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。     

特高压钢管塔锻造法兰优化设计研究

钢管塔在特高压工程中的推广应用对钢管塔的可靠性与经济性提出了新的要求。通过分析比较钢管塔与角钢塔的塔材组成,并结合钢管塔的结构特点,提出了通过降低联接件比重实现进一步提高特高压钢管塔经济性的方法。详细分析了目前特高压钢管塔锻造法兰的应用情况,提出锻造法兰精细化设计的新方法,并结合超/特高压同塔4回钢管塔的设计进行了各种方法的可行性和经济性分析。研究表明：在特高压钢管塔设计中,通过应用强度级差与布置优化、结合锻造法兰进行钢管选材等综合措施,最大程度的降低锻造法兰的比重,能够进一步提高特高压钢管塔的经济性。     

特高压钢管塔线路带电作业间隙放电特性研究

随着特高压工程的建设和发展,钢管塔已大量投运到实际特高压线路工程中。为保证特高压钢管塔线路带电作业的安全开展,仿真计算并对比分析了特高压钢管塔、角钢塔塔身周围的电场分布情况。以1∶1钢管塔模型试验获得各种典型带电作业工况下的操作冲击放电特性,确定了各工况下带电作业的安全距离。通过钢管塔和角钢的冲击放电试验,对比分析了2种塔型结构的操作冲击放电特性。研究成果可在特高压钢管塔同塔双回线路带电作业中提供技术支撑。     

500kV交流架空线路钢管塔技术经济分析

钢管塔在大荷载输电线路中体现出了其良好性能和效益,但钢管的使用也存在钢管型材规格品种有限、价格高等缺点,同时钢管间连接的节点构造复杂,加工生产效率低,因此有必要研究典型荷载条件下钢管塔的应用。本文针对500kV交流输电线路的典型荷载条件开展钢管塔、角钢塔对比研究,分析10mm、15mm覆冰条件下,随着风速的变化,钢管塔造价变化的主要趋势以及影响造价变化的关键因素,最后本文假定角钢塔材价格一定的前提下,通过调整钢管塔的价格,改变钢管塔与角钢塔塔材的价格比例系数(rp),对钢管塔与角钢塔经济性进行对比分析。     

输电线路中钢管塔在结构力学性能上的优越性

钢管塔是目前世界上一种设计简明、安装方便、应用前景广泛,较传统水泥塔和角钢塔有很多优点的新型塔形。随着特高压输电线路的建设,高电压输电线路的支撑结构和变电构架承受荷载大,铁塔及变电构架的大型化不可避免,而钢管塔架具有承受载荷大、整体稳定性好、外型美观、能减小铁塔根开从而减小占地面积等优点,有取代水泥塔和角钢塔的趋势。钢管塔的力学整体性能较角钢塔有很大的提高,有利于建设特高压输电线路的需要。     

直流跨越杆塔选型与结构优化

大跨越高塔是以风荷载为控制设计的高耸结构, 风荷载引起的弯矩甚至起决定作用。角钢构件与钢管构件相比, 其最主要的是风载体型系数比钢管大, 这也是角钢塔耗钢量高的主要原因。所有规格的角钢杆件均要进行稳定强度折减验算, 而对常用规格的钢管而言几乎无需进行稳定强度折减验算。钢管材料各向同性, 不存在强轴、弱轴之说, 加之钢管的回转半径、截面刚度比角钢大, 稳定性能大大优于角钢。并且跨越塔钢管方案总体价格比角钢方案低。因此, 在三沪直流大跨越工程中, 选择了钢管塔结构, 塔身腹杆采用刚性腹杆, 在塔头与塔身连接处设置水平横隔面。     

1 000kV输电铁塔抗震设计及振动台试验研究

为研究特高压输电塔的抗震性能,以1 000kV“皖电东送”淮南-上海输变电工程同塔双回路SZ272P钢管塔和晋东南-南阳-荆门输电线路酒杯型ZBS1角钢直线塔为原型,依据相似理论进行分析,设计并制作缩尺振动台试验模型,分别进行单塔、单塔挂质量块和塔线耦联体系地震模拟振动台试验,验证了1 000kV钢管和角钢模型塔在8度罕遇地震作用下的抗震性能,提出了抗震设计改进建议。     

超高压输电线路大跨越利用座地双平臂抱杆组立钢管高塔施工技术

500 kV台山电厂二期接入系统输电线路大跨越工程跨江塔高202.5 m,地形特殊,钢管塔组立施工难度大.针对这种特殊环境的钢管输电铁塔组立,采用座地双平臂抱杆组立钢管高塔,介绍了座地双平臂抱杆的特点、安装流程、软附着计算、吊装施工及拆卸步骤.施工经验表明,此技术可应用于特高压架空输电线路大跨越的角钢塔和钢管塔组立.     

1000kV淮南—上海输变电工程同塔双回钢管塔风振控制

以1000kV淮南—上海(皖电东送)输变电工程同塔双回钢管塔为研究对象,对风荷载作用下杆塔的整体振动以及局部钢管杆件的涡激振动的控制措施,分别采用数值仿真和风洞试验进行了研究。针对整塔的风振,提出采用粘弹性阻尼器并联于钢管主材外侧控制弯曲振动、调谐质量阻尼器置于横担端部控制扭转振动的新型联合控制方案;针对局部钢管杆件的横风向涡激振动,提出采用螺旋形扰流线的控制方案;并给出控制装置的关键技术参数的设计方法。控制措施易于工程应用,在一定的参数下,塔顶处顺风向位移和加速度响应可降低30%,杆件横风向振动基本消失,钢管塔的这2类风振得到有效抑制。     

同塔6回钢管塔的设计与试验

通过钢管构件模型试验,对不同管头型式的构件进行了分析,确定了小长细比钢管构件的承载力计算方法;通过结构优化,完善了钢管塔的设计,并对相同塔型的钢管塔和角钢塔进行了经济性比较;设计的同塔6回钢管塔成功通过了真型试验,表明该钢管塔结构的主要构造是合理的。     

110kV窄基钢管塔的设计研究

根据工程实际情况,规划设计了1个9种塔型系列的110kV窄基钢管塔,应用V型串直线塔、悬垂转角塔等特殊塔型对窄基塔塔型进行了优化,可节约线路走廊宽度约20%,造价约为钢管杆线路的75%,具有良好的经济效益及推广应用价值。     

特高压钢管塔轨道运输方案

钢管塔所具有的刚度大、稳定性高、节省钢材等特点,使特高压输电工程使用钢管塔已成趋势。为了解决钢管塔主材直径大、质量大带来的运输难题,总结出了一种新的钢管塔轨道运输方案。在某特高压工地进行的轨道运输真型试验表明,该方案能圆满完成钢管运输任务,可为特高压工程建设提供参考。     

特高压钢管塔重型构件河网地区运输

淮南—上海1 000 kV输变电工程全线按同杆双回钢管塔设计,钢管塔重型构件在河网泥沼地区运输存在许多困难,采取气囊和旱船是钢管塔重型构件在河网地区的可行运输方案。介绍了钢管塔重型构件河网地区的气囊和旱船运输方案及其配套机具的研制情况,以及2种运输方案的现场运输试验情况。     

特高压输电线路钢管塔微风振动的防治

输电线路钢管塔的微风振动, 是其部分圆截面构件在较低风速时发生的由卡门涡街引起的横风向运动。1 000 kV 特高压同塔双回线路杆塔采用钢管塔方案, 其微风振动问题不可忽视, 有必要制定切实可行的防治措施。从杆塔结构设计角度, 可采取合理确定微风振动起振临界风速、改变构件圆截面形状等预防措施; 对运行线路钢管塔, 可采取附加扰流装置、缩小构件长细比、增加构件阻尼等治理措施。     

输电线路铁塔用钢的发展趋势

输电线路铁塔具有长期野外运行、使用条件复杂、长距离分布等特点,这就决定了铁塔用钢材具有较强的行业特性。随着输电线路长距离、大容量的发展,输电塔的外型规模和材料重量都发生很大变化,这对输电塔中使用的钢材也提出新的要求。结合我国钢材供应现状和输电塔的最新研究动向,对输电塔用钢的发展趋势进行分析。     

1 000 kV特高压双回输电线路钢管塔横担结构布置形式

对于1 000 kV特高压双回输电线路钢管塔,横担的实际受力情况与传统采用杆单元模型设计计算的结果存在较大的偏差。利用ANSYS数值模拟方法,分别采用杆单元模型和梁单元模型对特高压钢管塔横担布材形式进行计算分析,结合计算结果对特高压钢管塔横担布材及设计提出了合理建议。