基于有限元的500 kV复合绝缘横担电场分布仿真分析

复合绝缘横担由于其绝缘性能好、质量轻、节约输电走廊等优点应用前景广泛,然而目前针对复合绝缘横担尤其是500 kV及以上电压等级的生产设计、试验验收、施工运维、标准规范等研究国内外尚属空白。高压复合绝缘横担在运行过程中的电场分布特性是复合绝缘横担设计、验收过程中必须解决的问题,针对此,本文建立了500 kV复合绝缘横担电场分布及电位计算模型,利用COMSOL有限元分析软件对500 kV复合绝缘横担及其相连接部分杆塔进行仿真分析。此外,为了确保后续老化、绝缘实验的便捷性及可操作性,建立了500 kV复合绝缘横担缩比模型,并确定缩比模型的试验电压。结果表明：复合绝缘横担表面最大场强出现在横担高压端,电场强度为3.82×10⁵ V/m,斜拉绝缘子表面最大电场强度为支柱横担的86.38%,最大电场强度为3.3×10⁵ V/m。确定了当缩比模型按照原尺寸的1∶5进行缩放时,使得缩比模型的表面最大场强达到预期电场强度的试验电压为60 kV,为复合绝缘横担的室内初期试验提供了理论依据。     

500 kV单回路复合横担悬垂塔的设计及有限元仿真分析

结合实际工程设计了一种500 kV单回路复合横担悬垂塔.通过有限元软件对不同工况下复合横担悬垂塔的位移、轴力、弯矩及应力等进行了分析,分析结果表明,复合横担塔设计合理可靠,能够满足工程的实际应用要求.     

500kV直线塔HK—ZT型横担卡具简介

ＨＫ－ＺＴ型横担卡具，具有对所有直线塔带电更换瓷瓶都适用的特点，文中对设计中如载荷、结构、强度校核作了详尽介绍。     

特高压直流线路复合材料转动横担设计

结合目前国内FRP复合材料杆塔的现状,依托灵州—绍兴±800 kV特高压直流输电线路工程,提出FRP复合材料转动横担的受力机理、设计方案,并通过塔线耦合模型进行仿真分析。分析结果表明：FRP复合材料转动横担通过在纵向不平衡张力作用下,发生转动,释放纵向不平衡张力,减小了横担及塔身的受力,可有效减轻塔重和基础混凝土用量,具有良好的经济效益和社会效益。     

特高压直流杆塔新型复合横担布置研究

借鉴以往复合横担杆塔的设计经验,从绝缘配置、电磁环境、空气间隙、电位分布计算和纵向不平衡张力等方面对特高压直流线路杆塔的复合横担布置方式进行研究,通过对杆塔钢材、基础指标、绝缘子串费用以及线路走廊费用进行综合经济比较,选择出合理的复合横担布置方案,为特高压直流线路复合横担塔设计提供借鉴和参考。     

双回路转角杆塔横担方向的确定方法

此文介绍了双回路转角杆塔横担的定向原则，计算公式的推导，并对双回路横担两侧导线张力各种不同情况进行了分析，同时还通过实例说明，如何使杆塔处于正常运行情况下不受扭力作用和尽可能单向张力作用的最合理的受力状态。     

浅谈双回路转角分歧塔横担方向的确定方法

介绍双回路转角分歧塔横担确定的定向原则和常用的基本方法,并通过大量计算实例对实际工作中常遇到的双回路共塔分歧且两侧导、地线型号不同时,横担方向的确定方法初步进行了计算和分析,就如何选择一个合乎工程实际、而又简便易行的确定方法,提出了自己的见解.     

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。     

750 kV输电塔复合横担选型及承载力研究

复合材料在输电塔应用上相比传统铁塔具有一定优势,对750 kV复合横担塔进行受力计算,并将计算结果与实验结果进行对比,验证复合横担塔受力计算结果以及设计合理性,为复合杆塔的研发和设计提供依据。     

特高压输电铁塔曲臂横担吊装方法探讨

为解决1 000 kV特高压酒杯型铁塔曲臂外横担吊装的难题,以浙江至福州特高压交流输电工程酒杯塔曲臂外侧横担吊装为主要研究对象,针对其横担长、重量大、边横担距塔中心远的特点,采用强度高、稳定性好的高强钢,创新设计高强辅助臂架,利用高强辅助臂架进行整体吊装曲臂外侧横担,详细分析了吊装施工方法。     

1 000 kV特高压耐张钢管塔横担结构选材分析

特高压杆塔横担的伸出长度及受力远大于普通杆塔横担,同时横担主材和斜材的受力和计算长度值分别小于塔身主材和斜材,目前国内对特高压横担选材结果不尽一致。以1 000 kV皖电东送输电工程同塔双回路耐张钢管塔为例,对钢管塔横担主材及斜材选用角钢或钢管进行了计算分析比较,研究了横担选材原则,为今后工程设计提供参考。     

复合横担杆塔不平衡张力调节装置及其设计方法研究

针对复合横担杆塔易承受较大不平衡张力的问题,设计了一种杆塔不平衡张力自动调节装置,结合装置特点构建了不平衡张力计算方程组,提出了迭代求解方法,分析了装置结构参数对不平衡张力调节效果的影响规律。研究表明不平衡张力调节装置可有效降低在断线或不均匀覆冰工况下挂点处的最大不平衡张力。     

输电线路杆塔横担及斜材等效模型研究

为了对雷击杆塔时的波过程进行分析,在已有杆塔主体等效模型基础上,研究了杆塔横担及斜材的等效模型。运用平行多导体等效阻抗的相关理论方法对杆塔横担的等效模型进行分析,通过在杆塔主体等效阻抗模型基础上乘以斜材修正系数的方法对杆塔斜材的等效模型进行分析,斜材修正系数包含的电容及电感修正系数分别通过分析斜材引起的电场能量及磁场能量变化来计算得到。计算结果表明,电容及电感修正系数分别为0.9895及0.8360,同时推导出斜材修正系数为0.8272。按照得到的杆塔横担及斜材等效阻抗模型计算方法,对500kVSZC3型杆塔模块化划分,建立了其雷击波过程分析研究时的等效阻抗模型。     

某输电塔横担变形断裂破坏探讨

根据某输电塔横担断裂破坏的事故情况,采用一阶弹性计算模型,通过对断裂角钢局部和整体进行分析,找出事故主要原因为施工起吊位置选择不当,改变了输电塔的传力途径和受力模型;提出在输电铁塔施工过程中避免类似事故的针对性建议。     

超高压输电线路铁塔附近地面工频电场仿真分析

根据铁塔实际结构和导线抛物线方程,建立了铁塔附近三维电场计算模型.基于模拟电荷法分析了500 kV输电线路铁塔周围地面上的工频电场分布,分析了铁塔对其附近电场环境的影响,并讨论了影响电场计算结果的因素.研究结果表明:铁塔对其附近地面电场有一定屏蔽作用,电场强度在铁塔下方显著降低且在金属构架处产生畸变;铁塔的影响范围和铁塔高度及塔基尺寸有关;铁塔构架等效半径、线单元剖分段数以及铁塔不同简化模型都会影响计算结果.     

750kV“酒杯”型铁塔曲臂及横担吊装方案的实施

750kV单回路交流输电工程在西北电网逐步形成主网架构,750kV单回路铁塔型式的应用基本成熟,形成较为定型的模式。文章对750kV"酒杯"型铁塔工器具配置选择、曲臂及横担吊装进行了详细介绍。     

山区220 kV新型错层横担直线塔防雷性能研究

针对山区地形坡度影响输电线路杆塔防雷性能的问题,为降低山区输电线路的雷击跳闸率,设计了一种220 kV新型错层横担直线塔。分析了错层横担直线塔在不同坡度条件下的防雷性能,确定了错层横担杆塔在山区地形的可行性,建立了新型错层结构杆塔的多波阻抗模型及其接地体等效电路模型。基于PSCAD软件搭建了错层横担杆塔的整体模型,仿真计算出了杆塔的反击跳闸率;建立了适用于新型错层杆塔求解绕击跳闸率的电气几何模型,并推导了求解的计算公式;分析比较了错层横担杆塔在几种坡度条件下的雷击跳闸率的数据结果。通过常规杆塔和错层杆塔的雷击跳闸率对比发现,错层横担结构有效地提高了杆塔的耐雷水平。研究结论可为山区错层横担杆塔输电线路防雷设计、防雷改造以及线路运行和维护提供参考。     

10kV线路防雷击及污闪的绝缘塔头和横担

为了提高绝缘水平,增大放电路径,有效防止雷击跳闸及污闪事故,解决10 kV配电线路易发生雷击闪络或雷击断线、污闪及其他原因闪络的问题,试验研究了配电线路防雷击、污闪的绝缘塔头和横担,并对针式绝缘子与绝缘横担的组合绝缘体进行了相关的电气和机械性能试验。试验结果表明,采用绝缘横担与绝缘子组合,可显著提高雷电闪络电压和污闪电压及配电网的安全运行水平和供电可靠性,简化配电线路带电作业程序。     

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。     

1000kV与500kV交流同塔四回线路带电作业电场防护仿真计算分析

1000kV与500kV交流同塔四回输电线路与单一电压等级超（特）高压线路的空间电场分布具有较大区别,线路带电作业电场环境更为复杂。为此,采用工频电场的三维边界元法仿真计算分析同塔四回线路带电作业场强分布特点,建立人体模型,计算分析等电位和地电位典型作业工况下人体不同部位的电场强度特点,进行确定该特殊塔形线路带电作业人员安全防护措施。结果表明,等电位作业人员需身穿屏蔽效率为60dB屏蔽服,并佩戴屏蔽效率不低于20dB的屏蔽面罩,地电位作业人员穿戴常规屏蔽服或静电防护服,能够满足作业人员安全防护的要求。