相间间隔棒对覆冰导线脱冰跳跃的抑制研究

针对覆冰导线脱冰跳跃引起的导线断股、疲劳断线、导线间闪络、短路等电气事故问题,阐述了塔线-相间间隔棒体系的有限元理论,建立了三相导线呈竖直排列的输电线路输电铁塔、线-相间间隔棒体系的有限元模型,分析了相间间隔棒对导线跳跃高度和导线挂点不平衡张力的抑制效果。研究结果表明,加装间隔棒可以有效抑制单相脱冰和两相同时脱冰,对导线的跳跃位移和导线挂点不平衡张力有很好的抑制作用。     

紧凑型线路脱冰跳闸故障数值模拟分析

紧凑型线路导线覆冰脱落往往会引发相间及相地闪络跳闸、导地线断股、断线等,为反演故障过程,指导紧凑型线路防冰加固设计及改造,以某500 kV紧凑型线路脱冰跳跃相间闪络跳闸故障为研究案例,基于ANSYS软件建立覆冰导线-绝缘子-相间间隔棒体系的有限元模型,模拟4种脱冰工况,分析不同工况下导线脱冰振动响应,得到导线在脱冰过程中相间间隙和相间间隔棒轴力的变化规律。     

输电线路覆冰脱落参数影响研究

覆冰脱落会造成导线断股、金具破坏和闪络等事故,是输电线路的常见灾害之一。为了研究覆冰脱落的振动机理,通过ANSYS有限元软件建立了输电线路模型,考虑覆冰刚度影响,使用生死单元技术模拟了2种典型的覆冰脱落形式,即单导线受冲击荷载脱冰和分裂导线单子导线脱冰。通过数值模拟研究了线路参数和外部荷载对导线脱冰的影响,结果表明：（1）单导线受冲击荷载脱冰在跨度较大时应考虑风荷载的影响;（2）脱冰率和跳跃高度随冲击荷载的增大而增大;（3）分裂导线单子导线脱冰能够加速分裂导线的脱冰过程,并且应考虑风荷载的影响;（4）子导线的数目与分布对脱冰率有影响;（5）在跨中附近布置间隔棒有利于减小最大跳跃高度;（6）不考虑覆冰刚度的模拟结果偏于不安全。研究成果可以为输电线路的设计提供参考。     

1000kV交流同塔双回输电线路导线脱冰跳跃特性

导线脱冰会引起导线的剧烈运动,使导线跳跃上下摆动,将导致导地线间或导线档中空气间隙的减小,严重时引起闪络;特高压线路由于导线分裂根数较多,截面较大,其脱冰跳跃问题更为严重,特高压输电线路导线脱冰跳跃的考虑对于导线排列,杆塔选型,档距配置等都有重要意义。为此首先进行了单导线覆冰脱落模拟试验研究,研究了不同档距组合、不同脱冰方式下的导线脱冰跳跃规律。还通过计算机仿真的方法针对试验工况进行数值模拟,仿真计算与模拟试验的结果具有相同的规律性。建立了适用于1000 kV交流同塔双回输电线路导线脱冰跳跃分析的3自由度多档导线模型,分析了连续档数、档距组合、档距大小、导线机械参数因素对特高压同塔输电线路脱冰跳跃的影响。分析了15 mm覆冰情况下特高压线路导线脱冰跳跃水平。研究表明,在15 mm覆冰及以下时,特高压同塔双回输电线路相间导线不需要水平偏移,在导线发生脱冰跳跃时线路也能安全运行。     

防脱冰相间间隔棒施工新工艺研究

导线不均匀覆冰和不同期脱冰会使线路发生跳跃,导致相间短路[1]。防脱冰改造施工中新型相间间隔棒可以有效地抑制脱冰跳跃。文中主要介绍了防脱冰改造施工中新型相间间隔棒的施工新工艺,运用此施工新工艺可以有效缩短停电施工改造时间,且对类似工程技术改进具有一定的参考价值。     

中国电力科学研究院研发特高压线路防舞动预警系统

正2016-09-15,从中国电力科学研究院获悉,该院攻克特高压交流紧凑型线路防舞技术,完成了特高压输电线路舞动预警在线系统的研发,形成了系统的特高压交流紧凑型线路舞动、风偏、脱冰跳跃分析方法及防治技术,提出了综合考虑防舞动、防风偏及防脱冰跳跃要求的相间间隔棒优化布置方案,提高了线路抵御导线大幅值振动破坏的能     

特高压交流同塔双回输电线路严重脱冰跳跃抑制措施仿真研究

与单回输电线路相比,特高压交流(UHVAC)同塔双回输电线路具有扩大输电容量和减少输电走廊的优势,但在运行过程中受到外力(如大风、脱冰)作用时,更容易产生相间闪络、碰线等事故。为此,利用清华大学自主研发的3自由度多档导线–绝缘子体系非线性仿真模型,针对1 000 k V特高压交流同塔双回输电线路进行了导线动态力学仿真计算,研究了3种严重脱冰工况下传统相间间隔棒与新型相地间隔棒对导线不同期摆动的抑制效果。计算结果表明:对于脱冰跳跃严重的1 000 k V特高压交流同塔双回输电线路,采用传统的结构高度为20 m、芯棒直径为95 mm的相间间隔棒或新型的结构高度为20 m、芯棒直径为30 mm的相地间隔棒均可以较好地抑制相间距离的减小;运行过程中,绝缘子所受拉力、压力均在其受力范围内;多相脱冰时,在脱冰相实施新型相地间隔棒和相间间隔棒相配合的安装方案,抑制相间距离减小的效果更加突出。对于具体线路和工况,可参考研究结论进行不同间隔棒配置方案处理。     

大档距/高差线路非均匀覆冰下的脱冰跳跃特性研究

冰区输电导线上的覆冰脱落会减小绝缘间隙,可能引发闪络跳闸,威胁线路安全运行。针对目前基于有限元法的非均匀覆冰下导线脱冰跳跃特性研究的不足,采用有限元方法建立3档四分裂导线计算模型,研究非均匀覆冰和均匀覆冰对导线脱冰跳跃特性的影响,分析非均匀覆冰导线在档距、高差、覆冰厚度等参数下对最大脱冰跳跃高度的影响规律,并对现有经验公式进行改进。结果表明,最大脱冰跳跃高度与非均匀覆冰密切相关,非均匀覆冰下导线的脱冰跳跃高度可能大于均匀覆冰下的脱冰跳跃高度,且最大脱冰跳跃高度所在位置可能不在档距中点,更容易引发闪络跳闸事故。因此,所提非均匀覆冰下导线的脱冰跳跃特性对重冰区线路绝缘设计具有重要工程价值。     

220 kV同塔双回线路防脱冰跳跃故障措施应用研究

针对导线脱冰跳跃引起的导线间闪络、短路等故障,建立了塔线体系和塔线体系—相间间隔棒的有限元模型,在无相间间隔棒和加装相间间隔棒情况下,分别研究了导线脱冰跳跃时相间间隔棒对导线跳跃高度的抑制效果。     

高压输电线路导线覆冰舞动分析与对策

导线覆冰舞动是架空输电线路覆冰灾害之一。研究导线不均匀覆冰形成的原因与影响因素,建立导线不均匀覆冰力学模型,求出导线覆冰舞动启动的风速条件。介绍了目前我国尚未广泛应用的相间间隔棒和带旋转线夹的导线间隔棒等两种导线不均匀覆冰舞动防御装置的工作原理与构造。     

特高压线路覆冰脱落跳跃的动力计算研究

导线脱冰是冰区输电线路中的常见现象,导线脱冰会引起导线的剧烈运动,使导线跳跃上下摆动,导线跳跃将导致导线档中空气间隙的减小,严重时以致相间闪络;同时脱冰跳跃还会对绝缘子串、金具及铁塔产生较大的动态拉力,对其产生破坏作用,在重冰区大档距的情况下,导线脱冰的影响尤为显著。特高压线路由于导线分裂根数较多,截面较大,其脱冰跳跃问题更为严重,特高压脱冰跳跃的考虑对于导线排列,铁塔选型,档距配置等都有重要意义。本文首先分析了导线脱冰时的非线性的非线性动力过程,建立了适用于导线脱冰跳跃分析的3自由度多档导线模型,确定了采用中心差分的显式积分方法作为计算方法。计算得到了导线脱冰跳跃的时程响应,并分析了脱冰量（百分比）、档距组合、导线机械参数、均匀与非均匀脱冰等因素的影响。     

分裂导线-间隔棒体系的覆冰脱落研究

针对分裂导线–间隔棒体系的覆冰脱落问题,建立了该体系的有限元模型。分析了分裂导线与合成单导线的覆冰脱落的差异以及分裂导线和间隔棒数量不同时的单根子导线脱冰时的响应。结果表明,如果要将n分裂导线的覆冰脱落问题用合成单导线来等效,则合成单导线的直径和覆冰厚度均要扩大n倍;脱冰档内的响应最大值一般位于最靠近跨中的位置;通常用来抑制导线舞动的间隔棒布置方法和布置间距的建议,在抑制由脱冰引起的间隔棒扭转问题上也有较好效果。     

500 kV输电线路子导线断裂原因分析

针对某500 kV输电线路六分裂导线中子导线断裂事故,进行了材质试验、有限元仿真计算和断线综合分析。结果表明,子导线断线是由于导线受扭转剪切应力导致部分铝股先剪切断裂,再由脱冰形成的动张力和覆冰静力荷载联合作用所致。在分析结果的基础提出了运行维护和整改措施,为避免类似事故发生提供参考。     

中冰区输电线路不均匀脱冰张力动态特性研究

输电线路不均匀脱冰是引发线路故障和缺陷的重要原因,为分析脱冰过程的张力动态变化规律,利用有限元分析软件,建立了典型设计条件下的连续档塔线耦合体系有限元模型,分析了不同电压等级、不同因素对输电线路导线脱冰张力动态特性的影响,提炼出了拟合计算公式。结果表明,脱冰率、覆冰厚度、档距、导线型号对导线张力差影响较大,档数和高差影响较小;对于中冰区架空输电线路,导线脱冰后的不平衡张力差峰值约为稳态不平衡张力的1.71倍。设计时应充分考虑瞬时峰值对塔线体系的破坏性影响。     

南方电网500 kV同塔多回输电线路应用分析

500 kV同塔多回输电线路节省走廊资源,在珠三角等负荷密集地区具有应用前景,但由于其导线数目较多、线路平均高度高、输送容量大,系统运行的风险就可能比普通的线路要大。对500 kV同塔多回安全稳定基本原则及其经济性进行探讨,对其应用场合进行分析,指出500 kV同塔多回线路一般可应用在同塔线路系统功能不同或某些电源点(例如大型水电、火电以及直流)对网送出情形,在南方电网区域其应用重点为广东珠三角区域。     

输电线路脱冰跳跃反应控制研究

输电线路的覆冰及其引起的各类冰害事故严重危害了电力系统的安全运行。以云南楚雄至广东穗东±800 kV特高压直流输电工程背景,采用非线性时程分析法,计算分析了四种工况下的输电线路的脱冰跳跃问题,并采用四种双层粘弹铅芯阻尼器布置方案对其进行了控制研究。分析结果表明,输电线路的脱冰跳跃问题不容忽视,粘弹铅芯阻尼器对其具有较好的减震效果。     

四相线路参数及其输电系统兼容问题研究

讨论了导线任意排列的四相输电线路的换位原则与参数计算方法和四相输电线路与现有三相系统的兼容问题。各相导线任意排列的四相输电线路采用滚动换位的方法,能够保证各相参数达到平衡。通过计算四相线路的相间几何均距,可得到与三相线路完全一致的四相线路电感、电容参数计算公式。由于三相变四相变压器在变相的同时也可以变压,可减小四相与三相混合输电系统的兼容成本。多回四相线路参数的平衡特性优于多回三相线路,四相输电适用于多回同杆并架输电线路的大容量输电工程。     

采用绝缘支架的紧凑型布置配电线路分析

分析比较了绝缘导线配电线路紧凑型架设相对常规架设的优点 ,采用三角支架的紧凑型架设方式在防雷方面具有优越性。讨论了目前采用的三角支架紧凑型布置的绝缘导线配电线路出现断线事故的原因。设计了用于配电线路紧凑型布置、适合污秽地区使用的复合绝缘三角支架。     

超/特高压同塔多回输电线路脱冰跳跃动力响应分析

为了明确超/特高压同塔多回输电线路的覆冰动态特性,采用有限元方法分析了其脱冰跳跃动态响应。考虑几何非线性的影响,采用有限元理论建立了导/地线-绝缘子及铁塔-导/地线-绝缘子体系的脱冰跳跃精细化数值分析模型。以1 000 kV交流双回、500 kV交流双回同塔多回输电线路和±800 kV直流单回、500 kV交流双回同塔多回输电线路为例,考虑塔线耦合效应、脱冰位置、档距和高差等影响因素,完成了不同工况下系统的脱冰跳跃分析。结果表明:当铁塔较高时,塔线耦合作用对导线脱冰跳跃纵向不平衡张力的影响不大,对地线脱冰跳跃纵向不平衡张力的影响较大;边档脱冰产生的纵向不平衡张力明显大于中档脱冰。最后,对导/地线脱冰跳跃纵向不平衡张力百分比取值进行了如下建议:1 000 kV导线及±800 kV导线取10%;500 kV导线取20%;地线取100%。