特重冰区特高压交流输电线路相间距研究

通过对40 mm、60 mm特重冰区1000 kV交流输电线路电气间隙值、电磁环境限值等方面进行分析,提出了1000 kV特高压交流输电线路导线相间距的计算方法,并得到结论。经研究,耐张塔相间距尺寸主要由电磁环境控制,而电磁环境主要由可听噪声控制;相间距(横向水平空间)对电磁环境的敏感度比对地距离(竖向垂直空间)大。所探讨的计算方法和计算结论可为特高压交流输电线路设计提供参考。     

1 000 kV特高压30 mm重冰区水平耐张塔地线支架高度取值研究

1 000 kV特高压30 mm重冰区水平耐张塔地线支架高度关系到导地线脱冰跳跃距离,地线表面场强大小以及防雷保护效果。采用电位系数法,导地线应力状态方程和不平衡张力计算理论,结合脱冰跳跃真型试验成果,从地线表面场强、防雷保护、脱冰跳跃三个方面进行分析计算,综合得出水平耐张塔地线支架高度取值。     

特高压交流输电线路重覆冰区地线支架设计研究分析

根据重覆冰地区线路工程的设计经验和数据分析,对正在设计的特高压交流输电线路重覆冰区脱冰跳跃特性进行了研究。分析了不同档距、不均匀覆冰时的导地线静态和动态的接近情况,提出了特高压交流输电线路重覆冰区导地线的脱冰跳跃分析结论及重覆冰区杆塔地线支架布置要求,为后续工程设计提供参考。     

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%。     

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。     

特高压交流线路金具常见电晕位置及串型优化

基于浙北—福州1000 kV特高压交流线路现场测试结果,研究了特高压交流线路金具的常见电晕问题.借鉴中国1000 kV特高压交流输电线路金具设计、制造、建设及运行经验,根据1000 kV特高压交流线路技术参数开展了悬垂串、耐张串和跳线串均压屏蔽环金具结构的优化设计工作,通过悬垂串的真型电晕及噪声测试进一步验证了金具的优...     

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。     

高压输电线路防冰装置已通过鉴定

南阳电业局管辖的110kV线路,每当冬末、初春气温开始回升到-5℃～0℃时,沿线大面积复冰。特别是伏牛山主峰老界岭,每年冬季复冰一般厚度在30～50mm,严重时达到100mm以上。全线因复冰曾发生各类事故多次,其中有球头折断、导线落地、导线脱冰跳跃时将地线烧断以及倒塔断线等,严重威胁着线路的安全运行。我们参考国外的有关文献,在输电线路的导、地线上加装防冰球和防冰环能解决导、地     

500 kV线路重冰段间隔棒损坏及跳线绝缘子串脱落的探讨

通过对一起500kV线路重冰区段间隔棒损坏及耐张塔跳线绝缘子脱落事故原因的分析,指出原因是重冰微气象区的不均匀覆冰、脱冰造成子导线受力不均,导线翻转,脱冰跳跃、舞动后形成的.建议进一步对500kV线路重冰区进行科技攻关,提出切实可行的处理方案.积累500 kV线路重冰区、高海拔地区的运行经验.     

超／特高压交流同塔多回输电线路覆冰不平衡张力分析

根据超／特高压交流同塔多回输电线路的导地线型号及绝缘子串参数建立线-串有限元模型,分析了不均匀覆冰随耐张段档数的变化规律,不同挂点高差模式对不均匀覆冰不平衡张力的影响,给出了不均匀覆冰不平张力的分析计算方法。对超／特高压交流同塔多回输电线路导地线挂点不均匀覆冰不平衡张力随覆冰率的变化规律进行分析,给出了定量的计算结果。在此基础上,建立塔-线-串耦合的三维有限元模型,考虑铁塔变形对不均匀覆冰不平衡张力的分析,将计算结果与线-串有限元计算结果进行对比分析。根据有限元分析给出超／特高压交流同塔多回直线塔,导、地线不均匀覆冰不平衡张力百分比取值,一般情况下导线取为10％、地线取为20％,如果从经济性考虑,对同塔不同电压等级可以取不同的不平衡张力百分比,1000kV导线取7％,500kV导线取10％,地线取20％。     

风荷载对输电线路导线脱冰跳跃高度的影响*

针对某500kV四档四分裂原型线路建立有限元模型,采用非线性有限元数值模拟方法研究风荷载对输电线路脱冰跳跃高度的影响,考虑脱冰瞬间气动外形及气动力参数的改变引起的风载突变,通过对不同冰厚和不同风速条件下输电导线脱冰动力响应结果的分析,得到了输电导线最大脱冰跳跃高度与脱冰前后静止状态弧垂差之间的函数关系。利用二元回归分析拟合出了输电导线考虑风荷载作用下的最大脱冰跳跃高度简化计算公式,利用该公式可更精确地计算输电线路导线及导地线之间的安全间隙,具有一定工程实用价值。     

1000 kV输电线路带电作业安全距离研究

为确定1000kV交流特高压输电线路带电作业的安全距离,分析了我国第一条特高压线路带电作业操作过电压水平及概率密度,介绍了带电作业危险率计算过程和修正方法,结合特高压输变电试验示范工程的实际进行了各种工况位置的安全距离的试验研究,得出1000kV输电线路直线塔边相、中相、耐张串的带电作业安全距离的操作冲击放电特性,通过危险率计算分析确定了1000kV交流输电线路带电作业最小安全距离。研究结果可为1000kV交流特高压输电线路的带电作业提供依据和技术支撑。     

重覆冰区线路不均匀脱冰的不平衡张力计算

重覆冰区线路覆冰后不均匀脱冰产生不平衡张力,严重时可发生倒塔事故,为此在设计中计算不平衡张力,合理确定重覆冰区杆塔荷载具有重要意义.以浙北福州1 000 kV交流线路工程为依托,分析特高压线路不均匀脱冰过程,采用等线长法计算模型,引入“扫描二分法”改进迭代算法,开发设计软件以实现对不均匀脱冰产生不平衡张力的高效精确计算.通过计算,对影响不平衡张力的绝缘子串长、导线型式、档距配置、高差、脱冰率等因素进行敏感性分析,验证计算结果并发现抑制重覆冰区不均匀脱冰的方法,从而减小不平衡张力,合理设计线路在重覆冰区的杆塔荷载,增强线路抗冰能力.对于不均匀脱冰影响很大的孤立档,建议考虑不均匀脱冰模式下的不平衡张力,加强耐张塔设计.     

基于ANSYS的地线支架覆冰失稳原因分析

输电线路地线覆冰导致地线支架失稳垮塌,严重影响了我国电力系统安全稳定运行。基于有限元分析软件ANSYS,以某条500kV输电线路JZ2型直线塔地线支架为研究对象,建立地线支架、中横担、边横担及上曲臂模型,对其在微气象区、最大覆冰工况下所发生的失稳情况进行了受力分析,并与现场调研情况对比,找出其失稳垮塌原因一地线支架承受的压应力远远超过了其欧拉应力。     

1 000 kV交流输电线路带电作业组合间隙研究

1000kV特高压交流输电工程已开工建设,为保证其投运后线路带电作业能安全进行,需进行1000kV交流输电线路带电作业组合间隙研究。文章结合晋东南—南阳—荆门1000kV特高压交流试验示范工程的实际,计算分析了线路带电作业时的过电压水平;通过试验得出了1000kV交流输电线路直线塔边相、中相、耐张串带电作业组合间隙的操作冲击放电特性。并在此基础上进行了带电作业危险率的计算分析,研究确定了1000kV交流输电线路带电作业最小组合间隙。     

500kV线路30mm重冰区耐张塔规划研究

以线路实际优化排位的统计数据为基本依据,根据沿线的地形、地貌和冰区划分,对贵州某500 kV输电线路30 mm重冰区耐张塔进行规划研究,并针对本工程特点规划了1种0°～10°的耐张塔。从施工图完成情况来看,杆塔规划成果比较合理,杆塔使用条件的利用率较高。     

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。     

特高压交流输电线路电磁环境研究

研究特高压交流输电电磁环境问题对我国特高压工程建设具有重要意义。采用逐次镜像法计算酒杯塔、紧凑型和同塔双回直线塔的1000 kV交流输电线路导线表面和线路下方距地面1 m水平线处的电场强度;计算了3种塔型下特高压交流输电线路的电晕损耗、无线电干扰、可听噪声、导线最低对地距离和走廊宽度;分析电晕损耗、无线电干扰和可听噪声随海拔变化的情况。结果表明通过选择合适的线路参数可满足特高压交流输电电磁环境指标要求,电晕损耗随海拔有近似指数增加的变化规律,无线电干扰随海拔有近似线性增加的变化规律。     

重覆冰区特高压输电线路路径选择

特高压输电线路所经过的路径海拔高度、走向以及区域内的微地形微气象等条件,会对导地线覆冰情况产生严重影响。通过计算分析在重覆冰工况下,特高压输电线路的大高差、大档距、大小档以及耐张段长度对不平衡张力的影响,并分析了污秽对覆冰绝缘子串电气性能和杆塔塔头尺寸的影响。计算表明,重覆冰对特高压输电线路安全性和经济性的影响较高压、超高压线路更大。最后对特高压输电线路路径的选择提出了相应的具体措施。     

基于等线长迭代的特高压直线塔地线不平衡张力计算

特高压直线塔地线金具多次因不均匀覆冰发生事故。首先采用不平衡张力的数值计算模型,并给出张力初始值的取值方法和收敛判断条件。然后计算分析了特高压输电线路不同档距、档数、高差、冰厚、串长、大小档等多种情况时直线塔地线的不平衡张力。结果表明减少耐张段档数、缩小档距、降低高差、路径选择中尽量避开冰区较重的地方、增加地线悬垂串长度、排位时尽量使档距均匀分布等均可降低直线塔地线的不平衡张力。对新建工程和已建工程,分别提出了降低地线不平衡张力差的对策,可为后续特高压输电线路的设计提供参考。