复合材料杆塔线路电场分析

利用有限元分析了220 kV同塔双回钢管塔和同尺寸复合材料杆塔附近电场分布,并比较了2种材料杆塔线路对周围环境电场的影响.分析了杆塔处地面电场强度,对比了2种材料杆塔沿线路走廊纵向和沿走廊轴向2个路径的沿线电场分布.研究结果表明,复合材料杆塔在一定程度上改善了杆塔附近的电场环境.     

基于ATP的110 kV复合材料杆塔防雷优化设计研究

为开展复合材料杆塔在防雷性能和经济效益上的优越性的研究,分析了不同结构参数对复合材料杆塔防雷性能的影响。基于ATP软件,建立了不同结构参数下110 kV复合材料杆塔及绝缘闪络的仿真模型,研究了横担长度、上下相间距离、杆塔呼高及水平档距等因素对单回输电线路杆塔耐雷水平及雷击分闸率的影响,依据仿真计算结果提出了复合材料杆塔的最优化防雷结构设计方案。     

110kV输电线路复合材料杆塔特性试验研究

为了研究110 kV复合材料杆塔特性,对2种不同接地方式下的110 kV单杆双回复合材料杆塔进行了相地操作冲击、雷电冲击、工频污闪等电气特性的试验研究,并对3种结构形式的110 kV复合材料杆塔进行了6种典型工况下的结构荷载试验.根据复合材料杆塔试验结果得出:110 kV复合材料杆塔在合适的接地方式下,杆塔的绝缘水平有...     

110kV双回线路格构式复合材料杆塔电气结构设计

电气结构设计是110 k V格构式复合材料杆塔应用所关注的焦点问题,其重点在于如何提高防污和防雷性能。首先针对杆塔复合材料的绝缘特性进行了分类、分项测试,结果表明E型玻璃纤维增强型环氧树脂复合材料满足绝缘材料电阻特性要求,可用于制作绝缘杆塔。结合考虑断线张力等因素,通过污秽试验和电场仿真计算,确定了横担采用格构式横担悬挂加装均压环的FXBW-35/70防污型复合绝缘子的防污设计,试验表明,其污耐压高达145 k V。杆塔防雷须采用架设避雷线、且通过接地引下线逐塔接地的方案;针对复合材料被电弧烧蚀后易失去绝缘性和结构强度的特点,提出了沿导线方向在两回线路中心线上竖直架设引下的方式。然后,开展了真型塔头雷电冲击放电试验,确定了引下线离塔身距离和下相横担离金属塔身距离,以及杆塔雷电冲击绝缘强度。结合理论计算,获得了110 k V双回线路格构式复合材料杆塔的雷电性能,与同电压等级铁塔相比,复合材料杆塔雷电冲击绝缘强度提高了近1.14倍;在接地电阻为20Ω条件下,杆塔的耐雷水平提高了94%,而雷击闪络跳闸率降低了82%。综上,110 kV双回线路格构式复合材料杆塔采用提出的电气结构设计,具有更好的防污和防雷性能。     

110kV双回线路格构式复合材料杆塔的污秽性能

为了呈现、阐释和解决110 k V双回线路格构式复合材料杆塔在污秽性能试验中塔头局部放电这种罕见的现象和问题,首先介绍了典型设计的110 k V双回线路格构式复合材料杆塔结构特点,开展了真型试验塔头的污秽性能试验,观察到在塔头的玻璃绝缘子钢帽、节点金属螺栓等金属节点处有显著的局部放电现象。然后仿真计算研究了试验塔头的电位和电场分布,结合试验塔头涂污、但不进行喷雾的工频耐压试验以及金属螺栓周围采取涂覆室温硫化硅橡胶(RTV)涂料(提升介质表面介电强度)防护措施后的污秽性能试验,分析获得了塔头金属节点局部放电的机理:在导线试验电压激励下,塔头电位分布不均匀,绝缘子串两端电位差约为49.7 k V,约占试验电压的50%;在污秽和水雾同时存在的污秽性能试验条件下,防污性能较差的玻璃绝缘子串上产生了强烈的污层局部放电和电流;这些污闪电流电荷在金属节点上聚集,导致金属节点电场强度增强,达到电晕放电起始电场强度,引起局部放电。即承受电压较高、防污性能较差的玻璃绝缘子串是导致局部放电的根本原因和源头。据此,提出了采用加均压环的耐污型复合绝缘子替换玻璃绝缘子串的推荐防护措施,试验表明,该措施能有效避免塔头发生局部放电,而且塔头污秽闪络电压可高达145 k V,具有足够的防污裕度。     

复合材料在220kV输电线路杆塔中的应用与设计研究

复合材料具有环保、美观、轻质、高强度和耐受性好等优势。文章提出在220kV输电线路杆塔中采用复合材料替代传统钢材的新思路,对复合材料在输电线路杆塔中应用的关键点进行分析,并对复合材料杆杆型的选择、塔头间隙设计、杆身受力和经济性进行详细的研究。     

110 kV架空输电线路复合材料杆塔的材料、电气和机械特性试验

为了将复合材料杆塔应用于输电线路,以便解决或降低雷击污闪故障问题,有必要进行复合材料杆塔的材料、电气和机械特性试验。试验结果表明,聚氨酯复合材料在受潮、淋雨等条件下仍具有一定的绝缘性,作为杆塔材料可以提高杆塔的绝缘水平;110 kV复合材料杆塔,在地线顺线方向引出、悬空引下接地方式下,与常规铁塔相比,相地间隙增加了70%,相地雷电冲击放电电压增加了约75%,爬电距离增加了约40%以上;在Ⅲ级污秽条件下,相地污秽耐受电压为相地最大工作电压的2.5倍以上;杆塔的整体强度,满足各工况下荷载的要求,杆塔的挠度比常规铁塔大。挂网运行的2基110 kV同杆双回半复合材料杆,在1年多时间的实际运行中情况良好。     

复合材料杆塔研究现状及关键技术问题

通过总结国外复合材料杆塔生产及运行的相关经验,以及对我国复合材料杆塔技术水平的考察,指出复合材料杆塔的关键技术问题,在不远的将来,复合材料杆塔必将成为电力系统的重要组成部分。     

文110 kV架空输电线路复合材料杆塔的材料、电气和机械特性试验

为了将复合材料杆塔应用于输电线路,以便解决或降低雷击污闪故障问题,有必要进行复合材料杆塔的材料、电气和机械特性试验。试验结果表明,聚氨酯复合材料在受潮、淋雨等条件下仍具有一定的绝缘性,作为杆塔材料可以提高杆塔的绝缘水平;110 kV复合材料杆塔,在地线顺线方向引出、悬空引下接地方式下,与常规铁塔相比,相地间隙增加了70%,相地雷电冲击放电电压增加了约75%,爬电距离增加了约40%以上;在Ⅲ级污秽条件下,相地污秽耐受电压为相地最大工作电压的2.5倍以上;杆塔的整体强度,满足各工况下荷载的要求,杆塔的挠度比常规铁塔大。挂网运行的2基110 kV同杆双回半复合材料杆,在1年多时间的实际运行中情况良好。     

110kV零值瓷绝缘子电场仿真分析研究

瓷绝缘子长期运行后其绝缘性能和机械性能下降,容易产生零值、低值绝缘子,严重时会导致输电线路外绝缘发生闪络,发生电网停电事故。利用相关仿真分析软件,对110 kV直线猫头塔绝缘子上的无零值绝缘子和不同部位劣化绝缘子进行钢脚和铁帽的电位自由度耦合,以模拟在实际情况下的零值绝缘子,通过在电位分布云图、等位线分布图、电场分布云图、电位分布和电场分布曲线等方面的对比分析,分析不同部位零值绝缘子对绝缘子串空间电场分布特性的影响,对绝缘子劣质绝缘子的检测提供一定的理论支撑。     

复合材料杆塔研究现状及发展趋势

杆塔在输电线路中占有非常重要的位置。复合材料作为一种质量轻、强度高、耐腐蚀、易安装、绝缘性好的优质材料已被广泛运用于输电线路中。目前所使用的复合材料输电塔有几种形式,即半绝缘结构式复合杆塔、非格构式全复合杆塔、复合横担输电杆塔。未来可以根据工程实际要求研制更多类型的复合塔。     

110 kV劣化瓷质悬式绝缘子空间电场研究

输电线路运行的绝缘子发生劣化时,其周围空间电场相对正常状态会发生局部畸变,因此比较和分析绝缘子劣化前后的电场分布特性,可以识别出劣化绝缘子。文章通过有限元仿真软件建立110 k V瓷质悬式绝缘子的1:1有限元电场仿真模型,得到绝缘子串性能良好时的电场分布参考曲线;通过改变绝缘子串劣化位置和程度,获得劣化状态下绝缘子串的空间电场分布变化曲线。仿真结果表明:绝缘子串劣化区域的轴向电场强度显著降低,其中零值绝缘子比低值绝缘子的下降程度更为突出;另外随着测量距离的增大,劣化绝缘子造成的电场畸变逐渐减弱。在高压实验大厅搭建绝缘子空间电场实验平台,用光学电场传感器测量了绝缘子串在不同情况下的轴向电场并通过"直线归一法"对测量数据进行了处理,试验结果表明:劣化绝缘子附近的轴向电场显著减小,与仿真结果一致。因此,测量空间电场可以实现劣化绝缘子的带电检测。     

纤维增强复合材料输电杆塔研究现状

随着复合材料及其工艺技术的发展,比强度高、绝缘性好、耐腐蚀性强、可设计性优的纤维增强聚合物(FRP)复合材料杆塔得到越来越多的关注,目前已在多条不同电压等级的线路上获得试点工程应用。研究及试点应用中发现复合材料杆塔还存在刚度不足、节点强度不够、前期投资高昂等问题,国内外学者从材料选择、杆塔设计、节点设计、局部加强等方面提出了改善复合材料杆塔结构、减小复合材料杆塔挠度的方法。从杆塔材料、加工工艺、结构设计等方面综述了国内外研究人员对复合材料杆塔的最新研究进展。     

复合材料在输电杆塔中的应用研究

简要介绍了复合材料在输电杆塔的应用及特点,介绍了复合材料构件的连接型式,并对角钢塔、上字型复合横担塔和酒杯复合材料塔进行了技术经济对比分析。结果表明,复合材料塔在输电杆塔中具有的优势可推广应用。     

复合材料杆塔在直流接地极线路工程的应用研究

综合介绍了复合材料输电杆塔在国内外的应用研究现状。以实际工程为背景条件,通过算例说明设计复合材料输电杆塔需要注意的问题,包括材料性能参数的选用、安全系数的取值以及压杆稳定的计算等,计算方法和结果为今后工程设计提供参考。最后,结合工程实际介绍了应用研究情况。     

国内首条采用格构式复合材料杆塔的110kV线路工程在福州投运

2010年8月9日,国家电网公司复合材料杆塔科技项目试点工程一福建福清高山至平潭前进110 kV线路工程通过24 h试运行,情况良好,运行平稳,这标志着国内首条采用格构式复合材料杆塔的110 kV输电线路投运成功。     

电力输送用复合材料杆塔发展现状

分析了电力输送用复合材料杆塔绝缘性好、强度高、耐候性好等优势及复合材料杆塔设计技术特点,介绍了复合材料杆塔国内外现状及发展趋势,提出今后国内复合材料杆塔的应用发展需要解决的高刚度、耐老化、轻量化及低成本4个主要问题,并展望了其广阔的市场应用前景。     

复合材料杆塔在生产和应用中的技术问题

介绍了复合材料杆塔的技术优势,对绝缘杆塔在生产、应用中的防雷与接地技术、塔材加工工艺、杆塔结构优化设计、杆塔的无损检测及经济效益等关键问题进行了分析。