不均匀覆冰工况下直线塔失效预警技术

以某实际500 kV直线塔为例,基于覆冰监测终端的绝缘子串拉力测量系统对杆塔安全状况进行评估。本文提出了一种考虑两侧档距耦合作用的不均匀覆冰绝缘子串拉力计算方法,得到了多种覆冰工况下的绝缘子串拉力和倾角。通过有限元仿真进行验证,该方法误差不超过1. 98%。建立了直线塔的有限元模型,分析了不同重力载荷和沿线路方向不平衡力组合下的临界失效情况,制定了分级临界失效曲线。分析了不均匀覆冰下该直线塔临界失效的冰厚范围。本文结合工程实际,对覆冰区直线塔失效预警研究具有一定指导作用。     

耐张塔输电线路等值覆冰厚度计算模型在不均匀覆冰下有效性分析

受山区地形影响,输电线路可能存在大高差、大档差等特殊工况。为了分析输电线路覆冰在线监测系统中,耐张塔输电线路等值覆冰厚度计算模型在一些特殊工况下的准确性,采用有限元法建立多档距输电线路仿真模型,研究大档差大高差、大档差无高差、非大档差大高差以及非大档差无高差等工况下的输电线路等值覆冰厚度计算结果的准确性。对于大档差工况,当输电线路前后档距电线覆冰不均匀程度较小时,计算结果与平均等值覆冰厚度的相对误差较小;反之,计算结果与平均等值覆冰厚度的相对误差较大(如当小档距侧输电线覆冰厚度为30 mm,大档距侧输电线覆冰厚度为10 mm,计算结果与平均等值覆冰厚度的相对误差大于40%);对于非大档差工况,计算结果与平均等值覆冰厚度的相对误差在30%以内,对于非大档差无高差输电线路,计算结果与平均等值覆冰厚度的相对误差在20%以内。结果表明,不均匀覆冰下,大档差与否对等值覆冰厚度计算结果的准确性有直接影响。     

覆冰荷载下干字型耐张转角塔的非线性稳定性分析

为了研究覆冰荷载作用下转角塔的稳定性,以某电力设计院设计的220 kV干字型耐张转角塔为工程背景,利用数值分析软件建立铁塔的有限元分析模型。对结构进行特征屈曲分析,得到了铁塔的特征值屈曲模态,然后采用增量加载模式研究了不同覆冰厚度情况下该塔非线性稳定性,得到不同覆冰厚度下塔顶位移以及各杆件的受力情况。结果表明,覆冰和风作用下导地线的角度荷载对转角塔起控制作用,整体表现为压弯失稳破坏。给出了转角塔的失稳模式和破坏机理,研究成果可为转角塔抗冰灾设计提供有价值的参考。     

风力发电机覆冰预警技术研究

能源电力低碳化转型背景下,风电将成为第一大电源。风机覆冰会导致停机,是影响风电出力的重要因素,有必要开展风机覆冰预警技术研究。文中总结了贵州龙源新能源公司风机覆冰给风机运行带来的多方面影响,提出应从风电场高精度气象预测预警技术和风机部件覆冰在线监测技术开展风机覆冰预警技术研究。风机部件覆冰在线监测技术应重点监测风机叶片,监测预警技术包括视频监测法和人工观冰法和微波监测法等,其中视频监测法和人工观冰法已实用化,微波监测法前景较好。     

基于覆冰拉力监测系统的耐张塔线路等值冰厚计算模型

输电线路覆冰严重影响电网的安全稳定运行,准确监测线路覆冰情况具有重要的工程意义和应用价值.为了精准判断线路覆冰厚度,提出一种基于覆冰拉力监测系统的复合荷载作用下耐张塔线路等值冰厚计算模型,以在线监测终端监测拉力和角度为输入参量,计及耐张绝缘子串非均布荷载和风荷载影响,并修正重力方向荷载对计算模型加以改进.与雪峰山自然观...     

精细化气象要素下输电线路覆冰预测预警研究

南方地区冬季输电线路自然覆冰是线路运维难题和灾害预防课题,迫切需要提升该地区线路覆冰预测预警能力。文章在分析国内外输电线路覆冰预测模型及工程应用问题基础上,总结出精细化气象要素下基于统计-经验知识确定覆冰等级方法进而建立覆冰等级区划,再结合线路穿越自然环境的地形地貌及气象影响因素构建相应的具有较强泛化能力的输电覆冰预测预警模型,从而建立有效的线路覆冰预测预警工作机制。2年应用实践验证,该线路覆冰预测预警模型及工作机制能准确地预测预警线路覆冰状态及大幅提升线路覆冰灾害的预防能力和技术水平,从而为南方地区冬季预防和应对输电线路覆冰灾害提供技术手段,保障该地区输电线路在自然覆冰极端环境下稳定运行。     

500kV线路30mm重冰区耐张塔规划研究

以线路实际优化排位的统计数据为基本依据,根据沿线的地形、地貌和冰区划分,对贵州某500 kV输电线路30 mm重冰区耐张塔进行规划研究,并针对本工程特点规划了1种0°～10°的耐张塔。从施工图完成情况来看,杆塔规划成果比较合理,杆塔使用条件的利用率较高。     

覆冰荷载下输电塔的力学性能分析

选取500 k V输电线路典型设计中的5B-ZB1直线酒杯塔作为原型,建立输电塔的空间桁梁混合结构有限元模型。通过逐级增加覆冰厚度和设置材料密度的方法进行加载,分析了输电塔在各种荷载共同作用下的力学性能。     

输电线路覆冰失效分析

在输电塔线体系的设计过程中,导线和铁塔结构是分开进行设计的.由于对铁塔的纵向不平衡张力缺乏有效的计算方法,通常是根据规程取导线最大使用张力的比例进行校核.然而,不平衡张力是危害输电线路安全稳定运行的重要因素之一,精确计算由档距、高差和不均匀荷载引起的纵向不平衡张力有着重要的意义.文中应用梁单元和索单元对输电铁塔和导线建立整体单元模型,对输电塔线体系结构覆冰荷载进行有限元计算,分析了均匀覆冰荷载下铁塔的极限承载力,对在实测不均匀覆冰荷载下的倒塔失效原因进行了分析,指出了输电线路中的薄弱点,对铁塔提出了提高冰厚等级改造的建议.     

覆冰荷载下塔线体系的力学性能分析

介绍建立了一个耐张段内三塔四线体系的有限元模型,通过改变重力加速度来施加荷载的方式,分析了在各种荷载共同作用下塔线体系的力学性能。结果表明,相对于导地线自重来说,覆冰荷载对输电塔所起的作用越来越大,塔线体系相对于单输电塔更容易受到破坏。     

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。     

管理技术创新 电网更耐覆冰

正昭通地处滇东北高寒山区,每到冬季及次年春季,昭通大部分地区都会出现不同程度的冰雪凝冻天气,对输电线路的安全稳定运行带来不利影响。从2008年那场突如其来的冰灾开始,昭通供电局就不断探索如何在冰雪凝冻气候条件下保障电网安全稳定运行,通过管理、技术创新,综合治理,不断提高电网防冰抗冰能力。管理创新:严把电网建设质量关     

输电线路覆冰预警一体化应用平台研究

通过建立通用的数字化输电线路模型和统一的数据库格式,采用嵌入式技术构成一体化应用平台来运行不同的厂家的预警分析软件,使多个厂家开发的预警分析软件能够协调运行,不同厂家生产的监测终端可以同时接入到一体化应用平台。进而可以根据需要选择不同的预警分析模块,向用户提供统一的应用界面。     

基于覆冰增长速度的覆冰在线监测系统动态预警方案研究与探讨

以覆冰在线监测系统的预警方式为对象,提出基于覆冰增长速度的动态报警方式,根据覆冰增长速度结合气象预报推算得出覆冰达到设计值所需的预警时间,从而对覆冰进行动态预测,为启动融冰措施提供依据.     

输电线路覆冰监测及预警探讨

阐述了输电线路覆冰监测系统的原理、功能和特点,以及在电力系统中应用的可行性和必要性.对目前在输电线路覆冰监测应用中存在的技术和管理问题进行了探讨,提出了解决办法.     

输电线路覆冰在线监测及预警技术的国内外研究现状

分析了新时期覆冰监测技术研究的必要性,介绍了国内外现有覆冰监测技术的原理、分类及其优缺点,并对输电线路覆冰过程的数学模型及其适用性进行了归纳.总结了覆冰在线监测领域出现的新技术和研究热点,指出基于实测数据的覆冰过程建模方法和光纤传感技术是这一领域值得关注的研究方向.     

塔线系统在大风覆冰条件下的受力分析

在大风覆冰等恶劣气候下,输电线路容易出现相间短路以及机械荷载过大等多种事故。利用清华大学研制的模拟实际线路的多档距组合动态程序,讨论了线路在出现大风风偏、脱冰跳跃以及舞动时的受力特性。仿真结果显示,在恶劣天气下,水平排列线路的相间距会急剧减小,容易出现相间放电,而采用V型绝缘子串能够有效减少风偏事故;同时,导线的张力与绝缘子的张力与风速、覆冰厚度关系密切,在线路设计中需要对此进行相应的考虑。最后,对张家口地区6条线路进行模拟计算,计算结果显示,张家口地区线路在冰风天气下不会因相间距过短而出现事故。     

超高压输电塔在覆冰断线作用下的动力响应

以某500 kV典型输电线路的塔-线体系为模型,借助非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA,在不考虑导线与地面碰撞接触的情况下,模拟不均匀覆冰工况下,四分裂子导线同时断裂、相继断裂两种工况下,断线冲击荷载对输电塔的动力效应.分析结果显示,塔头上的应力和位移动力效应明显,采用拟静力法计算断线冲击荷载是偏于不安全的.     

一起覆冰引起的输电线路耐张线夹断裂原因分析与防范

针对一起输电线路耐张线夹断裂的事故原因进行了深入分析,通过现场的覆冰观测、实验室外观检查、尺寸测量、结构解剖与断口微观检测,发现线路覆冰厚度超过设计值和耐张线夹压接不到位共同导致了耐张线夹的断裂,在原因分析的基础上提出了有针对性的防范措施。