出口耐张绝缘子型号为 XWP2-160.设计气象条件为：最低气温-40C.平均气温-5它、 最大风速34m/s、导线覆冰厚度10mm、地线覆冰厚度15mm。

塔头最小空气间隙值：相对相5. 2米；相对地3. 7米2•舞动地段基本情况区段：385#〜396#塔之间，其中 384#〜394#为一个耐张段，长度为3994米；394#〜396#为 一个耐张段，长度为562米；该区段最大档距562米（387#〜388#）地形：山坡上三、故障发生情况 赤峰地区普降大雪，造成电力线路积雪和覆冰2012年11月04日00时43分，500千伏巴青1号两侧双套纵联保护动作，BC相故障重合闸闭锁未动作，故障测距为距离青山 站1. 85公里，01时51分强送成功，01时56分再次跳闸,保护动作情况相同，02时37分强送不成功现场巡线查明:500千伏青山变电站附近导线剧烈舞动；巴青2线175号导 线引流线舞动严重；巴青2线间距398号约100米发现相间 火光，并伴随爆炸声，397#〜398#挡间导线舞动十分剧烈此时500千伏巴青2线线路两侧两套纵联保护动作，线路两 侧开关跳闸巴青1、2线已分别跳闸2次，于是决定分组对巴青2线397#〜398#重点地段进行实时监测，派人进行24小时看守截至13时，巴青1、2线强送后又相继发生跳闸，于是暂不对500千伏巴青1、2线进行强送。

11月5日, 故障段导线舞动减弱，巴青2线于11时30分送电成功四、11月4日500千伏巴青1线、巴青2线故障跳闸统计及原因4 0 00： 43： 500千伏巴青#1线线路两侧两套纵联保 护动作，线路两侧开关跳闸，故障测距青山变1.85km01： 51强送成功4日01： 56： 500千伏巴青#1线线路两侧两 套纵联保护动作，线路两侧开关跳闸，02： 37强送不成功4 0 07： 21： 500千伏巴青#2线线路两侧两套纵联保护动 作，线路两侧开关跳闸，故障测距青山变1.4km07： 58强 送成功4日09： 32： 500千伏巴青#2线线路两侧两套纵 联保护动作，线路两侧开关跳闸，11： 45强送成功4日12： 05： 500千伏巴青#2线线路两侧两套纵联保护动作，线路 两侧开关跳闸4日12： 34：青山变500千伏巴青#1线强 送成功12： 38青山变侧两套纵联保护动作，开关跳闸五、故障原因分析为了便于分析，假定在A、B两点间（档距为L）悬挂如 下图中实线所表示的弛度为f的导线当导线上有积雪和覆 冰而使导线弛度从f增大到f+AfH,并形成图中点画线的 形状假如积雪和覆冰慢慢地脱落，导线就应当平稳地恢复到 原来的位置。

但是如果积雪和覆冰突然大量脱落，导线就会 在积雪和覆冰作用下向上冲击，而弛度将以f+Af,越过 f减少到f-AfH （即图中的虚线位置）由于导线的位能与 其弹性能量将交替变换，使导线振动若干次后逐渐衰减稳定 于弛度为f的位置（即图中实线，导线原来的位置）积雪和覆冰的突然大量脱落，将使导线产生振动：一是 导线始终承受拉力，只要无风，导线就只能在与地面垂直的 一平面内上下振动，因导线积雪和覆冰不同期脱落，造成上 下导线相间短路二是当导线振动到f-Z\f■的过程中，如果发生无拉力状态，则导线中间将变得非常柔软，虽然无风 导线也将产生上下左右的不规则运行，即发生舞动，而这种 状态非常容易发生因混线而引起相间短路事故 那么究竟在什么条件下导线会发生无拉力状态呢？为此我们 做如下具体分析：首先假定L■为导线原来实际长度(此时 导线弛度为f), L■为导线跳动到弛度为f-Af■时的导线 实际长度导线从弛度f-Af■变到弛度f时，其导线长度 变化应为LH-LHo另外，导线长度的变化只是根据拉力变 化而引起的弹性伸缩，设在导线在未覆冰时的张力为T,另 导线的弹性系数为E,截面积为So那么将出现以下三种情 况：1•当弛度为f-Z\f■时，导线张力恰好为0,则 LI-LH=H2•当弛度为f-Af■时，导线有一张力T,则这样我们就得出了导线拉力状态的鉴别式：L■-L・？考虑到L2"L为简化分析把上式写成：LB-LB?商・(1)另根据导线长度计算公式可得:LH=L[1+H (■)■ ]LH=L[1+H (■) ■则 L・一L■二■ (2f ・(2) 忽略Af■■将(2)式代入(1)式则得到：■?荷・ 即■?商1 (3)又 T=o ・ S=. (4)f=H,则 f■二■ (5)将(4)、(5)式代入(3)式，得出实用的导线拉力状 态判别式：D=HXB?荷 1即D1时，则导线在跳跃中还未达到弛度为f-Af■时就 变为无拉力状态，无风时导线也将发生舞动。

六、防御措施1. 线路施工时，要保持各相导线弛度一致，特别是垂直、 三角排列的导线2. 线路与其他线路交叉跨越时，应严格掌握跨越处的垂 直距离，防止下排线路导线因积雪和覆冰突然脱落向上弹跳 或发生舞动时造成上排线路或接地跳闸3•全文所分析的前提均为无风状态，但如果积雪、覆冰 或突然脱落时有风，则导线更易发生舞动，其后果将更加严 重4•设计、施工质量是直接影响线路安全运行的一个重要 方面，优化设计加强施工管理是保证线路安全运行的基础。