特高压大截面导线冰跳高度及横向摆幅研究

采用数值模拟方法,分析档距、档数、高差、导线型号等常规参数条件下大截面导线脱冰动力响应特征,并在此基础上研究温度对脱冰动力响应的影响,分析获得大截面导线冰跳高度及横向摆幅的变化规律。研究结果表明:大应力范围下(15MPa^60MPa)导线脱冰后最大冰跳高度与脱冰前后导线静止状态下的弧垂差存在线性关系;最大横向摆幅与脱冰前后静止状态下风偏改变量之间分别在15MPa^25MPa和25MPa^60MPa应力范围内呈非线性和线性关系。在此基础上,采用数据拟合方法给出大截面导线最大冰跳高度和横向摆幅的工程实用简化计算公式,为重冰区线路设计提供指导。

架空输电线脱冰跳跃高度的计算公式

在采用有限元数值模拟方法研究架空高压输电线脱冰跳跃问题的基础上,通过对各种脱冰工况和不同参数情况下导线脱冰动力响应数值结果的分析,得到导线脱冰后最大跳跃高度与导线脱冰前后静止状态的弧垂差之间的定量关系,进而给出连续档最大跳跃高度的工程实用简化计算公式。利用该公式可以简化重冰区高压输电线导线之间以及导地线之间安全间隙的设计,具有重要的工程实用价值。

非均匀覆冰下输电导线的脱冰跳跃动力特性

冰区架空输电导线上的覆冰脱落会减小导线−地线的绝缘间隙,可能引发闪络跳闸、杆塔倒塌等事故,威胁线路的安全运行。为此采用有限元方法建立输电线路分裂导线模型,研究非均匀覆冰和均匀覆冰对导线动力特性的影响,分析非均匀覆冰导线在不同线路参数和覆冰参数下的脱冰跳跃动力特性,探究各参数对最大冰跳高度、导线最大动张力和最大不平衡张力的影响规律。结果表明:非均匀覆冰形式对脱冰动力特性影响显著,非均匀覆冰下导线的冰跳高度可能大于均匀覆冰下的冰跳高度,且最大冰跳高度所在位置可能不在档距中点,更容易引发闪络事故。因此,研究非均匀覆冰下导线的脱冰跳跃动力特性对重冰区输电线路的绝缘间隙设计具有重要的理论和工程价值。

输电导线脱冰跳跃高度实用简化计算公式

冰区输电线路杆塔塔头设计需要考虑绝缘间隙,其与导线脱冰最大跳跃高度直接相关。针对现有导线脱冰跳跃高度计算公式不适用于大档距大高差线路的问题,在已有研究成果基础上,重点针对大档距大高差线路,采用有限元方法模拟研究在不同线路结构参数和脱冰条件下导线的脱冰动力响应,通过分析数值模拟得到的导线冰跳高度与其脱冰前后弧垂差、线路档距和高差等的数据关系,采用非线性回归方法,得到计入线路档距和高差影响的导线脱冰跳跃高度工程适用简化公式,该公式适用于包括大档距大高差的线路,完善了公式的适用范围。

风荷载对输电线路导线脱冰跳跃高度的影响

针对某500kV四档四分裂原型线路建立有限元模型,采用非线性有限元数值模拟方法研究风荷载对输电线路脱冰跳跃高度的影响,考虑脱冰瞬间气动外形及气动力参数的改变引起的风载突变,通过对不同冰厚和不同风速条件下输电导线脱冰动力响应结果的分析,得到了输电导线最大脱冰跳跃高度与脱冰前后静止状态弧垂差之间的函数关系。利用二元回归分析拟合出了输电导线考虑风荷载作用下的最大脱冰跳跃高度简化计算公式,利用该公式可更精确地计算输电线路导线及导地线之间的安全间隙,具有一定工程实用价值。

超高压输电线脱冰动力响应数值模拟

采用ABAQUS软件建立500 kV超高压输电线路的有限元模型,计算分析具有不同结构参数的耐张线路段在各种脱冰工况下导线的动力响应,获得导线冰跳高度和张力随时间的变化,进一步得到脱冰率、覆冰厚度、耐张段档数、档距以及高差等对导线脱冰后最大冰跳高度的影响规律,为重冰区超高压输电线路电线的间隙设计以及杆塔设计提供依据。

输电线路脱冰跳跃高度的理论计算公式

将输电线的脱冰荷载视为一种突加动荷载,考虑阻尼的衰减效应,基于功能原理和能量守恒定律,推导了导线跳跃高度的理论计算公式.该公式揭示了脱冰跳跃的动力学本质,建立了跳跃高度与弧垂差的定量关系.算例分析表明,公式计算结果与有限元结果吻合良好,满足工程设计要求,可为输电线路设计提供理论指导.