国内外悬垂绝缘子串风偏设计参数对比与分析

通过比较国内外在悬垂绝缘子串风偏设计中基本风速、风压不均匀系数、风压高度变化系数等参数选取上的区别以及带来的影响,得出以下结论:在基本风速选取方面,国外无论是在风速次时换算时间段还是重现期的取值上均与我国存在较大差异;风压不均匀系数的取值及其折算方法对导线风荷载的影响显著;不同的地面粗糙度类别对风压高度变化系数的取值影响较大,我国的输电线路规范还没有对过渡区地面粗糙度类别的选取进行明确的定义。因此,还需对不同地形特征下不同高度处的风参数进行现场观测,通过积累长期的观测数据,对上述这些设计参数取值进行优化和完善。     

国内外悬垂绝缘予串风偏设计参数对比与分析

通过比较国内外在悬垂绝缘子串风偏设计中基本风速、风压不均匀系数、风压高度变化系数等参数选取上的区别以及带来的影响,得出以下结论:在基本风速选取方面,国外无论是在风速次时换算时间段还是重现期的取值上均与我国存在较大差异;风压不均匀系数的取值及其折算方法对导线风荷载的影响显著;不同的地面粗糙度类别对风压高度变化系数的取值影响较大,我国的输电线路规范还没有对过渡区地面粗糙度类别的选取进行明确的定义.因此,还需对不同地形特征下不同高度处的风参数进行现场观测,通过积累长期的观测数据,对上述这些设计参数取值进行优化和完善.     

新疆输电线路绝缘子风偏角影响因素分析

新疆地区输电线路风偏跳闸率高于全国平均水平, 强风是造成风偏闪络的主要原因, 同时大量复合绝缘子的使用使得风偏闪络频发。风偏放电的影响因素有风速、风压不均匀系数、风与导线夹角、输电线路的参数等, 通过对这些因素的逐一分析, 明确了风速、风压不均匀系数和垂直档距对绝缘子风偏角影响较大。线路设计时, 风速的选择很重要。而直线杆塔绝缘子串加装重锤防治风偏效果并不明显。     

输电线路档距折减系数及风压不均匀系数取值研究

明确了风压不均匀系数的概念,并从导线风荷载的角度揭示了风压不均匀系数和档距折减系数的本质差异。根据风荷载等效原则建立了基于中国输电线路设计规范的等效档距折减系数表达式,并与不同国家输电线路设计规范的档距折减系数取值进行了比较,发现中国现行输电线路设计规范的等效档距折减系数小于其他各国规范。针对发生风偏闪络事故的某1 000 k V特高压线路,采用GLE(阵风荷载包络线)方法确定了线路的风荷载调整系数,进一步采用有限元非线性方法计算风偏角,建立了风偏角与风压不均匀系数的关系,根据风偏闪络事故的风偏角推算出风压不均匀系数。结果表明,在广袤的平坦地貌中,对于季节强风或台风等大尺度风场而言,风压不均匀系数接近1.0。     

输电线路杆塔坐标校验研究及应用

为进一步开展杆塔坐标修正工作,提高杆塔坐标准确性和完整性,基于输电线路设计规程以及线路实际架设方式和现状等,设计了杆塔的经纬度范围、距离及转角校验规则,并建立相对应的校验方法和程序。采用该方法在广东电网开展输电线路杆塔坐标校验工作,分析结果及实际工作成效表明该方法的校验结果准确性较高,且工作开展难度低,能有效地实现输电线路杆塔坐标准确校验,为杆塔修正工作提供了指导依据。     

实测风速分析模拟及微地形下杆塔风速修正方法

输电线路运行安全受强风影响极大,但以往研究缺乏实测风速数据,忽略微地形对风速系数影响。基于气象观测站实测数据,对风速分布特征及重现期进行研究,完成脉动风速谱修正及模拟;通过Google Earth获取输电线路微地形参数,提出4种微地形下风速修正方法,计算风速修正系数。结果表明：GEV模型更适合于江苏地区风速概率分布密度拟合;江苏地区特高压输电线路设计风速应在34.5～39.0m/s;通过季风-台风-季风时间段内风速时程数据模拟得出脉动风速谱吻合程度较高;当杆塔呼称高一定时,风压修正系数随峰高或坡角的增加而变大;当杆塔呼称高/山高数值高于3.0时,风压修正系数为定值。研究结果可基于Google Earth微地形数据准确计算气象观测站附近微地形区杆塔风速。     

输电线路杆塔荷载设计计算

依据5B2模块输电线路通用设计,结合GB 50545-2010《110～750 kV架空输电线路设计规范》国家标准的实施,重点讨论高压架空输电线路设计中的杆塔荷载计算问题,给出基本风速、设计覆冰等工况下风压和张力的参数取值,同时可为杆塔规划设计提供技术参考。     

国内外输电线路风偏设计参数比较与分析

为优化和完善国内线路风偏设计参数的选取,比较分析了国内外输电线路风偏设计参数取值,结果发现:国内输电线路设计重现期明显低于国外,且以10 min平均风速来确定最大设计风速,对瞬时风影响估计不足,导致相同统计资料下所得的最大风速统计值明显低于国外。而关于线路设计最大风速最小值的规定导致了在越容易出现大风天气的地区,线路的安全水平反而越低的现象。此外,国外在风速高度换算系数、风压不均匀系数和微地形影响等参数选取偏严,这可能是造成国内输电线路抵御强风能力不足的重要原因之一。国内最新设计规范对线路风偏设计相关参数进行了部分修订,但以上参数还需根据实际运行经验进一步优化。故应加强气象资料观测和收集,积累运行资料,确定各参数合理取值,为风偏设计提供依据。     

输电线路的风荷载

输电线路的风荷载山东省电力设计院林凤羽风荷载是输电线路设计荷载中最重要的荷载之一，它对杆塔结构和工程造价往往有着决定性的影响。目前各国对风荷载的假定，如设计最大风速的时距、概率和风压的取值等，很不统一，差异也不小。了解和研究国外输电线路设计的风荷载，...     

输电线路气动力系数研究

对于型式复杂杆塔的塔头和横担等部位,一般推荐高频测力天平试验等方法确定其气动力系数。对于常规构件和杆塔,气动力系数与构件尺寸、形状、环向角(风向与角钢对称轴的夹角)、风向角(风向与线条方向的夹角)、雷诺数、杆塔密实度(杆塔投影面积与轮廓面积之比)等参数相关。有关资料表明,国内规范存在角钢塔气动力系数取值偏小、气动力系数随填充系数的变化规律不同。为此,对A、B、C、D、E、F、G七个地区荷载规范及线路设计规范中输电线路构件及杆塔气动力系数的规定进行了系统性的梳理比较,归纳出气动力系数的统一表达式。结合已有试验结果和工程经验对表达式中各参数进行了分析和拟合,总结出适用于输电线路构件及杆塔的气动力系数建议值,为输电线路抗风设计提供参考。     

考虑风速风向联合分布的大风灾害下电力断线倒塔概率预测

针对实际线路风速与风向数据很难获取、现有大风灾害下断线倒塔概率预测误差偏高的不足,提出了考虑风速风向相关性的电力断线倒塔概率预测模型。该模型采用风速概率密度函数和风向频度的乘积表示联合概率密度函数,计算输电线路高度各风向的有效最优概率分布类型及参数。利用输电线路风荷载模型和铁塔风荷载模型计算得到各个方向下线路和铁塔能承受的最大风速。对数值天气预报数据进行处理,采用高度修正和插值映射后的预报风速数据作为输入参数,实现线路气象数据不足时风灾下电力断线倒塔的概率高精度预测。     

导地线风荷载调整对通用设计杆塔使用的影响

荷载是输电线路铁塔设计的基础,水平风荷载又是输电线路荷载的重要组成部分。DL/T 5551-2018《架空输电线路荷载规范》(以下简称《荷载规范》)对GB 50545-2010《110 kV~750 kV架空输电线路设计规范》(以下简称《设计规范》)中导地线水平风荷载标准值计算公式进行了调整。对两规范中的计算公式进行了比较,对两规范的风载荷进行了计算。通过分析和计算结果发现《荷载规范》对输电线路铁塔风载荷的影响规律,为输电线路设计人员选用杆塔提供参考。     

国内外规范输电线路铁塔风荷载特性对比

输电铁塔属于风敏感结构,风与结构的相互作用十分复杂,风荷载是设计的主要控制荷载。随着涉外工程的增多,准确把握国外规范的风荷载取值成为铁塔设计的关键一步。首先对国际上通用的输电线路设计规范（包括ASCE 74-2009、IEC 60826及BS EN 50341）中关于铁塔风荷载的计算原理进行梳理和分析,得到了一套完整的铁塔风荷载计算方法。以某一典型的输电铁塔为研究对象,分别按照国外规范计算得到了塔身和横担的风荷载,分析了结构各层的风荷载分布特点,并与我国规范的计算结果进行对比研究。通过研究,揭示了国外规范计算铁塔风荷载的特点,结果可作为输电铁塔抗风设计的参考。     

微地形区域输电线路杆塔电线风荷载计算方法

微地形对输电线路有着显著影响,但在现有的输电线路设计规程中,针对微地形区域的输电线路杆塔结构风荷载设计较为简单或模糊.基于输电线路微地形、微气象概念,推导了作用在杆塔结构上的线条风荷载的计算方法.通过计算一典型档距的典型杆塔在平地和不同微地形的风荷载,比较了不同设计方法的差别,进而反映微地形对输电线路杆塔结构的影响,提出了设计建议,可供结构设计及分析人员参考.     

GB50545与ASCE74输电导线风荷载对比

《美国输电线路结构荷载指南》(ASCE74—2009)是世界上重要的输电线路设计规范之一。风荷载是输电塔设计的控制荷载,而输电塔总风荷载中导线风荷载占较大比例,了解GB50545与ASCE74—2009导线风荷载计算方法的区别对输电塔设计非常必要。介绍了GB50545与ASCE74—2009输电导线风荷载计算公式,并详细比较了基本风速、风压高度变化系数、体型系数、风荷载调整系数、地形影响因子、覆冰风荷载增大系数和风压不均匀系数等计算参数的差异,结果为输电工程设计提供参考。     

基于改进支持向量回归的IGBT老化预测

为了准确预测绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的老化状态,提出了一种基于改进鲸鱼优化算法（IWOA）优化支持向量回归（SVR）的IGBT老化预测方法。该方法提取IGBT集电极-发射极电压信号的时频域特征,通过核主成分分析（KPCA）降维将时频域特征融合成一个综合指标来表征IGBT的老化状态;针对鲸鱼优化算法（WOA）不足,在WOA的基础上引入Sobol序列种群初始化、惯性权重和反向学习策略,增强WOA的局部搜索能力和收敛速度;利用IWOA优化SVR的惩罚因子和核参数,并构建一种基于综合指标的IGBT预测模型。利用NASA Ames实验室的IGBT老化数据集对IWOA-SVR方法进行验证,结果表明,所构建IWOA-SVR预测模型可以更准确实现对IGBT的老化预测。     

南通地区输电线路风灾倒塔分析与防范对策

回顾南通地区输电线路风灾倒塔事故,从自然气象、技术装备等不同角度诊断分析风灾倒塔原因．针对现行技术研究和设计标准,深入剖析产生风灾倒塔的几种可能性,最后从优化铁塔结构、差异化设计、综合管理等方面提出风灾倒塔的有限防范对策和具体措施．可供应用参考。     

基于可靠度理论的输电线路基础设计中的风荷载调整系数取值研究

为研究输电线路基础设计规范中的风荷载调整系数取值是否合理,通过对输电塔上部结构与下部地基基础可靠度影响参数的统计特性研究,依据基础设计规范中的风荷载调整系数表达式,采用JC法分别计算上部结构、地脚螺栓、基础的可靠度指标。结论表明,现行输电线路基础设计规范中基础设计风荷载调整系数的取值是合理的,按此计算的基础可靠度指标略大于上部结构。     

横隔面在高压输电塔抗风设计中的作用分析

高压输电线路是一种风敏感结构体系。强风暴是对输电线路威胁最大的一种自然灾害,因强风暴而导致的高压输电线路和输电塔破坏事故时有发生。为了保持结构的整体性能以及分配剪力和抗扭,输电塔的设计中都要设置一定间距的横隔面。横隔面设置位置和数量的多少影响到结构的整体抗风性能。以500 kV同塔双回路直线自立塔为例,研究了设置不同横隔面时结构的模态以及抗风内力与变形。按现规程的设计结构的第3振型已出现严重的局部振动,拟静力分析结果也显示无横隔面的斜撑出现了很大的平面外变形;增设横隔面以后,前几阶振型未发现局部振型,且斜撑的平面外变形也大大地降低。研究表明目前高压输电塔抗风设计规范中的横隔面设置数量和方法有待改进。