紧凑型线路相同间隔棒短路冲击力的实验研究

对一个２１０ｍ档距的导线－间隔棒系统进行了多种电气工况的短路试验，并测试与分析了间隔棒所受短路冲击力及系统的短路冲击力效应。     

安装相间间隔棒的输电线防风偏设计有限元分析

针对安装相间间隔棒的输电线风偏这一强迫振动问题,建立了线路风偏的非线性静力学、动力学计算模型,将无条件稳定的Newmark法与荷载增量法相结合,对水平两相分裂导线初始静平衡状态以及风偏状态下的非线性动力学响应进行数值模拟,得到了导线位移响应及张力变化规律,并就线路安装相间间隔棒后对次档距振荡产生的影响进行了模拟计算。计算结果表明安装相间间隔棒后对相导线风偏有一定的抑制作用,而且相间间隔棒的安装对分裂导线次档距振荡振幅影响不大。所得结果可为特高压输电线路防风偏设计和研究提供参考。     

1000kV紧凑型输电线路相间间隔棒力学特性仿真分析及配置

与常规线路相比,紧凑型线路在缩小线路走廊占地和提高输送容量方面具有明显的优势,其在结构上最大的特点就是相间空气绝缘距离小,为保证其运行安全,需要在相间加装相间间隔棒。为研究1 000kV紧凑型线路用相间间隔棒的配置,利用清华大学编制的输电导线多档3自由度模型的计算软件,对1 000kV紧凑型线路在加装相间间隔棒前后各种外力作用下的动力响应以及导线的静态张力和弧垂进行了分析。计算结果表明,在1 000kV紧凑型输电线路上加装一支结构高度14m,芯棒直径55mm的相间间隔棒能够有效抑制其在短路电动力和大风激励下的不同步摆动,并且加装相间间隔棒对导线张力、弧垂的影响都在允许范围内,线路仍然可以安全运行。     

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。     

翻越220kV水平双分裂导线间隔棒的行走装置研究

为了实现快速带电检修220kV双分裂导线间隔棒的目的,研发了一种翻越220kV水平双分裂导线间隔棒的行走装置,并基于行走装置使用特点,建立其在正常行走及翻越间隔棒过程中的受力分析力学模型,计算得到行走及翻越过程中所需动力值范围;最后,对该行走装置进行现场测试,测试结果表明:该行走装置的使用能够达到预期目标。     

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。     

基于有限元法分析间隔棒力学性能

分析了间隔棒的常见故障,利用有限元法对间隔棒在线路正常运行、短路、不均匀覆冰3种工况下的受力状态、应力分布等力学性能进行模拟,通过模态分析计算出间隔棒振动时的固有频率,指出间隔棒线夹是最容易发生故障的部位,因风致振动和应力集中产生的疲劳是引起间隔棒机械破坏的最主要因素,最后提出了改善间隔棒受力特性的技术方案。     

分裂数及金具对特高压导线扭转刚度特性影响试验研究

多分裂导线是特高压输电线路中常用的导线形式。为了能够明确线夹回转式间隔棒和压重式间隔棒等防舞金具对导线束扭转刚度的影响,采用试验方法,对在多种金具安装工况下多分裂LGJ-500/45导线扭转刚度特性进行了测试研究。分析并揭示了防舞金具的类型、安装方式和数量对分裂导线扭转刚度的影响规律。结果表明,档距不变的情况下,间隔棒安装越密集,导线的扭转刚度反而会变小;安装两种防舞器时,导线-防舞器系统的扭转刚度区别不大;多分裂导线的扭转刚度具有不可忽视的非线性特征。     

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。     

一起柔性间隔棒防舞失效案例分析

针对一起220 k V输电线路因覆冰舞动而跳闸的案例,首先通过计算和分析找出造成线路跳闸的导线舞动阶数,分析结果表明只有1阶舞动才能造成线路相间短路;然后从间隔棒抗拉、抗压能力入手分析其防舞失效的原因,认为间隔棒刚性不足是主要原因,且仅预防1阶舞动会造成谐振,从而加剧导线舞动。为取得较好的防舞效果,提出间隔棒的安装应从防止2、3阶舞动出发,柔性间隔棒的选择应满足在舞动最大压力时两导线间距不小于线电压运行要求的最小间隙距离。     

基于图像匹配的输电导线舞动监测方法

输电导线舞动对电网的安全运行造成了严重威胁。为此,提出了基于图像匹配的输电导线舞动监测方法。通过输电导线视频监控装置获取导线舞动的视频信息,以输电导线舞动视频中截取的多帧连续图像为研究对象,选取导线间隔棒作为跟踪目标来创建轮廓特征模板,通过匹配导线间隔棒来定位导线位置和计算舞动偏移量。该方法首先提取出未发生舞动时导线上的间隔棒进行模板创建;再对输入的待分析图像进行预处理,从而确定模板待匹配区域;最后通过后续视频帧图像中的全图搜索进行轮廓特征匹配,通过匹配成功的导线间隔棒来确定导线位置。实例分析结果表明,该方法能够匹配跟踪到导线舞动位置,并计算出导线舞动的相对偏移量和偏移角度。     

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。     

架空输电线路分裂导线扭转刚度的计算

针对分裂导线扭转的非线性特征,提出了一种新的利用有限元数值模型计算分裂导线扭转刚度的方法。该方法在建模过程中考虑了导线、间隔棒以及塔线连接等因素的影响,可准确计算大变形、大扭转、几何非线性的分裂导线的扭转刚度。算例验证证明了所提出方法的有效性。通过分析分裂导线结构特征、导线覆冰以及分裂导线局部扭转对扭转特性的影响,得到了分裂导线扭转刚度随各种影响因素变化的规律。     

线夹回转式导线间隔棒的防舞评估方法与研究

线夹回转式导线间隔棒是一种新器具,由于应用的时间短以及受类型、数量、安装位置等因素的影响,还未形成完善的防舞效果评价方法。考虑这些影响因素和为了避免复杂的矢量运算,利用拉格朗日方程推导了导线间隔棒体系覆冰时的导线运动微分方程组,计算了不同类型间隔棒和不同安装位置条件下的导线舞动的时程响应;在此基础上,提出了基于导线间隔棒设计参数和模糊数学理论的防舞效果评的估方法。算例分析结果表明,线夹回转式间隔棒具有较好的防舞效果,以及子导线的扭转角影响舞动防御的效果,提出了增大导线扭转角的改进方法。     

线夹回转式导线阻尼间隔棒防舞模型与评估方法

线夹回转式导线阻尼间隔棒是一种新器具,由于其应用的时间短,且受类型、数量、安装位置等因素的影响,还未形成完善的防舞效果评价方法.考虑这些影响因素,且为避免复杂的矢量运算,利用拉格朗日方程推导导线阻尼间隔棒体系覆冰时的导线运动微分方程组,计算了不同类型间隔棒和不同安装位置条件下导线舞动的时程响应;提出基于导线阻尼间隔棒设计参数和模糊数学理论的防舞效果评估方法.算例分析结果表明：线夹回转式导线阻尼间隔棒具有较好的防舞效果.此外,由于子导线的扭转角也会影响舞动防御的效果,故在此基础上提出增大导线扭转角的改进方法.     

220kV紧凑型线路间隔棒位置及防摆性能的研究

用非线性屈曲理论和输电导线动力学方程建立了悬挂在输电线路中间隔棒的安装位置，间隔棒本身受力以及导线运动位移计算的数学模型。该模型确定了安—廊２２０ｋＶ紧凑型线路间隔棒玻璃钢芯棒（ＦＲＰ）直径和其在线路中安装位置，并进一步研究了间隔棒在输电线路中对输电导线防摆动性能的关系，其结果已在该线路工程中应用。     

特高压导线间隔棒优化布置

在分析超高压四分裂导线间隔棒数学模型的基础上,针对目前特高压交直流线路设计中六分裂、八分裂导线间隔棒布置的问题,引入了多分裂导线间隔棒布置的基本理论,并总结了20多年四分裂导线间隔棒布置设计的成功经验,对六分裂、八分裂导线间隔棒的布置采用双迭代优化算法完成分析,确定了间隔棒的合理优化布置设计程序。     

基于ANSYS的500kV分裂导线间隔棒电场特性分析

针对500k V输电线路电磁环境显著问题,选择四分裂导线间隔棒为研究对象,利用ANSYS有限元软件建立分裂导线间隔棒实体模型,结合ANSYS处理器分析了500k V输电线路分裂导线间隔棒的电位及电场分布。分析的结果能够为输电线路金具的设计选型提供参考。     

超长间隔棒在治理输电线路舞动中的应用分析和计算

线路舞动,尤其是高等级电压线路舞动,一直是威胁电网安全的重要因素.2010年,衢州电力局率先采用了超长相间间隔棒对500 kV线路进行舞动防治工作,并取得了良好的成果.分析了衢州地区的线路舞动情况以及进行防舞工作的必要性,并简要地介绍了超长相间间隔棒的选取方式与安装方法.在已有的架空线路输电导线舞动仿真软件的基础上,对超长间隔棒的实际防舞效果进行了分析,定量分析了加装间隔棒后线路的舞动幅值抑制效果与力学负荷情况,为超长间隔棒的应用提供了理论依据.同时,编写了基于导线悬链线模型的含操作界面的超长相间间隔棒结构长度优化计算程序.该程序能够较为精确地计算500 kV与110 kV输电线路不同安装方式下各支相间间隔棒的结构长度,计算精度在±4％以内,有效满足了工程实际需求.     

相间间隔棒的防振与防舞弹簧阻尼装置

为解决110~500 k V防舞相间间隔棒易与导线脱落的难题,以220 k V双分裂导线防舞相间间隔棒为例,设计一种同时具有防振、防舞功能的弹簧阻尼装置。介绍装置的构成及工作原理,并对防振弹簧、防舞弹簧和弹簧阻尼装置结构强度等数据进行计算。计算结果得知,防振弹簧和防舞弹簧的固有频率均不在导线微风振动和覆冰舞动的频率范围内,不会发生共振。