山区超高压线路新型杆塔设计研究

对于山区500 k V超高压线路,山地坡度大,铁塔呼称高易受边导线对地距离的控制,使得铁塔过高,线路造价也大大增加。以智圣—鲁中500 k V线路工程为依托,针对500 k V超高压单回线路在山区的特点,综合考虑绝缘子金具串型式、塔头规划、电磁环境、防雷性能、铁塔塔重、铁塔受力情况等各方面的因素,并重点借鉴干字型塔受力特点,设计了下字型直线塔。通过对下字型直线塔在山区地形、走廊紧张地区、单双回路分歧时、与其它塔型连接时适用性的分析,并与常规直线塔的技术经济比较,论证了在山区采用下字型直线塔时,超高压交流线路的设计更加安全可靠、经济合理。     

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。     

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.     

特高压耐张串悬链线形状计算的研究

特高压输电线路中耐张塔悬挂很重的耐张绝缘子串,导致该部分单位长度上的荷载远大于导线自身的单位长度上的荷载.特别是档距较短时,这些非均布荷载与导线自身荷载相比所占分量就更大.在这种情况下,计算导线应力、弧垂及线长时,必须考虑耐张串非均布荷载的影响,否则将产生不能容许的误差.将特高压耐张绝缘子串近似成悬链线形状对其进行有限元分析,并提出可以应用于工程设计中的解析法计算解决方案.该算法可计算耐张绝缘子串的悬链线弧垂,校验对地距离和铁塔电气间隙,也可精确计算耐张串绝缘子需要倒挂的片数,降低输电线路污闪几率.     

山区特高压线路大悬垂角解决方案的研究

架空输电线路常穿越高山大岭和跨越江河等艰难的地理环境,高差大、大小档距等会引起直线塔悬垂线夹的悬垂角过大,从而引起线夹出口处导线对单回路铁塔塔窗、双回路铁塔层间横担等的间隙距离不足的问题。通常特高压线路规划杆塔的水平、垂直档距等条件大于常规交流线路杆塔．因此大垂直档距出现的几率增多,大悬垂角问题更为严重。本文以1000kV浙福线工程的山区段线路设计方案为例,提出采用悬垂串偏挂来解决山区特高压线路大悬垂角问题的新方法,并给出挂点角钢多种组合及布置的新方式;对比解决大悬垂角问题的各种常规方法．本文进行了杆塔综合利用率和经济性能的比选,论证了悬垂串偏挂法在解决山区、大跨越等悬垂角问题方面具有节省工程造价和设计工作量的明显优势。