紧凑型输电线路复合绝缘子风偏变形分析

紧凑型输电线路有利于提高线路的输送能力和压缩输电走廊。由于这种线路广泛应用V形绝缘子串来控制导线的风偏摆动,因此,有必要关注V形绝缘子串的风偏受力情况。利用有限元软件建立了750kV紧凑型线路V形复合绝缘子力学模型,计算分析了不同夹角下V形串受力变形情况,并将计算结果与实测结果比较,验证了该计算手段的有效性。在此基础上,研究了750kV紧凑型输电线路V形绝缘子串在不同安装夹角下的风偏位移随载荷的变化,讨论了V形复合绝缘子屈曲变形的特征。     

基于安全防护的500kV紧凑型线路V型绝缘子串受力特性分析与研究

V型绝缘子串是紧凑型输电线路的重要组成部分,能够有效地缩短串长的垂直高度以及减小导线悬挂点风偏范围。采用二分法,对V型绝缘子串的力学模型进行数值计算,研究了500 kV紧凑型线路V型串夹角变化过程中导线悬挂点水平位移、垂直位移、受压串轴向压缩量以及受压串最大应力随风速的变化关系,从控制最大应力的角度,对V型串夹角进行优化,得到V型串夹角最优值。并根据V型绝缘子串受力特点提出相关防护措施。     

500kV线路绝缘子串风偏跳闸故障分析及对策

为确保送电线路的安全运行,对500 kV直线塔绝缘子串风偏导致的线路跳闸故障进行深入分析。针对500 kV龙平甲线、500 kV马百线跳闸故障,根据故障录波图、行波测距等资料,结合天气情况、线路周围地形地貌、植被损坏及杆塔结构特点等,对故障情况、放电通道以及大风情况下直线塔绝缘子串风偏角、塔头间隙进行分析。结果表明,垂直档距与水平档距比值较小的直线塔,绝缘子串的风偏角较大,在大风情况下绝缘子串发生风偏容易造成导线与铁塔的间隙距离小于工频电压放电距离,从而导致线路跳闸。最后从设计、改造和运行等方面提出了相应的对策及建议。     

V形绝缘子串的受力与摆动分析

线路用Ｖ形绝缘子串，所受的风载荷与垂直荷载的合力，通常考虑由迎风侧一串单独承受，另一侧按不受力考虑。如合力作用线与垂直线的夹角（暂称风偏角）超过Ｖ串夹角之半时，认为不适用。此文分析了当超过上述条件时，背风侧绝缘子串的受力情况与迎风侧绝缘子串风偏角允许增大的情况。     

110～220kV线路瓷瓶串更换为复合绝缘子后的摇摆角校验

近年来许多单位把 1 1 0kV或 2 2 0kV线路的瓷瓶串更换为复合绝缘子悬垂串 ,由于后者较前者轻 ,风偏摇摆角将增大 ,造成上端的防鸟装置或均压环碰撞横担而受损 ,或下端带电导线离塔身安全距离过小而发生闪络 ,对水平档距小的线路影响更甚。因此在原为瓷瓶串设计的结构上更换为复合绝缘子悬垂串时必须作风偏摇摆角的校核。复合绝缘子悬垂串摇摆角主要与气象条件、前后杆塔的档距、导线悬点的高差、导线和复合绝缘子悬垂串重量、导线直径和比载及应力有关、以首片大伞或上均压环不碰横担以及带电部分与接地部分之间的安全距离 (分运行电压、…     

脉动风作用下特高压绝缘子串的风偏特性

特高压线路比较低电压等级线路来说,具有绝缘子串更长,地理跨度更大,绝缘子串的动态风偏特性将更为突出的特点。建立了4档绝缘子串-导线整体数值模型,模拟了脉动风的风速时程曲线,通过改变风速、垂直荷载、导线型号和单/双联绝缘子串等因素,系统地研究了脉动风作用下特高压线路绝缘子串的风偏特性。结果表明：不同条件下特高压线路风偏角脉动响应系数β大致在1.1~1.2变化。风速一定时,绝缘子串风偏角随着导线截面增加而减小,在进行特高压线路绝缘子串风偏角计算时,双联复合、盘形绝缘子串可以简化为对应型号的单联复合、盘形绝缘子串。     

倒V型绝缘子串受力分析及应用建议

在调爬技改工程中,顺线路方向倒V型绝缘子串具有一定优势。新建特/超高压线路的合适地段采用倒V串,可以达到减小横担长度、缩减塔头尺寸的目的。对倒V串的受力分析计算方法进行探讨,并以特高压直流线路目前常用的1 250 mm~2导线为例,计算倒V串绝缘子在不同工况下的线夹握力及绝缘子串强度,分析张力取值、垂直档距、绝缘子串夹角等因素的影响,提出倒V型绝缘子串的使用条件。     

新疆输电线路绝缘子风偏角影响因素分析

新疆地区输电线路风偏跳闸率高于全国平均水平, 强风是造成风偏闪络的主要原因, 同时大量复合绝缘子的使用使得风偏闪络频发。风偏放电的影响因素有风速、风压不均匀系数、风与导线夹角、输电线路的参数等, 通过对这些因素的逐一分析, 明确了风速、风压不均匀系数和垂直档距对绝缘子风偏角影响较大。线路设计时, 风速的选择很重要。而直线杆塔绝缘子串加装重锤防治风偏效果并不明显。     

直线转角塔L形绝缘子串夹角取值分析

L形绝缘子串作为减小线路走廊宽度及防止导线风偏的有效方式在工程设计中广泛采用。线路设计规范未明确L形绝缘子串夹角如何取值,且L形绝缘子串受力较为复杂,背风侧的绝缘子串易受压,为了保证L形绝缘子串安全运行,基于V形绝缘子串的受力分析,提出了L形绝缘子串夹角取值的方法,并用工程实例说明了L形绝缘子串夹角取值的详细过程。实例计算结果表明,所提出的L形绝缘子串取值方法能够保证L形绝缘子串在顺风及逆风情况下的受压满足规范要求,能够保证L形绝缘子串的安全稳定运行。     

线路改造换用复合绝缘子应进行风偏校验

若杆塔垂直、水平档距较小,在线路改造换用复合绝缘子时,应对复合绝缘子串的风偏情况进行校验,防止发生风偏跳闸故障.文章分析了影响绝缘子串风偏角大小的主要因素,并通过110kV线路瓷绝缘子换用复合绝缘子改造实例,讨论了绝缘子(串)风偏校验的过程.     

特高压长串绝缘子对风偏计算的影响研究

输电线路的风偏角计算所采用的都是刚体静力学模型。为了简化计算,该模型将绝缘子串和导线假设为刚体,风吹时绝缘子串不发生任何弯曲或变形。特高压线路的绝缘子串较长,风吹时其链式弯曲程度较低电压等级输电线路的绝缘子串要大,需要研究其对线路风偏角的影响。通过数值仿真计算和风偏模拟验证试验得到的结果表明,特高压线路采用棒型绝缘子可不考虑绝缘子链式弯曲的影响,但采用盘形绝缘子串,当绝缘子串两端相邻的导线悬挂点高于其自身时则需考虑,即按现有方法计算出绝缘子串的水平位移,并加上由链式弯曲引起的偏差值,否则将来可能存在特高压线路塔头部位风偏故障的隐患。     

500 kV输电线路悬垂绝缘子串风偏闪络的研究

近年来,500 kV输电线路风偏闪络事故频繁发生,其频率已超过电力系统安全运行可接受的限度。按照标准设计的输电线路在实际运行中应该是安全的,但自从500 kV 输电线路第2代杆塔投入使用以来,风偏闪络事故的发生率逐年上升,这在理论上分析是不合理的。文章从500kV输电线路悬垂绝缘子串的风偏角计算模型入手,对风偏角计算 所采用的静态受力平衡算法存在的问题进行了详细分析,给出了一种最大风偏角的修正方法;在确定杆塔与导线之间最小空气间隙时,传统做法是通过复杂的几何作图来估算,文中通过在杆塔计算模型中引入笛卡儿二维坐标系使计算更为简洁方便,且提高了准确度;最后对目前风偏现象研究中存在的几个主要问题进行了详细分析。     

串长及布置方式对高海拔覆冰绝缘子串直流冰闪电压的影响

高海拔覆冰地区绝缘子选择是特高压直流输电工程面临的技术难题之一,国内外对此研究甚少。该文在人工气候室模拟高海拔和覆冰环境,试验研究了XZP-210直流绝缘子串在轻覆冰时的冰闪特性,分析了冰闪电压与串长和布置方式的关系。结果表明：在不同污秽程度和气压下,轻度覆冰绝缘子串的正、负极性直流闪络电压与串长基本呈线性关系,但存在小于10%的非线性度,且污秽越严重或气压越低,非线性度越小;绝缘子串的布置方式对冰闪电压有明显影响,水平布置时冰闪电压最高,V型串次之,垂直串最低;气压对水平布置的绝缘子串冰闪电压影响最为严重,V型串次之,悬垂串最小。     

输电线路大风停运概率计算方法

如何进行大风故障预警及停运概率的准确计算,对于提高电力系统预防风偏闪络和断线停运的能力具有积极意义。基于绝缘子风偏计算模型和极端风速的g-h分布模型,提出了电网大风停运概率计算的新方法。该方法首先通过绝缘子风偏模型计算风偏角和最小空气间隙,并建立了小空气间隙和风偏故障概率的线性函数关系;进而提出基于g-h分布的大风灾害下电力线路的断线概率计算方法。安徽电网的实际数据的计算结果证明了方法的有效性。因此建立有效的风偏计算模型和大风分布模型对预防大风停运具有重要作用。     

电力微气象风偏灾害监测预警技术及系统实现

风偏灾害是影响输电线路安全运行的主要因素之一,风偏灾害监测预警系统对线路安全运行至关重要。通过计算悬垂绝缘子串风偏角和绝缘子串底部至杆塔的最小空气间隙距离,提出了基于最小空气间隙距离的风偏灾害预警方法。考虑到微气象因素对风偏的影响,提出了4种不同的数学模型对风偏角进行预测,使预警更加准确。最后,通过C#编程搭建了风偏灾害预测预警系统平台,并通过实例数据验证了系统的可行性和有效性。     

500kV输电线路风偏跳闸的分析研究

为预防和减少风偏跳闸 ,分析了 2 0 0 4年六七月华中地区连续发生的风偏跳闸现象 ,发现故障放电发生区域及时段均有强风伴有大或暴雨 ,杆塔构架或金具和导线均有路径明晰的电弧烧痕 ;重合闸均不成功 ,强风消失后均试送成功。分析认为风偏放电的主要原因有①强风使导线风偏角过大 ;②暴雨降低空气间隙的放电电压 ;③设计对恶劣气象估计不足。因此对发生了故障的线路 ,耐张塔跳线加装跳线绝缘子串和重锤 ,直线塔的绝缘子串加装重锤 ;对已调爬或换装了加长型合成绝缘子的交直流线路则结合所在区的气象条件全面校核风偏间隙 ;对档距中的树木、边坡等亦应校验风偏。     

悬垂绝缘子串动态风偏角有限元分析

有别于传统的刚性直杆静力学法, 利用有限元方法计算悬垂绝缘子串在脉动风作用下的风偏角,首先模拟考虑空间相关性的脉动风速时程并转换为风荷载时程; 然后利用梁单元模拟输电塔钢结构杆件, 杆单元模拟悬垂绝缘子串, 索单元模拟输电线, 建立塔- 绝缘子串- 输电线的有限元耦合模型。使用逐步积分法计算平均风激励、一致脉动风激励、不考虑塔- 线耦合的脉动风激励和考虑塔- 线耦合系统与空间相关性的脉动风激励4 种情况下悬垂绝缘子串的最大风偏角度, 并与传统的静力学方法对比。分析发现, 传统的静力学方法忽略了体系的动态响应, 使风偏角偏于不安全; 考虑塔- 线耦合体系与空间相关性的脉动风激励的模型能够综合各种因素, 得到较为合理的风偏角。     

500kV架空输电线路风偏数值模拟研究

采用数值模拟方法来研究500kV超高压输电线路在随机风荷载作用下的风偏问题.具体步骤是:采用考虑随高度变化的Kaimal风速谱和Davenport相干函数,并结合谐波合成法数值模拟线路风场;在ANSYS有限元软件中建立不同档距的输电塔线体系的有限元模型,用ANSYS有限元软件分别对模型进行时程分析,分析结果显示档距对悬...     

风荷载调整系数在风偏角计算中的研究分析

近年来风偏事故的频繁发生致使输电线路经常停运,严重影响了电网的安全运行.因此一些学者经过分析认为:在输电线路设计时,风偏角计算中不考虑风的动力特性,即风荷载调整系数取值为1是不合理的.针对上述问题利用有限元软件对不同风速、不同档距下的悬垂绝缘子串的风偏角进行时程分析,并在风偏角计算公式中引入风荷载调整系数,结合有限元分析的结果给出风荷载调整系数在不同风速和不同档距下的取值,为输电线路的设计提供参考.