国内外悬垂绝缘子串风偏设计参数对比与分析

通过比较国内外在悬垂绝缘子串风偏设计中基本风速、风压不均匀系数、风压高度变化系数等参数选取上的区别以及带来的影响,得出以下结论:在基本风速选取方面,国外无论是在风速次时换算时间段还是重现期的取值上均与我国存在较大差异;风压不均匀系数的取值及其折算方法对导线风荷载的影响显著;不同的地面粗糙度类别对风压高度变化系数的取值影响较大,我国的输电线路规范还没有对过渡区地面粗糙度类别的选取进行明确的定义。因此,还需对不同地形特征下不同高度处的风参数进行现场观测,通过积累长期的观测数据,对上述这些设计参数取值进行优化和完善。     

国内外悬垂绝缘予串风偏设计参数对比与分析

通过比较国内外在悬垂绝缘子串风偏设计中基本风速、风压不均匀系数、风压高度变化系数等参数选取上的区别以及带来的影响,得出以下结论:在基本风速选取方面,国外无论是在风速次时换算时间段还是重现期的取值上均与我国存在较大差异;风压不均匀系数的取值及其折算方法对导线风荷载的影响显著;不同的地面粗糙度类别对风压高度变化系数的取值影响较大,我国的输电线路规范还没有对过渡区地面粗糙度类别的选取进行明确的定义.因此,还需对不同地形特征下不同高度处的风参数进行现场观测,通过积累长期的观测数据,对上述这些设计参数取值进行优化和完善.     

新疆输电线路绝缘子风偏角影响因素分析

新疆地区输电线路风偏跳闸率高于全国平均水平, 强风是造成风偏闪络的主要原因, 同时大量复合绝缘子的使用使得风偏闪络频发。风偏放电的影响因素有风速、风压不均匀系数、风与导线夹角、输电线路的参数等, 通过对这些因素的逐一分析, 明确了风速、风压不均匀系数和垂直档距对绝缘子风偏角影响较大。线路设计时, 风速的选择很重要。而直线杆塔绝缘子串加装重锤防治风偏效果并不明显。     

脉动风作用下特高压绝缘子串的风偏特性

特高压线路比较低电压等级线路来说,具有绝缘子串更长,地理跨度更大,绝缘子串的动态风偏特性将更为突出的特点。建立了4档绝缘子串-导线整体数值模型,模拟了脉动风的风速时程曲线,通过改变风速、垂直荷载、导线型号和单/双联绝缘子串等因素,系统地研究了脉动风作用下特高压线路绝缘子串的风偏特性。结果表明：不同条件下特高压线路风偏角脉动响应系数β大致在1.1~1.2变化。风速一定时,绝缘子串风偏角随着导线截面增加而减小,在进行特高压线路绝缘子串风偏角计算时,双联复合、盘形绝缘子串可以简化为对应型号的单联复合、盘形绝缘子串。     

某交流特高压线路风偏分析

为研究特高压输电线路的风偏机理,文中以1 000kV南荆Ⅰ线风偏闪络事故为基础,开展故障点的风偏分析。采用规范给定的刚性直棒法进行验算,在风压不均匀系数取0.61和0.75的情况下,计算结果均小于发生事故的阈值。在已有研究基础上确定了分裂导线的阻力系数取值;同时进行了风洞试验,确定了绝缘子串的阻力系数。在Ansys建立导线—绝缘子有限元模型,通过谐波叠加法模拟得到风速时程,在此基础上,进行事故线路导线风偏的动态计算,得到了设计风速下的风偏角大小。结果表明,脉动效应对计算结果的放大作用不可忽略,建议在线路设计和验算过程中应考虑脉动效应,并对风压不均系数进行合理的取值。最后对多个风速下的动态风偏角进行了计算,并用线性拟合的方法推算出了闪络事故发生时的可能风速,由此考虑1 000kV南荆Ⅰ线该次风偏闪络事故可能是由短时局部的强对流天气引起。     

特高压长串绝缘子对风偏计算的影响研究

输电线路的风偏角计算所采用的都是刚体静力学模型。为了简化计算,该模型将绝缘子串和导线假设为刚体,风吹时绝缘子串不发生任何弯曲或变形。特高压线路的绝缘子串较长,风吹时其链式弯曲程度较低电压等级输电线路的绝缘子串要大,需要研究其对线路风偏角的影响。通过数值仿真计算和风偏模拟验证试验得到的结果表明,特高压线路采用棒型绝缘子可不考虑绝缘子链式弯曲的影响,但采用盘形绝缘子串,当绝缘子串两端相邻的导线悬挂点高于其自身时则需考虑,即按现有方法计算出绝缘子串的水平位移,并加上由链式弯曲引起的偏差值,否则将来可能存在特高压线路塔头部位风偏故障的隐患。     

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1 000 k V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。     

风荷载调整系数在风偏角计算中的研究分析

近年来风偏事故的频繁发生致使输电线路经常停运,严重影响了电网的安全运行.因此一些学者经过分析认为:在输电线路设计时,风偏角计算中不考虑风的动力特性,即风荷载调整系数取值为1是不合理的.针对上述问题利用有限元软件对不同风速、不同档距下的悬垂绝缘子串的风偏角进行时程分析,并在风偏角计算公式中引入风荷载调整系数,结合有限元分析的结果给出风荷载调整系数在不同风速和不同档距下的取值,为输电线路的设计提供参考.     

新疆输电线路风偏角影响因素分析

新疆地区输电线路风偏跳闸率高于全国平均水平,分析了高跳闸率的原因。风偏放电的影响因素有风速、风压不均匀系数、风与导线夹角、输电线路的参数等,通过对这些因素的还一分析,明确了各种因素对风偏角的影响大小。     

线路布置方式对悬垂绝缘子串摇摆角计算的影响

在输电线路的风偏计算中,导线的重力荷载和风荷载直接影响着悬垂绝缘子串摇摆角,其大小与线路的布置方式（如相邻导线悬挂点的约束、档距、高差等因素）有关。针对耐张塔-直线塔-耐张塔、直线塔-直线塔-直线塔、耐张塔-直线塔-直线塔这3种不同的线路布置方式,建立了2档、4档和6档绝缘子串-导线数值模型,通过改变档距、高差和风速等因素,仿真得到了绝缘子串摇摆角的大小和水平位移,并将其与静力学模型得出的摇摆角和水平位移进行比较,分析了不同的线路布置方式对悬垂绝缘子串摇摆角计算结果的影响,并针对不同的线路布置方式提出了相应的摇摆角计算方法。     

500kV架空输电线路风偏数值模拟研究

采用数值模拟方法来研究500kV超高压输电线路在随机风荷载作用下的风偏问题.具体步骤是:采用考虑随高度变化的Kaimal风速谱和Davenport相干函数,并结合谐波合成法数值模拟线路风场;在ANSYS有限元软件中建立不同档距的输电塔线体系的有限元模型,用ANSYS有限元软件分别对模型进行时程分析,分析结果显示档距对悬...     

输电线路风偏放电的影响因素研究

针对近年来频繁发生的风偏闪络事故,分析了风偏闪络的特点和原因,从风偏角计算中分析各因素对计算值的影响。结果表明,风速、风压不均匀系数、风向与导线轴向夹角以及风压高度变化系数都对风偏角有不同程度的影响,从而影响塔头的最小空气间隙距离。最后从设计和运行两方面提出了防治风偏闪络的措施。     

500kV输电线路风偏跳闸的分析研究

为预防和减少风偏跳闸 ,分析了 2 0 0 4年六七月华中地区连续发生的风偏跳闸现象 ,发现故障放电发生区域及时段均有强风伴有大或暴雨 ,杆塔构架或金具和导线均有路径明晰的电弧烧痕 ;重合闸均不成功 ,强风消失后均试送成功。分析认为风偏放电的主要原因有①强风使导线风偏角过大 ;②暴雨降低空气间隙的放电电压 ;③设计对恶劣气象估计不足。因此对发生了故障的线路 ,耐张塔跳线加装跳线绝缘子串和重锤 ,直线塔的绝缘子串加装重锤 ;对已调爬或换装了加长型合成绝缘子的交直流线路则结合所在区的气象条件全面校核风偏间隙 ;对档距中的树木、边坡等亦应校验风偏。     

风速及风向对复合绝缘子闪络特性的影响

电力系统复合绝缘子闪络故障往往与有风天气状态有关,除因风引起的风偏闪络外,本文统计发现低风速状态下仍存在一定数量的复合绝缘子闪络故障,而目前有关不同风速及风向对复合绝缘子闪络特性的研究数据尚十分缺乏。为了研究风速和风向对复合绝缘子闪络电压的影响,在风洞试验室搭建了工频闪络特性试验平台,来模拟自然界中不同风速和风向,通过复合绝缘子人工闪络试验,获得了不同风速及风向条件下复合绝缘子的闪络电压。结果表明,不同的风向角下复合绝缘子闪络电压会随风速的增加而升高,绝缘子闪络电压受风向角影响明显,风向角越接近90°,闪络电压越高,紫外摄像表明空气流对复合绝缘子闪络的形成和发展起到抑制作用。研究结果有助于指导对复合绝缘子闪络故障的现场分析。     

软导线引下线风偏放电事故分析与改进措施

针对一起由台风引起的软导线引下线风偏放电事故,进行大风速条件下的风偏位移计算,分析了事故成因,并从减小引下线高差角、降低弧垂等方面着手,提出了通过加高支柱绝缘子高度的方式来提高引下线抗风能力。计算结果表明改造后的方案提高了导线风偏后的安全裕度。     

微地形微气象地区输电线路风偏故障分析及防范措施

针对内蒙古东部地区220 kV青中线63号塔在峡谷风道(风口)发生的导线风偏放电故障进行分析,认为现场微气候(微地形、微气象)条件已超过设计标准,强风致使导线风偏较大,造成绝缘子串摇摆角角度超过设计值,导线下线夹与塔身空气间隙不足,产生放电。故障主要原因是在线路设计时对线路所经地区微地形、微气象特点考虑不周,导致线路抗风能力较小。为确保微地形、微气象地区输电线路的安全运行,提出以下措施:对输电线路增加垂直荷载(如更换绝缘子串、增加防振锤、加装重锤等)以缩小绝缘子串风偏摇摆角;设计输电线路路径时应尽量避开微气象地区,对于无法避开的地区应考虑最不利的气象条件组合,并考虑采用V型串悬挂等方式,以控制风偏摇摆角,提高输电线路抗风偏能力。