大跨越输电塔线体系有限元建模

以舟山大跨越输电塔线体系为工程背景,分别采用等效刚度空间梁单元、杆单元、悬链线索单元对输电塔、绝缘子和输电线进行了模拟,建立了塔线耦合体系的空间有限元模型。建模过程兼顾了模型的准确性和计算效率,重点阐述了悬链线索单元在输电线模拟中的应用。以此为基础,通过时域分析方法对塔线体系的动力特性和风振响应进行了计算。     

大跨越输电塔线体系断线响应分析

为研究大跨越输电塔线体系的断线动力冲击问题,利用ANSYS软件建立了输电塔线体系的有限元模型,采用生死单元法模拟导(地)线的突然断裂。用时程分析的方法分析不同工况下绝缘子以及地线夹具的位移及轴力,发现在靠近绝缘子处断线对绝缘子最为不利,远离地线夹具处断线对地线夹具最为不利。通过对塔身主材的轴力进行动力分析,发现随着高度的增大,塔身主材受到的冲击作用逐渐增大。通过获得输电塔线体系的断线张力,并将断线张力结果与设计规范值即静力计算结果进行比较,发现应用动力有限元的计算结果比规范的静力计算方法得到的导线断线张力大3.5%,即考虑断线的动力冲击作用时,按规范设计的结果存在安全隐患,应适当提高裕度。     

1000 kV汉江大跨越特高压输电塔线体系气动弹性模型的设计与风洞试验

以建设中的1000 kV汉江大跨越输电线路工程为背景,针对大跨越输电线路塔线体系风致响应较大的特点,进行了气弹模型风洞试验,分析了单塔及塔线体系在均匀流及紊流下的风振响应。塔线体系为四塔三线模型,并采用刚性节段加V型弹簧片法设计输电塔气动弹性模型。通过对实验结果进行分析,获得了塔线体系动力特性和风振响应等数据,研究了导线对输电塔的影响。结果表明,风荷载作用下导线与输电塔的耦合振动不可忽略。     

1000 kV特高压山区单回路输电塔风振特性研究

1 000 kV特高压单回路输电塔属于风敏感结构,风与结构的相互作用十分复杂,风荷载常常是设计的主要控制荷载之一.以某1 000kV单回路塔为研究背景,获得了结构的自振动力特性.基于随机振动理论推导了铁塔的风振系数计算公式,研究了垂直线路方向和顺线路方向的振型模态,同时分析了结构各层的风振系数分布特点,并与设计规范进行对比,得出特高压单回路输电塔风振系数计算的经验公式.通过研究,揭示了1 000kV特高压单回路塔的风致振动特性,结果可作为特高压铁塔结构抗风设计的参考.     

±1100 kV特高压输电塔线体系风振响应分析

为研究角度风下长横担输电塔线体系动力响应,采用有限元时程方法分析准东—华东±1 100 kV特高压输电线路单塔及塔线体系风振响应。首先,利用线性滤波法计算得到三维脉动风速场,并结合准定常理论得到单塔及输电塔线体系脉动风荷载。其次,建立单塔及输电塔线体系有限元模型,利用模态分析方法计算结构的动力特性,研究导地线及长横担结构对输电塔动力特性的影响。最后,利用有限元时程方法对单塔及塔线体系进行动力分析,研究了风向角、长横担结构及塔线耦合效应等因素对结构动力响应的影响。结果表明：长横担结构会导致扭转频率降低,扭转振型出现顺序前移;塔线耦合效应降低了塔架结构自振频率,提高了结构阻尼比;根据位移均值计算结果,最不利风向角为15°和75°;根据扭转角均方根计算结果,最不利风向角为0°;单塔顺风向响应主要受背景分量和1阶振型的影响,塔线体系还受到导地线低阶共振分量的影响,扭转角主要受扭转1阶振型影响。     

输电塔风振系数模拟计算

随着特高压电网的建设,输电塔风振系数取值已成为重要的研究领域.本文根据脉动风时程模拟和结构随机振动理论,运用MATLAB编程模拟输电塔各点时空相关的风速时程,结合ANSYS软件对输电塔风振时程响应进行仿真计算,得到位移时程及位移风振系数,并形成输电铁塔风振系数计算的技术思路和方法,供电力工程设计参考.     

输电塔脉动风时程模拟的自回归模型技术

针对输电塔的结构特点，结合自然风特性，提出采用自回归模型方法求取铁塔脉动风随机过程。应用脉动风速和脉动风压的概率统计方法，找出适合输电塔的自回归模型的阶数。在通用有限元程序ANSYS中实现了输电铁塔水平脉动风压时程模拟，经算例分析，计算快速准确。     

多点Kaimal谱激励输电塔脉动风荷数值模拟

以随机振动理论及实测风速数据为基础,应用Kaimal谱模拟风速湍流,通过傅立叶频谱变换得到各点风速功率谱曲线,并应用ANSYS实现脉动风的数值模拟。在ANSYS中对输电塔结构进行结构动力特性分析,得到输电塔各节点风振位移及加速度时程曲线等数值模拟结果,数值模拟结果与现场实测结果接近。     

输电塔线耦联体系风洞试验及数值模拟研究

为研究输电线路的风振响应,以某500 kV送电线路为工程背景,设计了三塔两线完全气弹模型并进行了风洞试验。利用有限元分析软件ABAQUS建立了三塔两线模型,计算了该线路在随机风场中的动力响应,探讨了塔线体系耦联振动特性。研究结果表明：输电线的存在增加了塔线体系的背景响应,增大了塔线体系的阻尼,降低了共振响应;挂线后塔线的耦联作用对输电塔加速度和位移造成了不同的影响。高风速下输电塔响应和输电线响应的功率谱密度会出现能量交叉,塔线之间的耦合作用大大加强,这极有可能导致塔线的耦联共振作用。因而进行输电杆塔设计时,需考虑塔线之间的耦联振动对输电塔响应所带来的不利影响。     

1000kV特高压双回输电塔风振系数研究

以淮南—上海1 000 kV交流特高压输电线路中的某一特征段为工程背景,在Matlab中运用谐波合成法编制了空间相关的风速时间历程模拟程序,结合随机振动理论对输电塔线体系进行时程动力分析,计算出了输电塔的风振系数,并将时程分析计算的结果与《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》以及《高耸结构设计规范》得出的风振系数进行了综合对比分析,为将来该类输电塔的抗风设计给出了合理化建议。     

1000 kV特高压输电线路的电磁环境

输送相同功率时,对采用1000 kV特高压输电和5回500 kV输电所需线路走廊及其电磁环境作了对比分析,分析结果说明：1 000 kV特高压输电较5回500 kV输电所需的线路走廊可节省98~111 m;工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声的影响范围也大为减小。     

特高压线路参数对线路谐波传递系数的影响

选用均匀传输线路为特高压线路模型,推导了谐波传递系数的公式,对以分布参数表示的线路模型和以集中参数表示的线路模型进行了比较分析,研究了不同线路参数对谐波传递系数变化规律的影响,同时给出了线路终端负载变化对谐波传递系数的影响趋势图。     

500 kV及以下输电线路运行经验及对1000 kV输电线路污秽绝缘配置的建议

文章结合500kV及以下输电线路运行经验,总结了500kV及以下线路发生污闪的根本原因是输电线路外绝缘配置总体水平不足,并对500、1000kV交流输电线路污秽绝缘配置、爬电比距等问题提出了建议,并提出相关研究的课题。     

基于AR法的输电塔结构三维空间风速时程模拟

基于2E2-SZ2型220 kV输电塔结构的三维空间分析模型,考虑结构节点间的风速时程相关性,采用线性滤波法中的自回归(autoregressive,AR)模型,利用Matlab与Visual C++的混合编程技术,编制了高压输电塔结构的空间三维风速时程模拟程序.通过算例分析证明了其准确性和有效性,可为输电塔线的风振响...     

500 kV崇南甲线风偏故障分析

2013年超高压输电公司南宁局在2个月内发生2起500 kV跳线风偏相间短路故障,通过分析故障点情况,得出故障的主要原因是交叉换位的上跳线弧垂过大,上下跳线间隙距离过小,在大风作用下,下跳线摆动提升后碰触上跳线,造成跳线相间金属短路.提出防止此类事故发生的措施和建议.     

浅析1000kV特高压输电线路防雷

特高压输电线路防雷,是保证特高压输电线路安全运行的重要环节之一。介绍并分析了利用规程法和电气几何模型法对1 000 kV特高压输电线路绕击、反击以及雷电直击中线进行雷击计算的结果,并据此提出了减小1 000 kV特高压输电线路雷击跳闸率的具体措施。     

特高压输电线路工频电场的仿真研究

针对特高压输电线路分裂导线等效半径较大的特点,在建立特高压输电线路分裂导线模型的基础之上,基于边界元法对单回平行排列、同塔双回、紧凑型及单回酒杯塔型4种不同的输电线路分裂导线表面及线下距地1 m处的工频电场进行了计算。结果表明,针对我国复杂的地理条件可以采用不同的导线分布模式,其中紧凑型输电方式不仅可以改善线路下电磁环境,而且还可大幅减少输电走廊的宽度。     

1 000 kV 钢管单柱组合耐张塔结构分析

针对在某1 000 kV 交流双回输电线路工程中使用的钢 管单柱组合耐张塔,采用有限元模拟分析的方法,用梁杆混合 单元,对不同斜材布置形式下的主材内力进行计算,从而提出 较为合适的塔身斜材布置形式。另外,分析塔腿主材和塔腿 斜材不同分段情况下塔腿主材的内力,提出较为合适的塔腿 结构布置形式。结果表明,采用梁杆混合单元分析主材内力 较为合适,并且在分析时将辅助材放到模型中是很必要的。     

l000kV淮南-南京-上海特高压交流双回换位塔研究

本文以1000kV淮南-南京-上海特高压交流输电线路工程为背景,结合以往双回路换位塔设计成果,利用三维间隙分析软件,设计了三柱式换位塔、双柱式换位塔以及双回共杆换位塔,并估算了塔重、基础、绝缘子等工程量,通过技术经济比较,得出双共杆换位塔技术可行,经济合理。最后,推荐1000kV淮南－南京－上海高压交流输电线路工程采用双回共杆换位塔型式。