用于重冰区架空输电线路的钢芯铝合金绞线机械特性分析

为提高重冰区架空输电线路的安全可靠性,需合理选择重冰区架空输电线路的导线型号。为此,计算了钢芯铝合金绞线和普通钢芯铝绞线在相同的悬挂条件下,最大覆冰时导线悬挂点的安全系数,计算、比较了2种导线舞动时的动态应力、安全系数及最大覆冰时的最大弧垂。结果表明:钢芯铝合金绞线应用于重冰区输电线路时,能表现出更优秀的机械特性和弧垂特性,且导线的最大设计覆冰厚度越大,其优势越明显。另外,得益于其良好的弧垂特性,钢芯铝合金绞线可降低线路铁塔的高度,节省钢材。     

自然条件下导线直流融冰与脱冰过程研究

输电线路覆冰是极为严重的自然灾害之一。严重的导线覆冰会引起线路过荷载、导线舞动、大面积的覆冰倒塔等灾难性的事故。目前国内外多采用大电流融冰方法除去导线上的覆冰,由于导线的电感对直流不起作用,直流融冰技术得到了大规模的应用。受人工气候尺寸的限制,在实验室很难模拟覆冰导线真实的融冰和脱冰环境,目前大多数研究都是采用数值仿真和在导线上添加重物模拟覆冰的方法。作者在自然覆冰实验站开展了直流融冰试验,记录并观测了导线脱冰的过程。研究表明:根据钢芯铝绞线的有效截面积并按2A/mm2选取的直流融冰电流,可以有效去除导线上的覆冰;覆冰导线的脱冰时间具有一定的分散性,覆冰导线脱冰跳跃有可能引起导线的较大位移。     

碳纤维导线在输电线路导线增容和防冰中的应用

以碳纤维导线JRLX/T-310/40和普通钢芯铝绞线LGJ-300/40为例,比对分析碳纤维导线和普通钢芯铝绞线的载流量、弧垂和融冰特性。结果表明:在覆冰条件下,相同环境参数时的碳纤维导线和普通钢芯铝绞线的融冰特性差异可以忽略不计;当导线覆冰厚度为30 mm时,碳纤维导线的弧垂比普通钢芯铝绞线低1.4 m;在相同温度变化范围内,碳纤维导线的弧垂变化量小于普通钢芯铝绞线;当温度由80℃升至160℃时,普通钢芯铝绞线弧垂有较大的增加,而碳纤维导线的弧垂仅再增大0.161 m。这些特性表明在重覆冰条件下碳纤维导线的对地安全性要比普通钢芯铝绞线高,其在重覆冰区推广应用的优越性明显;碳纤维导线很适合在需要对线路进行增容的情况下使用。     

基于3D有限元模型的架空输电线路融冰电流计算

给出了架空输电线路直流融冰所涉及的两个重要参数:最小融冰电流和最大允许融冰电流的概念及计算方法。基于有限元法,以500kV架空输电线路常用的LGJ300/40钢芯铝绞线为模型,建立了覆冰导线3D热-电耦合仿真模型,计算出不同气候条件下、不同覆冰厚度的最小融冰电流,以及导线正常运行所允许的最大融冰电流,讨论了各种气候情况下融冰电流调节裕度,总结了最小融冰电流随环境条件和覆冰厚度的变化规律,可为运行人员提供重要的决策依据。     

重覆冰区域风电送出线路中节能导线的应用研究

开展节能导线的应用研究,对重覆冰区域风电送出线路的安全、经济运行具有重要意义。以湖南某110 kV风电送出线路工程为例,针对其重覆冰、低损耗小时数的特点,从电能损耗、覆冰弧垂及过载能力、经济费用等方面对3类节能导线、钢芯铝合金绞线和普通钢芯铝绞线进行了应用分析。分析结果表明：在15 mm中冰区和20 mm重冰区,JL3/G1A-400/50型钢芯高导电率铝绞线更优;在30 mm重冰区,考虑弧垂特性和排杆需要,不适合采用节能导线,推荐采用钢芯铝合金绞线。     

雪峰山脉小沙江自然灾害试验场覆冰与融冰试验

人工气候室的覆冰和融冰试验结果与自然环境下的实际情况存在差异,为此在湖南雪峰山上建立了小沙江自然灾害试验场,用于研究输电线路在自然环境下的覆冰、融冰和试验情况。通过架设观冰架和500 kV输电线路耐张段实现了导线、绝缘子等试品的悬挂;安装交直流试验电源和融冰装置,对输电线路进行了带电覆冰和融冰;利用在线监测系统,观测了覆冰与融冰过程及地面和高空气象参数;提出了导线和绝缘子覆冰与融冰试验技术。2 a的冬季试验结果表明:自然环境下气象参数不可控且变化无规律;输电线路覆冰与环境参数、试品表面和高空逆温层特性有关,且试品表面憎水性越强,越容易形成冰棱;环境参数、融冰电流、覆冰厚度和形状对导线融冰有影响,且覆冰偏心程度越高、导线上表面冰厚越薄,融冰时间越短。试验结果可为重冰区输电线路抗冰设计和融冰工作提供指导。     

新型导线在厦门220 kV跨海通道增容改造中的应用

针对厦门钟山-东渡220 kV跨海通道,分析了线路增容改造的必要性.在普通段导线的选择时,介绍了间隙型耐热铝合金导线、超强钢芯高强耐热铝合金绞线及普通钢芯耐热铝合金导线的性能特点,通过对比分析此3种导线性能参数,重点比较了弧垂和经济性,提出选择间隙型耐热铝合金导线作为普通段的更换导线.在大跨越段导线的选择时,在保证导线增容改造后弧垂不增加,通过载流量和经济性的比较分析,选择超强钢芯高强耐热铝合金导线作为大跨越段增容改造导线.     

输电线路融冰过程监测系统的设计与实现

研发的基于GSM SMS和Zigbee网络的输电线路融冰过程监测系统,可同时监测线路微气象条件(温湿度、风速、风向、雨雪及气压等)、线路覆冰状况(覆冰导线的重力变化、绝缘子倾斜角、风偏角、导线舞动频率等)和运行导线状态(温度和电流)3方面信息,运行人员可根据这些监测数据进行线路融冰特性和温升特性的研究,从而实现了对融冰启动、融冰过程和融冰效果的自动监测。     

新型导线在厦门220kV跨海通道增容改造中的应用

针对厦门钟山-东渡220kV跨海通道,分析了线路增容改造的必要性。在普通段导线的选择时,介绍了间隙型耐热铝合金导线、殷钢芯耐热铝合金绞线及普通钢芯耐热铝合金导线的性能特点,对比分析此3种导线性能参数,重点比较了弧垂和经济性,最后选择间隙型耐热铝合金导线作为普通段的更换导线。在大跨越段导线的选择时,在保证导线增容改造后弧垂不增加要求下,通过载流量和经济性的比较分析,选择超强钢芯高强耐热铝合金绞线作为大跨越段增容改造导线。     

输变电设备除冰研究

该项目通过分析架空线路导线覆冰的形状特征和覆冰融化过程,建立了导线覆冰融化的物理数学模型。结合临界融冰电流理论,分析了风速、导线覆冰厚度、环境温度等因素对导线覆冰融化过程的影响,也分析了对流传热、辐射散热造成的热损失。提出了在一定时间内使导线覆冰脱落的有效融冰电流（有效融冰功率）的计算方法,并在此基础上,结合电力系统交流特点,提出了电容补偿无功电源融冰方法。     

新型耐热增容导线在220kV线路增容改造中的选型应用

以厦门钟山—东渡220 kV I、II回线路增容改造工程为例,针对工程的普通线路段和大跨越线路段的不同特点,从输送容量、导线弧垂、铁塔荷载、工程投资及地形限制等方面分别对普通钢芯耐热铝合金导线、殷钢芯耐热铝合金导线、碳纤维芯耐热铝合金导线、间隙型耐热铝合金导线、超强钢芯耐热铝合金导线和超强钢芯高强耐热铝合金导线等新型耐热增容导线进行比较,最终确定增容改造导线的合理型号。     

钢芯铝绝缘导线融冰传热数值分析

为消除电网覆冰灾害,对一种嵌入绝缘层的钢芯铝绞线结构进行了融冰研究,简要介绍了其在不断电情况下,利用线路运行电流实现在线融冰技术的原理。针对该导线结构,文章从传热学角度对其融冰物理过程进行了分析,建立了无重力条件下该导线融冰时的简易数学模型,推导了该导线达到融冰稳态时,导线各部分温度分布解析式,设计定制了嵌入绝缘层的钢芯铝绞线来进行融冰实验,实验结果验证了该导线融冰的有效性和可行性。     

500kV输电线路融冰技术研究

对500kV输电线路导线进行了融冰电流--时间特性试验温升试验,计算研究了改变线路潮流分布实现防止线路覆冰和融冰的可行性、三相短路融冰的可能性、直流融冰的可能性,研究了采用新型导线融冰的可行性.在此基础上,提出了相应的500kV输电线路融冰方案.     

配电网导线覆冰与融冰特性试验研究

研究导线的覆冰与融冰特性是提高冰区线路抗冰能力的关键,目前研究以主网导线为主,配电网线路抗冰缺乏有效的理论指导。通过在人工模拟气候室开展LGJ-95、LGJ-120、LGJ-150导线不带电流覆冰、带电量覆冰试验和融冰试验,得到了导线覆冰与融冰特性。研究结果表明,导线截面会影响导线覆冰厚度;导线临界覆冰电流与环境温度、风速、导线型号有关;风速和温度对导线融冰时间影响较大,两者的影响权重基本一致,提出了适合三种型号导线融冰电流范围。研究结果可为配电网线路抗冰提供理论指导。     

钢芯铝合金绞线在高海拔重冰线路上的应用

铝镁硅系铝合金线是架空送电导线的理想材料.用它制成的钢芯铝合金绞线,重量轻,强度高,弧垂小,线路造价低.从高海拔大跨越重冰线路的实际应用证明,在特大冰雪考验下,也未发生覆冰断线事故.根据钢芯铝合金绞线与钢芯铝绞线的技术经济性分析对比,可见钢芯铝合金绞线在高压输电线路中的应用,特别是在大跨越、重冰线路中的应用,有着广阔的发展前景.     

高压输电线路电热融冰技术

高压输电线路冰灾严重威胁电网的安全运行,覆冰线路的电热融冰是复杂的多物理场非线性过程,从理论上揭示覆冰导线的融冰机理,分析多种计算条件下LGJ-70/10和LGJ-400/65型导线雨凇覆冰的融冰时间,提出电热融冰技术领域中关系到融冰效率、线路安全以及节能所需考虑的最短融冰时间的重要参数,总结了覆冰厚度、覆冰温度、导线温度、环境温度以及对流载荷对最短融冰时间的影响,为高压输电线路的融冰技术应用和发展提供可靠的分析依据。     

用于资源节约型输电线路的导线之二——节能型系列导线的主要品种和特性

详细叙述资源节约型输电线路导线的工作原理、结构和它具有的节能、节材、节地、长寿命与优良性价比等特性,并与近几年国内外出现的新型导线,如钢芯耐热铝合金绞线、殷钢芯耐热合金绞线、间隙型导线、铝基陶瓷纤维芯耐热铝合金绞线、钢芯软铝绞线、钢芯软铝型绞线、碳纤维芯软铝绞线的性能作比较.指出资源节约型输电线路用节能型系列导线,不论...     

铝包钢绞线、铝合金导线的性能介绍

叙述了高压架空输电线路中导线的发展历史,介绍了几种代替传统的钢芯铝绞线的新型的导线类型的特性,包括铝包钢绞线、耐热铝合金绞线和高强度铝合金导线,并进行了详细的性能比较,为新建和增容改造的输电线路工程中导线的选用提供了参考。     

500kV超高压输电线路负荷交流融冰研究

输电线路融冰方法的研究对提升输电线路运行可靠性具有重要意义.首先,基于热传学分析了负荷交流融冰热力学特征,建立了500 kV架空输电线路JLHA3-425铝绞线覆冰模型.然后,仿真分析了施加融冰负荷电流时覆冰导线温度分布,获取了了风速、环境温度、冰层厚度对融冰电流和融冰时间的影响,并通过安双5375和安岭5376超高压...     

自然覆冰条件下的输电线路覆冰形状特征

覆冰导线的横截面形状在估算融冰时间或融冰电流中具有重要的影响。因此,调查覆冰导线的形状特征具有重大意义。在众多现场试验调查的基础之上,提出了一种椭圆形模型来描述覆冰导线的形状特征,把覆冰导线的形状分为三类,分别为同心圆、偏心圆和偏心椭圆,并分析了不同覆冰形状对输电线路融冰时间的影响。分析结果表明,覆冰导线的横截面形状满足一个假说,即冰的最大厚度在导线的迎风侧,而最小厚度在导线的背风侧;在其它融冰条件不变的情况下,导线覆冰偏心率越大、需要融化的冰层越薄,融冰时间越短;即覆冰形状越扁,最大融冰时间越小。