覆冰拉线直流输电塔驰振结构动力特性分析

针对覆冰作用下拉线直流输电塔的风振形态,分析了拉线直流塔覆冰下产生驰振的原因,建立了覆冰拉线驰振数学模型和直流输电塔结构振动方程,利用实测风速数据在软件中完成了拉线直流塔驰振动力特性分析,仿真结果贴近实际,研究成果可为拉线直流塔结构防灾减灾工作提供参考.     

覆冰输电塔线体系风振响应数值模拟

输电塔线体系对风作用敏感,在冻雨区要考虑风和覆冰的共同作用.以常用输电塔5A-ZBC2为基础,综合已有资料,建立了输电塔线体系的覆冰模型.应用随机风振响应分析方法,分析了不同覆冰厚度和不同风速下的输电塔线体系的风振反应.结果表明:风速越大,随着覆冰厚度增加,塔顶位移最大值增大速度加快,脉动风作用效应明显;在较低风速下,随着覆冰厚度的增加,不平衡张力增大很不明显,而在较高风速下,随着覆冰厚度的增加,不平衡张力增加迅速;不均匀覆冰是导致输电线路不平衡张力迅速增加的主要原因;我国电力行业标准中关于纵向不平衡张力的取值偏于不安全,考虑覆冰和风荷载共同作用时应提高断线工况下不平衡张力设计值.     

山区输电塔线体系覆冰断线效应研究

采用索单元和梁单元模拟输电导线和结构杆件,基于非线性有限元理论建立了塔线体系在覆冰荷载作用下的断线效应的评价方法。以南方某重覆冰山区的实际两塔三线输电线路为工程背景,研究了不同覆冰断线工况下塔线体系动力响应的特点。结果表明:山区输电线路的覆冰断线效应显著。塔底部分主材杆件已经超过了其强度极限并已进入塑性阶段。而塔顶地线位置的部分杆件应力虽然没有进入塑性,但强度储备已经较小。因此,在山区应充分考虑覆冰的灾变效应,即便不是严重覆冰也有可能引起严重的灾变事故。     

输电塔在大风覆冰下的可靠度分析

以覆冰厚度和风速为随机变量,基于蒙特卡洛法模拟分析了不同条件下的输电塔可靠度。基于响应面法拟合了输电塔的一次和二次功能函数,利用功能函数得到可靠指标与相关系数的关系式。另外将基于Copula函数的尾部相关性概念引入到风速与覆冰厚度的相关性分析中,并与结构的可靠度分析相结合。结果表明:风速和覆冰厚度的增加都会降低输电塔的可靠性,并且风速是输电塔可靠性的敏感因素。考虑大风与覆冰的负相关性会提高输电塔的可靠性。在覆冰出现极大值的情况下风速出现极大值的概率可达到5%,需要在设计时引起注意。     

高压输电塔线体系覆冰的研究现状与展望

高压输电线路覆冰是一种严重的自然灾害,覆冰断线冲击和振荡会引起倒塔,导致供电线路瘫痪,造成巨大经济损失.研究覆冰情况下的输电塔承载力具有重要的工程和社会意义.在查阅大量文献的基础上,总结了国内外线路覆冰的研究现状,归纳了覆冰的分类,讨论了输电塔架结构的分析模型,阐述了研究高压输电线路覆冰的必要性,指出了现阶段研究中存在...     

高压输电塔线体系覆冰的研究现状与展望

高压输电线路覆冰是一种严重的自然灾害，覆冰断线冲击和振荡会引起倒塔，导致供电线路瘫痪，造成巨大经济损失。研究覆冰情况下的输电塔承载力具有重要的工程和社会意义。在查阅大量文献的基础上，总结了国内外线路覆冰的研究现状，归纳了覆冰的分类，讨论了输电塔架结构的分析模型，阐述了研究高压输电线路覆冰的必要性，指出了现阶段研究中存在...     

覆冰对某输电塔影响的研究

覆冰对输电塔的影响是通过整个输电线路上各方面因素共同作用的。不同的档距、高差、转角以及风载等因素都会使覆了冰的输电线路的稳定性遭到破坏,从而引起输电线拉断及铁塔倒塌。通过MSC．MARC软件建立了输电塔模型,根据覆冰载荷的计算机理,得到不同档距、转角及风速条件下,输电塔在各个冰厚载荷作用下所产生的等效应力以及输电线所受的拉力,并将各个冰厚载荷作用下的结果进行分析比较,总结出倒塔的主要原因。     

输电塔-线体系覆冰作用非线性分析

在重冰区,高柔大跨越输电塔-线体系在覆冰、风载等作用下具有强烈的耦合特性和非线性特征。推导了绝缘子、索以及边界条件的刚度表达式,以向家坝-上海±800kV特高压直流输电线路为例,建立了输电塔、导线、绝缘子以及边界条件的简化数值分析模型。对大跨越输电塔－线体系进行了7种工况下的静力非线性分析。分析表明,在导线均匀覆冰及风荷载作用下,铁塔构件的P-△效应较小;在不均匀覆冰工况下,导线不平衡荷载对铁塔产生扭转效应,铁塔受压支座节点和最大悬臂处单元的轴向压力和弯矩具有较明显的P-△效应,应考虑荷载非线性的不利影响。     

单柱拉线塔分解组立技术解析

直流输电线路常用塔型--单柱拉线塔(L1型)的组立,一般采用整体起立的组塔方案,在±500kV天广直流输电线路施工中,受地质影响,整体组立非常困难,采用8拉线分解组塔的方法,快速而又经济地完成了组塔任务,受到监理及业主的好评.     

覆冰区输电线路弃线措施安全性研究

建立了某山地覆冰区输电线路有限元分析模型,建立了塔线体系在覆冰和弃线措施作用下的结构体系反应分析方法。以我国南方山地覆冰区的某耐张段输电线路为实际工程背景,研究了覆冰后拆除地线对输电杆塔服役安全性的影响。结果表明:覆冰弃线措施可以有效减小输电塔线体系的服役荷载,提高关键杆塔的强度储备和安全性。拆除地线将引起杆塔所受张力减小,其它位置的导地线承载力状况基本不变,变化幅度不超过3%。拆除覆冰地线只能提高输电杆塔的服役安全性,但对导地线承载力影响很小。     

超高压直流输电线路冰闪故障分析

冰闪故障目前已成为超高压直流输电线路的主要故障类型之一;闪络是持续高幅值的泄漏电流融化冰层所致,闪络频率与电压梯度成正比,闪络电压与覆冰类型、覆冰水电导率、覆冰量及气压等有关;影响线路覆冰的因素很多,包括地形、地势以及气候和季节等各种自然因素;本文以±500千伏龙政直流输电线路为例,分析了超高压直流输电线路发生冰闪的共性原因,并据此提出了相应的解决方法.     

基于在线监测信息的架空输电线路覆冰故障率计算

量化冰雪灾害对输电线路的影响,构建线路覆冰故障率模型对于冰灾条件下架空输电线路的安全运行具有重要意义.针对覆冰在线监测终端实时监测数据的特点和局限,提出了一种基于覆冰导线悬点轴向应力计算架空输电线路最大应力的方法,并建立了相应的覆冰故障概率计算模型.结合某单位耐张塔覆冰在线监测终端的运行数据,采用本模型计算的故障率与监测终端记录的微气象和覆冰比值进行了比较,二者变化趋势吻合度较高,证明了所述模型的准确性.     

500kV输电塔承载能力分析及优化设计

研究覆冰情况下输电塔的承载力和合理构造,具有重要的工程和社会意义.本文以500 kV酒杯型输电塔为例,建立有限元分析模型,考虑输电塔结构的几何非线性和材料非线性,计算在自重、覆冰和风荷载及正常与断线导线张力作用下,输电塔结构的承载力.通过比较18种荷载组合下输电塔杆件应力和位移,确定出输电塔结构的薄弱部位,并对其进行优化设计,在横担和塔身处添加斜杆和水平支撑,并调整塔颈形状,验算结果表明,优化设计后的塔型,其整体刚度和承载力均有大幅度提高.     

基于改进粒子算法优化NRBF神经网络的覆冰厚度预测模型

冰冻灾害下覆冰易于造成断线倒塔等电力事故,提出一种基于改进粒子群算法优化NRBF神经网络的覆冰厚度预测模型.通过改进粒子群算法,优化最近邻聚类算法的聚类半径,确定NRBF神经网络隐含层节点个数,并运用优化后的神经网络对覆冰厚度进行预测.以2006年湖南电网220kV黔平线路的覆冰数据为例,分析验证了该模型的合理性,为输电线路防冰、除冰提供理论依据.     

架空输电线路在重冰区运行的分析及防冰措施

针对近年来发生的由覆冰引起的倒塔断线、冰闪及舞动等冰害事故,对几种不同冰害事故分析了其形成过程及特点。并从自然气象条件和设计等方面分析了冰害事故发生的原因。结果表明：我国冰害事故具有持续时间长、发生频率高、覆盖面积大等特点;微气象地区的严重覆冰会引起输变电设备电气性能和机械性能的下降,严重覆冰引起过荷载、不均匀覆冰或不同期脱冰引起张力差、绝缘子串覆冰闪络及覆冰导线舞动是造成覆冰事故的主要原因。结合超高压输电公司贵阳局黎平分局负责运行维护的输电线路处于贵州黔东南地区延伸至广西柳州地区的气候及地形变化地段,需要考虑两个及以上的气象区,从运行维护和设计上提出了防治冰害事故的措施。     

基于实时图像及灰色预测的输电线覆冰灾害预警

输电线路覆冰会严重危害电力系统的安全运行.为了得到相对可靠的覆冰厚度动态预测,设计了一种输电线路覆冰厚度在线监测系统,利用图像法及灰色预测模型实时监测输电线路的覆冰厚度.该监测系统利用在线监测实时更新数据的优势,基于较少的数据样本,采用灰色预测模型进行下一时刻覆冰厚度的预测,并利用补偿法实时修改当前参数,以应对覆冰增长产生突变的情况.最后,采用Matlab编程绘制了输电线路覆冰厚度的预测曲线,同时,在实验室条件下模拟了输电线路的覆冰过程,利用设计的监测系统预测覆冰厚度,验证了基于实时图像及灰色预测法的输电线路覆冰预警系统的准确性和实用性.     

浅谈覆冰线路结构负载变化及事故类型

架空输电导线覆冰是指冷的雨滴或降雪落到低于冰点(Oc°)导线上凝结成覆冰的现象.导线覆冰作为特殊的气象条件,给架空线路的安全运行造成严重影响.由于覆冰荷载过重,造成冰闪跳闸、导线舞动和倒塔断线等事故频繁,直接影响电网的运行.     

输电塔覆冰倒塔的屈曲分析

以某60 kV线路中的一组自立式3560ZGu2输电塔塔架为计算对象,利用大型有限元软件SAP2000对不同呼称高度的覆冰输电塔结构进行了屈曲分析.计算出了输电塔屈曲的临界覆冰厚度以及输电塔覆冰屈曲的临界风速值,定量分析了最大垂直档距和地面类型的影响.研究表明,风荷载是输电塔失稳破坏的不可忽视的原因,随着呼称高度的增加...     

500kV变电站的直流融冰技术研究

输电线路覆冰会引起严重的线路过载、舞动等现象,造成断线、杆塔倒塌、大面积停电、限电等事故,给国民生产带来了严重影响。为了防止此种情况的出现,进行输电线路的直流融冰是一种很好的方法。介绍了直流融冰技术的原理和系统,提出了适用于500 kV变电站的交流输电线路的直流融冰技术方案,同时对直流融冰技术方案进行了分析计算。     

四分裂导线舞动特性及线路磨损规律

基于输电线路实际工程,分别建立了四分裂导线风场模型和输电塔-线-间隔棒耦合模型,研究分裂导线气动特性和舞动响应受覆冰形状、覆冰厚度、风速和风攻角等参数的影响规律,明确导线与金具碰撞磨损机理。研究结果表明：各分裂导线间的气动特性存在较大差异,阻力系数受各参数的影响显著,随着覆冰厚度和风速的增加阻力系数逐渐增大;覆冰形式和覆冰厚度对升力系数的影响较小,风速和风攻角的影响较大;导线舞动过程中与连接金具发生了摩擦连续碰撞和瞬时强烈碰撞,导线最大接触法向作用力随风速增加而增大,随覆冰厚度增加而降低。本研究揭示了四分裂覆冰导线舞动特性规律和碰撞磨损机理,可以为输电线路防舞动设计和安全运营提供指导。