A New Principle of Fault Identification of on the Same Tower Based on Traveling Wave Reactive Powers

In order to improve the reliability of fault identification of the double-circuit transmission lines on the same tower, a new algorithm for fast protection of double-circuit transmission lines on the same tower based on the reactive powers of traveling wave is proposed. With the implementation of S-transform, the initial traveling wave reactive powers are calculated and the change characteristics of reactive power under different fault conditions are studied. The protection criterion is constructed by analyzing the ratio of the reactive powers of the same end on double-circuit transmission lines and the ratio of the reactive powers at both ends on the same line. According to the ratio of reactive power on the same side of the line and both ends of the same line, it is possible to identify whether the faults of the double-circuit line of the same tower occurred in or out of the protection zone. A large number of simulation results show that the protection performance is sensitive and reliable, and quick to respond. The criterion is simple and is basically not affected by fault initial angles, fault types, and transitional resistances.

双柱悬索拉线塔风致倒塌易损性分析

作为风敏感结构,双柱悬索拉线塔在强风荷载作用下易遭受不同程度的损伤甚至发生倒塌破坏,因此,有必要对其进行风灾易损性分析。为此,本文提出一种双柱悬索拉线塔风致倒塌易损性分析方法。首先,考虑结构参数的不确定性,基于拉丁超立方抽样建立双柱悬索拉线塔不确定性模型,完成所有样本模型的非线性静力推覆分析;然后,利用B-R准则和对数正态分布函数拟合得到双柱悬索拉线塔倒塌易损性曲线;最后,研究风向角和拉线初张力对结构倒塌易损性曲线的影响。研究结果表明:相较于确定性倒塌分析,不确定性倒塌分析能够更好地评估双柱悬索拉线塔的抗风承载能力;风向角对双柱悬索拉线塔的倒塌易损性影响较大,结构的最不利风向角为45°,当基本风速小于56.5 m/s时,结构在任一风向角下的倒塌概率都很小;拉线初张力对结构倒塌临界风速无影响,但对立柱顶点位移易损性曲线影响较大;增大拉线初张力,左右侧立柱的顶点位移易损性曲线均向左移动,且其对背风侧立柱的影响更大。

铝带轧机卷取塔形问题及其改进措施

文章详细介绍了铝带冷轧机卷取的一种典型塔形现象,经过系统性分析,排除关联因素后,最终查出塔形现象产生的根本原因。对主要问题根源采取措施后,最终解决了塔形问题,保障了设备的正常生产状态。

高压送电线路耐张塔跳线三维建模及计算

本文对高压送电线路耐张塔的三维跳线计算建立了详细的数学物理模型,提出了软跳线和硬跳线耐张塔跳线三维计算方法。以500 kV紧凑型线路和±800 kV直流线路耐张塔为例,分别对软跳线和硬跳线耐张塔进行了三维跳线计算。该计算方法可以对跳线进行精确设计,优化塔头布置,节约杆塔造价;将铁塔头部结构布置与电气间隙设计融为一体,实现电气与结构专业在铁塔设计上的无缝衔接;同时实现二维粗略设计向三维精确设计的升级。

城市更新背景下的电视塔修缮技术研究

结合常州大庙弄片区老广播电视塔的修缮,针对建(构)筑物的结构特点和现状情况,有针对性地创新技术和器具,采用检测和张拉一体化技术对预应力杆件进行补张拉,既解决了电视塔修缮最大的难题又加快了进度且节约了费用。同时,在修缮完成后,对电视塔的使用功能转换,不但使城市标志建筑焕然一新,而且重新焕发了电视塔的生机,延续城市的历史,实现了工程建设的高效、高质和高生命力。

架线过程中杆塔临时拉线受力研究

本文依托实际工程项目,以国网通用设计2E2-SJ2型耐张塔为研究对象,利用有限元方法计算了架线施工过程中临时拉线拉力的变化,探讨了不同的拉线预紧力对铁塔和拉线受力的影响,并通过现场试验监测施工全过程中临时拉线的拉力状态。有限元计算数据和试验数据表明,随着架线施工的推进,临时拉线拉力不断增大,实验数据与仿真模拟结果相对吻合。实际工程中临时拉线起到的平衡作用与设计值存在差异,地线挂点处的临时拉线拉力最大,需要加强设计,对于土质松软地区,需采用相应的地锚加固措施确保临时拉线能达到设计的平衡张力值。

A形斜塔不等跨斜拉桥施工关键技术研究

毕节市倒天河某新建桥设计为半漂浮体系的A形斜塔不等跨斜拉桥,该桥为典型的市政景观桥梁。该类型桥塔在施工阶段均处于大偏心、长悬臂状态,塔底应力与塔端位移极其敏感,施工过程如何确保塔身应力不超限、线形不超标等问题为主塔施工的重难点。施工借助midas Civil有限元软件模拟计算,阐明了一次张拉成桥方案的可行性,并根据计算结果预判主梁现浇支架受力增大的情况,对施工具有指导意义。除此,仿真计算结果可获取各施工阶段的变形与应力参数,结合实时监控数据对各施工阶段进行了指导与纠偏,确保各构件的结构安全和线形要求,成桥索力与设计高度吻合,效果较好。

基于物联网技术的电力铁塔抱杆拉力测量装置的研究

为了解决电力铁塔施工过程中抱杆拉线拉力不均的问题,设计了一种基于物联网技术的拉线拉力实时检测装置,并详细说明了其系统结构和软硬件配置。设计充分考虑了施工的实际情况,比较各种无线通信方法后,选择利用433 MHz无线通信技术实现采集信息的无线传输。结果表明,该设计方案能够准确地持续监测多个远距离目标的拉力值,大大提高了电力铁塔施工的安全性。

耐张塔输电线路等值覆冰厚度的简化预测方法

输电线路覆冰会引发断线倒塔事故,严重影响电网的安全运行,准确监测线路覆冰情况具有重要的工程意义和应用价值。在输电线路综合荷载的静力学模型基础上,提出了两种简化的等值覆冰厚度预测方法。第一种简化方法不需要水平档距和高度差参数,减少了输入参数;第二种简化方法不需要角度传感器,避免角度传感器误差造成的预测性能下降,且减小了系统的硬件成本。结果表明:在大水平档距情况下,第一种简化方法与现有方法的预测性能基本一致;在覆冰前后悬垂角变化不大的情况下,第二种简化方法的预测误差在工程允许范围以内。

异形塔混合结构斜拉桥初始张拉力优化

为探究异形塔混合结构斜拉桥合理斜拉索初始张拉力,进一步优化成桥状态下斜拉索内力分布,以某跨径布置为(2×30)+(2×60)+(2×30)m的异形塔混合结构斜拉桥为研究对象,基于影响矩阵原理,对斜拉索初始张拉力进行优化分析,计算斜拉索合理初始张拉力,并以设计成桥索力和优化后初始张拉力作为斜拉索初始张拉力的两种不同工况,对不同初始张拉力下桥梁结构响应进行对比分析。结果表明:影响矩阵法对异形塔混合结构斜拉桥初始张拉力优化效果良好,优化后的斜拉索内力趋近于设计成桥索力,且初始张拉力优化后,异形塔混合结构斜拉桥主梁弯矩整体分布更为均匀,主梁整体竖向位移相比优化前降低38.2%,在改善结构受力的同时亦对桥梁线形起到了管控作用。本文成果可为同类型桥梁斜拉索初始张拉力优化提供一定的借鉴与参考。

2008年输电线路冰灾倒塔原因分析

文章通过对酒杯、鼓型和干字三类典型塔型在不同覆冰厚度及工况组合受力下的计算,深入地分析了2008年输电线路铁塔遭受冰灾以致倒塌的原因,分析计算结果与铁塔现场的实际破坏情况一致,总结出铁塔覆冰倒塌破坏的最主要原因在于导线覆冰过载及产生过大的纵向不平衡张力,最后提出了提高线路抗覆冰能力的建议及措施。

覆冰输电线路脱冰跳跃及抑制方法研究

采用ANSYS建立铁塔-导线-地线-绝缘子-相间间隔棒的三维塔线系统有限元模型,考虑相间间隔棒棒芯直径、脱冰相位置及数量、覆冰厚度、脱冰档档距和高差等影响因素,完成了不同工况下的连续5档塔线系统脱冰跳跃动力分析,得到了导线跳跃高度、挂点不平衡张力和垂向荷载、铁塔杆件内力,确定了不同因素对相间间隔棒抑制效果的影响规律。针对单相导线脱冰的情况,综合抑制效果和经济性考虑,对4种相间间隔棒布置方案进行优化比选,确定了可有效抑制导线脱冰跳跃动力响应的最优布置方案。

输电塔线体系导线舞动过程中的振幅和张力

建立3条四分裂线路段塔线耦合体系有限元模型,利用ABAQUS有限元软件对导线舞动过程进行数值模拟,得到各档各相导线舞动过程中的振动幅值和张力变化,将数值模拟结果与现有理论简化公式和经验公式的计算结果进行比较分析。结果表明:导线舞动过程中耐张档的舞动幅值明显大于直线档的舞动幅值,并且认为理论简化公式适用于耐张档的舞动幅值估算。以往所提出的经验公式适用于直线档的舞动幅值估算,以及提出的简化公式可以用于估算导线舞动过程中动张力的变化。此外,导线舞动过程中耐张塔的应力远大于直线塔的应力,特定风速下导线和耐张塔上的最大应力超过其许用应力,可能造成断线和杆塔破坏。

重覆冰区特高压悬垂型杆塔不平衡张力分析

分别采用有限元分析方法与等线长法计算了典型耐张段的不平衡张力和悬垂串偏移量,这2种方法的计算结果基本一致。通过建立连续7档导线-绝缘子有限元模型,考虑多种线路设计参数的影响,分析了不同工况下重覆冰区特高压悬垂型杆塔的导线张力及不平衡张力。结果表明,覆冰加载模式、覆冰偏心和覆冰风速对不平衡张力影响不大,建议采用换算密度法模拟覆冰荷载并考虑10 m/s覆冰风速。不考虑档距差和高差时,随冰厚、档距和覆冰率的增加,导线不平衡张力百分数逐渐增加,计算得到的不同冰厚下特高压悬垂型杆塔不平衡张力百分数均小于规程规定值。随高差和档距差的增加,有高差和档距差的不平衡张力与无高差、无档距差的不平衡张力比值增大;随冰厚的增加,不平衡张力比值减小。30 mm及以下重覆冰区,不平衡张力百分数按照现行重覆冰区规程规定取值。40、50 mm重覆冰区,应将不平衡张力百分数分别提高至35%和41%。

500kV架空输电线路覆冰失效有限元仿真分析

高压架空输电线路覆冰倒塔是近几年来影响我国电力系统安全稳定运行的重要因素之一。基于有限元法(FEM)分析软件ANSYS,考虑杆塔和导、地线之间的铰接耦合作用,研究了塔-线体系的力学数值分析模型的建模方法。针对具体线路覆冰微气候区,建立了2个耐张段的塔-线系统整体仿真模型,分析了不同覆冰厚度、风向以及风速作用下,塔线系统的失效情况。针对杆塔结构薄弱点,提出了相应的改造措施,并通过数值仿真进行了校核。数值分析结果同线路实际运行情况相符,可用于架空输电线路覆冰可靠性分析和线路改造措施效果评估。

500kV输电塔线覆冰有限元计算

输电塔线体系中铁塔的纵向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。为有效计算由档距、高差和不均匀荷载引起的纵向不平衡张力,应用梁单元和索单元建立了输电铁塔和导线整体单元模型。对输电塔线体系结构覆冰荷载进行有限元计算后得到了铁塔的不平衡张力,分析了铁塔的最大压应力随覆冰厚度的变化,指出了档距差和高差角过大是产生不平衡张力的主要原因,而不平衡张力致使铁塔失稳。复沙Ⅰ线500 kV输电线路的实例计算表明该方法非常有效。

超/特高压同塔多回输电线路脱冰跳跃动力响应分析

为了明确超/特高压同塔多回输电线路的覆冰动态特性,采用有限元方法分析了其脱冰跳跃动态响应。考虑几何非线性的影响,采用有限元理论建立了导/地线-绝缘子及铁塔-导/地线-绝缘子体系的脱冰跳跃精细化数值分析模型。以1 000 kV交流双回、500 kV交流双回同塔多回输电线路和±800 kV直流单回、500 kV交流双回同塔多回输电线路为例,考虑塔线耦合效应、脱冰位置、档距和高差等影响因素,完成了不同工况下系统的脱冰跳跃分析。结果表明:当铁塔较高时,塔线耦合作用对导线脱冰跳跃纵向不平衡张力的影响不大,对地线脱冰跳跃纵向不平衡张力的影响较大;边档脱冰产生的纵向不平衡张力明显大于中档脱冰。最后,对导/地线脱冰跳跃纵向不平衡张力百分比取值进行了如下建议:1 000 kV导线及±800 kV导线取10%;500 kV导线取20%;地线取100%。

输电线路覆冰对电力网的影响及危害分析

输电线覆冰将严重影响电网安全运行,会导致杆塔荷载增大、输电线垂度增大。覆冰严重时还会引起倒塔。行对于此,分析了输电线覆冰对输电线安全的影响,即输电线覆冰对输电线负载的影响、覆冰厚度增加时对输电线强度的影响,为输电线路设计和安全提供了参考。

黄河桃花峪自锚式悬索桥体系转换方案的比较研究

结合世界最大跨度自锚式悬索桥黄河桃花峪大桥的工程实例,针对平面主缆双塔三跨自锚式悬索桥缆索体系各阶段的几何和力学特点,明确该桥型吊索张拉有"先边后中"、"边中共进"2类和每类6种的吊杆张拉思路,分析空缆状态及各种方案转换过程缆索系统的几何与力学特点、"多轮循环法"与"逐步推进法"的施工特点,指明体系转换方案择优的方向。在此基础上,确定并比较"先边后中"的方案2、"边中共进"的方案1和"边中共进"的方案2,明确"先边后中"的方案2和"边中共进"的方案1是黄河桃花峪大桥较优的体系转换方案,且各有特点和优势。继而给出其中之一的体系转换优选典型方案——"先边后中"的方案2的关键计算结果,证明该方案的可行性、安全性、经济性和可控性。体系转换的结构效应实测值与理论值吻合良好,表明了体系转换方案确定与论证的正确性,以及体系转换方案实施的高质量。

塔线系统脱冰跳跃动力响应分析

采用有限元软件ANSYS建立铁塔-导线-地线-绝缘子的三维塔线系统有限元模型,考虑塔线耦合效应、脱冰相位置及数量、冰厚、档距和高差等影响因素,完成了不同工况下的塔线系统脱冰跳跃动力分析,确定了导线跳跃高度、挂点荷载及其动力放大系数和铁塔杆件内力的变化规律。对于2008年冰灾500 kV实际线路段的脱冰跳跃动力分析表明,在设计冰厚工况下,脱冰量较大时,导线脱冰跳跃会导致塔头杆件应力超限而发生破坏。对于上相脱冰情况,在脱冰档安装三角形相间间隔棒后,脱冰档跳跃高度和挂点不平衡张力明显降低,设计冰厚下铁塔处于安全状态。为防治塔线系统脱冰跳跃事故,应在事故多发段采用相间间隔棒,并根据脱冰跳跃挂点荷载计算值对铁塔塔头薄弱杆件进行适当加强。