重覆冰区线路不均匀脱冰的不平衡张力计算

重覆冰区线路覆冰后不均匀脱冰产生不平衡张力,严重时可发生倒塔事故,为此在设计中计算不平衡张力,合理确定重覆冰区杆塔荷载具有重要意义.以浙北福州1 000 kV交流线路工程为依托,分析特高压线路不均匀脱冰过程,采用等线长法计算模型,引入“扫描二分法”改进迭代算法,开发设计软件以实现对不均匀脱冰产生不平衡张力的高效精确计算.通过计算,对影响不平衡张力的绝缘子串长、导线型式、档距配置、高差、脱冰率等因素进行敏感性分析,验证计算结果并发现抑制重覆冰区不均匀脱冰的方法,从而减小不平衡张力,合理设计线路在重覆冰区的杆塔荷载,增强线路抗冰能力.对于不均匀脱冰影响很大的孤立档,建议考虑不均匀脱冰模式下的不平衡张力,加强耐张塔设计.     

中、重冰区直线杆塔静态不平衡张力分析

2008年1-2月期间,50年一遇的低温、持续的极端天气造成了湖南、江西、浙江大量的直线杆塔串倒[1][2].这主要是因为耐张段内的连续档内的档距、高差相差悬殊,一侧覆冰而另一侧少冰或无冰,直线杆塔两侧产生了沿线路方向的不平衡张力[3～8].不平衡张力计算通用三种不同的力学模型,利用MATLAB程序实例模拟分析导线档距...     

特高压直流输电线路直线塔重覆冰不平衡张力计算

首先针对不平衡张力经典算法中存在的收敛速度慢、收敛于非正确解等问题提出解决办法,然后计算某实际±800 kV特高压直流输电工程中的某一实际耐张段在不同覆冰厚度情况下的不平衡张力,并与规程中的不平衡张力取值进行比较。结果表明,在重冰区直线塔两侧存在大档距、大高差或者直线塔靠近水汽丰富的地区时,应在规程取值的基础上适当提高不平衡张力系数,增强线路抗冰能力。最后给出了适用于该工程的不平衡张力系数。     

重覆冰区特高压输电线路路径选择

特高压输电线路所经过的路径海拔高度、走向以及区域内的微地形微气象等条件,会对导地线覆冰情况产生严重影响。通过计算分析在重覆冰工况下,特高压输电线路的大高差、大档距、大小档以及耐张段长度对不平衡张力的影响,并分析了污秽对覆冰绝缘子串电气性能和杆塔塔头尺寸的影响。计算表明,重覆冰对特高压输电线路安全性和经济性的影响较高压、超高压线路更大。最后对特高压输电线路路径的选择提出了相应的具体措施。     

特高压交流输电线路重覆冰区地线支架设计研究分析

根据重覆冰地区线路工程的设计经验和数据分析,对正在设计的特高压交流输电线路重覆冰区脱冰跳跃特性进行了研究。分析了不同档距、不均匀覆冰时的导地线静态和动态的接近情况,提出了特高压交流输电线路重覆冰区导地线的脱冰跳跃分析结论及重覆冰区杆塔地线支架布置要求,为后续工程设计提供参考。     

中冰区输电线路悬垂塔地线不平衡张力取值研究

采用“等线长法”计算中冰区悬垂塔地线在不均匀覆冰下不同档数、档距、高差、档距差、串长和应力情况下的不平衡张力,并结合具体工程实例,分析现有规程规范的局限性。结果表明：对于地形条件较差的山区线路,不均匀覆冰下中冰区地线不平衡张力比较容易超规程限值,且不平衡张力受中间档档距差或高差的影响较小,受档距或连续变化档距差的影响较大;为减小输电线路纵向不平衡张力,应缩短耐张段长度或减少档数,缩小使用档距,增加悬垂串长或电线应力,均匀分布档距;由于提高地线纵向不平衡张力百分数对塔重和工程造价的影响较小,建议15 mm中冰区悬垂塔地线不均匀覆冰下不平衡张力提高至40%,20 mm中冰区提高至45%。     

超／特高压交流同塔多回输电线路覆冰不平衡张力分析

根据超／特高压交流同塔多回输电线路的导地线型号及绝缘子串参数建立线-串有限元模型,分析了不均匀覆冰随耐张段档数的变化规律,不同挂点高差模式对不均匀覆冰不平衡张力的影响,给出了不均匀覆冰不平张力的分析计算方法。对超／特高压交流同塔多回输电线路导地线挂点不均匀覆冰不平衡张力随覆冰率的变化规律进行分析,给出了定量的计算结果。在此基础上,建立塔-线-串耦合的三维有限元模型,考虑铁塔变形对不均匀覆冰不平衡张力的分析,将计算结果与线-串有限元计算结果进行对比分析。根据有限元分析给出超／特高压交流同塔多回直线塔,导、地线不均匀覆冰不平衡张力百分比取值,一般情况下导线取为10％、地线取为20％,如果从经济性考虑,对同塔不同电压等级可以取不同的不平衡张力百分比,1000kV导线取7％,500kV导线取10％,地线取20％。     

关于特高压输电线路直线塔纵向不平衡张力取值的探讨

1 000 kV交流特高压及±800 kV直流特高压输电线路在相分裂导线根数、绝缘子串长等方面与我国已建的500 kV交、直流超高压输电线路有较多的差别,这些变化将有利于减小直线杆塔纵向不平衡张力,降低杆塔重量。但过小的纵向不平衡张力会削弱杆塔的纵向刚度,对防止串倒很不利。文章针对特高压输电线路的特点,对直线杆塔纵向不平衡张力合理取值进行了探讨。     

重冰区特高压酒杯型钢管塔设计及试验

ZB1酒杯型钢管塔是我国第1基应用于重冰区线路工程的特高压单回路铁塔。整塔采用钢管结构,仅在地线顶架采用角钢。钢管最高材质为Q345,全部采用插板和锻造法兰联接;在ZB1塔结构设计过程中,对杆塔塔型优化、节点构造、埃菲尔效应、钢管构件杆端弯矩等进行了研究,完善了铁塔设计。ZB1酒杯型钢管塔成功地通过了真型试验,表明我国特高压杆塔尤其是重冰区杆塔在设计、加工等环节有了可靠保障,可在特高压工程中进一步应用。     

特高压直流线路在30 mm重冰区的导线方案选择

重冰区线路投资巨大,其导线方案对技术经济指标有很大影响。根据向家坝-上海±800 kV 特高压直流输电线路建设要求,结合重冰地区环境恶劣、交通困难、人烟稀少等特点,对30 mm覆冰地区的特高压输电线路导线方案进行了探讨,建议在重冰区可适当减少导线分裂根数,以降低工程投资。     

输电线路导线不均匀覆冰时不平衡张力的影响因素分析

输电线路导线不均匀覆冰会使导线产生不平衡张力,进而造成铁塔倒塌、塔头破坏、导线损坏等事故。本文以湖北超高压公司宜昌超高压局所辖的三峡右2—蔡家冲Ⅰ回500 kV输电线路作为研究对象,分别从不均匀覆冰杆塔档数、档距、相邻档的高差及悬垂绝缘子串长度等方面分析计算各因素对1个耐张段内一相导线所受不平衡张力的影响。结果表明,导线不均匀覆冰导致其所受的不平衡张力随档距的增加而增大,而随悬垂绝缘子串长度及相邻杆塔高差的增加而略有减小,不均匀覆冰档的档数对不平衡张力的影响具有随机性。根据结论,对中(重)冰区架空线路设计提出建议。     

一种求解架空输电线路单端覆冰下不平衡张力的方法

采用简支梁理论与"等线长法"模型,提供了一种求解架空线路单端覆冰下不平衡张力的方法,与现有技术相比,提出了连续档单端覆冰下档距变化量Δlk的计算公式。通过与ANSYS软件数值仿真结果对比,该文方法能准确计算出电线单端覆冰情况下的不平衡张力及形态分布。文章还分析了覆冰故障实例,运用该文方法的计算结果与现场情况基本吻合,且导线脱冰、地线单端覆冰下导地线最小接近距离小于现有规范要求值,在大高差的线路设计中,应校验此种情况下的间距。该文计算方法既能满足工程精度的要求,又能形成简便实用的计算程序,适用于工程实际计算,用于指导塔头的设计,提高线路抗冰能力。     

20mm重冰区500kV同塔双回输电线路设计

以国内首条20 mm重冰区500 k V同塔双回线路——茂茂线为依托,利用数值模拟方法对各种脱冰工况下导线脱冰动力响应进行研究,得出了导线脱冰跳跃高度和横摆距离工程实用化公式,并总结出脱冰过程中杆塔动力荷载变化规律。在此基础上对20 mm重冰区500 k V同塔双回线路路径选择、绝缘配置、塔头尺寸控制条件、铁塔荷载和铁塔型式等方面进行研究,基本理清了重冰区同塔双回线路的设计方法和思路,可为后续重冰同塔双回线路设计提供重要参考。     

双分裂导线在500kV重冰区线路中的应用

为了在广东电网500 kV坪石-曲江送电线路的30 mm及50 mm重冰区选择满足技术要求且经济合理的导线截面和分裂型式,从输送容量、电磁环境、机械特性及工程投资等方面系统地介绍了该线路的导线选型论证.计算结果表明,采用双分裂大截面导线,电磁环境干扰值能满足规程要求:机械性能上,双分裂导线方案明显优于四分裂导线方案,并...