特高压酒杯塔组立过程中的结构强度分析

特高压大跨越酒杯塔由于其结构的特殊性,在其施工组立过程中安全风险极大,需进行铁塔结构强度的计算和校核。该文以某特高压大跨越酒杯塔为例,针对塔头组装过程,选择典型的铁塔组立状态,运用有限元方法,对其进行强度校核和计算,得到铁塔结构的应力和位移分布规律,结果表明,增设对拉拉线后,铁塔组装处于状态一、状态二、状态三时,其结构强度满足要求。针对铁塔组装状态三,为便于铁塔横担中间连接部位的构件安装就位和紧固螺栓,需在两曲臂之间增设对拉拉线,并将对拉拉线的拉力调整至16.3 kN,进而将铁塔横担中间连接位置的距离缩短为2 mm。该文的研究结论可为制定科学合理的铁塔施工方案提供参考,保证特高压输电铁塔施工安全高效地进行。

500kV酒杯塔变坡节点受压性能分析及优化建议

酒杯塔在输电线路中广泛使用,变坡节点作为酒杯塔最重要的节点之一,在工程设计时,多采用双包连接的构造方式(内包角钢、外贴板互焊),且较常规节点加大了内包角钢和外贴板的厚度。目前行业内对其受力性能的研究较少,规程规范也未明确其设计方法,本文结合ZNC33153B试验塔实测数据,采用有限元软件对ZNC33153B塔变坡节点的受压性能进行了分析。分析表明瓶口下主材偏心受力较严重,但由于节点刚度大,按目前内包角钢、外贴板互焊的构造方式是安全可靠的;取消内包钢或外贴板不互焊,均会降低节点刚度,降低下主材的受压承载力;由于变坡节点主要靠正面传力,按现行的设计方法对大使用条件的杆塔正面螺栓数量偏少,存在安全隐患。基于分析数据,提出了考虑偏心受力的螺栓抗剪设计方法。

高海拔酒杯塔中复合绝缘子短尾波冲击闪络特性

准确评估输电线路耐雷性能对电网的安全和经济运行有重大意义,绝缘子雷击闪络判据是实现精确耐雷性能分析的基础。论文就高海拔地区真型酒杯塔中绝缘子在短尾波冲击下的闪络特性开展了试验研究与仿真分析。针对220 kV酒杯塔悬挂绝缘子进行了高海拔地区短尾波冲击试验,试验结果表明:酒杯塔上不同悬挂位置的绝缘子其闪络特性差异在3%以内;悬挂在酒杯塔上的绝缘子闪络特性与棒–板间隙和脱离塔身的绝缘子均存在较大差异。仿真分析结果表明,IEEE推荐的伏秒特性曲线、现有先导发展模型系数用于模拟高海拔短尾波冲击下酒杯塔绝缘子闪络特性都会造成较大差异。基于试验数据及长间隙先导发展理论,提出了高海拔地区正极性短尾波冲击下酒杯塔复合绝缘子闪络的先导发展模型,仿真对比了绝缘子采用不同闪络判据下的线路反击耐雷水平差异,为高海拔220 kV输电线路反击耐雷性能分析提供了参考。

特高压酒杯塔组立对结构影响的仿真分析

在输电线路的铁塔受力强度问题的研究中,为了克服施工经验和理论研究的不足,以1000kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程酒杯塔为例,针对施工载荷对杆塔结构受力的影响,应用数值仿真方法对塔片起吊瞬间的受力、大质量中横担吊装以及边横担吊装等施工工艺进行有限元仿真分析。研究结果表明,塔片吊装瞬间需要补强、中横担宜前后分片吊装、边横担可以利用地线支架吊装,并提出局部补强的建议。输电杆塔组立施工的仿真分析弥补了施工经验的不足,仿真研究结果为施工提供了科学依据。

中相V形绝缘子串酒杯塔的设计和应用

采用V形绝缘子串可以减小塔头尺寸、降低造价、缩小线路走廊,国外早已广泛采用,针对我国超高压线路走廊问题日趋严重,采用V形绝缘子串的线路会越来越多,主要介绍中相采用V形绝缘子串酒杯塔的设计和在中南工程应用情况。

500kV酒杯塔和干字型耐张塔设计与优化

为了研究和解决500 kV酒杯型直线塔和干字型耐张塔设计优化问题,提高设计质量和降低工程成本,结合锦屏一级电站—西昌换流站500 kV送电线路工程,以杆塔质量参数为经济优化目标,提出基于角度控制的内力优化方法,分别设计了角度影响下的横担、曲臂、斜材、塔身等内力优化方案。通过角度-内力-质量关联模型,结合构件长细比,得出500 kV酒杯塔和干字型耐张塔优化控制参数。结果表明,在保证结构安全的前提下,基于角度控制的方法可以有效优化设计方案。

输电线路酒杯塔塔头覆冰破坏形态分析及复合材料横隔加强技术研究

通过对输电线路酒杯塔塔头在均匀覆冰、不均匀覆冰和脱冰动力荷载等作用下的覆冰破坏形态分析,得出酒杯塔塔头在覆冰各工况下的结构薄弱点主要集中在地线顶架与K节点周边杆件。针对上述问题,提出了一种采用复合材料横隔加强酒杯塔塔头的加强技术,并对其进行了结构分析比较和技术经济分析比较。结果表明,酒杯塔塔窗增加复合材料横隔后,塔头受力明显改善,曲臂K节点的位移、弯矩和剪力大幅减小。该加强技术可节省总体造价3%左右,提高酒杯塔塔头的覆冰荷载过载能力10%以上,在重冰区有一定的应用价值。

人字辅助抱杆配合中心悬浮主抱杆吊装1000kV酒杯塔横担施工技术的研究

针对特高压输电线路架设施工中,酒杯型铁塔的横担和地线支架至铁塔中心水平距离较远,单独采用中心悬浮主抱杆无法完成吊装这一问题,提出了人字辅助抱杆配合主抱杆吊装组塔的施工方案。通过计算主要索具受力大小,确定施工器具的规格型号,并实施吊装作业。工程实践证明:该方案增加了主抱杆的有效吊装高度,不仅解决了超长、超重横担的吊装问题,而且能充分发挥内悬浮抱杆组塔方便、灵活的优势,可为后续工程建设提供技术准备。

330 kV输电线路采用酒杯塔合理性分析

对单回架空输电线路而言,国内外广泛采用的塔型主要有酒杯塔和猫头塔,两种塔型各有优缺点。然而在330 kV输电线路工程中,单回路直线塔很少使用酒杯塔,《国家电网公司输变电工程通用设计(330 kV模块)》中单回路直线塔全部为猫头塔。本文以甘肃洛大-绿源-巩昌330 kV线路工程为背景,对甘肃南部山区单回架空输电线路直线塔选用酒杯塔的合理性进行分析。建议《通用设计(330 kV模块)》中单回路直线塔增加酒杯塔。

1000kV特高压线路工程酒杯塔组立方法的研究

文章分析了1000kV特高压线路工程酒杯型直线塔的特点和施工难点,对外拉线内悬浮抱杆分解组塔的各系统进行了介绍,详细阐述了外拉线内悬浮抱杆分解组立酒杯塔塔头的施工方法.

铰接抱杆在酒杯塔组立中的应用分析

介绍了特高压线路建设中铰接抱杆组塔的应用,铰接抱杆的组成与地锚挖设的要求,阐述了铰接抱杆系统在特高压建设中酒杯塔组塔的施工应用注意事项,并对其各部位进行受力分析,明确施工过程中各力相互影响的因素,为铰接抱杆应用于酒杯塔组塔安全施工提供数据参考,保证特高压建设顺利进行。

研制500kV直线酒杯塔线路检修横担挂点装置

从500kV直线酒杯塔横担上无固定装置,开展检修工作时需要临时在角钢上安装横担挂点系统存在的问题入手。对所研制的检修横担挂点装置进行结构设计、强度计算和机械试验,并现场验证。在设计允许荷载内使用该装置,可以避免现挂点系统存在剪切力钢绳套损失和起吊、安装不便的问题,并达到挂点高度可调、提升使用效率的目的。

750 kV酒杯型复合横担杆塔电场仿真计算及电晕试验

750 kV酒杯型复合横担杆塔的横担部分同时承受电气和机械荷载,其运行电压等级高,绝缘结构复杂,电位、电场分布不均匀,影响线路长期稳定运行。以750 kV酒杯型复合横担杆塔为研究对象,应用三维有限元分析方法,建立了750 kV酒杯型复合横担杆塔的三维仿真模型,计算了各相复合横担在不同方案下的电位、电场分布,设计了各相复合横担的均压屏蔽装置,优化了均压屏蔽装置的结构参数。电场计算结果表明优化后的均压屏蔽装置能使复合横担各关键位置电场强度满足控制要求,真型塔头电晕试验结果表明复合横担绝缘子及金具在1.2倍试验电压下未发现可见电晕放电,可应用于实际工程。

500kV酒杯塔覆冰破坏形态分析

2008年初电网冰灾破坏原因统计分析表明,500 kV输电线路铁塔受损严重,其中酒杯塔倒塔基数占倒塔总数的36.2%。为了弄清酒杯塔在覆冰荷载作用下的破坏形态,选取湖南冰灾区500 kV线路中的酒杯塔进行均匀覆冰荷载和不均匀覆冰荷载作用下的主要受力杆件的敏感度及整塔的破坏形态分析,从而确定酒杯塔覆冰荷载作用下的受力薄弱点。研究结果为我国冰灾区酒杯塔设计和加固补强提供参考依据。

覆冰荷载下高压输电塔有限元分析

在有限元分析软件ABAQUS中建立高压输电塔有限元模型,用梁单元模拟塔架,得到塔架在其自重、覆冰荷载,风荷载等共同作用下的承载能力,同时分析输电塔倒塌破坏的原因及破坏形式,在3种不同的特殊工况下确定出输电塔塔架中相对薄弱的位置,为工程设计提出理论依据,为输电塔的实际施工和整体形状设计提供参考方法。

基于粘弹性阻尼器控制的酒杯塔风振响应分析

针对某500kV输电线路工程,考虑微地形(气象)区域的设计风速增大情况(35m/s左右),对安装粘弹性阻尼器(viscoelastic dampers,VED)前后的典型酒杯塔进行模态分析、动力时程分析和静力分析。结果表明,安装VED后,酒杯塔基本自振周期延长了14.3%;风振系数降低幅度呈先增加后减小的趋势,在铁塔横担处降低幅度最大为28.1%;主材内力减少约14%;计算塔质量减少5%左右。由此可见,VED减振效果明显。

基于随机振动理论酒杯型输电塔风振系数研究

针对输电塔架中应用范围最为广泛的酒杯型塔架,不同规范给出不同的风振系数计算方法.本文基于随机振动理论采用Davenport谱模拟脉动风,在ANSYS环境中对塔架有限元模型进行风振时程分析,从而得到模拟风振系数结果;并将模拟结果与规范运算结果进行对比分析,得到不同高度的输电塔架的风振系数变化规律.结果表明,在塔身部分三种规范及模拟结果都十分接近;对其曲臂及横担处,规范公式凸显不足,应该考虑刚度突变引起的此处风振系数变化.

辅助人字抱杆在酒杯型角钢塔横担上的移动技术研究

为解决1 000 kV特高压交流输电线路工程酒杯型角钢塔超长横担吊装难题,在常规内悬浮外拉线抱杆组塔法的基础上,利用辅助人字抱杆对超长横担采取分段吊装方案,辅助人字抱杆坐在上曲臂横担顶部吊装塔身侧横担,在塔身侧横担顶部安装滑道移动辅助人字抱杆至另一坐点吊装端横担,以及地线支架施工技术,成功解决了在酒杯塔横担顶部依靠2根主材移动辅助人字抱杆问题。通过工程应用,消除了安全风险,提高了施工速度,为超长横担分段吊装提供技术保障。

750kV输电线路酒杯形复合材料新型杆塔的结构设计

以某750 kV线路ZB2型直线塔为研究对象,通过对酒杯形复合材料杆塔的边相和中相横担不同结构型式进行分析比选,提出1种酒杯形复合材料杆塔塔头优化布置型式。并利用有限元分析软件对新型杆塔型式进行了计算。结果表明,该塔型的杆塔受力和变形均满足规范和工程应用要求,杆塔本体造价降低16.71%,走廊宽度减小12.24%,具有良好的经济效益和社会效益。

重覆冰区500 kV酒杯型钢管塔设计及试验研究

5JT431重覆冰区酒杯型单回路耐张塔,全高39 m,单基重量57.14 t。整体采用钢管构件,除地线支架及横担平面交叉斜材采用角钢构件,钢管材质为Q345及Q235。真型试验成功通过了大风、安装、断线及覆冰工况等9个试验工况,未有构件明显损坏,表明该塔设计正确,节点型式合理,整体安全可靠。