覆冰输电架空导线初始构形研究

针对输电架空导线初始构形分析是进行塔一线耦合动力分析的前提问题,将悬索结构非线性有限元找形原理与方法应用于架空导线的初始构形研究中,利用ANSYS仿真研究了1 000 k V晋东南-南阳-荆门特高压汉江大跨越输电线路在覆冰荷载作用下的平衡状态.结果表明,在自重、均匀覆冰下,该方法对架空导线初始构形的分析与解析法结果较为接近;不均匀覆冰时,导线中应力超过了其最大使用应力,在线路覆冰时应予以重视.     

中重冰区架空输电线路地线选择的探讨和建议

介绍了地线选择的原则.通过分析导线、地线不平衡张力杆塔受力情况发现,较短的地线金具应力调节能力差是严重覆冰中架空输电线路地线支架和地线受损的重要原因.通过对不同截面和强度的地线在不同覆冰情况下与导线的配合计算,以及对不同强度但相同截面地线的抗振分析,得出了在导线和塔头不变情况下增加地线截面和增加地线强度的可能性和优劣.最后得出,在中重冰区可以通过增加地线截面、增加设计覆冰、增加不均匀覆冰工况、提高地线钢丝强度等方式选择地线,并对实际输电线路设计中地线的选择提出了建议.     

架空输电线路覆冰在线监测系统的研究与实现

针对架空输电线路覆冰在线监测要求准确反映线路的覆冰状况,根据耐张塔和直线塔的不同结构特点,综合利用拉力、导线和绝缘子倾角的参数,较全面地考虑风偏因素影响,分别建立了耐张塔耐张塔和直线塔直线塔覆冰监测模型,提出了依据覆冰厚度与覆冰速度相结合的综合覆冰报警方案,并将覆冰模型及报警方案应用于实际监测系统,运行结果表明其满足输电线路覆冰告警和预警双重化功能要求。     

电网冰灾典型线路段覆冰倒塔分析

在2008年初电网冰灾倒塔调研的基础上,建立了典型覆冰倒塔线路段铁塔、导线和绝缘子的三维模型,考虑档距、高差以及覆冰厚度引起的纵向不平衡张力对铁塔受力的影响,对线路段在均匀覆冰荷载和不均匀覆冰荷载作用下的导、地线张力及纵向不平衡张力进行计算,分析确定了线路覆冰倒塔的破坏模式,揭示了线路覆冰倒塔的主要原因。分析计算结果与现场实际破坏情况相吻合,表明导线覆冰过载以及覆冰产生的纵向不平衡张力是线路覆冰倒塔的主要原因。     

基于塔线体系的中冰区分裂导线不均匀脱冰跳跃研究

为了掌握中冰区分裂导线不均匀脱冰跳跃特性,考虑输电塔、导线、绝缘子串和间隔棒等构件的力学特点、设置导线阻尼和边界条件,建立了中冰区五档四分裂塔线体系覆冰有限元模型,分析了导线脱冰时张力和脱冰跳跃高度的变化,研究了脱冰位置、脱冰率、脱冰方式、覆冰厚度、线路档距等因素对导线冰跳高度的影响规律,给出了导线冰跳高度工程实用计算公式,并与现行规范值进行比较。结果表明,导线脱冰跳跃呈现先急剧增大后振荡衰减的趋势,覆冰厚度增大,导线运行张力增加;五档四分裂塔线体系中档脱冰时导线跳跃高度大于边档脱冰,档中向档端的非均匀脱冰方式对导线的冰跳高度影响最大,从左往右的脱冰方式其次,均匀脱冰和两边往中间的脱冰方式影响较小。覆冰厚度、脱冰率及线路档距对导线的跳跃高度影响较大;中冰区塔线体系有限元建模方法适用于分裂导线脱冰跳跃计算,利用导线冰跳简化公式可快速计算中冰区高压输电线导线之间的安全间隙。     

基于分布式光纤的架空输电线路覆冰监测技术及应用

2015年北京地区输电线路发生严重覆冰跳闸故障,给社会造成了巨大的经济损失。为提高北京电网防冰抗冰能力,基于分布式光纤的架空输电线路覆冰监测技术,监测了北京地区110kV聂康线、220kV京聂线、220kV高泉线和500kV昌海线的覆冰状态,解决了北京地区主要易覆冰区域线路覆冰监测问题,并有效监测到2016年2、11月两次输电线路覆冰现象。经现场勘查,该技术所反映的覆冰过程、发展趋势、覆冰厚度与人工观冰、现场实际勘查情况相符,验证了该技术的有效性与准确性。     

架空导线覆冰及脱冰的数值模拟研究

分析了架空导线覆冰及脱冰的数值模拟方法,构建了大档距架空导线的有限元模型,数值仿真计算了1 000 m大档距单挡导线脱冰的动力响应,对架空导线覆冰及脱冰数值模拟仿真研究有一定参考价值.     

扇形覆冰导线舞动的力学模型分析与仿真模拟

针对扇形覆冰导线的舞动问题,以中山口某输电线路覆冰导线舞动为例,应用龙格－库塔法在Matlab仿真软件中对扇形覆冰导线舞动模型进行了非线性数值求解和数值模拟分析,并假设输电线路的档间舞动为驻波,分析了气动力与导线扭转振动速度的耦合,提出了扇形覆冰导线舞动的三自由度舞动方程。结果表明,当扇形覆冰导线的扭转频率与横风向频率接近时扭转舞动激发横风向舞动,符合Nigol舞动机理,相同条件下扇形覆冰导线的舞动幅度比新月形覆冰导线大,数值模拟舞动振幅与实测结果相符,为扇形覆冰导线舞动机理的研究提供了参考。     

遗传算法与BP神经网络相结合的输电线路 覆冰厚度预测方法

为了保障输电网的安全运行,输电线路覆冰厚度预测极为重要。将人工神经网络原理引入输电线路覆冰厚度预测中,并针对BP网络收敛速度慢、易陷入局部极小的缺陷,提出了基于GA和BP的预测模型。实例研究证明GA-BP模型相比较BP模型,能更有效地预测输电线路覆冰厚度。     

架空导线不停电全自动融冰技术及装置

针对近年来架空导线由覆冰引起的冰害事故,根据导线电阻与导线截面积成反比、载流导线因电阻发热的原理,提出了覆冰时减少导线载流截面积,从而加大导线发热量使导线覆冰熔化的方法,并设计了可改变载流截面的复合导线和能自动完成复合导线变截面操作的复合开关装置.该措施能在不改变电力系统运行状态下实现对架空电力线路导线进行全自动、分段和有选择性的融冰,最大限度地降低了融冰的能源消耗.     

大跨越输电塔线体系覆冰断线数值模拟

为模拟大跨越输电塔—线体系覆冰断线,以1 000kV晋东南—南阳—荆门特高压输电线路工程黄河大跨越处一个耐张段(五塔四线)为例,利用ANSYS软件对该工程建立有限元模型,采用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA模拟分析了塔—线体系在无覆冰、10mm覆冰两种断线工况下的冲击过程,提取出输电塔相应位置处的轴力及位移响应。结果表明,覆冰断线产生的冲击作用对输电塔横担端、地线支架、曲臂等位置的影响较大,并计算了在导线覆冰断线情况下上述位置的冲击系数。     

输电线路冰灾事故原因及按新国标 提高设计标准的措施

为提高电网应对冰害的能力,科学指导未来输电线路的设计和建设,以2008年全国输电线路的冰害情况为背景,分析了覆冰倒塔的特点,指出覆冰过荷载、纵向张力差、绝缘子串覆冰闪络和导线舞动为覆冰倒塔的主要原因,并在新国标的基础上,提出防止冰灾事故的4项措施:缩小耐张段长度、抗冰加固措施、防舞动措施以及其他措施。     

某送电工程导线覆冰取值的分析

以甘肃陇东平凉地区近年来连续发生罕见的电力覆冰灾害为背景,对该地区某送电工程的导线覆冰取值进行分析,合理地确定导线覆冰设计厚度及适用区段,对降低线路工程造价、保证线路安全运行至关重要。     

输电线路脱冰动力响应数值仿真

针对输电线路的脱冰跳跃现象,采用有限元数值仿真方法研究输电线路脱冰动力响应,根据导线实际截面推导得出导线单元6自由度刚度矩阵,构建了包括输电塔、导地线、绝缘子、间隔棒等在内的精细有限元模型,分析了档数、脱冰率、档距、覆冰厚度、导线型号、风速、绝缘子串串型和材料及高差这9个参数对输电线路脱冰的影响,并通过大量数据拟合出可考虑多参数影响的导线脱冰跳跃高度简化公式。另外,考虑脱冰作用和横向风荷载的时间相关性,研究了多相导线间在脱冰和横向风共同作用下复杂的相互运动。     

广西500 kV输电线路覆冰倒塔原因分析

以500kV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500kV输电线路提出加固改造和系统规划建议。     

贵州省高压输电线路覆冰情况与观冰方法研究

针对近年来贵州省高压输电线路冰灾事故频发已严重危及电网安全可靠运行的问题,以2011年贵州省电网覆冰情况为例,根据贵州省覆冰天气频繁、电网灾害性覆冰过程较多、线路覆冰十分复杂的现状,分析了不同气候及地形中覆冰的特点,在此基础上提出了科学的观冰方法,可准确掌握贵州省高压输电线路覆冰情况,保障了正常、高效地开展防冰工作,为贵州省输电线路防冰提供了科学依据。     

基于输电线路垂直档距变化特征的等值覆冰厚度模型研究

针对电网防冰抗冰各业务的具体需求及现有覆冰监测终端受环境的影响使得多个测量值不够准确,从而增加架空线覆冰厚度观测值误差的问题,利用覆冰监测终端历史拉力值、气象因子测量数据,经过对历史拉力值数据合理的质量控制,采用相对值方法并结合实际测量技术手段,建立了考虑线路设计冰厚、垂直档距实时变化特征的更加精确的输电线路等值覆冰厚度计算模型,用于模拟两个冰期内线路等值覆冰厚度,并与实际观测结果进行对比。结果表明,AB相、地线垂直档距随覆冰厚度均呈非线性变化趋势,总体呈现出随覆冰厚度的增加而逐渐减小的变化趋势,且地线变化幅度大于AB相线;线路等值覆冰厚度与监测终端拉力值呈正相关性关系,计算出的线路等值覆冰厚度与同期的气象因子覆冰条件相一致,且模拟结果与实际观测结果误差较小。     

输电线脱冰跳跃过程仿真研究

针对输电线覆冰脱落使杆塔承受动态冲击荷载和不平衡张力,且导线的上下跳跃减小了相间导线电气间隙,采用有限元软件构建了某跨越段线路三自由度模型,数值仿真计算了导线脱冰的动力响应,并研究了风荷载作用下覆冰厚度、脱冰方式及导线应力对中间档导线脱冰的动力影响,供借鉴.     

江西电科院：开展电网防冰灾课题研究

2月8日。江西电科院交出了代表目前国内电网公司抗击冰灾最前沿技术的《2008年江西冰雪灾害现场调研情况及分析报告》。课题组人员几下萍乡、抚州、赣州现场,继续做好诃研工作。并及时修改报告。该报告提出“线路的覆冰厚度大大超过了设计标准。尤其是地线的覆冰严重。普遍超过导线的覆冰厚度．引起大范围的地线断裂。造成倒塔”的结论和冰区分布图的绘制思路。江西省电力公司选派一人参加国家电网公司组织的专家组,开展封闭式的研究。将在29日前向国家电网公司提交一份‘输电线路覆冰防治’和有关（线路设计、建设标准修订）的报告．     

单档不均匀覆冰下架空线路不平衡张力及形变特性研究

基于简支梁理论与“等线长法”,研究了单档不均匀覆冰下导线不平衡张力及相对形变随档距、覆冰长度、覆冰厚度、档数、高差、串长及电压等级的变化规律。结果表明,导线的最大相对形变值并非出现在整档覆冰情况,而是随档内覆冰长度的增加,存在极大值,当覆冰厚度较大时更为明显。对比不同档距、冰厚下各电压等级线路脱冰跳跃过程中导地线静态、动态接近距离和地线单档非均匀覆冰下导地线静态接近距离,单档非均匀覆冰间隙将先达到闪络条件,在220 kV及以下线路中尤为明显,因此,该文研究能弥补现行规程规范的不足,指导单档不均匀覆冰下杆塔塔头和荷载的设计,以保障电力系统的安全运行。