受风荷载控制的杆塔结构体系可靠度分析

受风荷载控制的杆塔结构可靠度可近似代表直线型杆塔结构的可靠度。在分析杆塔构件可变荷载效应与永久荷载效应比值范围的基础上, 用JC 法计算了我国500 kV 线路杆塔构件可靠度, 不考虑和考虑风荷载调整系数时分别为2.45 和2.85。考虑杆塔相邻节间主材构件的统材和杆塔的高度, 得到我国500 kV杆塔结构体系失效模式数为3～5。近似假设杆塔主材构件可变荷载效应与永久荷载效应同比例增加, 用串联结构体系Ditlevsen 算法计算了500 kV 线路杆塔结构体系的失效概率。计算表明: 我国输电线路杆塔结构的可靠度低于建筑结构可靠度, 在今后杆塔结构设计, 尤其是特高压杆塔结构设计中宜适当提高设计标准。     

500 kV输电线路杆塔结构的可靠性分析

采用一次二阶矩法对不同时期的500 kV线路进行了可靠度校准,并采用Ditlevsen算法计算了杆塔结构体系的可靠度,对实际的杆塔失效概率进行了统计分析。根据结构构件的可靠度计算结果,分析了我国不同历史时期设计的500 kV输电杆塔的可靠度水平;理论可靠度计算与实际失效概率统计结果表明,我国500 kV输电线路杆塔结构的可靠度水平在不断提高。     

500 kV输电线路基础沉降铁塔的可靠度分析

以存在地质隐患的500 kV张恩输电塔线体系为研究对象,以基础沉降及随机风荷载为影响因子,基于矩方法计算塔线体系的可靠度。采用梁单元及悬链线索单元对输电塔、导线和绝缘子进行模拟,建立塔线耦合体系的三维有限元模型,基于等效随机静风荷载模型,利用统计矩点估计法求解前4阶统计矩,计算塔线体系的可靠度。其结果表明基础沉降对杆塔可靠度影响较大,特别是在考虑随机风荷载作为不利荷载组合时,其可靠度降低,表现为轴压失效和偏压失效,与耐张塔的构件失效模式一致,说明可靠度分析方法的可行性。结合输电线路的变形监测,深入研究地质灾害伴随的荷载随机性及变异性导致杆塔受力的不确定性,以更准确描述输电线路结构体系的可靠性和安全性。     

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。     

基于ANSYS/PDS的覆冰荷载下高压输电塔可靠度分析

以2008年初南方雪灾致输电塔倒塌为背景,用现有输电塔设计规程作为标准,建立了某输电线路的一塔两线体系精细化有限元模型.考虑输电塔构件尺寸、材料性能及输电塔本身所受荷载的随机性,采用蒙特卡罗有限元法(ANSYS/PDS)进行可靠度设计,分析计算了覆冰厚度4种工况下输电塔的可靠性.结果表明:随覆冰厚度的增加,输电塔的失效概率随之迅速增大;输电塔的强度失效概率远大于刚度失效概率,覆冰荷载是造成强度失效的主要原因,而风荷载是造成输电塔刚度失效的主要原因;如果参考建筑结构构件的目标可靠度指标,现有输电铁塔在目前设计覆冰条件下并不能满足要求.     

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。     

基于JC法的输电塔轴心拉压构件可靠度分析

为分析输电杆塔构件可靠度水平,以输电塔常见轴心拉压构件为研究对象,确定了可变荷载效应与永久荷载效应的比值,并采用JC法对其可靠度进行分析。结果表明,JC法简单有效,将其利用于可靠度分析切实可行;轴心拉压构件的可靠度与荷载效应比呈现典型负相关;2.0和4.0的荷载效应比,分别是可靠度指标衰落的控制点。研究结果可用于指导输电塔构件设计工作。     

龙卷风作用下500kV输电铁塔强度分析

基于龙卷风风场的半经验公式模拟龙卷风气旋结构,以典型的5A-ZB3型500 kV输电铁塔为研究对象,计算龙卷风沿平行路径从输电铁塔旁边通过时,输电铁塔上的风载荷,并研究龙卷风载荷作用下铁塔的杆件受力情况。研究结果表明:在龙卷风作用下,铁塔将受到较大的竖直向上的风载荷作用,输电铁塔整体发生弯拉扭组合变形,导致输电铁塔失效的主要形式是扭转变形。     

110kV输电线路铁塔电场计算及仿真研究

准确计算110kV线路铁塔附近的合成电场强度,可以为110kV线路铁塔的设计布局和环境评估提供参考。本文根据110kV猫头塔实际结构,建立了铁塔附近三维电场计算模型。基于有限元法计算了110kV输电线路铁塔附近的的电场分布,分析了铁塔对其附近电场环境的影响,并讨论了影响电场计算结果的因素。研究结果表明,该方法能够有效地分析110kV输电线路铁塔的电场分布,具有较高的计算精确度,对110kV输电线路铁塔的优化设计具有一定的参考意义和实用价值。     

应用三维频域电场计算方法确定高压输电线路铁塔ADSS光缆的悬挂位置

介绍了将三维频域电场计算方法应用于高压输电线路铁塔附近三维工频电场计算，通过对500kV输电线路6种不同铁塔结构附近的三维工频电场分布的测量，确认了所用方法的有效性。应用上述方法对河北南网220kV输电线路10种和110kV输电线路18种不同铁塔结构附近的三维工频电场进行了详细计算和分析，获得了各种铁塔附近三维工频电场的空间分布，找出了适于ADSS光缆悬挂的低场强空间。该研究成果已用于指导河北南网多条高压输电线路铁塔ADSS光缆悬挂位置的选择。     

地质灾害对超高压输电线路杆塔杆件失效影响分析

地质灾害容易导致输电线路杆塔基础发生移动和变形,造成杆塔结构失效甚至损毁,严重影响输电线路的安全稳定运行。针对地质灾害导致的某500 k V杆塔结构受损问题,提出一种基于第四强度理论的判断杆件失效的方法,可准确判断杆件失效部位和失效程度。利用ANSYS软件建立杆塔精细化有限元模型,施加地质灾害下各工况塔基约束条件,基于失效判据对杆塔应力进行分析。结果表明:塔基沉降量达29 mm时,塔腿上横隔面交叉材屈曲失稳;沉降量达76 mm时,塔腿主材失效。塔基沉降和倾斜对杆塔破坏最为严重,塔基侧滑对杆塔影响较小。根据塔材失效的特点,提出杆塔结构加固及灾害监测与预防的建议,结合工程实际,为地质灾害下杆塔的稳定性分析及处理提供一定的指导作用。     

特高压交流输电线路铁塔质量计算

在新建工程的可研和初步设计阶段,从新的设计条件出发推算铁塔质量,可以帮助完成杆塔选型和规划、路径比选、杆塔优化排位等,对提高概算准确性、节省工程造价具有重要意义。为此在特高压直流输电线路铁塔质量分析计算的基础上,对荷载更大、塔头布置形式多样化的特高压交流输电线路铁塔质量进行深入研究,并推广至500 kV超高压交流输电线路领域。采用“1 000 kV浙福线工程”及“500 kV铁塔通用设计”中不同塔型、呼高所对应的质量数据样本,建立回归分析数学模型,使用Matlab软件得到质量计算关系式。将计算结果与实际铁塔质量作比较,进一步验证了该方法及公式的准确性和适用性。对于重覆冰区线路,则应考虑导地线脱冰跳跃时产生不平衡张力的影响,修正和补充质量计算关系式。     

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...     

500kV输电线路带电作业进出等电位方法研究

介绍了等电位作业法工作原理,分析了500kV输电线路不同带电作业方法的特点。针对500kV直线塔中相导线和500kV同塔双回耐张塔结构特点,研制了专用的导线滑车架及地线滑车,探讨出滑车架配合自起降装置进出等电位的新方法,安全高效完成500kV输电线路特殊工况下带电检修作业,保障电网安全稳定运行。     

500kV同塔四回路生态环境影响分析

分析了500 kV同塔4回路传输线的电磁场及其对生态环境的影响。首先分析了传统的等效电荷法及其缺点,在此基础上构建了500 kV同塔4回路传输线电磁场的二维有限元模型,利用该模型可准确分析500 kV同塔4回路传输线周围的电磁场强度。针对2种常见的同塔4回路塔型(垂直塔和水平塔),分别选取4种相序排列加以分析。分析结果表明,500 kV同塔4回路全相序逆排列能明显降低其电磁场对生态环境的影响,分析结果为传输线路的规划和设计提供了参考。     

地沉降工况下杆塔应变实时监测与失效预警技术研究*

地壳运动、地沉降等因素会引起杆塔地基发生变化,严重影响输电线路运行的安全性。本文以地基沉降下某500 kV危塔为研究对象,建立精细塔-线系统有限元模型,通过仿真模拟实际地基沉降工况下杆塔应力分布情况,确定沉降杆塔上的薄弱构件并安装应变监测系统。结合多种工况下有限元仿真结果,验证了仿真结果的可靠性,获得杆塔临界失效情况下对应的测点应变变化裕度,根据系统实时监测结果对杆塔失效进行预警。结合工程实际应用,对判断地基沉降工况下杆塔的稳定性具有一定的指导作用。     

研究实施中的500kV同塔双回紧凑型输电线路

介绍了研究建设500kV同塔双回紧凑型输电线路目的意义，给出了三峡输变电工程工业性试验项目－政平至宜兴500kV同塔双回紧凑型输电线路的实施方案，并指出了推广该成果能取得的社会效益和经济效益。