架空输电线路大档距导地线回拉飞车省力装置研制

针对目前输电线路导地线修补或补强工作中传统作业方式存在的问题,提出设计一种架空输电线路大档距导地线回拉飞车省力装置,有效解决了作业人员拉拽绳索时拉力过大、不均的问题,实现了机械化代替人力拉拽,使飞车能够平稳移动,避免了飞车倾斜及擦伤导地线,提高了作业安全性和工作效率。

一种抑制输电线路次档距振荡的新型阻尼间隔棒及其减振效果分析

次档距振荡是风的尾流效应引起多分裂导线在次档距范围内振动现象,成为危害输电线路安全稳定运行的一种主要灾害。为了减轻输电线路次档距振荡,提出并设计一种新型阻尼间隔棒。首先通过建立振动平衡方程分析新型阻尼间隔棒的吸振和减振机理,详细探究阻尼比、固有频率比和质量比的变化对其减振性能的影响规律,同时利用数值方法建立新型阻尼间隔棒–分裂导线体系的有限元模型,研究新型阻尼间隔棒对次档距振荡的减振效果,通过与普通间隔棒的减振效果对比发现,安装新型阻尼间隔棒的中间档距导线中点水平和竖向位移大幅减小,新型阻尼间隔棒对输电线路次档距振荡具有明显的减振作用。最后对新型阻尼间隔棒的结构参数和安装位置进行优化和设计,给出新型阻尼间隔棒的重球质量、弹簧刚度和阻尼系数的取值以及阻尼间隔棒的不等间距安装布置方案。

输电线路变档距实验装置设计与研究

为了配合配网架空线路试验场所的建设,根据实际工况要求设计了一款输电线路变档距实验装置,给出了变档距实验装置的总体方案,包括平台、杆塔和轨道,完成了平台的设计、稳定性校核计算和整个实验装置的传动系统设计。利用三维建模软件SolidWorks和仿真软件ADAMS完成了对输电线路变档距实验装置的建模与仿真,对实验装置的位移、速度进行了分析,通过对输电线路变档距实验装置的行驶速度、横向偏移和轮轨接触进行了试验研究。结果表明:输电线路变档距实验装置能够实现变档距功能,并且运行稳定安全,为后续实验装置的进一步改进提供了理论基础。

同塔双回线路大档距导线随机脱冰跳跃特性研究

为了掌握同塔双回线路大档距导线非均匀脱冰跳跃特性,以某220 kV同塔双回线路为研究对象,考虑导线、绝缘子串和间隔棒等构件的力学特点,设置导线阻尼和边界条件,建立五档同塔双回线路大档距二分裂导线覆冰有限元模型,分析脱冰档随机脱冰时导线脱冰跳跃高度时程变化,研究脱冰率、导线型号、脱冰档、风速对导线脱冰跳跃高度的影响规律,校核双回线路的动态脱冰电气间隙。结果表明:线路脱冰率越大,导线脱冰跳跃高度越大,但相同脱冰率下,随机脱冰位置不同,导线跳跃高度并不相同;双回线路导线脱冰跳跃稳态值与峰值呈现一定的线性关系,脱冰跳跃峰值约是稳态值的1.70倍;线路导线直径越大,导线脱冰跳跃高度越小;相比于边档脱冰,五档双回线路中档脱冰时导线脱冰跳跃高度峰值最大;风速越大导线跳跃高度越大,但是导线跳跃高度增幅有限;该220 kV同塔双回线路脱冰动态间隙满足要求。

配网大档距裸导线风偏技术探讨

文章对安徽省内典型风带、配网裸导线大档距现状、架空线路风偏故障原因做了简要分析,对大档距裸导线风偏故障的防范治理措施,从绝缘化、缩档距、增相距、强运维共4个方面,阐述了具体可行的技术方案,共同探讨。

关于35kV输电线路悬垂塔水平档距的折算

目前35kV输电线路的悬垂塔和耐张塔一般均采用通用设计的定型塔,定型设计中不论悬垂塔还是耐张塔所规划的一个塔型中对应着几种不同的呼高塔,但仅对应着一种水平档距,工程上可以通过实际使用呼高与最高呼高进行对比来折算水平档距,从而提高杆塔的利用率。

输电线路档距两端导线不等高时雷电绕击率的计算

传统电气几何模型法将导线平均高度代入估算线路的绕击率,该方法在档距两端导线等高的情况下基本可行,但对于档距两端导线不等高的情况势必造成较大误差。为进一步提高绕击率的计算精度,以输电线路绕击率三维计算方法为基础,考虑了档距两端导线不等高时垂直于线路方向截面上档距内导线的高度变化,进而得出档距两端导线不等高时绕击率的精确计算公式;通过算例比较了用文中提出的方法和传统电气几何模型法分别算出的结果差异。用该计算方法计算得出了绕击率随保护角、杆塔高度、雷电流幅值等参数的变化较为缓慢的结果。

输电线路档距组合对覆冰导线脱冰跳跃的影响

为明确输电线路塔线体系脱冰跳跃张力和幅值特性,揭示各项参数对脱冰不平衡张力和冰跳幅值的影响规律,利用ANSYS建立导线–绝缘子耦合有限元模型,针对档距组合下脱冰档位置和档距的变化,通过控制变量法,得到了档距组合对于塔线体系动态位移和不平衡张力的变化规律。结果表明:随着脱冰档档距的不断增加,其导线悬挂点处的纵向不平衡张力近似呈线性增加;随着非脱冰档档距的增加,中间档脱冰时,其导线悬挂点处的最大不平衡张力增幅不大;不论脱冰档还是非脱冰档变化,当档距较小时,其导线脱冰跳跃高度随档距的增加而增加,当档距增加到一定程度,其导线脱冰跳跃高度的变化趋于饱和。因此,线路档距组合对覆冰导线脱冰跳跃的影响显著。

不同气象条件下特高压输电线路工频电场计算与档距选择

气象参数变化引起输电线路荷载、应力和弧垂变化,进而影响线下工频电场,该问题对特高压线路尤为突出。为此,讨论了架空悬链线方程及弧垂影响参数,建立了输电线下工频电场三维计算模型,采用改进的模拟电荷法推导出包含气象参数和档距的电场计算式。以紧凑型特高压输电线路为例,研究地面电场分布特性,重点比较不同气象条件下不同档距线路最大弧垂和距地1.5m处的最大电场强度。结果表明,三维模型能够定量计算不同气象条件和不同档距时特高压输电线下电场;在诸多影响因素中,温度和档距尤为突出。

输电线路档距组合对覆冰导线动态特性的影响分析

为更深入地研究输电线路塔线系统动态特性,完善各项参数对覆冰导线及杆塔的影响规律,采用模拟实际线路的3自由度多档距组合动态程序进行典型线路的仿真模拟计算。通过控制变量法,得出了档距组合对于塔线系统不平衡张力的影响规律,并探讨了现有的相间间隔棒的安装策略对于杆塔及相邻档导线的影响。仿真结果表明,发生风偏时,线路的不平衡张力随档距的增大而不断加大,且增大的幅度也不断上升;发生脱冰跳跃时,不平衡张力随档距的增大而增大,且脱冰档档距与非脱冰档档距对不平衡张力的影响不同;发生导线舞动时,杆塔两侧的不平衡张力随档距的增大而增大,但舞动档档距和未舞动档档距对不平衡张力的影响波形不同。同时发现,采取现有的相间间隔棒安装策略,相间间隔棒的安装对于相邻档的影响不大,能够有效减低导线舞动幅值,而且不会增加塔线系统的力学负担。

直流UHV线路杆塔规划及经济档距的确定

为降低直流特高压(UHV)输电线路的工程投资,结合±500 kV和国外已建UHV的经验,分析了现有杆塔荷载和经济档距。根据工程实际情况,计算了塔型方案中各塔的摇摆角系数、水平档距、垂直档距、摇摆角角度及塔头间隙等。计算确定,在理想平地情况下的经济塔高为51 m、经济档距为510 m。研究结果已被应用于云广±800kV线路。

分裂导线次档距振荡研究

基于准定常理论,建立了分裂导线次档距振荡的二维振子模型,推导了振子模型的振动方程。采用稳定性理论对振子模型进数值分析,研究了分裂导线次档距振荡的机理,首先将非线性振动微分方程线性化,然后根据特征值分析判断系统的稳定性。编制了次档距振荡发生临界风速求解的MATLAB程序,并对Hopf动态分岔理论、Hopf静态分岔理论和不同阻尼比下的临界风速进行了研究,并给出了临界风速随频率比变化的关系,最后对次档距振荡的控制给出了建议。

采用单档距走廊法分析高压输电线路的存在对地闪的影响

针对现行高压输电线路防雷设计规程中采用传统区域落雷参数进行分析的不足,在进行输电线路差异化雷电防护工程中,分析输电线路的架设对走廊区域雷击落点分布的影响显得十分必要。为此,基于引雷空间理论及珠江三角洲地区已有的输电线路参数,建立了单档距走廊法统计模型,对山地、近水域及平原等不同地形环境下输电线路走廊区域的地闪定位数据进行了筛选,分析了输电线路架设前后雷电活动及地闪幅值概率分布规律。基于有限元-模拟电荷法,对雷云先导与大地均匀静电场在置入输电杆塔前后的电场进行了数值计算及模拟仿真;根据雷电发展路径与空间电场最强方向一致原理,分析了输电线路的架设对于地闪分布规律影响的物理过程。结果表明:采用单档距走廊法描述输电线路沿线走廊的地闪分布特征更有针对性;不同地形环境下,输电线路的架设对于雷击落点具有吸引效应,从而导致地闪在走廊区域的分布概率显著增大;同一电压等级输电线路走廊区域,山地环境下输电线路的架设致使地闪活动的增加较为明显,而平原环境与近水域区段相对较小。

特高压直流输电线路档距内离子流场的三维计算

传统的特高压直流输电线路离子流场的计算采用二维模型,不能正确反映档距内考虑弧垂时的电场分布。笔者采用模拟电荷法计算标称电场,结合输电线满足的悬链线方程,考虑极导线表面电场的变化,对特高压直流输电线路档距内的离子流场进行了三维仿真计算,将结果与实测值进行了比较并做了分析。考虑弧垂时的地面合成电场值比不考虑弧垂时小,合成电场在垂直输电线方向和沿着输电线方向均呈对称分布,最大场强出现在在最大弧垂点边导线外侧2 m左右,随着远离弧垂最大处,合成电场在垂直和沿着输电线方向逐渐衰减。

不同档距四分裂线路的防舞仿真分析

开展了不同档距四分裂线路的舞动特性和相地间隔棒防舞仿真分析,建立不同档距四分裂线路和相地间隔棒的有限元模型,模拟线路的整体舞动,通过舞动位移响应、舞动轨迹及位移频谱分析线路的舞动特性.根据舞动特性确定不同档距四分裂线路相地间隔棒的不同配置方案,从线路舞动过程中的位移、轨迹以及张力等方面,对比安装相地间隔棒前后线路的舞动响应.分析结果表明:不同档距四分裂线路的舞动特性不同,相地间隔棒的不同配置方案起到明显的抑舞作用.仿真结论对不同档距特高压输电线路舞动防治和相地间隔棒防舞实验研究有重要指导意义.

输电线路大档距、大转角、大高差杆塔防雷措施的探讨

以泉州电业局输电线路为例,分析了大档距、大转角、大高差杆塔的输电线路易遭雷击跳闸的原因,针对不同的影响因素提出了相应的防雷措施。结果表明,该措施效果显著。

输电线路多分裂导线次档距振荡分析

针对输电线路次档距振荡进行相关研究,介绍了输电线路多分裂导线次档距振荡的形成机理,分析影响输电线路多分裂导线次档距振荡的原因,归纳输电线路多分裂导线次档距振荡的相关控制计算理论,并提出一些针对输电线路多分裂导线次档距振荡的相关防振方法,优化输电线路多分裂导线次档距的布置方法。

雷击地线档距中央的反击性能分析

超高压输电线路高杆塔、大档距、交叉跨越、同塔多回、导线换相等应用越来越多,因雷击地线档距中央造成反击跳闸、地线断线等事故也较多,故研究输电线路档距中间反击耐雷性能有重要意义。利用PSCAD软件建立220 kV输电线路仿真模型,包括架空线路模型、杆塔的多波阻抗模型以及雷电流模型,从雷电流大小、雷击点位置和档距大小三方面,利用相交法和先导法计算分析了雷击档距中间地线时线路的反击耐雷性能,并用实例进行了验证。结果表明,校核线路雷击地线档距中央耐雷水平时,应以雷击档距中心位置为准,并考虑档距大小、杆塔塔头结构等因素影响。

提高杆塔水平档距利用率的方法

为研究杆塔水平档距利用率对工程本体造价的影响,对国网不同地区的220k V输电线路初步设计阶段杆塔水平档距利用率水平进行了统计,得出我国输电线路在初步设计阶段水平档距利用率普遍偏低,分析了其原因并结合国家电网公司输电线路通用设计杆塔型式的合理选择给出了提高杆塔水平档距利用率的方法。

输电线路档距折减系数及风压不均匀系数取值研究

明确了风压不均匀系数的概念,并从导线风荷载的角度揭示了风压不均匀系数和档距折减系数的本质差异。根据风荷载等效原则建立了基于中国输电线路设计规范的等效档距折减系数表达式,并与不同国家输电线路设计规范的档距折减系数取值进行了比较,发现中国现行输电线路设计规范的等效档距折减系数小于其他各国规范。针对发生风偏闪络事故的某1000kV特高压线路,采用GLE(阵风荷载包络线)方法确定了线路的风荷载调整系数,进一步采用有限元非线性方法计算风偏角,建立了风偏角与风压不均匀系数的关系,根据风偏闪络事故的风偏角推算出风压不均匀系数。结果表明,在广袤的平坦地貌中,对于季节强风或台风等大尺度风场而言,风压不均匀系数接近1.0。