500kV紧凑型输电线路绕击耐雷性能评估与分析

在考虑紧凑型线路杆塔结构、架空线弧垂和线路走廊地形地貌对输电线路绕击耐雷性能影响的基础上,通过仿真计算得到500 kV罗百Ⅱ线紧凑型输电线路事故段线路绕击率沿线路走向的变化情况.结合输电线路走廊微地形特点,对事故原因进行分析,并提出建议改造措施.对各种典型地形下500 kV紧凑型输电线路绕击耐雷性能进行比较,分析不同地形下输电线路绕击耐雷性能存在差异的原因.计算分析了避雷线保护角、杆塔呼高和地面倾角对500 kV紧凑型输电线路绕击防雷性能的影响.     

架空输电线路风雨致振动响应研究

根据架空输电线路在风雨激励下被破坏的实际状况,建立了"三塔两跨"有限元分析模型,其中,输电杆塔采用三自由度梁单元,导(地)线采用索单元。提出了雨荷载的计算方法以及与风湍流共同作用于架空输电线路的荷载组合原则,分析了输电杆塔、导(地)线和结构体系的结构动力特性及其相互关系,采用数值模拟方法,建立了设计与灾害荷载的不同工况组合,在时域对输电杆塔的动力响应规律进行了分析。研究表明,架空输电线路的运动耦合性对结构动力特性有不容忽视的影响,降雨对架空输电线路的响应具有明显影响,且有与风湍流同时作用的激励特征,结构体系发生连续倒塔破坏的原因是风雨共同作用导致结构体系局部动态受压失稳造成的。     

实测风速分析模拟及微地形下杆塔风速修正方法

输电线路运行安全受强风影响极大,但以往研究缺乏实测风速数据,忽略微地形对风速系数影响。基于气象观测站实测数据,对风速分布特征及重现期进行研究,完成脉动风速谱修正及模拟;通过Google Earth获取输电线路微地形参数,提出4种微地形下风速修正方法,计算风速修正系数。结果表明：GEV模型更适合于江苏地区风速概率分布密度拟合;江苏地区特高压输电线路设计风速应在34.5～39.0m/s;通过季风-台风-季风时间段内风速时程数据模拟得出脉动风速谱吻合程度较高;当杆塔呼称高一定时,风压修正系数随峰高或坡角的增加而变大;当杆塔呼称高/山高数值高于3.0时,风压修正系数为定值。研究结果可基于Google Earth微地形数据准确计算气象观测站附近微地形区杆塔风速。     

±800 kV特高压直流输电杆塔结构的动力特性研究

±800kV特高压直流输电线路的直线塔、耐张塔为研究对象,采用SAP2000进行有限元建模,开展动力特性分析,得到杆塔结构的自振周期和振型;并与以往输电杆塔结构第一自振周期的简化计算方法进行比较和分析,提出典型特高压输电线路杆塔结构自振周期的计算方法,为正确计算该杆塔结构的风振系数及风荷载提供依据。     

±800kV特高压直流输电杆塔结构的动力特性研究

±800kV特高压直流输电线路的直线塔、耐张塔为研究对象,采用SAP2000进行有限元建模,开展动力特性分析,得到杆塔结构的自振周期和振型;并与以往输电杆塔结构第一自振周期的简化计算方法进行比较和分析,提出典型特高压输电线路杆塔结构自振周期的计算方法,为正确计算该杆塔结构的风振系数及风荷载提供依据。     

典型微地形下的风速特性及其在输配电线路杆塔设计中的应用

中国荷载规范对不同地形下的风速取值进行了规定。尽管如此,由于实际地形千差万别,特别是在微地形、微气象环境下,采用的设计值与实际值有时差别较大,造成倒塔断线情况时有发生。针对山丘、悬崖和垭口3种微地形,从杆塔设计的角度出发对微地形环境下的风场特性进行了仿真分析。推导出了典型微地形环境下的杆塔风速修正系数计算公式,并给出了适用条件。最后通过两基塔线模型验证了大风作用时不同微地形种类对输配电线路的影响。计算结果表明,给出的计算公式更适用于架空输配电线路的设计或验算。为位于垭口地形中的线路的精细计算提供了参考。     

角度风作用下线条风荷载的计算

线条风荷载的计算对输电线路杆塔的设计具有关键性作用,本论文通过对线条风荷载计算式的剖析,阐明了其正确释义,并对现行《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》《110 k V~750 k V架空输电线路设计规范》《±800 k V直流架空输电线路设计规范》《1000 k V架空输电线路设计规范》中的相关部分提出了修改建议。     

角度风时线条风荷载及其张力的计算方法

指出线条荷载计算对杆塔的设计具有决定性作用,结合对目前高压输电线路杆塔风荷载计算理论的探讨,对现行《110~750 kV架空输电线路设计规范》、《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》、《±800 kV直流架空输电线路设计规范》、《1 000 kV架空输电线路设计规范》中的相关部分提出了修改建议。     

现行输电塔设计规范可靠度水准的评估与分析

为了对输电线路杆塔结构设计规范进行较为系统且准确的可靠水准评估,基于 DL/T 5154—2002《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》,对输电塔不同受力构件设计表达式的可靠度展开相关研究,分析了杆塔构件荷载、抗力的统计参数及其影响规律。考虑风速、结构重要性系数及风荷载重现期的影响,对设计表达式的可靠度水平进行了精细化评估,考察了我国杆塔现行规范的可靠度水平。     

GB50545与ASCE74输电导线风荷载对比

《美国输电线路结构荷载指南》(ASCE74—2009)是世界上重要的输电线路设计规范之一。风荷载是输电塔设计的控制荷载,而输电塔总风荷载中导线风荷载占较大比例,了解GB50545与ASCE74—2009导线风荷载计算方法的区别对输电塔设计非常必要。介绍了GB50545与ASCE74—2009输电导线风荷载计算公式,并详细比较了基本风速、风压高度变化系数、体型系数、风荷载调整系数、地形影响因子、覆冰风荷载增大系数和风压不均匀系数等计算参数的差异,结果为输电工程设计提供参考。     

国内外规范输电线路铁塔风荷载特性对比

输电铁塔属于风敏感结构,风与结构的相互作用十分复杂,风荷载是设计的主要控制荷载。随着涉外工程的增多,准确把握国外规范的风荷载取值成为铁塔设计的关键一步。首先对国际上通用的输电线路设计规范（包括ASCE 74-2009、IEC 60826及BS EN 50341）中关于铁塔风荷载的计算原理进行梳理和分析,得到了一套完整的铁塔风荷载计算方法。以某一典型的输电铁塔为研究对象,分别按照国外规范计算得到了塔身和横担的风荷载,分析了结构各层的风荷载分布特点,并与我国规范的计算结果进行对比研究。通过研究,揭示了国外规范计算铁塔风荷载的特点,结果可作为输电铁塔抗风设计的参考。     

国内外架空输电线路档中线间距设计的对比研究

档中线间距影响着线路塔头尺寸和安全运行。通过对比中国、日本、欧洲和CIGRE等国内外的主要设计标准,研究了各标准档中线间距的计算方法,对比了设计和校核工况、风荷载计算和风偏角确定、电气间隙要求等方面的差异,总结了国内外计算方法中存在的问题。结合500 kV线路实例对各标准由档中线间距确定的塔头上的线间距离进行了测算,分析风速、风向、导线布置方案、导线型号、档距等因素对塔头尺寸的影响。根据对比结果,建议国内线路在档中线间距设计和校核时可采用风偏角按正态分布、根据线路重要性确定标偏倍数的方法,并建议开展长期的架空线路风偏摆动研究和观测工作,以优化线路设计。     

台风暴雨灾害下的110 kV线路倒塔与断线事故评估方法

沿海地区台风暴雨灾害频发,极易引发输电线路倒塔、断线等事故.为此,针对110 kV输电线路提出一种同时考虑台风暴雨灾害下倒塔与断线事故的评估方法.首先,分别建立台风与暴雨荷载模型,刻画台风风场中任意位置的风雨荷载;其次,对110 kV线路不同的输电塔型分别建立有限元模型,考虑风雨荷载的相关性,分析风雨荷载下线路和铁塔的...     

导地线风荷载调整对通用设计杆塔使用的影响

荷载是输电线路铁塔设计的基础,水平风荷载又是输电线路荷载的重要组成部分.DL/T 5551-2018《架空输电线路荷载规范》(以下简称《荷载规范》)对GB 50545-2010《110 kV～750 kV架空输电线路设计规范》(以下简称《设计规范》)中导地线水平风荷载标准值计算公式进行了调整.对两规范中的计算公式进行了...     

“D”型截面复合材料塔头输电塔结构特性研究

输电塔主材改用复合材料,可有效减少输电线路占地,并减少电气间距达到压缩走廊的目的。复合材料区别于角钢,可以使用 “D”字型截面,提高了截面惯性抵抗矩。对各规格复合材料构件的截面进行了有限元分析,计算得到了截面特性参数。以某110 kV塔头复合材料塔为工程背景,建立了有限元模型,获得了其自振特性并与传统角钢塔做了对比,分析了参数不同的原因。使用基于时域法的风振系数计算,对位移均方根值、位移平均值、加速度均方根值的分布特点进行了研究,计算了各高度处的风振系数,并将结果与我国规范的取值进行了对比,结果可作为复合塔抗风设计的参考。     

全方位角度风作用下铁塔风荷载分配系数特性研究

准确确定铁塔风荷载是输电铁塔设计的关键一环,全方位角度风荷载分配系数的选取是否合理将直接影响到铁塔的设计指标。在对规范中塔身、横担风荷载的计算原理进行梳理和分析的基础上,通过对IEC 60826和BS 50341规范中关于塔身和横担风荷载的剖析,推导了线路前后侧塔身和横担360°风吹时角度风荷载分配系数计算公式,给出了不同正侧面投影面积比值时的角度风荷载分配系数,分析了分配系数的特点。通过对比研究揭示了塔身和横担角度风荷载分配系数的特点,研究结果可作为输电杆塔抗风设计的一种参考。     

输电杆塔结构抗震设计

结合输电杆塔震害主要型式及其原因分析,分析了现有杆塔抗震验算范围对输电线路抗震能力的影响,并提出杆塔抗震验算范围调整的建议。基于静力法、反应谱法和时程分析法等计算方法对杆塔结构抗震验算的适应性,提出了不同杆塔结构抗震设计的推荐方法。     

1 000 kV双回路特高压输电塔顺风向等效静风荷载研究

基于高频动态天平测力试验,研究了1 000 kV双回路特高压输电塔的等效静力风荷载。基于准定常理论和不同高度的脉动风荷载无量纲自功率谱相等的假设,得到了塔身不同高度处的风荷载自谱和互谱。分别计算了输电塔风偏角为0°和90°时的等效背景风荷载、等效共振风荷载和总等效静风荷载,给出了不同高度处的阵风效应因子,可为特高压输电塔的风荷载计算提供依据。     

冰风暴灾害下电力断线倒塔的概率计算

提出了基于广义帕累托分布(GPD)和Copula函数的冰风暴灾害下电力断线倒塔的概率计算方法.该方法基于冰风暴灾害下风速和冻雨量的GPD,提出了电力线和铁塔的冰荷载和风荷载的概率计算模型;然后考虑冰荷载与风荷载之间存在的概率相关性,基于Copula函数,提出了电力线和铁塔冰荷载、风荷载的联合概率分布计算模型;在此基础上...     

110~500 kV输电线路典型设计

介绍了推广和应用输电线路典型设计的目的和主要设计条件，并按照输电线路电压等级、回路数、气象条件、导线截面、适用地形、铁塔型式和海拔高度等划分了36个模块、486种塔型，对杆塔规划、杆塔结构优化、主要技术特点等进行了详细说明；对输电线路典型设计综合效益进行了对比分析；最后介绍了输电线路典型设计下一步重点工作。