[发明专利]一种架空输电线路常见灾害区划图谱绘制方法

说明书

技术领域

本发明属于架空输电线路灾害区域划分技术领域，尤其涉及一种架空输电线路常见灾害区划图谱绘制方法。

背景技术

架空输电线路舞动是覆冰导线产生的低频率(0.1～3Hz)、大振幅(导线直径的5～300倍)的自激振动。风雨激振是输电线路在降雨过程中发生的高频小振幅振动。脱冰跳跃是由于输电线路上的覆冰在风和温度升高等的作用下从导线表面脱落，引起导线的振动和跳跃。过负载是由于导线表面覆冰厚度超过了设计覆冰厚度，而给输电线路造成的危害。脱冰跳跃和过负载灾害都是随覆冰厚度的增加而更加严重。

输电线路的舞动和风雨激振是由气象、地形和线路结构及参数三方面因素共同作用的结果。脱冰跳跃和过负载主要是由于线路覆冰引起的。

输电线路在舞动、风雨激振和脱冰跳跃发生时，都将承受巨大的动态力破坏作用；在覆冰过负载时承受的主要是静态力破坏。四种形式灾害对输电线路的破坏主要是机械破坏（绝缘子、金具破坏，导线断股，甚至倒塔断线等）和电气破坏（相间闪络及导线对底线短路等），严重时将造成重大经济损失和社会影响。

目前，电力相关部门和科研院所，已经对输电线路的冰区分布图和舞动区划图进行了相应研究。已有文献资料中冰区分布图绘制技术已经比较成熟。舞动区划方法主要分为三种：马建国等以现有线路的舞动事故频次为依据，进行舞动区域划分；邵德民等单纯以气象条件为区划依据，进行了舞动区划；涂明等人，提出了基于统计学数据的舞动系数法，综合利用地形和气象参数进行舞动区划提供了量化方法，但因需要大量的地形和气象统计数据，对尚缺乏气象和地形记录的地区推广价值有限。

现有技术中，尚未见有公开文献对风雨激振区划进行研究，也未见有从事故和灾害种类的角度，综合常见事故类型进行基于灾害类别的区域划分的相关研究。

因此，目前的输电线路区划中存在如下问题：

（1）尚未见有公开文献对风雨激振区划进行研究；

（2）现有研究将线路舞动等级区域划分和覆冰等级区域划分分离考虑，尚未有公开的研究成果从灾害类型的角度，对影响输电线路机械结构安全的常见灾害（覆冰舞动，无冰舞动，脱冰跳跃，过负载覆冰和风雨诱发振动等）进行综合考虑，给出输电线路常见灾害区划图；

（3）现有区划方法在作舞动等级区域划分时存下以下问题：A.仅考虑导线覆冰舞动，或将覆冰作为导线舞动的必要前提条件，忽视了无冰情况下的舞动，而实际上无覆冰舞动已经在多种文献中被记录或提及，目前的区划方法缺乏对这部分舞动情形的区划分析；B.基于舞动事故频率的方法只能对有详细线路运行记录的地区使用，无法对事故记录缺乏的线路、设计规划中的线路和尚未建设输电线路的地区进行分析；C.单纯依据气象因素进行舞动区划不足以全面考虑舞动影响因素，其区划结果实用价值受限；D.在依据灰色聚类算法进行舞动区划时，未能对聚类指标的权重值依靠经验赋值，其可靠性有待商榷；E.现有文献在进行舞动区划时未能将地形信息和线路结构参数与气象因素整体考虑，或者缺少对地形信息和线路结构参数在线路舞动时所起作用的定量分析，影响了舞动区划结果的有效性。

（4）在作覆冰等级分布图时，缺乏对不同冰区可能产生的主要灾害类型的进一步分析；

（5）不同电压等级的线路在同样的气象和地形条件下，遭受同一种灾害的可能性不同，按照现有方法，对同时含有多种电压等级的区域，无法给予准确的区划类别。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术存在的不足，提供一种架空输电线路常见灾害区划图谱绘制方法，将电网常见事故类型综合考虑，为现有输电线路的运行维护和新线路的规划设计提供有力支持。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种架空输电线路常见灾害区划图谱绘制方法，其特征是所述方法包括：

步骤1：对于已建有架空输电线路的地区，搜集所述地区内的架空输电线路的常见灾害和事故；

对于尚未建立架空输电线路的地区，按照最不利条件布设架空输电线路，即在该地区布设与常年风向成90度夹角的多分裂输电线路；

步骤2：获取所述地区的电网灾害区划图底图，具体是将所述地区的行政区划图、地形图、各电压等级输电线路走廊图和覆冰等级区划图叠加；

步骤3：选取电压等级，将所述地区内的架空输电线路10年内发生5次及以上舞动事故或风雨激振事故的区域，划为重舞区或风雨激振重点区；

将所述覆冰等级区划图中线路覆冰平均厚度20mm以上的区域，划为脱冰跳跃区和过载区；