精益管理 - 41 - 为避免同类事件重发、频发，内蒙古分公司从 长期停机管控、设备预警管理的思路出发，开展输 电线路微风振动原因分析及改造治理工作。 架空输电线路的导线（地线）受到稳定的微风 作用时，便在导线背后形成以一定频率上下交替变 化的气流漩涡，从而使导线受到一个上下交变的脉 冲力作用。当气流漩涡的交替变化频率与导线的固 有自振频率相等时，导线在垂直平面内产生共振即 引起导线振动。 漩涡脱落的主导频率 f U S D = ，式中 U——自由 流速度，D——导线直径，S——斯特劳尔数，漩涡 脱落引起的结构振动，一般称为涡致振动，其振动 频率等于漩涡脱落的主导频率。 对晨腾线 2021 年全年风速风向进行统计，得出 风速主要分布在 4m/s-12m/s，风向主要分布在西北 西方向，频率达 45.48%，占全年风向一半，详细统 计见表 1。 依据上述统计数据计算得出漩涡主导频率位于 3.5-150HZ 之间，与现场架空线路 JL/G1A240/30 型 导线固有区间频率吻合，确认晨腾线沿线存在明显 的微风振动故障。 表 1 晨腾线 2021 年全年风速、风向数据统计 3.1 微风振动影响因素分析 依据输电线路的运行环境，从风速和风向、档 距长度和悬挂高度以及导线结构与材料等 3 个方面 开展微风振动影响因素分析，具体分析如下： 1、风速和风向的影响：数据分析显示稳定而均 匀的风速吹向导线才容易引起振动，风速与导线的 共振频率的振动的风速一般在 0.5-10m/s 之间，因 此 0.5-10m/s 间的风速易引起微风振动。经过风洞 试验测定， 当风向与输电线的夹角在 45°-90°之间 时容易产生稳定振动； 当夹角在 30°-45°之间时振 动的稳定性很小，时有时无不持续，不易产生稳定 振动；当夹角小于 20°时，由于风输入的能量不足， 一般不发生振动。因此风速在 0.5-10m/s 之间、风 向与输电线的夹角在 45°-90°之间微风振动情况 显著。数据统计显示晨腾线 2021 年全年风速风向分 布在 4m/s-12m/s，风向主要分布在西北西方向（风 向与输电线的夹角在 45°-90°之间） ，频率达 45.48%，与上述故障分析理论吻合。 2、档距长度和悬挂高度的影响：输电线的档距 越大则接收到风的能量也越大，易于产生微风振动。 尤其线路跨越区段，不仅档距大，而且线路悬挂高 度高，导线离地距离高，离地距离越高，气流的均 匀性受地面粗糙度的影响越小，进而越容易产生稳 定而均匀的风速吹向，导致微风振动的概率增大， 振动的频率与振幅加大。 220kV 电压等级输电线路铁 塔离地高度一般在 20m 以上，目前为公司新能源场 站送出线路的最高电压等级， 本次晨腾线也为 220kV 输电线路，故障因素分析符合现场实际情况。 3、导线结构与材料的影响：a.导线表面状况的 影响：导线表面形状对卡门漩涡的形成有直接影响， 导线表面越光滑，越容易发生微风振动。b.导线直 径、截面形状和材料的影响：通常认为风输入架空 线的能量与其直径的 4 次方成正比，相同振幅下， 直径小的输入功率大。导线的线股数和层数多，其 自阻尼功率大，能消耗更多的能量，降低振动强度。 因此，保证导线运行载流量要求的前提下，选择导 线表面粗糙及导线股数及层数偏多的导线来增大导 线的自阻尼能力，减弱微风振动影响。 3.2 治理方案 依据微风振动的影响因素以及微风振动隐患的 隐蔽性特点，下面将从提高耐振性能、减弱或吸收