500 kV线路耐张线夹断裂原因分析及治理防范建议

耐张线夹是用来将导线或避雷线固定在非直线杆塔耐张绝缘子串上的金具。输电线路运行过程中,耐张线夹锈蚀、发热、断裂等问题时有发生,线夹断裂问题直接威胁输电线路的安全稳定运行,因此,加强耐张线夹断裂原因分析尤为重要。文章对某500 kV线路导线耐张线夹引流板根部断裂原因进行了分析,提出了相应的治理防范建议,为类似事件的分析与处理提供参考。

220kV同塔双回双分裂导线防覆冰舞动的研究与设计

笔者从线路设计角度进一步定性分析了单(或双分裂)导线覆冰舞动机理,指出使用现有抑舞装置应注意的问题:单导线(地线)耐张线夹和悬垂线夹的固定导线(地线)结构使固定点附近的单导线(地线)扭转刚度很大,易形成偏心覆冰并诱发舞动,进一步扩散至档内中央;绞制的导线单丝沿线不连续覆冰使单丝应力分布不均,以致导线内部不稳借助风力发生自激震荡。将耐张串高压端直角挂板改为2付内弧U形环,实现环—环连接,使靠近杆塔的单导线能够发生一定角度的轴向扭转;将固定式悬垂线夹和固定式间隔棒夹具分别改为可轴向转动的悬垂线夹和防冰雨型360°回转式线夹,单(或双分裂)导线可绕自身反复发生一定程度的轴向扭转,促使单(或双分裂)导线覆冰均匀,破坏单(或双分裂)导线覆冰舞动的条件。双分裂导线由水平排列改为微斜形排列,改变双分裂导线"索梁"或机翼型水平结构,减少湍流效应,减弱背风侧子导线发生震动、失稳程度,破坏双分裂导线较单导线易舞动的条件;为了满足跳线(串)风偏后对杆塔的安全距离,经放样,线路转角40°以内的外侧跳线均宜加装跳线串支架,其两端设跳线伸缩节。以上"导线松绑"的防舞设计理念已应用于烟台220kV金都输电线路设计中。

分裂数及金具对特高压导线扭转刚度特性影响试验研究

多分裂导线是特高压输电线路中常用的导线形式。为了能够明确线夹回转式间隔棒和压重式间隔棒等防舞金具对导线束扭转刚度的影响,采用试验方法,对在多种金具安装工况下多分裂LGJ-500/45导线扭转刚度特性进行了测试研究。分析并揭示了防舞金具的类型、安装方式和数量对分裂导线扭转刚度的影响规律。结果表明,档距不变的情况下,间隔棒安装越密集,导线的扭转刚度反而会变小;安装两种防舞器时,导线-防舞器系统的扭转刚度区别不大;多分裂导线的扭转刚度具有不可忽视的非线性特征。

特高压间隔棒线夹的预夹紧非线性仿真及试验分析

线夹松动或脱落是间隔棒失效的重要因素之一,因此对线夹强度的研究至关重要。基于Ansys有限元分析软件,以某加强型间隔棒线夹为对象,采用Mooney-Rivlin橡胶本构模型,以预刚体位移模拟线夹对导线的预夹紧,施加顺线握力和扭握力矩载荷,模拟导线覆冰及风舞等不均匀载荷作用工况,进行非线性有限元仿真分析,并与试验结果对比。结果表明新型线夹强度及夹紧性能符合DL/T1098-2009判定要求,夹头橡胶垫对导线起到了减小磨损和保护作用,同时验证了间隔棒线夹有限元模型的正确性。为线夹结构改进提供了有益的参考,为进一步高压输电线路系统防风舞动仿真研究奠定了基础。

山东500kV电网线路舞动分析及其治理

2010年初,山东500kV电网发生两次大面积的覆冰舞动事件,造成了多条500kV线路大范围受损,给电网的安全运行带来巨大威胁。针对线路覆冰舞动故障的特点,对诱发舞动的机理和主要因素做了分析,提出了舞动治理的技术方案。单回水平排列线路采用线夹回转式间隔棒和线夹回转式双摆防舞器的组合抑舞措施,双回垂直排列线路采用安装相间间隔棒的防舞措施,同时对2010年山东500kV线路防舞治理工作进行介绍。

JZF-45400阻尼间隔棒建模及力学性能分析

以JZF-45400阻尼间隔棒为例,基于通用有限元分析软件ANSYS,建立了阻尼间隔棒的有限元模型,计算了其在线路正常运行、短路、不平衡外力3种工况下的荷载值,从而分析了阻尼间隔棒的静态力学特性。结果表明,阻尼间隔棒的线夹处是受力最薄弱的部位,建议设计中加强线夹部位的强度,使阻尼间隔棒设计更加合理。

输电线路覆冰(雪)舞动防御装置——带可旋转线夹的导线间隔棒

介绍了日本旭电机技术研究中心开发的用于输电线路的最新覆冰(雪)舞动防御装置———带可旋转线夹的导线间隔棒;对此间隔棒的舞动防御原理、现有种类和使用效果进行了介绍,对其发展方向进行了展望。

±1100 kV线路金具电场仿真与电晕特性

±1 100 kV直流工程将采用8×1 250 mm2大截面导线,与导线配套的线路金具的电晕特性是工程设计及运行必须考虑的问题,特别是悬垂线夹、间隔棒线夹以及防振锤锤头处极易发生电晕,在防晕设计时必须足够重视。应用三维有限元电场仿真计算软件,开展了±1 100 kV直流输电线路420 kN单联双节V型悬垂串、550 kN六联三挂点绝缘子耐张串及档中金具和鼠笼式刚性跳线的电场仿真计算,获得了线路各金具表面最大场强值。依托昌平特高压直流试验基地,开展了单联单挂点悬垂串、六联耐张串、鼠笼式刚性跳线、防振锤、导线间隔棒等真型金具的可见电晕试验。电场仿真和试验结果表明,悬垂串和耐张串用均压/屏蔽环管径为150mm、间隔棒线夹曲率半径为27 mm、防振锤锤头曲率半径为40 mm的设计基本能满足2 500 m以下海拔的±1 100 kV特高压直流工程防晕设计要求。研究成果已应用于国内第1条昌吉—古泉±1 100 kV直流输电线路工程设计中。

线夹回转式防舞动间隔棒在特高压输电线路中的应用研究

在特高压电网建设的不断发展过程中,为防止在特殊的运行条件下特高压线路产生舞动对电网安全稳定运行构成的威胁,通过分析导线舞动的影响因素和舞动机理及特高压输电线路的特殊性,结合线夹回转式间隔棒的防舞动机理,研究八分裂线夹回转式间隔棒在特高压输电线路中的应用。

一种大倒角定位格架夹持力测量传感器的设计

介绍了定位格架在压水堆燃料组件中的重要性及燃料棒栅元夹持力的测量特征。简述了一种大倒角定位格架夹持力测量传感器的技术背景和设计原因,以技术创新为出发点,提高测量精度、通用性为设计目标。详细说明了传感器结构、校准方法、验证试验的设计过程。并与原有的分体式传感器的结构特点、测量精度进行比较。结合数据采集和处理技术,通过应用证明了整体式传感器达到了设计目标。

薄壁挡风环的加工工艺

挡风环是汽轮发电机转子的主要组成部件之一,由于挡风环壁厚较薄,刚性差,加工中易变形,所以精度控制难度较大。文章从工件装夹方式、吊运、加工工艺等方面入手,讨论如何减小挡风环的加工变形。

改性复合材料间隔棒和悬垂线夹的研制及应用

为了解决输配电线路中钢和铝合金金具高能耗的问题,降低线路损耗,对数十种工程塑料进行了遴选和研究,确定以PA66尼龙作为复合材料的基材。在基材中加入玻璃纤维、增韧剂、耐臭氧和耐腐蚀等改性材料,并通过反复试验测试和配方优化,成功研制出一种改性复合材料,其抗拉强度为210 MPa,延伸率为4.5%。材料具有密度小、绝缘性好、耐辐射、节能环保、耐疲劳等优点。进行了基于改性复合材料的间隔棒和悬垂线夹设计、试制与试验研究,结果表明其性能满足国家标准和电力行业标准要求。基于复合材料的悬垂线夹已应用于35 kV和220 kV架空输电线路中,运行状况良好。

线夹回转式导线阻尼间隔棒防舞机理与模态分析

线夹回转式导线阻尼间隔棒已经大量运用到超高压和特高压输电线路中,但该种间隔棒的防舞效果需要进一步研究。根据间隔棒的设计原理与参数,研究和验证间隔棒的防舞机理。线夹回转式导线阻尼间隔棒的部分线夹可转动,使得子导线可绕其自身轴转动,从而使覆冰导线截面形状均匀,起到了舞动抑制作用。利用ANSYS软件,建立了导线间隔棒体系的三维有限元模型;通过导线间隔棒体系的模态分析,得到导线阻尼间隔棒体系前6阶模态的固有频率和固有频率振型图。固有频率和振型图分析结果表明,线夹回转式导线阻尼间隔棒具有较好的防舞作用,在此基础上,提出线夹回转式导线阻尼间隔棒的工程应用建议。

交流特高压线路大跨越工程金具选型建议

在综合分析国外交流特高压线路和我国500kV线路大跨越工程中采用的几种主要金具类型的基础上,依据我国1000kV特高压示范工程前期可研阶段的资料,针对导线、地线和OPGW各自的特点,提出我国交流特高压线路大跨越工程中可能用到的悬垂线夹、耐张线夹、间隔棒等金具类型及参数的建议。

110～220kV可调式相间间隔棒的研制与应用

对现有架空输电线路中单(双分裂)导线复合绝缘相间间隔棒及其两端金具的结构进行了分析,考虑导线弧垂允许架线偏差因素,建议相间间隔棒一端或两端增设调整板实现结构高度为可调节式;指出现有球窝连接金具的构造缺陷,认为缩小球窝出口圆筒内径,只允许球头杆在球窝内轴向位移和轴向转动,避免导线剧烈舞动时球头不规则动作而受到附加弯矩导致受损甚至断裂现象;应设计球头在下,球窝在上,或球头杆处应设防雨罩,避免雨水进入球窝内,将球头和球窝冻住,失去其功能;针对导线固定夹具加剧微风振动、甚至导线剧烈舞动导致其破损情况,建议采用防冰雨型360°回转式线夹;通过各地导线舞动运行经验,相间间隔棒完好无损而端部连接金具却出现变形甚至断裂现象,认为提高相间间隔棒端部连接金具的机械荷载标准是关键。

基于有限元法分析间隔棒力学性能

分析了间隔棒的常见故障,利用有限元法对间隔棒在线路正常运行、短路、不均匀覆冰3种工况下的受力状态、应力分布等力学性能进行模拟,通过模态分析计算出间隔棒振动时的固有频率,指出间隔棒线夹是最容易发生故障的部位,因风致振动和应力集中产生的疲劳是引起间隔棒机械破坏的最主要因素,最后提出了改善间隔棒受力特性的技术方案。