1000kV交流同塔双回输电线路导线脱冰跳跃特性

导线脱冰会引起导线的剧烈运动,使导线跳跃上下摆动,将导致导地线间或导线档中空气间隙的减小,严重时引起闪络;特高压线路由于导线分裂根数较多,截面较大,其脱冰跳跃问题更为严重,特高压输电线路导线脱冰跳跃的考虑对于导线排列,杆塔选型,档距配置等都有重要意义。为此首先进行了单导线覆冰脱落模拟试验研究,研究了不同档距组合、不同脱冰方式下的导线脱冰跳跃规律。还通过计算机仿真的方法针对试验工况进行数值模拟,仿真计算与模拟试验的结果具有相同的规律性。建立了适用于1000 kV交流同塔双回输电线路导线脱冰跳跃分析的3自由度多档导线模型,分析了连续档数、档距组合、档距大小、导线机械参数因素对特高压同塔输电线路脱冰跳跃的影响。分析了15 mm覆冰情况下特高压线路导线脱冰跳跃水平。研究表明,在15 mm覆冰及以下时,特高压同塔双回输电线路相间导线不需要水平偏移,在导线发生脱冰跳跃时线路也能安全运行。     

碳纤维导线在全球能源互联网跨洲输电走廊中的经济性分析

为了应对全球能源危机,国家电网公司提出了全球能源互联网的构想,采用特高压输电技术实现电力跨洲输送。碳纤维复合芯导线具有填充率高、拉重比大、抗腐蚀、抗敷冰、弧垂小和重量轻等优点,但其在特高压输电线路中还没有应用的先例。通过对碳纤维复合芯导线在特高压线路应用中的全寿命周期成本进行分析,为新型节能的碳纤维复合芯导线在特高压跨洲输电线路中的应用提供理论支持。     

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%。     

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。     

特高压线路覆冰脱落跳跃的动力计算研究

导线脱冰是冰区输电线路中的常见现象,导线脱冰会引起导线的剧烈运动,使导线跳跃上下摆动,导线跳跃将导致导线档中空气间隙的减小,严重时以致相间闪络;同时脱冰跳跃还会对绝缘子串、金具及铁塔产生较大的动态拉力,对其产生破坏作用,在重冰区大档距的情况下,导线脱冰的影响尤为显著。特高压线路由于导线分裂根数较多,截面较大,其脱冰跳跃问题更为严重,特高压脱冰跳跃的考虑对于导线排列,铁塔选型,档距配置等都有重要意义。本文首先分析了导线脱冰时的非线性的非线性动力过程,建立了适用于导线脱冰跳跃分析的3自由度多档导线模型,确定了采用中心差分的显式积分方法作为计算方法。计算得到了导线脱冰跳跃的时程响应,并分析了脱冰量（百分比）、档距组合、导线机械参数、均匀与非均匀脱冰等因素的影响。     

国网电科院2项特高压交流输电关键技术研究取得成果通过验收

2008年11月13日,国家电网公司科技部在北京召开特高压交流输电工程关键技术研究课题验收会,对国网电力科学研究院承担的2项特高压项目进行验收评审,与会专家一致同意通过验收。“1 000 kV交流同塔双回输电线路导线脱冰跳跃研究”对导线脱冰跳跃问题进行了深入研究,首次探索了大     

悬跨比对输电线路脱冰跳跃动态响应影响

输电线路脱冰跳跃会使导线大幅度上下摆动,对绝缘子串、金具、铁塔等造成较大的动态拉力,可能引起机械事故,而输电线路脱冰跳跃动态响应剧烈程度与悬跨比有关。为此搭建耐张段输电线路脱冰跳跃试验平台,进行不同悬跨比下均匀脱冰试验。首先利用位移采集模块及动态张力采集模块获得导线脱冰跳跃动态响应数据;继而采用集中荷载法,分析脱冰跳跃最大高度、振动幅值衰减特性,研究动态张力及其衰减特性,探讨悬跨比对脱冰跳跃响应的影响。实验结果表明,增加悬跨比可使导线跳跃能力减弱,能量消散加快,从而提高线路抗冰能力。     

输电线路档距组合对覆冰导线脱冰跳跃的影响

为明确输电线路塔线体系脱冰跳跃张力和幅值特性,揭示各项参数对脱冰不平衡张力和冰跳幅值的影响规律,利用ANSYS建立导线-绝缘子耦合有限元模型,针对档距组合下脱冰档位置和档距的变化,通过控制变量法,得到了档距组合对于塔线体系动态位移和不平衡张力的变化规律.结果表明:随着脱冰档档距的不断增加,其导线悬挂点处的纵向不平衡张力近似呈线性增加;随着非脱冰档档距的增加,中间档脱冰时,其导线悬挂点处的最大不平衡张力增幅不大;不论脱冰档还是非脱冰档变化,当档距较小时,其导线脱冰跳跃高度随档距的增加而增加,当档距增加到一定程度,其导线脱冰跳跃高度的变化趋于饱和.因此,线路档距组合对覆冰导线脱冰跳跃的影响显著.     

大吨位复合绝缘子在特高压直流Ⅴ型串上的应用

特高压直流输电工程在悬垂串上将广泛采用机械强度等级≥300 kN的大吨位复合绝缘子,对其运行中机械载荷特性的研究是合理选型它的基础.为此建立了架空输电导线有限元模型和试验验证了的复合绝缘子Ⅴ型串的机械特性模型;针对大吨位复合绝缘子FXBZ-800/550在特高压直流Ⅴ型串上的应用,仿真研究了导线脱冰跳跃、风偏和舞动等动...     

特高压直流金具不均匀覆冰受损隐患分析与研究

架空输电线路的不均匀覆冰会使导线产生不平衡张力,严重时可导致金具屈服、塔头破坏、杆塔倒塔。针对发现的一起±800kV祁韶直流3452号耐张塔右极小号导线侧LT4联板屈服及屏蔽环断裂隐患,根据输电线路运维经验,从气象因素、地理环境因素、施工工艺及联板结构等方面对该隐患进行分析得出,导线不均匀覆冰、导线悬挂点高差过大、导线放线张力过大、LT4联板受力不平衡等是导致该联板屈服变形及屏蔽环断裂的主要影响因素,该研究结果对超特高压输电线路的设计、运行维护及线路技改工程具有参考价值。     

平丘地区特高压直流线路冰区直线塔不平衡张力计算

采用数值计算法对±800 k V上海庙—山东特高压直流输电线路典型平丘地形15 mm冰区直线塔不平衡张力进行计算,对比分析导地线不平衡张力实际计算值和规程要求值的差异,对优化平丘地区特高压直流线路15 mm冰区直线塔导线不平衡张力取值进行探讨,为后续特高压直流输电线路直线塔设计提供参考。     

碳纤维复合芯导线在大跨越输电线路增容改造工程中的应用

碳纤维复合芯和耐热铝合金线绞制作的导线具有重量轻、强度大、弧垂小、载流量大等特点,用于大跨越输电线路增容改造工程,可在保持原杆塔、基础及线路走廊不变情况下,增加线路输送容量,节省投资、方便施工,具有很高的经济效益和社会效益。本文重点介绍了碳纤维复合芯导线在大跨越增容线路改造中的应用。     

输电线路档距组合对覆冰导线动态特性的影响分析

为更深入地研究输电线路塔线系统动态特性,完善各项参数对覆冰导线及杆塔的影响规律,采用模拟实际线路的3自由度多档距组合动态程序进行典型线路的仿真模拟计算。通过控制变量法,得出了档距组合对于塔线系统不平衡张力的影响规律,并探讨了现有的相间间隔棒的安装策略对于杆塔及相邻档导线的影响。仿真结果表明,发生风偏时,线路的不平衡张力随档距的增大而不断加大,且增大的幅度也不断上升;发生脱冰跳跃时,不平衡张力随档距的增大而增大,且脱冰档档距与非脱冰档档距对不平衡张力的影响不同;发生导线舞动时,杆塔两侧的不平衡张力随档距的增大而增大,但舞动档档距和未舞动档档距对不平衡张力的影响波形不同。同时发现,采取现有的相间间隔棒安装策略,相间间隔棒的安装对于相邻档的影响不大,能够有效减低导线舞动幅值,而且不会增加塔线系统的力学负担。     

两种增容导线的性能及应用研究

文中利用斜抛物线公式结合拐点温度计算方法,搭建了适用于铝包殷钢芯导线和碳纤维复合芯导线的张力弧垂计算模型,从机械特性、弧垂特性、拐点温度、载流量、覆冰过载能力等方面对比了铝包殷钢芯导线和碳纤维复合芯导线性能差异,分析总结了两种导线的优劣性,对输电线路线路增容改造导线选型具有一定的参考意义.     

输电线路导地线最小设计间距理论公式研究及参数化验证

导线瞬时脱冰产生的显著竖向振动可能会导致导地线间闪络及电气结构损坏等严重事故,威胁电力系统的安全运行。为了设计合理的导地线间距,需准确计算导线脱冰后的最大跳跃高度,采用非线性有限元方法开展的导线脱冰跳跃分析可精确获取跳跃高度等动力响应,但因其存在建模复杂、计算效率低等特点而难以大规模开展工程应用。为此基于能量守恒定律推导了导线脱冰跳跃高度计算公式,通过引入跳跃高度衰减系数φ来考虑阻尼效应,提出了输电线路导地线最小设计间距的参考公式。将非线性有限元方法应用于导线脱冰跳跃高度分析,在冰厚、跨距、高差、档数、初始张力及阻尼比等参数空间内,对理论计算公式的准确性进行了参数化分析。研究结果表明,针对不同的线路和结构参数组合,即冰厚、跨距、高差、档数、初始张力及阻尼比,理论公式与仿真计算结果均吻合较好,该公式具有一定的普适性,可为输电线路导地线间距设计提供参考。     

绞合型碳纤维复合芯导线的弧垂特性研究

绞合型碳纤维复合芯导线作为一种新型架空输电导线,在输电线路增容改造工程中具有良好的应用前景,但由于运行时间较短,缺乏深入研究,尚不能准确评估其特性,目前在弧垂特性方面的研究也不够全面、系统,限制了绞合型碳纤维导线的进一步推广应用.该文在充分考虑绞合型碳纤维导线"拐点温度"特性的基础上,搭建了一套适用于绞合型碳纤维导线的弧垂计算模型,并选取钢芯铝绞线和多种其他类型增容导线与之进行对比.研究结果表明,绞合型碳纤维导线的拐点温度在60～110℃之间;相较其他类型导线,在输电线路运行温度范围内绞合型碳纤维导线的弧垂最小、张力最大、弧垂变化量最小;在各自的长期允许运行温度下,绞合型碳纤维导线和钢芯铝绞线的弧垂差随档距的增加而增大,在2000m档距时,弧垂差可达50m左右,说明在大跨越线路工程中绞合型碳纤维导线能够充分发挥其高温低弧垂特性;在覆冰地区,相比钢芯铝绞线,绞合型碳纤维导线的对地安全性更高,并且覆冰越严重其低弧垂优势更为显著,适合在重覆冰地区应用.     

架空输电线路防脱冰跳跃事故技术研究

导线不均匀覆冰和不同期脱冰是冰区输电线路中的常见现象,其对输电线路产生破坏作用,在重冰区大档距的情况下尤为显著。文章介绍了输电线路脱冰跳跃的影响因素及国内外防脱冰跳跃的技术方法。     

基于碳纤维导线压接特性与金具选型的研究

从复合芯导线生产工艺、结构、玻璃纤维、碳纤维及树脂固化剂的共性和各自物理性、力学性能,结合输电线路运行特征,进行综合性调研、分析和试验,认为碳纤维复合芯导线在输电工程中不宜采用压缩型电力金具,以防将来产生导线断裂事故。碳纤维复合芯导线只能应用楔型电力金具,才能保证碳纤维复合芯导线的运行安全。     

基于WOA-GA-GRNN神经网络的输电导线脱冰跳跃高度预测

覆冰脱落后导线上下振动会减小导线之间的相间距离,严重时可能造成相间距离小于绝缘间隙,引起输电线路发生相间闪络、跳闸等电气事故,严重影响输电线路安全运行。为准确得到脱冰后的最大跳跃高度,采用鲸鱼算法(WOA)混合遗传算法(GA)对广义回归神经网络(GRNN)参数进行优化,以分裂数、档距、覆冰厚度、脱冰率和导线型号作为参数输入,脱冰后最大跳跃高度作为输出,构建脱冰跳跃高度预测模型。通过有限元分析生成模型训练数据集和测试集,并采用评价指标法评估其准确性。与设计规程公式和工程简化公式的计算结果相比,该预测模型的平均相对误差最小,拟合效果更优,脱冰跳跃高度的计算准确度更高。该模型可以较准确、快速地得出最大脱冰跳跃高度,为输电线路防灾减灾设计提供支撑。     

碳纤维导线在500kV双回输电线路中的应用研究

介绍西柏坡-石西500kV输电线路工程概况和碳纤维复合芯导线的应用方案,分析导线方案的电气性能、机械性能和经济性,认为ACCC导线可以满足该输电线路的使用要求。