特高压杆塔基地加荷塔设计参数的选择

特高压杆塔试验基地加荷塔是铁塔真型试验的主要承力系统之一,加荷塔的试验能力需要满足1 000 kV特高压交流同塔双回、±1 000 kV特高压直流单回与±800 kV特高压直流双回等输电线路铁塔真型试验的需求。为此,加荷塔的设计参数选择至关重要。根据收集到的特高压铁塔设计资料,兼顾特高压输电线路远期的发展,确定了特高压杆塔试验基地3 基加荷塔的高度、宽度与加荷点数等参数。多基特高压杆塔真型试验的顺利完成,印证了加荷塔设计参数选择的合理性。     

1000 kV交流特高压线路铁塔组立技术

1000 kV特高压输电线路铁塔结构尺寸大、横担长、部件大,使得特高压线路组塔施工难度加大。文章在借鉴我国500 kV和750 kV架空输电线路组塔施工技术和经验的基础上,提出了内悬浮外拉线抱杆组塔、落地摇臂抱杆组塔、塔式起重机组塔等适合于特高压线路铁塔组立的方法。该方法已在特高压交流试验示范工程中得到应用,为后续工程建设提供了技术储备。     

轻型载人式登塔装备的研制

特高压线路的输电铁塔高度多为50～150m,属于中高型铁塔,而目前电力行业所使用的载人登塔装备仅能满足大跨越铁塔的使用要求。针对特高压线路中高型铁塔的登塔检修作业需求,研制了轻型载人式登塔装备。该装备通过了各项试验检测,性能和安全性都达到了设计要求,较现有的登塔装备更加轻便,经济性良好,适用于特高压中高型铁塔的登塔作业。     

特高压交流输电线路铁塔质量计算

在新建工程的可研和初步设计阶段,从新的设计条件出发推算铁塔质量,可以帮助完成杆塔选型和规划、路径比选、杆塔优化排位等,对提高概算准确性、节省工程造价具有重要意义。为此在特高压直流输电线路铁塔质量分析计算的基础上,对荷载更大、塔头布置形式多样化的特高压交流输电线路铁塔质量进行深入研究,并推广至500 kV超高压交流输电线路领域。采用“1 000 kV浙福线工程”及“500 kV铁塔通用设计”中不同塔型、呼高所对应的质量数据样本,建立回归分析数学模型,使用Matlab软件得到质量计算关系式。将计算结果与实际铁塔质量作比较,进一步验证了该方法及公式的准确性和适用性。对于重覆冰区线路,则应考虑导地线脱冰跳跃时产生不平衡张力的影响,修正和补充质量计算关系式。     

1000kV特高压交流同塔双回输电塔线耦联体系风洞试验

以在建中的特高压输变电工程为背景,针对1000kV同塔双回输电线路铁塔和8分裂导线的设计要求,进行了气弹模型的风洞试验。按照气弹模型相似理论严格模拟了输电塔、8分裂导线的气动外形和动力特性,制作了五塔四线模型并模拟了体系的边界条件,研究了单塔和塔线体系在均匀流场和紊流场的风致响应。通过对试验结果的分析,获得了塔线体系的动力特性和风振响应,并首次通过光纤光栅技术测得了气弹模型输电塔结构、8分裂导线和绝缘子的动应变。试验结果探究了导线和绝缘子在风荷载作用下对特高压输电塔结构的影响,并为现行的输电线路设计规程和特高压输电塔的设计提供了参考。     

我国第一基特高压真型塔强度试验取得成功

2006年10月2日,我国第一基特高压真型塔ZM2直线塔在国网北京电力建设研究院杆塔试验站顺利通过14个工况的强度试验,试验结果将为特高压杆塔的设计提供可靠参数。作为国家电网公司科技部下达的特高压关键技术研究项目《1 000 kV级交流线路杆塔方案及荷载研究》内容,ZM2直线塔试验验证了在各种荷载组合工况下,各杆件的受力特性、杆件与杆件之间的传力关     

山区特高压交流输电线路用边坡塔的设计

雷电绕击是特高压线路发生故障的主要原因,特别在山区走线时由于雷电活动频繁,大地屏蔽作用差,雷击跳闸率更高。为降低特高压线路雷电绕击跳闸率,提出一种适用于山区特高压交流单回输电线路的边坡塔。与常规酒杯塔相比,边坡塔将两相导线横担布置在下山坡侧,降低了下山坡侧导线对地高度,通过电气几何模型法计算得出绕击跳闸率大大降低;同时通过结构受力分析、电磁环境比较、工程造价对比,表明了边坡塔的多方面优势,该塔型适用于多雷山区特高压单回路输电线路,为山区特高压交流线路的防雷设计提供参考。     

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%。     

特高压输电线路煤矿采动影响区铁塔基础设计研究

晋东南-南阳-荆门1000kV交流输电线路是我国第1条特高压试验示范工程,优化后的线路路径不可避免地经过煤矿采动影响区,基于对采动影响区铁塔基础设计相关技术及地基稳定性评价和逐基塔位地基变形量化分析及计算比较专题研究,本着安全可靠、先进可行、经济合理的目标,确定了煤矿采动影响区铁塔基础设计的原则、合理可行的基础型式和设计方案,为确保特高压输电线路工程安全、稳定运行打下了基础。     

便携式载人登塔设备在输电线路铁塔上的应用

便携式载人登塔设备主要用于攀登特高压、超高压输电铁塔和大量高度为50 ～150 m的输电铁塔.在宁夏地区的750 kV和±660 kV输电线路中的两基铁塔上安装使用了该设备,设备运行效果良好,各项技术性能指标满足设计要求.该设备的成功应用为我国特高压、超高压线路的检修工作提供专业化的作业机具,可提高检修作业的工作效率和登塔作业的安全性,降低劳动强度.     

特高压杆塔试验基地液压加荷系统研究

研究了特高压杆塔试验基地液压加荷系统的试验能力技术参数、液压加荷控制方式的选择,详细介绍了液压加荷系统的设计原理、系统主要设备的设计及选型依据,归纳总结了系统的主要特点。真型塔试验结果表明,该系统各项指标较好地满足了特高压杆塔试验的测试需求。     

特高压直流试验线段杆塔设计研究

特高压直流试验基地是我国进行±800 kV 直流输电关键技术研究的第1 个特高压直流试验基地,试验线段由2 基88m 高、80 m 宽的门型直线塔, 2 基70 m 高的门型锚塔, 换极性塔和电源终端塔组成。根据试验功能要求: 门型直线塔2 层悬挂导线的60m 跨度横梁在垂直方向上下任意可调, 水平方向悬挂导线可任意移动、自动控制、调节及闭锁。在输电线路设计中, 这种功能要求在我国还没有先例。试验线段铁塔设计中包含的关键技术有塔型选型、结构布置、构造连接、计算分析、机械传动、自动控制装置等内容。     

特高压钢管塔锻造法兰优化设计研究

钢管塔在特高压工程中的推广应用对钢管塔的可靠性与经济性提出了新的要求。通过分析比较钢管塔与角钢塔的塔材组成,并结合钢管塔的结构特点,提出了通过降低联接件比重实现进一步提高特高压钢管塔经济性的方法。详细分析了目前特高压钢管塔锻造法兰的应用情况,提出锻造法兰精细化设计的新方法,并结合超/特高压同塔4回钢管塔的设计进行了各种方法的可行性和经济性分析。研究表明：在特高压钢管塔设计中,通过应用强度级差与布置优化、结合锻造法兰进行钢管选材等综合措施,最大程度的降低锻造法兰的比重,能够进一步提高特高压钢管塔的经济性。     

1 000 kV双回路特高压输电塔顺风向等效静风荷载研究

基于高频动态天平测力试验,研究了1 000 kV双回路特高压输电塔的等效静力风荷载。基于准定常理论和不同高度的脉动风荷载无量纲自功率谱相等的假设,得到了塔身不同高度处的风荷载自谱和互谱。分别计算了输电塔风偏角为0°和90°时的等效背景风荷载、等效共振风荷载和总等效静风荷载,给出了不同高度处的阵风效应因子,可为特高压输电塔的风荷载计算提供依据。     

特高压杆塔试验基地万能基础结构选型

输电杆塔真型试验是检验杆塔结构设计是否合理的重要手段,特高压杆塔试验基地的建成满足了特高压工程建设和杆塔结构防冰新标准设计需要的试验需求。万能基础是特高压杆塔真型试验基地的主要构筑物之一,对国内外现有杆塔试验站各种万能基础方案进行了研究,比较了各种方案的优缺点,最终确定了采用十字交叉式多道沟槽方案。该方案造价经济,运行维护方便,分块式的结构设计也便于冬季大体积混凝土施工。     

特高压杆塔试验基地加荷塔结构设计

通过分析收集到的特高压被试塔资料,确定了特高压杆塔试验基地加荷塔外形尺寸以及加荷挂点数等关键参数,详细论述了纵向加荷塔、横向加荷塔及纵向反加荷塔的设计过程。另外,简要介绍了加荷塔设计流程和荷载组合。3基加荷塔顺利通过了多基特高压试验塔实际加荷试验的检验。     

Q460特高压双回路钢管塔真型试验分析

SZ2U钢管塔为使用Q460高强度钢材的1 000 kV同塔双回路直线型钢管真型塔,塔全高103.6 m,单基塔质量132 t。依据标准DL/T 899-2004《架空线路杆塔结构荷载试验》,在正常大风、锚线、断线等8 个试验工况下对其进行试验,试验结果表明：SZ2U钢管塔的位移测试结果满足变形要求,应变测试结果没有超过构件承载力,说明试验塔强度和刚度均符合设计要求,并有一定的安全储备;同时节点构造和法兰连接安全可靠。特高压输电钢管塔设计中采用Q460 高强度钢材,既能满足设计要求,又能减轻塔重,建议在实际工程中试点应用。试验同时对输电钢管塔主材的次弯矩进行了真型塔测量,通过实际测量值与理论分析对比,得到输电钢管塔变坡处以下主材的次弯矩效应比较显著,建议工程中建立有限元模型进行强度校核,必要时采用考虑节点刚度的有限元模型。     

特高压钢管塔线路带电作业间隙放电特性研究

随着特高压工程的建设和发展,钢管塔已大量投运到实际特高压线路工程中。为保证特高压钢管塔线路带电作业的安全开展,仿真计算并对比分析了特高压钢管塔、角钢塔塔身周围的电场分布情况。以1∶1钢管塔模型试验获得各种典型带电作业工况下的操作冲击放电特性,确定了各工况下带电作业的安全距离。通过钢管塔和角钢的冲击放电试验,对比分析了2种塔型结构的操作冲击放电特性。研究成果可在特高压钢管塔同塔双回线路带电作业中提供技术支撑。     

特高压杆塔试验基地荷载测控系统研究

荷载测控系统在特高压杆塔真型试验过程中起着至关重要的作用。详细介绍了特高压杆塔试验基地荷载测控系统的主要功能和需要解决的技术问题,研究了荷载测控系统的结构、硬件配置以及软件组成和主要功能,总结了系统的主要特点。应用表明,该系统各项指标较好地满足了特高压杆塔试验的测试需求。