特高压交流J1转角塔设计及真型试验

针对我国1 000 kV 级特高压输电线路进行了J1 转角塔设计及真型试验。J1 转角塔塔型采用干字型,呼称高45 m,铁塔全高74 m,采用全方位长短腿,长短腿高差9.0 m。铁塔结构为角钢塔,塔身主材采用双拼组合角钢,单基塔重90.02 t,塔身主材采用Q420 高强钢,高强钢的应用占整个塔重的26.1％,塔身主材连接螺栓采用8.8 级高强螺栓。真型试验共进行了正常运行、事故断线、安装等13 个工况及90°最大风超载至破坏试验,最大极限承载力试验荷载从0 开始加荷设计荷载50％、75％、90％、95％直至100％。随后进行超载试验,按设计荷载5％递增加至130％,在130％～135％加载过程中,铁塔中相导线横担下塔身倒K 型正面斜材发生压曲失稳,致使所支撑主材及相邻斜材弯曲,导致铁塔破坏。真型试验结果与设计计算相符,说明铁塔设计及试验取得成功,为我国特高压交流试验示范工程杆塔设计研究提供了技术支持。     

500kV输电线路铁塔地线顶架横担主材高空更换作业

介绍了输电线路铁塔地线横担主材等塔材高空更换方法及施工步骤。将该方法应用于某500kV线路铁塔地线顶架横担主材更换工作中,实际应用情况表明,与传统检修方法即在地面进行更换的方式相比,该方法可有效提高作业效率,缩短线路停电时间,减少施工所需投入的人力物力。     

Q420大规格角钢在±800 kV特高压杆塔中的应用

大规格角钢肢宽与肢厚均较大,截面面积比常规输电铁塔角钢大得多,可大幅提高单构件承截力.分析认为单肢大规格角钢替代双拼组合角钢足可行的;以±800 kV特高压直流锦屏-苏南输电线路中JC1转角塔为分析对象,在相同的荷载条件下,主材分别采用Q420大规格角钢、双拼组合角钢进行设计、加工与真型试验,对主材采用Q420双拼组合角钢与Q420大规格角钢塔进行了经济性分析.结果表明:主材采用Q420大规格角钢的JC1塔比主材采用Q420双拼组合角钢JC1塔承载力要高,塔重减轻约5%,每基铁塔综合造价节省约7.4%.     

220 kV某线铁塔横担变形分析

对220 kV某线输电铁塔横担变形事故进行了综合分析。对铁塔地质变化情况进行了检查,对铁塔横担结构主材和辅材抽样进行了材质综合分析。结果表明,由于铁塔地基施工前未采取回填土沉降处理,导致铁塔不均匀沉降,引起横担材料扭曲变形,冬季气温骤降材料脆化严重,因此引起塔材撕裂。     

特高压交流输电线路猫头塔空气间隙放电特性试验研究取得阶段进展

11月8日,国家电网公司2006年特高压重点科技项目《1000kV交流输电线路猫头塔空气间隙放电特性试验研究》在国网武汉高压研究院取得阶段性成果。本次真型试验在国内尚属首次,试验猫头塔塔高77.0m,塔重72.0吨,塔腿及横担主材采用Q420高强度钢。该试验塔于10月2日~10月8日完成基础     

Q420大规格角钢在±800 kV 特高压杆塔中的应用

大规格角钢肢宽与肢厚均较大,截面面积比常规输电铁 塔角钢大得多,可大幅提高单构件承截力。分析认为单肢大 规格角钢替代双拼组合角钢是可行的;以±800 kV特高压直流 锦屏-苏南输电线路中JC1 转角塔为分析对象,在相同的荷载 条件下,主材分别采用Q420 大规格角钢、双拼组合角钢进行 设计、加工与真型试验,对主材采用Q420 双拼组合角钢与 Q420 大规格角钢塔进行了经济性分析。结果表明：主材采用 Q420 大规格角钢的JC1 塔比主材采用Q420 双拼组合角钢JC1 塔承载力要高,塔重减轻约5%,每基铁塔综合造价节省约 7.4%。     

紧凑型双回路输电塔优化设计研究

500 kV双回路紧凑型线路,导线采用“倒三角形”排列分别以“V”型绝缘子串方式对称布置在塔身两侧。铁塔结构形式新颖,杆塔导线横担悬臂较长。对紧凑型双回路直线塔结构特点进行了分析研究,根据其受力状况对结构进行设计优化和比较。最后,对一双回路紧凑型直线塔的真型试验结果进行了分析。     

更换ZV塔损坏导地线横担施工方法

500 kV民鹤1回输电线路173号ZV铁塔遭受罕见冰灾损害,铁塔横担变形并发生移位,损坏严重,需要更换损坏横担,利用ZV铁塔横担与立柱连接点为轴,采用圆木抱杆起吊铁塔中横担,恢复移位变形的横担,更换横担主材,实践证明该施工方法安全、可靠、简单、易行,可为今后类似输电线路抢修提供借鉴.     

500 kV输电线路塔线体系舞动响应分析

通过建立连续5档塔线体系有限元模型,采用气动分析法得到了不同阻尼比下的导线张力、不平衡张力和导线舞动轨迹,分析了舞动荷载作用下杆塔动力响应。按照铁塔阻尼计算得到的舞动响应高于导线阻尼计算值。考虑塔线耦合效应后,导线舞动幅值增大,导线张力和不平衡张力减小。导线垂向运动由2个主频的多阶混合振动变为单个主频的一阶振动。当采用铁塔阻尼进行分析时,耐张塔不平衡张力超过断线张力设计值,铁塔横担下截面斜材最大应力超过设计应力,会导致横担被破坏。     

导线舞动时输电铁塔承载性能及破坏模式分析

为确定舞动荷载作用下杆塔受力及破坏模式,分别建立了500 kV舞动事故线路段连续7档导线—绝缘子模型和塔线体系模型,采用驻波法作为导线舞动激励,计算了不同工况下的导线张力、挂点不平衡张力和垂直荷载。当耐张塔两侧导线不发生一阶舞动时,导线舞动幅值相对较小,产生的纵向不平衡张力小于设计规范规定的断线张力,耐张塔不会发生破坏。发生一阶舞动时,不平衡张力超过断线张力取值,舞动相横担下截面斜材首先会出现应力超限情况,从而导致横担发生破坏,分析确定的铁塔破坏模式与现场破环形式一致。塔线模型与导线—绝缘子模型计算得到的导线张力和不平衡张力峰值较为接近。双挂点塔线模型计算得到的横担主材轴力与单塔模型基本一致,斜材轴力相差约0.2%、8%和2%。     

长短腿输电铁塔在多工况荷载下的静力特性分析

基于有限元分析方法，采用matlab程序技术，对长短腿输电铁塔和等长腿输电铁塔这两种结构体系进行了多工况荷载下的静力特性分析。计算结果表明，在各工况荷载下长短腿铁塔较等长腿铁塔底部主材的轴力均有增大，底部斜材的轴力变化有增有减，上部杆件如横担受长短腿影响很小。一般情况下顺侧向荷载方向位移较等长腿铁塔有所减小，但垂直于侧向荷载方向位移增大显著。短腿一侧电线发生断线时顺荷载方向位移也有所增大，但垂直荷载方向位移略有减小。分析表明长短腿铁塔要关注底部斜材内力和垂直于侧向荷载位移变化。     

采空区输电线铁塔承载力分析建模及性能评估

随着电网的智能化发展,对输电铁塔不同工况下的承载力性能要求越来越高,煤矿采空区输电线路铁塔基础变形后及扶正过程中的要求更不能忽视。建立了采空区输电线铁塔的ANSYS有限元模型,设计了不同组合荷载工况承载力性能评估的方法,对基础变形后及扶正过程中铁塔的承载力性能进行了分析评估。基于500 k V徐辽线53号变形铁塔说明了该方法,对53号塔基础沉降、大板基础倾斜及设置拉线后3种情况进行了承载力性能分析评估,涉及到不同风速、风向的风力荷载及覆冰荷载的多种组合工况。结果表明:该性能评估方法在采空区输电线铁塔主材应力超限、主材轴力变化及沉降量临界值的评估方面有一定优势,这对采空区输电线路铁塔的承载力及稳定性设计有一定参考价值。     

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。     

750 kV输电塔复合横担选型及承载力研究

复合材料在输电塔应用上相比传统铁塔具有一定优势,对750 kV复合横担塔进行受力计算,并将计算结果与实验结果进行对比,验证复合横担塔受力计算结果以及设计合理性,为复合杆塔的研发和设计提供依据。     

750 kV酒杯型复合横担杆塔电场仿真计算及电晕试验

750 kV酒杯型复合横担杆塔的横担部分同时承受电气和机械荷载,其运行电压等级高,绝缘结构复杂,电位、电场分布不均匀,影响线路长期稳定运行。以750 kV酒杯型复合横担杆塔为研究对象,应用三维有限元分析方法,建立了750 kV酒杯型复合横担杆塔的三维仿真模型,计算了各相复合横担在不同方案下的电位、电场分布,设计了各相复合横担的均压屏蔽装置,优化了均压屏蔽装置的结构参数。电场计算结果表明优化后的均压屏蔽装置能使复合横担各关键位置电场强度满足控制要求,真型塔头电晕试验结果表明复合横担绝缘子及金具在1.2倍试验电压下未发现可见电晕放电,可应用于实际工程。     

适应基础均匀沉降的高度可调铁塔结构设计及试验研究

针对采煤区输电线路运行及设计中存在的地基塌陷问题,提出适应于基础均匀沉降的高度可调铁塔设计思路和理念,并完成了高度可调KTZM110猫头直线塔的设计方案;建立了高度可调KTZM110猫头直线塔的有限元分析模型,对不同载荷工况下高度可调铁塔的变形和应力进行分析计算,其强度满足设计规范的要求;根据设计图纸,加工制造全尺寸的真型铁塔,并进行铁塔的型式试验,试验结果表明,该型铁塔的设计方案能够满足强度和刚度的要求,达到了设计目的,可在运行线路上使用。     

辅助索道滑移吊装超长铁塔横担施工技术

云南-广东±800 kV直流输电工程直流线路工程第13标段临近带电线路,铁塔横担超长、超重,临近带电线路塔化铁塔横担吊装足施工中的难点.针对输电铁塔超长横担吊装所采用的特殊工艺进行阐述,介绍了临近带电线路塔位铁塔组立无法正常设置导线横担的控制绳,且被吊构件超长、超重情况下,通过采用辅助索道滑移法安全、高效地完成超长横担...     

南梦线83号塔倒塔过程研究

以大型有限元分析为基础,就南梦线83号铁塔倒塔过程进行了研究.研究结果表明:南梦线83号塔在严重覆冰条件下,塔头横担首先发生塑性变形,造成塔头横担的断裂,由于羊角没有横档的连接,造成羊角向外弯折.南梦线83号塔倒塔原因是由于铁塔严重覆冰引起铁塔静态载荷过大造成.     

1000kV双回路钢管塔次应力的影响因素

对我国第一基1000kV交流特高压双回路钢管塔(SZT2塔)进行了真型试验。用输电铁塔设计软件建立了SZT2塔杆单元桁架模型;在限元软件ANSYS平台上,建立了SZT2塔梁–杆混合桁架模型。将SZT2塔的杆单元桁架模型与梁–杆混合桁架模型的计算结果进行了对比,并与试验实测结果进行了比较,得出了其次应力分布规律及影响因素。结果表明:对SZT2塔次应力影响最大的位置在塔身变坡处,在其它条件不变的前提下,次应力影响随杆件长径比的增加而减小;SZT2塔身主材次应力最大已达到30%,在设计时应予以考虑。     

500kV输电线路铁塔横担变形材质检测及失效分析

对500 kV拉线门型塔发生严重向上弯曲变形横担的结构材质和主材接点断口进行了综合分析,排除了制造用材不良和材质原始裂纹至断裂引起结构失稳2项疑点,经仿真力学计算和真型实验结果表明,设计不合理是引起事故的主要原因.