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1、河 南 电 网输电线路舞动区域分布图编制说明二九年十二月概 述调研结果表明：自 1957 年至今，全国范围内发生的舞动事故记录超过 80 次（注：一次可能包括一个时间段的多个地区和多条线路），舞动是严重影响线路安全的主要因素之一，我国北起黑龙江，西至新疆，南达湖南，存在一条漫长而宽阔的舞动带。河南电网舞动频发，图 1 为国家电网公司 2000 年至今 220kV 及以上 输电线路舞动地区分布图。舞 动 的 地 区 分 布 (条 次 )黑 龙 江 , 2, 2.5%辽 宁 , 12, 14.8%华 北 直 属 , 12,14.8%山 东 , 2, 2.5%北 京 , 2, 2.5%河 南 , 2
2、1, 25.9%湖 北 , 22, 27.2%湖 南 , 1, 1.2%青 海 , 3, 3.7%新 疆 , 2, 2.5%甘 肃 , 2, 2.5%其 他 , 14, 17.3%图 1 220kV 及以上输电线路舞动地区分布图（条次）由图 1 可见，河南省是舞动发生最频繁的地区之一。尤其在 2008年河南省 500kV 姚邵线发 生强烈舞动，持续时间达 60 小时，使得该线路发生 5 基杆塔倒塔、多基杆塔螺栓松脱、金具损坏等严重事故，河南省电力公司针对舞动问题进行了长达 10 年的研究，提出了220kV 线路采用相间间隔棒治理舞 动的技术 方案并大量成功应用，有效治理了 220kV 线路的舞
3、 动问题。为了科学开展舞动治理工作，使得舞动治理的针对性更强，在 2009 年 11 月 11 日河南电网大面积舞动后，河南省电力公司及时召集线路专业技术人员在郑州讨论防舞动问题，提出绘制河南电网舞动区域分布图和编制防舞动技术管理原则。 同时要求各单位上报 1998 年到现在发生过舞动的线路的舞动情况统计，作为划定舞动区域分布图的基础资料。同时，由河南电力试验研究院结合以往课题研究成果，提出南省舞动分析报告以及河南省防舞动技术导则的初稿。为了更好的完成这项工作，河南省电力公司生产技术部输电处召集河南电力试验研究院、河南省电力勘测设计院、河南超高压运检公司、平顶山、开封、许 昌、商丘公司有关 线
4、 路专业技术人员，从 2009年 12 月 8 日到 12 日集中在许昌编写 2009 年河南省舞动分析报告、河南省舞动区域图的绘制以及河南省防舞动技术导则的编写。河南省线路舞动情况介绍河南省从 1998 年到 2009 年共发生 6 次大范围的舞动，主要如下：1）1998 年 12 月 1 日，河南电网发生大范围线路导线舞动，导致22 条次 220kV 线路跳闸，多条 220kV 线路单相接地及相间短路的事故，电网局部解裂，京广电铁短时停电，个 别 110kV 电压等级线路出现倒塔现象。舞动发生时的气象情况是：温度在-3 1，风力在36 级， 东北风为主导风，湿度在 90%以上，伴有小雨雪，
5、舞动线路普遍有覆冰现象。2）2000 年 12 月 1 日及 2001 年 1 月 11 日，河南电网 7 条 220kV线路导线舞动，造成金具损坏、线路跳闸、大面积停电等恶性事故。舞动发生时的气象情况是：中雪，东北风 6m/s 至 14m/s（地面风速 0，温度-1 ，湿度 85%）。3）2003 年 2 月 9 日夜，河南电网发生大范围线路导线舞动，16条 220kV 输电线路跳闸 36 条次，110kV 及以下线路跳闸 213 条次，豫南驻马店和信阳电网被迫与省网解列而孤网运行近 2 小时，直接损失负荷 26.5 万千瓦。舞动振幅高达 5、6m，持 续时间长达十几个小时。舞动发生时的气象
6、情况是：温度为-40 ，风力 58 级，大到暴雪。4）2006 年 1 月 30 日，开封地区出现了多条线路严重覆冰和舞动，8 时 31 分开始，前商线、祥杏 线、开杏 线、II 祥崔线 4 条 220kV 线路相继跳闸，开封电网和商丘电网仅剩 220kV 开商线和祥崔线运行；220kV 杏花营变电站仅通过 、郑杏线与 郑州电网相连。此次线路舞动呈现在垂直方向上的大幅度、低频率、不规则振荡特征，舞动导线的最低点不在正常弧垂的最低点，上下排列的导线处于不同周期的上下舞动，相间安全距离不够，形成相间短路，如前商线和祥杏线；水平排列的线路造成了对交叉跨越物安全距离的不够，形成了接地短路故障，如开杏线
7、和祥崔线。同期，河南超高压运检公司巡视发现500kV 郑祥线也发生了舞动，位于郑祥线 150155、7681两段。舞动频率为 1119 次/分钟，振幅 25 米。至 1 月 31 日上午风力减弱，导线舞动停止。郑州供电公司巡视发现 220kVI 郑杏线160161、郑杏线 99135线路发生舞动，振幅约 1 米。5）2008 年 1 月 10 日冻雨风雪袭击河南省，经巡视发现，漯河、许昌、平顶山、周口、郑 州等地区 电网输电导线 覆冰严重，部分线路剧烈舞动。从 11 日凌晨 2：34 开始，220kV 及以上 7 回输电线路跳闸 14条次，其中嵖邵线、姚邵 线、牡 郑线 3 回 500kV 线
8、路 8 次跳闸，姚邵线 5 基铁塔严重受损，2 基铁塔塔头损坏；、漯邵线、计漯线、川淮线等 4 回 220kV 线路 6 次跳闸。6) 2009 年 11 月 10 日至 11 日，我省遭遇大范 围冻雨风雪天气，电网面临入冬以来首次恶劣天气的考验。10 日，河南气温骤降，平均下降 10 摄氏度，全省出现大范围雨雪冰冻天气，加之 3-6 级风（风向：北东北），造成全省输电线路发生大面积舞动，其中，郑州、开封、商丘、周口、漯河、平顶山等地区较为严重。从 11 日 00：55 分到 12 日22：25 分，全省共有 7 条 500 千伏输电线路因恶劣天气跳闸 14 条次。下表为河南省历年发生舞动按照
9、供电区域分布的汇总表。河南省历年发生舞动区域汇总表单位 1998 2000 2003 2006 2008 2009 次1 平顶山 52 开封 53 驻马店 44 郑州 45 商丘 46 漯河 37 许昌 38 周口 29 南阳 210 三门峡 211 新乡 112 洛阳 113 鹤壁 114 信阳 115 安阳 116 焦作 017 济源 018 濮阳 0对比我省历次舞动跳闸情况，可以发现具有明显的特征。时间 舞动发生主要地区 气候条件 地理条件 舞动特点1998.12.1 涉及范围大，豫北、豫东、豫中、豫南 14 个供电区，范围之大全国罕见的。温度在-3 1。风力在 36 级，东北风为主导风
10、。湿度在 90%以上，伴有小雨雪舞动线路普遍有覆冰现象。舞动的线路基本上东西走向，地形空旷地带。涉及到 220 千伏、110 千伏两种 电压等级，线路结构多样化，双分裂、单导线，垂直排列、水平排列、三角排列线路，大档距、小档距均出现舞动。低频高幅舞动，危害性大，造成 220 千伏线路单相接地及相间短路跳闸 22 条次， 导致电网局部解裂，京广铁路供电 短时中断，个别 110 千伏线路倒塔。2000.1.11 平顶山地区中雪，东北风6m/s 至 14m/s（地面风速 0，温度-发生在计山变出口向西至沙河之间的空旷地带。、计驻线、计漯线舞动较严重，达 4米振幅，全波频次 38 次/分钟。 时间 舞
11、动发生主要地区 气候条件 地理条件 舞动特点1，湿度 85%。2003.2.9 涉及范围较大，跳闸集中，豫东、豫中、豫南6 个供电区温度为-40，风力 58 级，大到暴雪。舞动线路普遍有覆冰现象。舞动线路基本为东西走向，舞动跳闸集中发生在许昌薛坡变出线和平顶山计山变出线地形空旷地带，其他地区也不同程度出现。涉及到 220 千伏、110 千伏两种 电压等级，线路结构多样化，双分裂、单导线线路，垂直排列、水平排列、三角排列线路，大档距、小档距均出现舞动。低频高幅舞动，最大幅度 46 米，危害性大，造成 220 千伏线路相间短路及单相接地跳闸 36 条次，局部电网解裂。2006.1.30开封地区 小
12、雪转中雪，北风 45 级，温度-23，舞动线路普遍有覆冰现象舞动线路基本为东西走向，舞动跳闸发生在杏花营变、前台变的出线上舞动呈现在垂直方向上的大幅度、低 频率、不规则振荡特征，上下排列的 导线处于不同周期的上下舞动，形成相间短路，如前商线和祥杏线；水平排列的线路造成了对交叉跨越物安全距离的不够，形成了接地短路故障，如开杏线和祥崔线，共跳闸 7 次2008.1.11驻马店、漯河、开封、郑州、安阳冻雨转小、中雪，北风、东北风 45级，温度 0-1，舞动线路普遍有较厚不均匀覆冰现象舞动线路基本为东西走向，舞动跳闸发生在邵陵变的出线和牡郑线舞动呈现在垂直方向上的大幅度、低 频率、不规则振荡特征，水平
13、排列导线处 于不同周期的上下舞动，造成耐张塔受到反复震 荡，螺栓被切断、松脱造成铁塔破坏（姚邵 线）；导线三角排列的紧凑型线路（牡郑线）舞动造成相间安全距离不够跳闸。2009.11.11郑州、开封、商丘、周口、漯河、平顶山等地区。冻雨转小、中雪，大雪，北风、东北风 46 级，温度0-3，舞动线 路普遍有较厚不均匀覆冰现象舞动线路基本为东西走向，主要为平原，但是在三门峡第一次出现舞动和风偏造成的跳闸。 我省这次遭遇大范围冻雨风雪天气，造成全省输电线路发生大面积覆冰舞动。500 千伏线路均不同程度覆冰，东西走径 线路均出现舞动现象，个别区段舞动严重，塔材个别处受损，部分螺栓松动，尖山段线路出现雪淞
14、、雾凇情况，南阳地区线路出现 冰挂现象。低 频 高 幅 的 导 线 舞 动 具 有 较 大 的 危 害 性 ，垂 直 排 列 的 导 线 易发 生 舞 动 造 成 线 路 相 间 短 路 ；水 平 排 列 的 导 线 也 会 发 生 舞 动 造 成单 相 接 地 故 障 。导 线 舞 动 还 会 引 起 杆 塔 和 金 具 的 损 坏 ，甚 至 造 成倒 塔 。河 南 省 从 1998 年 到 2009 年 共 发 生 6 次 大 范 围 的 舞 动 ，根 据历 史 舞 动 记 录 ，我 们 绘 制 了 从 1998 年 到 2009 年 共 发 生 6 次 大 范围 的 舞 动 的 地 域
15、分 布 图 ，6 次 大 范 围 的 舞 动 的 地 域 分 布 图 如 下 ：1998 年舞动分 布 地 域 图2000 年舞动分 布 地 域 图2003 年舞动分 布 地 域 图2006 年舞动分 布 地 域 图2008 年舞动分 布 地 域 图2009 年舞动分 布 地 域 图1998-2009 年舞动分 布 地 域 图 （ 汇 总 ）二、线 路舞动的特点 规律架空输电线路舞动是不均匀覆冰导线在风力的作用下引起的一种低频率（约为 0.13Hz ）、大振幅（约为导线直径的 20300 多倍）的自激振动现象。引起线路导线舞动的机理相当复杂，至今未能建立起完善的理论体系。导线舞动的形成，除了线路自身结构原因外，导线舞动同风速、风向、微地形环境、气象等因素密切相关。导线舞动属非线性动力学问题，受各种复杂的随机因素作用，一般认为，引起线路舞动的影响因素主要有下列几方面：1）气象因素特定的气象条件是引起导线舞动的主要因素之一。每年冬季至翌年初春经常有西北南下的干冷气团与东南方北上的湿热气团相会，气温低于 0或在 0
