江西省积冰特征分析及重冰区不同重现期最大标准冰厚推算

用江西境内85个国家气象站近30年雨凇、雾凇观测记录分析了江西省积冰日的年际、年代际变化及分布特点。结果表明江西地区的积冰天气事件近30年来总体呈现发生频次减少,强度增强的特征;高山气象站的积冰事件的发生频率显著高于平原、丘陵气象站。积冰高发区主要分布在西、北山区及中部环鄱阳湖及抚河流域以南。另外,充分考虑2011年前后气象部门观测导线线径的变化,利用建站至今16个观冰站电线积冰数据对全省范围的最大电线积冰最大标准厚度进行了推算,结果更符合电力行业对电线积冰工程气象数据的需求。结果表明,除赣北山区外,全省大部分地区2 m高度电线积冰最大标准冰厚度小于20 mm,“轻冰区”范围较多。应重点关注高海拔山区的电线积冰的致灾状况并加以预防。针对该区域架空输电线路电线积冰设计的实际需要,采用极值I型概率分布函数结合高山站-庐山站的观测数据进行了推算,20 m高度百年一遇的最大标准冰厚达到71.1 mm,在计算不同走向的导线设计冰厚时迎风向与非迎风向的比例系数推荐设定为1.2,该结果可为现阶段江西“重冰区”电力工程项目规划设计中预防冰灾提供有力支持,为有效节省项目建设成本和科学预防气象灾害之间寻求平衡点提供气象保障。

架空输电线路在重冰区运行的分析及防冰措施

本文对于架空输电线路在重冰区运行时面临的挑战进行了全面分析,并探讨了相关的防冰技术和实践措施。明确了冰覆盖对输电线路稳定性的负面影响,评估了极端天气条件给设施维护带来的综合作用,并指出了重冰环境下线路巡检与维护的难点。文章深入研究了重冰区输电线路的基本防冰原理与方法、现有地线融冰技术,并展望了防冰技术的发展趋势与面临的挑战。最后,探索了有效的防冰策略与实践举措,特别强调了政府与企业在资源分享、技术开发和应急管理方面的合作重要性。

1000 kV特高压30 mm重冰区水平耐张塔地线支架高度取值研究

1000 kV特高压30 mm重冰区水平耐张塔地线支架高度关系到导地线脱冰跳跃距离,地线表面场强大小以及防雷保护效果。采用电位系数法,导地线应力状态方程和不平衡张力计算理论,结合脱冰跳跃真型试验成果,从地线表面场强、防雷保护、脱冰跳跃三个方面进行分析计算,综合得出水平耐张塔地线支架高度取值。

基于脱冰跳跃和电晕条件下的特重冰区特高压交流输电线路地线支架高度研究

为减少脱冰跳跃和电晕对特重冰区特高压交流输电线路安全稳定运行的不利影响,需分析地线支架高度的制约因素并合理确定其高度。对40 mm、60 mm特重冰区特高压交流输电线路导地线脱冰跳跃、地线电晕、线间距离、保护角、水平偏移等方面进行分析,提出1000 kV特高压交流输电线路地线支架高度制约因素、计算方法及结论。经研究,在40 mm、60 mm特重冰区,1000 kV特高压交流输电线路耐张塔脱冰跳跃控制的地线支架高度小于电晕控制条件下的地线支架高度,地线支架高度主要由地线电晕条件控制。40 mm冰区耐张塔地线支架高度不小于16 m,60 mm冰区耐张塔地线支架高度不小于16 m。

重冰区特高压酒杯型钢管塔设计及试验

ZB1酒杯型钢管塔是我国第1基应用于重冰区线路工程的特高压单回路铁塔。整塔采用钢管结构,仅在地线顶架采用角钢。钢管最高材质为Q345,全部采用插板和锻造法兰联接;在ZB1塔结构设计过程中,对杆塔塔型优化、节点构造、埃菲尔效应、钢管构件杆端弯矩等进行了研究,完善了铁塔设计。ZB1酒杯型钢管塔成功地通过了真型试验,表明我国特高压杆塔尤其是重冰区杆塔在设计、加工等环节有了可靠保障,可在特高压工程中进一步应用。

20mm重冰区500kV同塔双回输电线路设计

以国内首条20 mm重冰区500 k V同塔双回线路——茂茂线为依托,利用数值模拟方法对各种脱冰工况下导线脱冰动力响应进行研究,得出了导线脱冰跳跃高度和横摆距离工程实用化公式,并总结出脱冰过程中杆塔动力荷载变化规律。在此基础上对20 mm重冰区500 k V同塔双回线路路径选择、绝缘配置、塔头尺寸控制条件、铁塔荷载和铁塔型式等方面进行研究,基本理清了重冰区同塔双回线路的设计方法和思路,可为后续重冰同塔双回线路设计提供重要参考。

重冰区输电线路绝缘子选型问题

输电线路的绝缘配合主要是选择绝缘子型式、绝缘子串片数和空气间隙。根据重冰区输变电示范工程的需求,总结国内外研究现状和大量试验结果,比较了多种大吨位瓷绝缘子和玻璃绝缘子的覆冰闪络特性,利用所得结果选取了重冰区输电线路悬式绝缘子型号及串型。结果表明:XZP-300瓷绝缘子串覆冰闪络电压比XZP-210高,LXZP300玻璃绝缘子串覆冰闪络电压比LXZP-210高;间插布置绝缘子串和"V"型串绝缘子串冰凌桥接的速度变慢,饱和覆冰量大于常规悬垂串;重冰区线路可以采用考虑大吨位瓷绝缘子和玻璃绝缘子间插式的布置和"V"型绝缘子串相结合的方式,改善绝缘子串的防冰闪特性。

云广±800kV直流输电重冰区导线选型

为了合理地选择云广±800kV直流输电工程重冰区的导线型号,采用CISPR的无线电干扰预估公式、美国BPA与EPRI的可听噪声预估公式预估了不同型号导线的电磁环境参数,分析极导线不同分裂根数时的无线电干扰、可听噪声、导线振荡、次档距振荡、覆冰跳跃以及覆冰舞动等后确定了极导线的分裂根数与分裂间距;计算、比较了不同型式导线的单丝性能、外层单丝应力、覆冰过载能力、弧垂特性等因素对杆塔荷载的影响;在采用年费用最小法比较不同导线组合,并评价整个工程供电安全性后推荐云广±800kV工程20mm重冰区采用普通钢芯铝绞线6×LGJ-630/45,30mm重冰区采用钢芯铝合金导线6×LJHA1/G3A-630-54/19。

铁塔对重冰区双回输电线路脱冰跳跃的影响研究

为研究铁塔对重冰区高压双回输电线路脱冰跳跃的影响,以重冰区220 k V双回输电线路为对象,分别建立导线-绝缘子模型及考虑铁塔影响的塔线体系模型,并对比分析两种模型的计算结果。通过对比发现,无论是否有风,导线-绝缘子模型脱冰档导线的跳跃高度较塔线体系模型大,而未脱冰档导线的跳跃高度却小于塔线模型,并且差值均随着脱冰率的增大而减小。除此之外,改变铁塔的刚度,发现其跳跃高度变化很小。这说明铁塔的刚度对于塔线体系模型的计算结果影响很小,进一步说明造成两种模型差异的主要原因是塔线耦合效应。

基于SAP2000软件的中重冰区直线塔静力分析

针对真塔试验费用高昂、试验前须进行仿真的问题,本文使用大型有限元分析软件SAP2000对1YD-ZB3进行静态分析.本文使用AutoCAD建立1YD-ZB3和1YD-JC4两种杆塔的三维模型,基于有限元理论对其进行静态分析,得到杆塔偏移的最大位置和最大值.将此值与规程进行对比,查看是否安全.还可以得到应力值,将此值与规程进行对比,验证杆件的安全性.结果表明,1YDZB3直线塔符合设计要求,为后续杆塔试验模拟仿真、杆塔改型等提供依据.

重冰区导线断线响应及荷载取值分析

通过建立连续7档导线-绝缘子有限元模型,考虑导线与地面接触、导线阻尼、分裂数和子间隔棒等因素的影响,分析了不同工况下导线的断线响应。有限元计算结果与试验结果基本一致,验证了分析模型的合理性。考虑地面接触前后断线张力计算结果基本一致。子导线未全部断裂时,有子间隔棒模型计算得到的断线张力远小于无子间隔棒模型。对于悬垂型杆塔,静力分析得到的20 mm、30 mm冰区断线张力取值略小于规程规定下限值,其余冰区计算值比规程规定下限值高约10%。动力分析时假定八分裂导线断4根子导线,悬垂型杆塔断线张力计算值小于规程规定值。

220kV银张线重冰区导线选型

为了合理选择220 kV银盘水电站送出线路重冰区导线,先从系统输送容量入手,确定输电线路导线分裂根数、间距及截面,再从重冰区输电线路设计的特点出发,通过对常见的3种钢芯铝绞线(GB/T1179—1999)的机械强度及过载能力、铝部应力、弧垂特性、耐振性能、荷载条件以及经济性等方面进行比较分析,重点分析了不同钢芯截面的导线在重冰区的技术经济特性,最终推荐银盘水电站220 kV送出线路20 mm冰区段导线选用2×LGJ-630/55,通过较为系统的导线选型分析,为重冰区高压架空输电线路导线选型、校核探讨了一套方法。

重冰区线路的OPGW光缆设计及应用

目前正在进行全面研究的跨区域、远距离传输的特/超高压输电线路必然经过多个气象区,因此,研究输电线覆冰问题是关键技术之一。为了使OPGW光缆在重冰区线路上稳定可靠应用,电力用户、设计院及OPGW制造企业对此非常关注,并进行了广泛的研究。文章通过介绍影响OPGW覆冰的因素和覆冰对OPGW的危害,详细阐述了重冰区的OPGW线路设计、防振设计和OPGW结构设计,认为全铝包钢层绞松套不锈钢管式OPGW是非常适用于重冰区线路的,并特别阐述了应用于重冰区的OPGW需要进行的特种试验。

重冰区高压输电线路的设计探讨

结合实际工程介绍了高压输电线路在重冰区线路设计中的情况。

中、重冰区直线杆塔静态不平衡张力分析

2008年1-2月期间,50年一遇的低温、持续的极端天气造成了湖南、江西、浙江大量的直线杆塔串倒[1][2]。这主要是因为耐张段内的连续档内的档距、高差相差悬殊,一侧覆冰而另一侧少冰或无冰,直线杆塔两侧产生了沿线路方向的不平衡张力[3~8]。不平衡张力计算通用三种不同的力学模型,利用MATLAB程序实例模拟分析导线档距、高差、覆冰厚度影响不平衡张力、悬垂绝缘子偏移的程度[9~11],以此证明新规范针对中、重冰区杆塔设计不平衡张力使用百分数的提高合理性以及为线路抗冰设计、脱冰工作人员提供参考。

中重冰区1YD-JC4耐张塔屈曲分析

针对真塔试验费用高昂、试验前须仿真的问题,基于有限元分析软件SAP2000建立了110kV等级中重冰区1YD-JC4耐张塔空间三维模型,对模型进行了线性屈曲分析和非线性屈曲分析,计算了模型在各个工况下的屈曲因子和最大荷载。结果表明,1YD-JC4耐张塔符合设计要求,可为后续杆塔试验模拟仿真、杆塔改型等提供依据。

关于重冰区500kV架空输电线路导线分裂型式的探讨

重冰区500kV线路因冰荷载较大,导线弧垂较大,导致铁塔基数较多,增加工程投资成倍。本文尝试对导线的截面和分裂型式进行充分的技术经济比较,推荐出满足技术要求且经济合理的导线截面和分裂型式,为提高线路抗冰能力,节约投资提供一些思路。

接地极线路重冰区直线塔断线张力分析

文章建立覆冰断线张力模型,编制了断线张力计算程序,计算结果与试验结果一致,验证计算模型的合理性。分析比较不同覆冰厚度、气象条件、悬垂串长、电压等级因素对断线张力的影响。计算结果表明:合理控制线路的档距有利于控制导线的断线张力,提高线路的安全性。计算了直线塔20 mm、30 mm冰区的临界使用条件;建议重冰区线路设计时,全线校核直线塔的断线张力。本文对雅中特高压直流接地极线路的断线张力进行计算,20 mm、30 mm重冰区直线塔的断线张力分别取最大使用张力的63%、67%。

新型输电线路重冰区转角塔设计研究

通过对传统重冰区输电线路单回路转角塔型的技术经济比较分析,提出了一种新型的水平排列莲花型转角塔.该塔型导线采用水平排列,中相导线跳线采用复合材料支撑铝合金穿管的形式从地线横担中间穿过,较好地解决了传统塔型在导线脱冰跳跃时防闪络能力差的问题.通过有限元分析软件对莲花塔进行了线性和非线性分析,结果表明,该塔型受力合理,结构稳定,过载能力好.