±500kV直流输电线路耐雷性能研究

直流架空输电线路的耐雷特性不同于交流系统,特高压直流输电线路杆塔高、跨度大,且工作电压幅值、极性不变,使得雷击直流高压输电线路的概率增大,有必要对直流架空输电线路耐雷性能进行研究。针对近年来葛南±500 kV直流输电线路多发的雷击故障,以葛南±500 kV直流单、双回架空输电线路为工程背景,采用ATP-EMTP和电气几何模型法分别对线路的反击和绕击耐雷性能进行了仿真计算研究,并与交流输电线路耐雷性能进行了分析比较。研究表明:±500 kV直流输电线路的雷电绕击跳闸率远高于反击跳闸率;工作电压对雷电先导发展、建弧率以及导线绕击距的影响比交流更大,使得直流输电线路正极性导线的雷击跳闸率高于负极性。     

高压输电线路复合横担受力性能研究

针对500 kV线路和220 kV线路采用玻璃纤维增强复合材料制造的复合横担开展受力性能研究,进行不同荷载工况下两类复合横担的静力试验和数值分析,考察承载和变形性能,分析极限承载能力。研究结果表明:各试验工况下复合横担整体稳定,连接可靠;各应变或位移测点的有限元曲线与试验曲线比较吻合且基本呈线性关系;各测点的残余应变或位移在卸载后均较小;两类复合横担整体均处于弹性工作阶段且均具有一定安全储备,500 kV线路和220 kV线路复合横担的极限承载为各自最不利工况下设计荷载的2. 9倍和1. 7倍。     

线路避雷器安装方案及效果分析

输电线路的雷害事故不仅会造成危险的雷电过电压,还可能扰乱电力供应。推荐采用有选择地加装线路避雷器的做法来减少雷电引起的绝缘闪络。以一条110kV传输线路为例,说明制定线路避雷器安装方案的原则:首先区分线路绝缘子闪络是由反击还是绕击引起的;线路避雷器的安装主要以保护易遭受雷击的个别杆塔为目的,除此之外,应兼顾整条线路耐雷水平的提高。     

500kV线路避雷器的雷电过电压保护性能的研究

研究了安装线路型避雷器后 ,5 0 0 k V线路在雷电反击和绕击情况下的雷击保护范围问题 ,并就绕击情况下线路型避雷器的雷电过电压保护性能进行了讨论分析 ,指出当绕击雷电流高达百千安级时 ,避雷器的放电电流亦会升至近百千安的水平 ,将对避雷器的固有能量吸收能力形成威胁。     

基于ATP-EMTP的耐雷水平研究

采用ATP-EMTP软件搭建某实际线路模型,通过规程计算与仿真计算,对比分析3种雷击方式下的耐雷水平,研究哪种情况对线路的危害最大.针对雷击塔顶这种方式下,仿真分析其变量对耐雷水平的影响程度.并分析规程计算与仿真计算耐雷水平时产生误差的原因.认为:在对线路采取防雷措施时应特别考虑雷击塔顶这种情况并首先应将各基杆塔的接地...     

复合绝缘横担在110 kV输电线路改造工程中的应用研究

复合绝缘横担以其诸多优点,已在国内多个试点工程中成功应用,为确保这一新产品安全可靠的运行,从实际工程角度出发对复合绝缘横担进行深入研究。本研究以110 kV直线水泥双杆为例,选用环氧实心棒作为复合绝缘横担的芯体,分析了3种复合绝缘横担结构方案的受力特点,设计了4种横担端部节点方案,并从构件抗弯和抗压稳定性两个方面分别给出了选型结果和选用方案。复合绝缘横担改造后,由于取消了悬垂绝缘子串,为了满足导线防雷要求,提出了提升避雷线的解决方案。复合绝缘横担改造过程中,由于不重新紧线且导线悬挂点提升的高度较小,导线张力和弧垂基本没有变化,仅改造杆位的垂直档距和导线对地距离有小幅度增加。由于提升避雷线高度,会大幅增加电杆的弯矩,如果采用此方法,需对电杆进行加固处理。角钢塔复合绝缘横担根部建议采用铰接连接或者两根撑杆呈三角形布置,尽量减小根部产生弯矩作用。     

±800kV直流复合横担塔斜拉复合绝缘子均压环优化设计

输电线路复合横担铁塔能有效提高其风偏闪络、鸟粪闪络和覆冰闪络性能,降低杆塔高度和提高导线对地距离等优点,在特高压输电线路中得到了实际的运用。但根据现场运行经验,发现复合横担铁塔斜拉绝缘子的均压环固定螺栓有轻微电腐蚀,可能是由于该处电场强度较高,在一定的环境条件下易发生电晕放电。因此建立了±800 kV直流输电线路复合横担铁塔三维仿真模型,研究了双均压环结构下大均压环管径、环外径和抬高距对斜拉复合绝缘子、支柱复合绝缘子、均压环和固定螺栓表面的电场分布的影响。根据绝缘层和金具表面控制电场强度要求值对大均压环结构参数进行优化设计,然后按照优化方案对实际线路进行了改造,现场运行情况良好。本结果可供±800 kV直流输电线路复合横担塔斜拉绝缘子均压环的运行、维护和改造提供参考。     

复合横担在1000kV特高压交流输电双回路铁塔中的应用探讨

主要对复合横担应用于特高压交流输电线路的意义及可行性作了分析论证。从复合横担材料及结构的电气性能、电磁环境影响、复合材料构件受压承载性能等方面出发,分析论证了复合横担应用于特高压交流输电线路的主要制约因素,并结合工程实际情况,提出了推荐复合横担杆塔的设计方案并分析其经济效益。     

35kV复合横担绝缘子结构特点及运行稳定性

介绍了新研制的35kV复合横担绝缘子的结构特点、电气性能和机械强度；根据试验结果，重点分析了该产品各项性能长期运行的可靠性和稳定性。     

110kV输电线路防雷措施的实验论证

为论证输电线路防雷措施的效果与可行性,以安徽池州供电局110 kV池潘438线路为参照对象,构建等比例线路模型与模拟地网,分别进行绕击与反击实验。通过对不同实验结果的对比、分析与总结,发现:加装侧向避雷针、减小避雷线保护角能有效防止绕击雷害事故的发生;降低杆塔接地电阻、架设耦合地线以及加强绝缘配合能够大幅减小反击雷害事故的发生。并在此基础上提出了池州电网110 kV输电线路针对性的防雷改造措施。     

玻璃钢纤维复合材料横担高周疲劳性能

针对由风致振动引起的输电塔复合材料横担疲劳问题,对6个新型足尺带钢套管的玻璃钢纤维(GFRP)复合材料横担试件进行了高周(50万次)疲劳性能试验研究,监测了试件的受力状态,分析了其荷载-位移-时间曲线和耗能能力的变化.对未发生明显疲劳破坏的试件进行极限承载力试验,得到其剩余极限承载力.基于剩余强度理论评价了试件的累积损伤并对其疲劳寿命进行预测.结果表明:GFRP复合材料横担试件具备良好的抗疲劳性能,最不利荷载工况下的平均疲劳寿命可达550万次,安全裕度较高.     

雷电绕击下线路避雷器的仿真计算研究

避雷器作为一种有效的防雷设备常被用于雷害严重地区的输电线路中。利用电磁暂态仿真计算软件(EMTP-ATP)建立典型110kV输电线路雷电绕击导线模型,仿真分析了安装三相避雷器情况下杆塔和避雷器的分流电流以及影响其分流作用的几个因素的影响;仿真了不同避雷器配置方式对线路绕击耐雷水平的影响。仿真结果表明冲击接地电阻大小对避雷器的分流作用影响较大;安装单相避雷器只能保护该相,不能保护未安装相;安装两相避雷器相对于单相的情况对耐雷水平提高并不显著,并且在两边相安装的情况下效果最佳。     

FRP复合材料横担体系空间受力性能足尺试验研究

为研究FRP复合材料横担在三向荷载作用下的空间受力性能,结合某输电线路FRP复合材料塔架,对FRP复合材料横担进行了三向荷载作用下的足尺试验,观察了试验过程及现象,分析了FRP复合材料横担体系的荷载-位移关系曲线,并对横担梁和拉索中钢套管和FRP复合材料的应变变化规律进行了研究。结果表明:钢套管与FRP复合材料具有良好的粘结性,FRP复合材料之间出现轻微撕裂但并未发生破坏;横担梁中部截面外鼓变形,拉索侧向变形很明显。横担梁的荷载-位移关系基本成线性变化,FRP复合材料横担体系的荷载富余度系数约为4.0,表现出较好的受力性能。横担梁及拉索的钢套管应变均小于FRP复合材料的应变,FRP复合材料同一截面应变分布较为均匀。拉索较横担梁更容易发生破坏,设计时应对拉索进行一定的加强处理。研究结论将为FRP复合材料横担的推广应用提供技术参考。     

海南35kV乌阳线防雷性能分析

海南省某供电公司所辖35 k V乌阳线路由于地处山区,雷击跳闸事故时有发生。针对此问题,利用电磁暂态仿真软件(ATP-EMTP),搭建35 k V乌阳线输电线路模型,分析其在感应雷、雷击导线和雷击杆塔下的线路耐雷水平,提出针对该线路的综合防雷措施,并分析不同改造措施下线路耐雷水平的变化。结果表明:改造后的耐雷水平得到明显提高,采用降阻措施对线路反击耐雷水平的提高不十分明显,加装线路避雷器的防雷效果尤为突出,能大幅提高雷击导线和反击的耐雷水平。通过以上改造,可以满足35 k V乌阳线路的防雷要求,使线路耐雷水平在16 k A之上。     

应用线路避雷器提高交流输电线路耐雷水平的研究

对应用线路避雷器提高交流输电线路的耐雷水平进行了分析研究,具体分析了雷电反击和绕击时线路避雷器的防雷效果及接地电阻、交流输电线路挡距等因素对耐雷水平的影响,最后对线路避雷器的雷击保护范围进行了分析探讨。     

500kV双回路直线转角塔输电线路的防雷保护分析

针对江苏省的典型500kV双回直线转角塔输电线路,杆塔型号为SZJ1、SZJ2和SZJ16,采用电气几何模型,分析杆塔呼高和绝缘子串偏角对直线转角塔输电线路绕击耐雷性能影响。计算结果表明,随着杆塔的呼高增加,直线转角塔输电线路的绕击跳闸率逐渐增大;随着绝缘子串偏角的增加,SZJ1和SZJ16直线转角塔输电线路的绕击跳闸率逐渐增大,而SZJ2直线转角塔输电线路的绕击跳闸率先降低后增加,在40°左右达到最小值;SZJ1和SZJ16直线转角塔输电线路的绕击跳闸风险降低,SZJ2直线转角塔输电线路的绕击跳闸风险较高。选取江苏省500kV兴斗5294线的56号杆塔(SZJ2型)处输电线路进行仿真计算,结果表明56号杆塔的内侧中相导线最易遭受雷电绕击,绕击跳闸率最高,与实际运行经验比较符合。通过分析减小保护角对SZJ2直线转角塔线路绕击耐雷性能的影响,给出不同高度直线转角塔线路所需采用的保护角推荐值。     

特高压复合横担带电作业工况下人体放电附着点计算研究

特高压复合横担带电作业方式与常规塔型存在较大不同,组合间隙的放电特性尚不明确,识别放电初始附着点对确保人员与设备安全具有重要意义。笔者根据实际1 000 kV特高压复合横担搭建了基于先导放电理论的带电作业计算模型,通过计算作业人员体表尖端部位稳定先导起始所需的最小背景电场,分析了不同工况下进出等电位的作业人员体表放电附着概率分布。结果表明：作业人员体表稳定先导始发背景电场较小的部位更易成为放电初始附着点;沿复合横担路径时,作业人员体表初始放电最易附着于手部,其余突出部位放电附着概率相对于手部均达到69%以上;沿垂直向上路径时,初始放电最易附着于头部,下肢相对于头部的放电附着概率小于60%;沿垂直向下路径时,脚部最易成为放电初始附着点,其余部位相对于脚部的放电附着概率均小于65%。在带电作业过程中需针对作业人员放电附着概率较高的部位调整作业人员的进入等电位路径、作业姿态和空间占位。     

特高压钢管塔横担吊装工具的研制

针对某1 000 kV特高压塔双回路特高压交流输电工程中吊装存在的问题进行了研究,针对该施工难题,开发研制出特高压钢管塔横担吊装工具——人字辅助抱杆进行该工程的铁塔横担吊装工作,解决了在现场施工地形受到限制时,铁塔组立施工中上层横担及地线支架就位组装其重心点会远离塔身中心,从而导致偏拉绳(控制绳)的拉力较大的问题。     

220kV万龙线防雷水平分析及改进措施讨论

针对220kV万龙线路的防雷现状,进行了防雷改进措施的研究,并通过对各种改善线路雷电性能措施的讨论,指出了该线路原有防雷措施的不足,提出了较为有效的防雷改进措施.     

植入光纤光栅复合材料横担的应力监测可行性分析

对聚氨酯复合材料横担进行了受力分析,指出需要重点关注的受力关键部位,然后分析了在应力应变条件下光纤光栅的光谱特征变化,指出了利用光纤光栅来监测复合材料横担应力变化的可行性,试验研究了植入复合材料横担前不同中心波长的光纤光栅应变传感特性,最后初步设计了基于光纤光栅复合材料横担应力监测系统。