输电铁塔导地线设计荷载的计算软件开发

综合考虑高压输电线路直线塔和耐张塔导地线设计荷载的计算过程,采用Visual C++语言设计和实现了导地线设计荷载的自动计算程序.深入剖析电气荷载向节点荷载的转换过程,给出了直线塔V串挂线形式的荷载转换方法和计算公式.该程序具有交互性友好的界面,可以大大节省铁塔结构设计人员的工作量.     

国内外输电线路铁塔设计安全度的比较

引入安全度概念,推导出铁塔安全度计算公式。结合荷 载效应比值、国内外标准的风、冰荷载比值等参数,计算得到 各国铁塔的设计安全度。结果表明,对于铁塔的设计,我国标 准规定的设计安全度与国外标准基本相当。研究成果可为我 国输电线路元件的安全设置水平提供参考依据,并且为元件 的强度匹配关系的研究做出了铺垫。     

基于ANSYS输电铁塔覆冰屈曲分析

应用ANSYS有限元分析软件,对已在运行的输电铁塔覆冰进行屈曲有限元分析,得出详细的计算结果。通过应用ANSYS对某线路铁塔在覆冰与风载共同载荷下的稳定性、覆冰增加、不均匀覆冰引起的不平衡张力及风载进行分析。研究表明：过载、风载及不均匀覆冰是倒塔的主要原因。     

输电线路铁塔设计荷载与塔重的关系式分析

在输电线路优化设计中,必须确定不同方案的铁塔重量,一般的做法是只对塔型的一种高度进行计算,而同一型式的其他高度或另外荷载条件下的塔重,可用公式近似估算。参考国外研究成果,对输电线路铁塔通过归纳、比较、适配,确立设计荷载与塔重的关系式,并进行影响系数取值分析。从而得出估算重量与施工图重量的绝对误差为6%~7%,表明该关系式对于方案比较是适用的。     

输电线路铁塔抗冰设计

2008年的冰灾让整个电力行业重新审视覆冰对线路的影响,相继对现行的技术规定进行了修改,增加了许多与抗冰有关的内容。结合2008年冰灾铁塔破坏形式,对导地线覆冰荷载进行分析,对新老规定进行技术经济比较,提出了铁塔抗冰设计应注意的问题和建议     

我国输电线路铁塔结构设计可靠度研究

在已收集到的国内冰、风荷载统计资料的基础上,建立了冰、风荷载的概率统计模型;采用一次二阶矩法,对我国输电线路铁塔结构设计的可靠度进行了计算分析。结果表明,我国铁塔结构构件的设计可靠度水平基本能够达到目标可靠度指标的要求。研究成果可为研究我国输电线路元件的安全设置水平提供参考依据,为进一步深入研究元件的强度匹配关系奠定了基础。     

架空输电线路设计冰区划分方法综述

冰区划分是架空输电线路设计的关键问题之一,对线路工程建设的经济合理性及运行的安全可靠性具有重要影响。针对目前国内输电线路设计冰区划分方法及应用进行了介绍,对其存在的问题和发展趋势分别进行了探讨和展望。     

重冰区高压输电线路的设计探讨

结合实际工程介绍了高压输电线路在重冰区线路设计中的情况.     

500 kV输电铁塔覆冰风险评估与加固措施

输电线路覆冰可能导致输电铁塔倒塌、线路断线,严重威胁电网的安全稳定运行。针对某地区的典型覆冰线路,采用有限元仿真方法建立了500 kV塔线体系仿真模型,并对均匀覆冰下不同覆冰厚度和不同风速等工况进行仿真分析,统计25组仿真结果后获得了500 kV输电铁塔的薄弱点位置规律;然后,基于输电铁塔关键构件的轴向应力和节点位移,进行输电铁塔运行风险评估分析,并划分输电铁塔的运行风险状态;最后,进一步分析2类加固措施的效果,得到加固前后输电铁塔不同薄弱点位置处轴向应力和节点位移的变化关系。仿真结果表明：500 kV输电铁塔的薄弱点位置主要分布在铁塔塔头地线支架处、上下曲臂连接处、瓶颈处以及铁塔的塔身处;在均匀覆冰和风荷载作用下,关键构件的轴向应力和节点位移均呈非线性增加;拟合得到了输电铁塔安全、预警和危险状态临界表达式;增加构件横截面积的加固效果优于改变薄弱点角钢结构,后者加固前后输电铁塔薄弱点处的轴向应力和节点位移均无明显变化。     

基于欧美标准的杆塔导地线荷载组合程序开发

在输电杆塔结构导地线荷载的计算上,中美欧标准存在一定的相似性,但也存在较大的差异,导致基于中国标准的设计软件无法适用于欧美标准,降低了杆塔设计效率。由于不同地区具体要求不同,目前行业内尚无可用的基于欧美标准的荷载组合通用软件。首先,对中美欧输电杆塔标准荷载组合规定进行了对比研究,总结了中美欧荷载组合的相同点和差异点;然后,在借鉴国内类似软件开发经验的基础上,基于VB.NET语言和欧美标准研发了一套杆塔导地线荷载组合程序,详细介绍了程序原理和结构并对关键技术进行了重点介绍;最后,举例演示了程序的具体应用,为国外工程设计提供参考。     

强风作用输电塔结构动态载荷识别技术

输电塔作为重要的输电线路构架,近年来频繁受到强风载荷作用。鉴于强风载荷测量的难度,因而根据模态分析理论实测输电塔的振动动力特性,根据测得的结构加速度时程反推出结构的速度时程和位移时程,进而推出作用在结构上的强风载荷时程,最后利用大型有限元软件ANSYS建立输电塔三维模型,将反推出的强风载荷时程进行加载,对结构进行时程分析,得到风载荷强度变化时程和能量耗散时程变化关系,可为输电塔抗强风动力特性分析提供参考,对深入了解输电塔结构强风作用下的动力响应具有指导意义。     

输电线路杆塔荷载设计计算

依据5B2模块输电线路通用设计,结合GB 50545-2010《110～750 kV架空输电线路设计规范》国家标准的实施,重点讨论高压架空输电线路设计中的杆塔荷载计算问题,给出基本风速、设计覆冰等工况下风压和张力的参数取值,同时可为杆塔规划设计提供技术参考。     

滇东及滇东北地区电线覆冰模型研究

基于对滇东及滇东北地区电线覆冰特性研究和对国内外覆冰模型的分析,构建出较为适合研究区域的覆冰模型。利用气象数据对模型进行计算,并通过覆冰历史记录和调查资料对计算结果进行订正,从而应用于电线覆冰区划。     

输电线路覆冰的模拟导线实时监测

输电线路覆冰的实时监测是近几年国内研究的热点课题。研制了一种采用模拟导线实时测量线路覆冰的测量装置,介绍了测量装置的原理结构、覆冰计算方法,以及现场的应用情况。该覆冰测量装置成本较低、安装简便,是一种简单实用、容易推广的输电线路覆冰监测装置。     

六边形输电塔体型系数与风荷载计算

六边形塔结构型式较少应用于输电塔,其体型系数仍按照四边形塔体型系数进行取值是否合理有待研究。为此,对2种不同填充率六边形角钢塔架进行了刚体测力风洞试验,研究了0°~120°风向角范围内塔架体型系数μ_sθ随风向角的变化规律,分析了六边形塔与四边形塔体型系数差异对塔身风荷载计算的影响。研究表明,风轴下六边形塔体型系数以60°为一个周期,体型系数最大值出现在10°和45°风向角下。在准确测定六边形塔体型系数的前提下,传统的四边形塔身风荷载计算方法仍然适用于六边形塔身风荷载计算。但在0°~15°风向角范围内,按照规范提供的体型系数计算六边形塔身风荷载偏于危险。     

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。     

2008年输电线路冰灾倒塔原因分析

文章通过对酒杯、鼓型和干字三类典型塔型在不同覆冰厚度及工况组合受力下的计算,深入地分析了2008年输电线路铁塔遭受冰灾以致倒塌的原因,分析计算结果与铁塔现场的实际破坏情况一致,总结出铁塔覆冰倒塌破坏的最主要原因在于导线覆冰过载及产生过大的纵向不平衡张力,最后提出了提高线路抗覆冰能力的建议及措施。     

特高压直流直线塔断线荷载分析

导(地)线断线严重影响输电线路的安全运行。针对特高压直流线路的特点,采用ABAQUS软件建立了分裂导线连续档断线模型。通过有限元分析,求得V型绝缘子串的摆幅、冲击荷载以及各相导线的断线荷载。通过与断线荷载理论计算结果比较可知:我国现有线路规程关于断线荷载的取值是合理的,按规程设计线路在一定程度上能够抑制倒塔事故的发生。