用于交流特高压工程的GFRP横担塔关键技术研究

为推进玻璃纤维增强树脂基复合材料(GFRP)在特高压交流工程的应用,依托锡盟—胜利特高压工程,针对上字型复合横担塔提出了电气、结构设计方案;开展了电场和结构有限元仿真分析;开展并通过了电气验证试验、真型塔结构试验以及构件拉压疲劳试验;提出了复合横担塔的工程施工和验收方案以及运维方案。通过经济性对比分析得出,与常规酒杯型角钢塔相比,复合横担塔可使呼高降低8 m、走廊宽度减少21.2 m、工程本体造价节约4%。     

500kV双回路直线塔复合横担改造方案研究

为解决部分老线路导线对地距离不足的状况,可充分利用复合材料高强、绝缘的材料性能,对原有铁塔的角钢横担用复合横担进行替换,可有效减短悬垂串长度,达到提升导线对地高度的目的。在500 kV双回路输电线路工程中应用复合材料横担,首先对复合横担直线塔进行了优化设计,确定了复合横担设计方案。随后通过数值模拟对复合横担进行分析确定横担规格,在此基础上进一步对整塔做有限元分析,验证复合横担塔可满足实际工程应用需要。最终通过经济性分析,表明复合横担塔具备良好的经济性,应用前景广阔。     

新型复合横担在1000 kV特高压输电铁塔的应用

受城乡规划及线路走廊制约,目前输电线路路径选择日益困难。利用复合材料的绝缘性能,采用复合材料横担取代传统的型钢横担,不但能够减小线路走廊宽度、降低走廊清理难度,同时还能降低塔高、节约塔材,从而取得良好的社会效益和经济效益。结合复合横担在1 000 k V特高压线路工程中的应用研究,在复合横担的电气方案、结构方案、经济性分析等诸多方面进行了初步的分析研究,给出了复合横担塔头布置方案、横担长度、横担夹角等研究结论。在走廊拆迁量较大的区域,通过比较,使用复合横担铁塔具有更明显的经济效益。     

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。     

750kV输电线路复合横担均压特性

复合横担首次应用于国内750 kV线路,由于电压等级高,结构复杂,均压、均场问题突出,需要对其均压特性进行深入研究。运用三维有限元分析软件ANSYS,考虑杆塔、大地、导线以及相间影响等因素,计算了复合横担在不同设计方案下的电位、电场分布,研究了中间法兰以及横担端部配置均压环、屏蔽环对复合横担电位分布的影响,对比了750 kV线路直线塔绝缘子串与复合横担的电位分布。复合横担最终选择在最初设计方案的基础上取消悬垂串、增加横担长度并配置合理的均压屏蔽装置的方案,其电位分布优于750 kV线路直线塔。经过中国电力科学研究院电气试验验证,复合横担电气性能良好,满足运行要求。     

750 kV输电线路复合横担均压特性

复合横担首次应用于国内750 kV线路,由于电压等级高,结构复杂,均压、均场问题突出,需要对其均压特性进行深入研究.运用三维有限元分析软件ANSYS,考虑杆塔、大地、导线以及相间影响等因素,计算了复合横担在不同设计方案下的电位、电场分布,研究了中间法兰以及横担端部配置均压环、屏蔽环对复合横担电位分布的影响,对比了750 kV线路直线塔绝缘子串与复合横担的电位分布.复合横担最终选择在最初设计方案的基础上取消悬垂串、增加横担长度并配置合理的均压屏蔽装置的方案,其电位分布优于750 kV线路直线塔.经过中国电力科学研究院电气试验验证,复合横担电气性能良好,满足运行要求.     

复合绝缘横担在220kV架空输电线路中的应用

复合绝缘横担体积小、质量轻、电气性能优越、机械强度高,介绍了在500 kV练塘变电站220 kV出线工程的双回路钢管杆中成功应用复合绝缘横担的实例,解决了预留走廊宽度小的实际问题,叙述了复合绝缘横担在应用过程中的方案比选、数值模拟计算、加载试验、最终施工实施的全过程,该实例是国内复合绝缘横担首次在220 kV架空输电线路中的应用,可为今后复合绝缘横担的推广应用提供技术支撑。     

750kV输电线路复合材料横担塔的适用性研究

以新疆地区某750 kV工程中初步设计拟采用的复合材料横担塔为例,对复合材料横担塔在工程中应用的结构方案进行了对比分析,给出了推荐结构形式,并通过有限元分析得到复合材料构件设计的控制工况。通过对新疆地区不同工程条件下的工程经济性分析,探讨了复合材料横担塔的适用性。     

复合绝缘横担在220kV架空输电线路中的应用

复合绝缘横担是一种新型材料的横担,它体积小、质量轻、电气性能优越且机械强度高。复合绝缘横担在220kV双回路钢管杆中的成功应用很好地解决了500kV练塘变电站220kV出线工程中遇到的预留走廊宽度小的问题。详细介绍了复合绝缘横担在应用过程中的方案比选、数值模拟计算、加载试验以及最终施工实施的全过     

500kV同塔双回输电线路复合横担塔的防雷性能

复合横担在35—1 000kV输电线路中均有应用,但针对复合横担塔防雷性能的研究几乎空白。为此,在昆明特高压工程技术国家工程实验室开展了500kV复合横担塔正负极性雷电冲击作用下的伏秒特性试验,获得了复合横担闪络的判据。根据实际同塔双回路复合横担塔线路参数建立了电磁暂态模型,并利用修正的闪络判据计算了复合横担塔反击和绕击耐雷水平。结果表明:同参数500kV复合横担塔与常规同塔双回路杆塔相比,反击耐雷水平高4%左右,绕击耐雷水平两者相近;基于伏秒特性试验得到复合横担的正负极性先导发展速度公式k与E0取值分别为0. 50×10-6m2/(V2·s)、600kV/m和0. 55×10-6m2/(V2·s)、650kV/m,用于复合横担耐雷水平计算较为准确。