关于《国网十八项反措》防覆冰、舞动条文的分析探讨

谢欣 刘刚

摘 要 对于高压输电架空线路而言，防覆冰、舞动是一项季节性基础工作，有效的防控手段可以保障在恶劣环境下持续性供电，最大限度提高电网可靠性，防范系统性风险。国家电网公司修订的《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）》[1]相关条文对输电线路防覆冰、舞动工作进行了专门规范指导，作者根据其文本结合武汉电网输电线路实际案例进行专业分析探讨，以便运维人员能够更好地进行输电线路防覆冰、舞动工作。

关键词 十八项反措;武汉电网;覆冰;舞动

前言

国家电网公司自2005年起经过3次修订，于2018年11月发布了《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）》（以下简称《十八项反措》），目的防止重大电网事故、重大设备损坏事故和人身伤亡事故为重点，以提高电网安全生产为目标，在全面总结公司系统各类事故教训基础上指定针对性条款，从规划可研、工程设计、运行维护等10个阶段提出反措和要求。在此基础上结合反措落实排查情况、现场实际问题，确保有效应对公司内外部环境变化，解决电网安全生产面临的新问题。本文作者将《十八项反措》中防覆冰、舞动条款与自身工作实际相结合进行分析探讨，特别是武汉电网2019年接连发生220kV泉径一二回覆冰、舞动和220kV孝冯一二回覆冰断线故障的发生，对今后武汉地区的防覆冰、舞动工作开展都具有特殊现实意义。

1输电线路覆冰和舞动的概念

所谓覆冰是指当环境气温为–5～0℃，风速为3～15m/s时输电线路导线上结了一层冰，当气温继续下降风速不变或变大，冰层继续增加达到一定厚度，当导地线覆冰厚度超过设计值时，导地线和铁塔荷载增加，会造成输电线路断线、断联、断串事故，造成停电。所谓舞动，当导线不均匀覆冰厚度达3MM以上，气温在0℃附近，风速在10-20m/s时发生并且导地线覆冰后，当水平方向的风吹到因覆冰而变为非圆断面的输电导线时，会诱发一种低频率大振幅的振动，称为舞动，长时间舞动会造成导线间隔棒破损、金具磨损、导地线放电、绝缘子破损、杆塔弯折或拉垮。覆冰和舞动密切关联，《十八项反措》中防覆冰、舞动条款分为设计基建阶段和运行阶段两部分。

2对《十八项反措》防覆冰、舞动设计和基建阶段条文的分析探讨

2.1 对6.5.1.1条文分析探讨

6.5.11条文：线路路径选择应以冰区分布图、舞动区域分布图为依据，宜避开重冰区及易发生导线舞动的区域。2级及以上舞动区不应采取紧凑型线路设计，并采取全塔双帽放松措施。

武汉电网110kV及220kV线路在2000年以前冰区、舞动区数据缺乏，许多110kV等级线路在设计阶段主要采取方便施工立塔的原则，形成了大量超过20公里的超长线路，例如某条线路从洪山区花山镇送往中心城区和平变电站，经过多个不同等级的冰区、舞动区，但受制于当时数据较少的客观原因，造成在设计阶段没有因地制宜影响后期运维工作开展，大量数据说明早期的线路设计缺乏科学依据。《十八项反措》中提到以冰区、舞动区分布图为依据，不是简单了对照资料，是以5年为一个标准，即对照平均值也要参考极端数据，及时修正冰区和舞动区分布图，最好做到精确到每300米一个单位;宜避开重冰区及易发生导线舞动区，要求对重冰区的数据收集分析结论要精确也要考虑实际，如设计及基建上无法避开，则必须在架设方式和防覆冰、舞动等级上的升级给予必要的数据支撑。

2.2 对6.5.1.2条文分析探讨

6.5.1.2条文：新建架空输电线路无法避开重冰区或易发生导线舞动的区段，宜避免大挡距、大高差和杆塔两侧档距相差悬殊等情况。

经过多年修订国网公司对线路设计标准进行了相当程度的完善，也贯穿于输电线路从无到有，从有到精的全过程，线路建成后可以通过基建大修技改不断完善，这也是技术经济性的最好体现。按照Q/GDW182-2008《中重冰区架空送电线路设计技术规定》进行设计，对线路挡距长短不等的直线杆塔应更改为耐张杆塔、减少杆塔挡距不均或落差过大现象，同时增加导地线、金具、本体螺栓防松等级措施。对设计冰厚取值偏低而又未采取防覆冰措施的位于中重冰区的线路应进行改造，特别时垭口、跨越峡谷、风道、高海拔地区的杆塔，使其与具备较好的抗冰能力并留有裕度。

2.3 对6.5.1.3条文分析探讨

6.5.1.3条文：重冰区和易舞动区内线路的瓷质绝缘子串或玻璃绝缘子串的联间距宜适当增加，必要时可采取联间支撑间隔棒。

适当增加联间距离给设计提出更高的要求，绝缘配置是一个科学的系统，在原有的基础上距离增加了相关联的绝缘配置也要做相应的调整，例如金具的尺寸，绝缘间隙的重新计算。另外利用在玻璃绝缘子或瓷质绝缘子插花式安装大盘径绝缘子，使绝缘子不能形成套管形状覆冰，使其不能形成连续短接水流，防止绝缘子融冰闪络。采取联间支撑间隔棒，已经在现有武汉电网线路上有相当成熟运用，例如220kV凤庙一二其中一段在海拔300米大山的山脊上，2010年发生了舞动，次年就安装了联间支撑间隔棒至2019年再未發生舞动，取得良好的效果，但支撑间隔棒的磨损较严重，需定期进行检测。

《十八项反措》防覆冰、舞动运行阶段的分析条文的分析探讨

2.4 对6.5.2.1条文分析探讨

6.5.2.1条文：加强导地线覆冰、舞动的观测，对覆冰及易舞动区，安装在线监测装置及设立观冰站（点），加强沿线气象环境资料的调研收集，及时修订冰区分布图和舞动区域分布。

运行阶段偏重现场数据的收集，输电运检室自行修订的二十四节气表，覆冰、舞动通常发生在当年12月-次年2月，根据武汉电网近10年的数据表明，发生舞动故障数量逐年减少，但垭口、湖面大跨越等区域仍是武汉电网舞动的高发区。武汉电网2019年12月至2020年2月未发生因线路舞动而发生的故障，设计与运行的数据一致性越来越高，随着覆冰在线监控和气象环境精细化管理，运行单位可以做到实时干预，这些数据是可以很大程度给设计单位帮助。武汉电网对大跨越、湖面风口、垭口、高山的杆线视频监控逐步覆盖，但对高山区域杆线短时间内快速覆冰隐患处理还是存在不足，例如2019年2月的220kV孝冯一二回的覆冰断线故障的发生，该线路既是铁路保障线路也处于高海拔地区，断线发生后无法短时间内恢复，该线路因为春运也缺乏采取停电融冰的条件，主客观上都缺乏提前防控手段，因此3月份立即启动技改工程增加了直线杆塔此后未发生覆冰故障。提前防控还是首选，及时修订冰区分布图和舞动图也提出了具体指导意见，不再刻意遵照“修订一次管10年”的老方法，特殊情况特殊处理，一年一修是可行的。

2.5 对6.5.2.2条文分析探讨

6.5.2.2条文：对设计冰厚取值偏低，且未采取必要防冰害措施的中、重冰区线路，应采取增加直线塔、缩短耐张段长度、合理补强杆塔等措施。

这一条主要考虑原设计标准不能满足现行运行要求，首先是建议线路受到冰害后，改变线路路径。增加直线塔、缩短耐张段是从运行经验角度采取的措施，直线塔的垂直荷载系数更高，往往是按断一相导线冲击校核强度，分裂导线线路纵向不平衡张力百分比小，不考虑断线冲击，如两侧挡距严重不均时，可将直线塔改为耐张塔，避免导线张力差拉跨杆塔，应按照差异化设计，提高设计覆冰厚度和分裂导线纵向不平衡张力的百分比。

2.6 对6.5.2.3条文分析探讨

6.5.2.3条文：防舞动治理应综合考虑线路防微风振动性能，避免因采取防舞动措施而造成导地线微风振动时动弯应变超标，从而导致疲劳损伤;同时应加强防舞动效果的观测和防舞动装置的维护。

按导线频率和振幅来看，分为舞动和振动、次挡距振动，导线振动持续时间长、频率高、振幅小，振动是的导线线股之间发生滑移摩擦，振动使导线在悬挂点处反复被拗折，引起材料疲劳，导致断股、断线事故，而安装相间间隔棒是一个很常见有效使用广泛的防舞动措施，但是同时安装相间间隔棒容易造成导线疲劳损伤，所以在安装相间间隔棒必须考虑安装密度和间隔棒的整体机械强度符合防舞动且不容易导线疲劳损伤。强化防舞动效果观测和装置的维护，注重“与时俱进”，维护单位除了更好地提供相关数据外，更需要进行创新型的探索，如果在金具层面无法满足防舞动技术要求，可以采取加大线间距离和导线、架空地线水平位移、缩小杆塔挡距等措施提高可靠性。

2.7 对6.5.2.4条文分析探讨

6.5.2.4条文：覆冰季节前应对线路作全面检查，落实除冰、融冰和防舞动措施。

为防止覆冰、舞动应做到精确对策，不论杆塔是否发生覆冰要遵循应修尽修的原则，对易覆冰、舞动区即使采取防舞动措施也应在冬季前后进行特巡监控和接点、杆塔螺栓检查加固，采取防冰环防覆冰、舞动是一个经济有效的手段。

2.8 对6.5.2.5条文分析探讨

6.5.2.5条文：具备融冰条件的线路覆冰后，应根据覆冰厚度和天气情况，对导地线及时采取融冰措施以减少导地线覆冰、冰雪消融后，对已发生倾斜的杆塔应加强监测，可根据需要在直线杆塔上设立临时拉线以加强杆塔的抗纵向不平衡张力能力。

现行融冰技术有带负荷融冰、短路电流融冰、安装直流融冰装置、增加符合融冰、附加电流脉冲、提高设计标准，从武汉地区历史数据看，没有出现大面积长时间线路的覆冰情况发生，对于个别覆冰较严重线路主要采用短路电流融冰，该办法需要停电进行融冰，不需要长时间专门挤占多余负荷，从整体看能够保证电网风险降到最低。防止绝缘子覆冰闪络是另一个从技术层面需要重视的问题，现有的增大绝缘子伞间距离、插入大伞径绝缘子等方式在武汉电网运用的不多，近两年在220kV新建线路上多配置V型悬挂绝缘子如220kV凤珞一二回、夏巡一二回等迁改线路都使用了该配置，这些线路虽然在以往数据上是偶见的舞动和覆冰，但是是作为变电站单电源线路或关系城市重要保障线路，该配置形成了一种趋势，宏观上可见电网建设从量到质的转变趋势愈加明显。

至于在覆冰后杆塔的倾斜监测，武汉电网输电杆塔的设计标准较高，轻微覆冰、舞动对杆塔的影响不大，在加强运维同时，严格按照状态检修标准进行即可。值得一提的是，武汉供电公司输电运检部门研发了杆塔倾斜监测仪，高效简易，在易覆冰线路可以做到实时监测，起到了很好的效果，对确实发生倾斜杆塔做到应修尽修。

2.9 对6.5.2.6条文分析探讨

6.5.2.6条文：线路发生覆冰、舞动后，应根据实际情况安排停电检修，对线路覆冰、舞动重点区域的杆塔螺栓松动、导地线线夹出口处、绝缘子锁紧销及相关金具进行检查和消缺;及时校核和调整因覆冰、舞动造成的导地线滑移引起的弧垂变化缺陷。

校核和调整因舞动造成的弧垂变化缺陷既需要“按章办事”也要“特事特办”，《输电线路运行规程》导线间距有严格标准，《输电线路设计规范》里面也有设计要求，但也出现特殊情况，2019年8月武汉电网汉口地区一条110kV線路发生故障，故障原因为瞬时大风造成导线舞动，故障发生区域为市内区域，该处曾多次发生较明显振动，但线路现行状况符合《输电线路防舞动设计规范》，但还是发生了舞动故障，事后分析该处多次发生振动和次挡距振动对导线滑移造成影响，应及时对振动或次挡距振动后的导地线滑移进行校核弥补，从这个角度分析不应静态的看《输电线路防舞动设计规范》，今后面对类似这种轻度易舞动区域的导线风偏设计上要留有裕度，同时也给运维人员更高的要求，面对相对复杂的运维环境，规程不再是唯一可参照的标准，运行经验往往起到决定作用[2]。

3结束语

防覆冰、舞动是一个季节性循环性工作，未来运维的重点的预防为主，这也符合《十八项反措》“安全第一，预防为主，综合治理”的总体要求，设计、基建和运维，也不是单纯的先后关系，而是相互关联影响，运维单位应该在可研阶段提出有权威性的意见至关重要，重心适当前移，在运维上也应着重预先防控上，同时要借助创新平台研发创新方法往往可以起到事半功倍的效果。

参考文献

[1] 佚名.国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）[S].北京：国家电网有限公司，2018.

[2] 国家电网公司人力资源部.输电线路运行[M].北京：中国电力出版社，2010：107.