微风振动下导线接续管动弯应变与疲劳仿真分析及试验验证

以钢芯铝绞线接续管为研究对象,建立了接续管受压接残余应力影响下的微风振动与疲劳寿命数学模型,并对该数学模型对应的物理模型进行了仿真分析.利用高频疲劳试验机对导线施加疲劳载荷,同时记录相应的动弯应变数据来验证仿真分析的结果.仿真结果表明:压接残余应力影响下的疲劳源区存在较大的动弯应力幅值,接续管及其出口处导线表面的动弯应变随着远离线夹出口与振动波节点而逐渐变小;疲劳寿命主要受压接位置影响,适当控制压接条件可减少微风振动带来的疲劳损伤、提高接续管使用寿命.     

高温低弧垂导线配套金具的试验研究

当ZTACIR/AS-240导线通过额定电流(878A)、导线温度达到150℃时,接续管温度为72℃,耐张线夹温度为57℃;当导线通流量达到1 200A、导线温度稳定在210℃时,接续管温度稳定在74℃,耐张线夹温度稳定在60℃,均低于金具80℃要求;而且,当导线温度稳定在210℃,其拉断力为65kN,相当于室温强度的71%,满足使用要求。     

66 kV架空输电线路导线温度场的数值计算分析

建立了架空导线温度场的数学模型,针对3种不同型号的架空导线(LGJ-120/25,LGJ-150/25及LGJ-240/ 30)的温度场分布,对导线在自然对流及强迫对流条件下的散热情况进行了计算机建模模拟计算,导线温度计算结果与实测结果相符,在环境温度一定的情况下,得到导线温度与载流量、风速的关系曲线,得出导线温度与环境温度近似呈线性关系,环境温度每上升1℃导线温度上升的0.95℃。     

66kV架空输电线路温度场的数值研究

建立了架空导线温度场的模型,分析了几种不同型号的架空线路的温度场分布,对导线在自然对流和强迫对流条件下的散热情况进行了建模计算,计算结果和实测结果相符,同时可对导线的实际运行温度进行准确预算。能够为基于热平衡理论的动态提高线路载流量提供计算导线准确运行温度的方法。分析了导线载流量与环境温度、导线实际运行温度的关系,从而为精确计算架空导线的实际运行温度提供了理论及方法上的依据。     

对流条件下架空导线载流-温度分布热路模型构建

由于架空导线径向温差的存在,仅仅以监测得到的架空线路表层温度表征导线温度,为线路安全运行埋下隐患。为此,本文根据架空导线内部导体结构特征,借鉴热电比拟思想,提出了导线内部温度分布热路模型,并确定了分布接触热阻和分布内热源的计算方法;为验证模型精度,设计并搭建升流实验系统和风洞测温实验平台,以LGJ240/30mm~2导线为例,对自然对流条件和强制对流条件下的模型计算结果进行实验验证和分析。验证结果表明:自然对流条件下,各层导体温度的平均相对误差为4.6%,强制对流条件下各层导体温度的平均相对误差仅为1.54%;径向温差的计算精度高于IEEE标准模型。     

30Cr1Mo1V钢高温低周疲劳中的软化特性

软化是高温长期运行部件的主要特征,软化意味着材料性能的降低。为了探讨软化对材料低周疲劳特性的影响,对30Cr1Mo1V转子钢进行了应变控制中断低周疲劳试验。试验温度为540℃和565℃,应变幅为0.2%～1.0%,采用拉压对称三角波。基于试验结果,建立了疲劳损伤与低周疲劳寿命之间的关系。通过对试验试样的维氏硬度进行检测,得到了带有硬度修正的低周疲劳应变-寿命修正公式,并对修正公式的有效性进行了检验。结果表明,硬度修正公式在循环寿命小于0.5倍寿命分数时有效,而在循环寿命大于0.5倍时,则存在高估剩余寿命的危险。在同一硬度下,对不同温度和应变,损伤是不同的,应变越小,损伤越大;温度越高,损伤越小。     

新型铝包覆碳纤维复合芯导线连接金具应用研究

基于碳纤维复合芯导线连接金具的运行特点和存在问题,采用全新液压式工艺对碳纤维复合芯导线和复合碳芯进行连接,实现铝包覆碳纤维复合芯导线与耐张线夹、接续管等金具的可靠结合,成功解决了碳纤维连接金具造价成本高,施工工艺复杂,易对碳纤维芯造成损伤等问题。通过研制新型碳纤维复合芯导线耐张线夹和接续管,并进行力学性能测试,探讨对铝包覆碳纤维复合芯导线复合芯径向耐压性能和抗剪切力性能的影响。实验结果表明,新型碳纤维复合芯导线连接金具不仅具备传统碳纤维复合芯导线配套金具的优点,同时造价低,施工工艺与普通钢芯铝绞线相同,大幅提高了现场施工的安全性,为特高压输电线路安全运行提供可靠保障。     

交流输电导线覆冰增长及临界防冰电流的试验研究

输电线路导线覆冰荷载和导线覆冰后舞动产生的荷载均可能引起倒塔或导线断线事故,从而严重威胁电力系统的安全运行。为此在大型多功能人工气候室开展不同型号导线在不同气象条件下覆冰增长和临界防冰电流试验研究,得到不同条件下导线覆冰增长随时间变化的关系曲线,分析影响其覆冰增长和临界防冰电流的因素。研究结果表明运行电流可延缓导线的覆冰增长;同等覆冰条件下,直径小的导线覆冰增长较快;环境温度和风速对导线覆冰增长均有明显影响,且环境温度将决定导线表面的覆冰类型;导线运行电流达到一定值可使其不覆冰且临界防冰电流值与气象参数有关。研究结果可为进一步揭示导线覆冰机理提供参考。     

耐热导线运行温度对带电作业 安全距离的影响研究

为了研究耐热导线运行温度对输电线路带电作业安全距离的影响,采用试验研究方法,得到了耐热导线在180 ℃高温运行时,导线本体及其周围温度的分布情况,以及耐热导线在160 ℃和240 ℃高温运行时,模拟导线－杆塔之间1.0~1.5 m空气间隙的操作冲击放电特性。通过理论计算分析耐热导线温度对模拟导线－杆塔空气间隙操作冲击放电的影响,所得结论与试验结果一致性较好。研究结果表明,耐热导线在240 ℃的运行温度下,对其周围空气温度的影响范围不超过10 cm,对1.0~1.5 m的空气间隙操作冲击放电电压产生的影响在2%左右。实际开展输电线路带电作业时,可忽略耐热导线运行温度对带电作业安全距离的影响。     

耐热导线运行温度对带电作业安全距离的影响研究

为了研究耐热导线运行温度对输电线路带电作业安全距离的影响,采用试验研究方法,得到了耐热导线在180℃高温运行时,导线本体及其周围温度的分布情况,以及耐热导线在160℃和240℃高温运行时,模拟导线-杆塔之间1.01.5m空气间隙的操作冲击放电特性。通过理论计算分析耐热导线温度对模拟导线-杆塔空气间隙操作冲击放电的影响,所得结论与试验结果一致性较好。研究结果表明,耐热导线在240℃的运行温度下,对其周围空气温度的影响范围不超过10cm,对1.01.5m的空气间隙操作冲击放电电压产生的影响在2%左右。实际开展输电线路带电作业时,可忽略耐热导线运行温度对带电作业安全距离的影响。