广西500 kV输电线路覆冰倒塔原因分析

以500 kV柳桂线倒塔事故段为例进行荷载模拟计算分析,得出在不同覆冰厚度时导地线和光缆断线原因,以及不均匀覆冰和覆冰断线工况下铁塔受力情况,由计算结果分析了该事故段铁塔倒塌的事故原因,并对500 kV输电线路提出加固改造和系统规划建议。     

500kV架空输电线路覆冰失效有限元仿真分析

高压架空输电线路覆冰倒塔是近几年来影响我国电力系统安全稳定运行的重要因素之一。基于有限元法(FEM)分析软件ANSYS,考虑杆塔和导、地线之间的铰接耦合作用,研究了塔-线体系的力学数值分析模型的建模方法。针对具体线路覆冰微气候区,建立了2个耐张段的塔-线系统整体仿真模型,分析了不同覆冰厚度、风向以及风速作用下,塔线系统的失效情况。针对杆塔结构薄弱点,提出了相应的改造措施,并通过数值仿真进行了校核。数值分析结果同线路实际运行情况相符,可用于架空输电线路覆冰可靠性分析和线路改造措施效果评估。     

超高压输电塔在覆冰断线作用下的动力响应

以某500 kV典型输电线路的塔-线体系为模型,借助非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA,在不考虑导线与地面碰撞接触的情况下,模拟不均匀覆冰工况下,四分裂子导线同时断裂、相继断裂两种工况下,断线冲击荷载对输电塔的动力效应.分析结果显示,塔头上的应力和位移动力效应明显,采用拟静力法计算断线冲击荷载是偏于不安全的.     

超高压输电线路覆冰倒塔机理分析

针对2008年初在华东地区冰灾中发生的覆冰倒塔情况,以线路设计规范为依据,根据电线力学理论,从外荷载的角度分析了输电线路覆冰倒塔机理。分析结果表明,在线路严重覆冰的情况下,前后侧垂直档距相差较大的直线塔两侧导线会产生较大的不平衡张力,该因素是导致直线塔垮塌的主要因素之一。建议在今后的线路设计中考虑该因素的影响,提高前后垂直档距相差较大时的直线塔的安全系数。     

基于塔一线体系的输电塔覆冰加固有限元分析

为了解决输电线路覆冰后输电塔荷载增加引发的倒塔等问题,以国内南方某山区500 kV线路为例,建立了塔-线体系有限元模型,在对塔-线体系进行覆冰有限元分析确定薄弱环节的基础上,有针对性地加固改造并对其进行了抗风能力评估.分析结果表明,在确定输电塔薄弱环节的基础上,采用组合截面构件加固,通过逐次加固的方法有利于有效提高线路...     

不均匀覆冰对110 kV杆塔的受力影响分析

高压输电线路不均匀覆冰是导致倒塔、断线等事故的重要原因。为此,以韶关地区110 kV输电线路为对象,提出了建立输电塔线体系的有限元模型进行力学特性研究的方法。首先对长档距侧重覆冰和短档距侧重覆冰2种不均匀状态,共模拟了24种仿真工况以探究杆塔对外界荷载的响应;继而分析发生不均匀覆冰时,杆塔两侧的导线张力以及轴向应力等变化;最后研究杆塔形变向重覆冰侧偏移、与导线连接处的横担点位移最大以及杆塔的薄弱部位增多诸情况的原因。仿真结果验证了该方法的有效性与实用性。     

施黎甲线74号至76号塔覆冰受损分析

针对在2009年冰冻灾害袭击中施黎甲线3基杆塔的受损情况,根据现场覆冰情况建立合理的不均匀覆冰模型;通过有限元软件对受损杆塔进行力学分析,寻找受损原因;根据计算结果,得出导地线纵向张力和过载覆冰对杆塔强度的影响范围;并提出了在工程中预防线路不平衡张力和过载冰的一些建议和方法.     

500 kV输电铁塔覆冰风险评估与加固措施

输电线路覆冰可能导致输电铁塔倒塌、线路断线,严重威胁电网的安全稳定运行。针对某地区的典型覆冰线路,采用有限元仿真方法建立了500 kV塔线体系仿真模型,并对均匀覆冰下不同覆冰厚度和不同风速等工况进行仿真分析,统计25组仿真结果后获得了500 kV输电铁塔的薄弱点位置规律;然后,基于输电铁塔关键构件的轴向应力和节点位移,进行输电铁塔运行风险评估分析,并划分输电铁塔的运行风险状态;最后,进一步分析2类加固措施的效果,得到加固前后输电铁塔不同薄弱点位置处轴向应力和节点位移的变化关系。仿真结果表明：500 kV输电铁塔的薄弱点位置主要分布在铁塔塔头地线支架处、上下曲臂连接处、瓶颈处以及铁塔的塔身处;在均匀覆冰和风荷载作用下,关键构件的轴向应力和节点位移均呈非线性增加;拟合得到了输电铁塔安全、预警和危险状态临界表达式;增加构件横截面积的加固效果优于改变薄弱点角钢结构,后者加固前后输电铁塔薄弱点处的轴向应力和节点位移均无明显变化。     

强台风下高压输电线路塔—线耦联体系的力学行为仿真分析一:静力响应分析

针对高压输电线路在强台风气象下频繁出现风灾事故的现状,提出了系统进行塔-线耦联体力学模型和行为仿真研究的工程需求。文中以曾经出现严重风灾事故的广东某220 kV输电线路为研究对象,在ANSYS有限元开发环境下,建立了接近现场运行的三基塔两回线塔—线耦联体系有限元模型。在设计风速下,进行了0°、45°、60°、90°风向角时耦联模型静力响应分析,并将铁塔静力响应结果与拟静力计算结果进行对比。研究发现,考虑塔—线耦联影响后,铁塔位移较规范拟静力分析有所增大,增大幅度不超过3%,但单元最大轴向应力较拟静力分析增加显著。总体结论表明现行铁塔抗风设计方法存在一定局限性,在强台风区域中的具体应用有待进一步改进。     

500 kV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。     

500kV输电塔结构抗冰加固改造方法试验研究

为提高高压输电塔结构在覆冰荷载作用下的极限承载力,寻求有效的结构加固方法,以冰灾中破坏的典型500 kV输电塔为原型,制作了2对输电塔子结构模型,每对均由按原始结构形式设计和以增设横隔面方法进行加固改造的相应模型试件组成.对所有试件进行了模拟覆冰荷载作用下的静力加载试验,对比分析了结构受力过程、破坏模式和极限抗冰承载能力等,考察了增设横隔面对于提高结构受力性能的作用.基于有限元程序ANSYS,采用壳单元建立了加载塔段结构的实体模型,对试验全过程进行了模拟并与试验结果进行了比较.研究表明:横隔面的存在极大地降低了交叉斜撑的面外变形.无横隔面输电塔结构的破坏主要为主材的弯扭失稳,带横隔面结构破坏依然由主材构件的屈曲产生,但其屈曲模态由弯扭失稳趋向弯曲失稳.增设横隔面后,单、双塔段结构极限承载力的提高幅度分别达到了18.3%和17.6%.由于交叉斜撑面外变形对结构整体稳定的削弱效应得到抑制,主材角钢失稳模态中扭转效应对临界承载力的不利影响也被大幅降低,结构受力性能得到了全面提高.从而表明增设横隔面是一种合理有效地提高输电塔结构抗冰承载能力的加固方法.     

输电杆塔结构的非线性有限元设计分析

结合输电直杆塔计算机分析现状，介绍一种计算机有限元分析方法，其前处理简单，能处理多种塔型，且能自动组材。     

1000kV交流紧凑型输电线路舞动计算分析

导线舞动是影响架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一。由于紧凑型输电线路相间距离较小,1000kV特高压紧凑型输电线路可能采用10分裂或12分裂的导线,共发生舞动的几率可能大于采用其它多分裂形式导线的线路,因此进行1000kV特高压紧凑型输电线路的舞动计算分析是十分必要的。为此,建立了1000kV特高压紧凑型输电线路导...     

500kV转弯塔跳线悬垂绝缘子串电场分布的有限元分析

本文针对500kV转弯塔处易出现局部可听噪声的情况,采用有限元法,对500kV输电杆塔跳线悬垂绝缘子串及其下端金具上的电场分布进行了建模计算。重点比较了在金具两侧跳线四种不同夹角的情况下,绝缘子串及金具上的电场分布,总结了跳线夹角变化对电场分布的影响。并根据比较结果指出在满足绝缘要求的前提下,减小金具两侧跳线夹角可以比较明显的改善电场分布,减小转弯塔处可能出现的局部可听噪声。     

有限元模型对输电铁塔力学分析的影响

以某110kV猫头型输电铁塔为例,利用ANSYS分析软件对输电铁塔的刚架模型和桁梁混合模型进行力学分析,得出2种模型对输电塔杆件应力和变形的影响规律;研究表明,2种模型所计算的最大综合位移值和最大综合应力相差较小,且发生最大综合应力极值的工况和杆件部位相同;实践证明,在同一工况下,桁梁混合模型结构设计较之刚架模型安全。     

500 kV送电线路工程群桩基础的数值模拟分析

利用有限元数值分析软件建立一个群桩-土体体系的有限元模型,同时在理论指导的基础上,对桩周土采用Mohr-Coulomb模型以模拟土体的非线性,桩土接触面则设置了接触单元以考虑桩与土的滑移和开裂,结合某线路实例,根据输电线路中输电铁塔基础的受力特点,进行水平力与下压力以及水平力与上拔力这2种荷载工况下的群桩基础工作性状的分析,得出各根桩大约在桩身深度10 m处所受应力最小。     

500 kV大截面导线一牵四张力架线

500kV花都 —博罗输电线路工程 ,采用 ACSR - 720/50大截面导线 ,四分裂 ,同塔双回路。该工程采用一牵四方式放线 ,相对于以前的一牵二方式放线 ,可以消除一牵二带来的质量隐患 ,而且具有易于弧垂观侧、调整 ,附件安装工艺简单 ,施工效率高等优点 ,是一种理想的放线方式。