强风作用下输电线路的脱冰响应研究

在强风作用下,输电线路的脱冰过程会产生冲击效应并缩短相间距离,极大增加了电气事故发生的可能性。该文基于新疆某线路局部区段的实际参数,建立强风作用下“导线-绝缘子”的脱冰响应有限元模型,分析了在不同风速、风攻角条件下输电线路脱冰档最大弧垂处的位移、不平衡动张力和各相间的最小距离。结果表明:风攻角对异形覆冰导线的气动系数与风载增大系数存在明显影响;在强风条件下的动张力幅值具有超过设计抗拉强度的情况,存在断线的可能;强风作用下输电线路的脱冰过程相较其初始构型位置是一种向上偏斜的位移过程,存在相间距离显著减小情况,运行时放电风险的概率远远超过无风脱冰工况。该文针对强风作用的输电线路进行研究,探究了复杂工况下的脱冰响应特征和运行时的放电风险,为输电线路在强风天气下进行紧急防冰、除冰技术提供一定的参考。

1000kV交流紧凑型输电线路舞动计算分析

导线舞动是影响架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一。由于紧凑型输电线路相间距离较小,1000kV特高压紧凑型输电线路可能采用10分裂或12分裂的导线,其发生舞动的几率可能大于采用其它多分裂形式导线的线路,因此进行1000 kV特高压紧凑型输电线路的舞动计算分析是十分必要的。为此,建立了1000 kV特高压紧凑型输电线路导线-绝缘子串耦合有限元模型,进行了不同工况下(包括风速、覆冰厚度、档距等)的舞动计算分析,总结了其发生舞动的条件,分析得到了导线舞动时最小相间距离与风速、覆冰厚度、档距等因素之间的变化关系。所得到的相关计算结果及结论可为1000 kV特高压紧凑型输电技术的具体工程设计、建设及运行维护提供参考依据。

特高压交流线路的单档和3档舞动计算分析

目前针对单档和3档的多分裂导线舞动模型适用范围的研究较少。因此针对特高压交流线路的特点,建立了单档和3档特高压交流输电线路导线-绝缘子串耦合有限元模型,对线路舞动进行了仿真计算,分析比较了单档和3档模型计算结果的差异。结果表明,无论是三角形排列还是水平排列的特高压交流线路,当左右2档无高差时,单档模型的计算结果与3档模型差异较大(平均差异率为10.9%);当左右2档存在较大高差(50m)时,单档模型的计算结果与3档模型的计算结果较符合(平均差异率为4.9%)。由于单档模型两端的固定约束产生了较大约束力,而3档模型左右2档大高差对中档线路的约束也起到加强作用,其计算条件与单档模型的固定约束较为接近,因此两者计算结果也较符合。说明当左右2档存在大高差时,可采用建立单档模型替代3档模型进行舞动仿真计算,可在不影响计算结果偏差的情况下达到控制计算时间成本的目的。

紧凑型线路风偏及控制研究

为了解决紧凑型输电线路的相间距离较小,容易造成相间闪络、碰线等事故的问题,建立了紧凑型线路的有限元模型,探讨档距、挂点高差、导线张力和风速等因素对线路风偏的影响,拟合了相间最小距离的简化计算公式.研究了相间间隔棒的布置位置和方式对线路风偏的控制作用,并提出了紧凑型线路防治风偏的布置建议.采用参数化有限元方法,基于VC++和ANSYS,开发了紧凑型线路风偏分析软件,提高了线路风偏的计算效率,为输电线路设计及安全性评估提供了参考.

特高压线路脉动风风偏特性及抑制措施仿真

输电线路在运行过程中容易受到风力作用而发生风偏,特高压紧凑型输电线路由于本身相间距离较小,更易受风偏影响出现电气或机械事故。线路在自然环境中运行受到的风载荷具有脉动成分,其对导线风偏的影响不可忽略。因此,有必要研究在包含脉动成分的风载荷作用下线路的运动特性,从而采取有针对性的抑制措施。本研究通过自编程软件仿真计算了稳态风和脉动风作用下三相导线发生风偏不同期摆动时的最小相间距离、不平衡张力和悬挂点张力,研究了风偏特性与风速、档距和冰厚之间的关系。结果表明,与稳态风相比在脉动风作用下可能出现的最小相间距离更小,可能出现的悬挂点张力和最大不平衡张力更大,不利于线路的长期安全运行。脉动风条件下覆冰导线的最小相间距离与档距长度呈负相关,随覆冰厚度的增加先减小后增大。同时发现,对于容易发生相间闪络的大档距架空输电线路,通过合理配置相间间隔棒能够对脉动风作用下覆冰导线的风偏起到较好的抑制作用。