输电线路一个耐张段的体系可靠度

作为高负荷电能输送的载体,输电塔一线体系是一项重要的生命线工程。根据跨越高速铁路输电线路对此铁路安全影响的特点,提出跨越高铁输电线路体系可靠度计算的四层次子体系递归计算方法,并对一个典型角钢杆塔输电线路的一个耐张段和一个典型钢管杆塔输电线路的一个耐张段的体系可靠度进行分析。结果表明:提出的四层次子体系递归计算方法是可行的;钢管塔线路体系的可靠度大于角钢塔线路体系;钢管塔线路体系的可靠度由秆塔构件的可靠度控制;输电线路一个耐张段的体系可靠度可通过提高杆塔构件设计的重要性系数、折减直线塔档距或折减转角塔角度来提高。     

1 000 kV特高压新型钢管及角钢混合塔的设计研究

由于钢管塔优越性显著,中国1 000 kV特高压双回输变电工程基本采用钢管塔结构。然而钢管塔加工工艺复杂、质量要求高、施工难度大,尽管已经采用标准化设计,钢管塔的产能仍很难满足需要。以皖电东送工程为例,参考特高压钢管塔的设计条件,规划设计了新型钢管及角钢混合塔,下横担以上杆件全部采用角钢材料;优化设计了塔身主材钢管变角钢截面处的过渡节点,比较了钢管塔和混合塔2种塔型的动力特性,并开展了经济指标的分析。在保证安全运行的前提下,论证了新型混合塔的可行性,使得杆件中角钢比例大幅增加,钢管比例相应减少,有效缓解钢管应用于输电塔产能不足的问题。     

直流跨越杆塔选型与结构优化

大跨越高塔是以风荷载为控制设计的高耸结构, 风荷载引起的弯矩甚至起决定作用。角钢构件与钢管构件相比, 其最主要的是风载体型系数比钢管大, 这也是角钢塔耗钢量高的主要原因。所有规格的角钢杆件均要进行稳定强度折减验算, 而对常用规格的钢管而言几乎无需进行稳定强度折减验算。钢管材料各向同性, 不存在强轴、弱轴之说, 加之钢管的回转半径、截面刚度比角钢大, 稳定性能大大优于角钢。并且跨越塔钢管方案总体价格比角钢方案低。因此, 在三沪直流大跨越工程中, 选择了钢管塔结构, 塔身腹杆采用刚性腹杆, 在塔头与塔身连接处设置水平横隔面。     

关于耐张塔插入式基础预偏后对插入角钢的调整

指出耐张塔采用斜插入式角钢基础,基础留有预偏后铁塔倾斜,主材坡比与原设计坡比相比发生一定的倾斜变化,而基础插入角钢坡比与铁塔坡比必须相一致,因此必须对基础插入角钢做相应的坡比调整.针对耐张塔插入式斜柱基础预偏后对插入主角钢的调整以及如何控制进行分析探讨.     

220 kV同塔四回线路跨越高铁安全性分析

本线路为220 kV同塔四回路,与京沪高铁交叉跨越,采用耐—直—直—耐形式的独立耐张段进行跨越,在分析路径选择、气象条件、导地线使用、绝缘子和金具串使用、独立耐张段、净空距离、跨越塔与铁路距离、铁塔选材与设计、基础设计、铁塔使用条件、抗震设计等各方面因素后,均满足电力和铁路部门相关技术要求,确保本线路对高速铁路没有影响,确保高速铁路安全运行,实现电力与高铁双赢的目标.     

1000kV交流单回路应用角钢钢管混合塔结构优化及真型试验

对特高压输送电线路中首次使用的角钢钢管混合塔结构进行优化设计及真型试验。首先用TTA及ANSYS软件对单回路角钢钢管组合铁塔进行了对比优化设计,然后进行1∶1的真型试验,通过对试验结果与理论计算的对比分析,得出角钢钢管混合结构实测应力比计算应力稍大,角钢钢管组合塔的安全性要远大于角钢塔,具有很高的可靠度。     

重覆冰区500 kV酒杯型钢管塔设计及试验研究

5JT431重覆冰区酒杯型单回路耐张塔,全高39 m,单基重量57.14 t。整体采用钢管构件,除地线支架及横担平面交叉斜材采用角钢构件,钢管材质为Q345及Q235。真型试验成功通过了大风、安装、断线及覆冰工况等9个试验工况,未有构件明显损坏,表明该塔设计正确,节点型式合理,整体安全可靠。     

输电塔K节点极限承载力影响因素分析

为研究输电钢管塔及钢管角钢组合塔节点的特性,采用有限元软件ANSYS建立输电钢管角钢组合塔K节点三维实体模型,分析K节点的三种破坏模式以及角钢长度、角钢厚度和节点板长度对K节点极限承载力的影响。结果表明:输电钢管角钢组合塔K节点的极限承载力随着节点板和角钢厚度的增加而显著增大,在设计时角钢厚度不宜小于10 mm;输电塔K节点的极限承载力受节点板长度、角钢长度的影响较小。     

输电塔结构可靠度分析

为研究按输电线路设计规范设计的杆塔结构构件的可靠度水平,是否满足跨越输电线路杆塔构件可靠度的要求,对一个典型的500 kV角钢杆塔和一个典型的220 kV钢管杆塔进行可靠度分析。分析结果表明:针对研究的钢管杆塔和角钢杆塔而言,钢管杆塔构件的可靠指标大于角钢杆塔构件的可靠指标;尽管实际杆塔构件的可靠指标比符合规范要求时的最小可靠指标大,但可能不能达到跨越高铁线路输电线路杆塔目标可靠指标3.7的要求;通过提高杆塔结构的重要性系数、折减直线塔的档距和减小转角塔的转角可以提高杆塔构件的可靠指标。     

架空输电线路高塔跨越森林的研究

从钢管构件受力分析与实例验证两方面,研究钢管塔的优越性及其在跨越森林地区应用的可行性.结论为:500kV输电线路,由于其荷载较大,跨越森林地区使用钢管塔具有明显的优势;塔型对比分析显示,质量超过20 t的角钢塔使用钢管时,其质量可减少20%～35%,造价明显降低;钢管塔占地面积小,在选择塔位时具有优势.