紧凑型线路风偏及控制研究

为了解决紧凑型输电线路的相间距离较小,容易造成相间闪络、碰线等事故的问题,建立了紧凑型线路的有限元模型,探讨档距、挂点高差、导线张力和风速等因素对线路风偏的影响,拟合了相间最小距离的简化计算公式.研究了相间间隔棒的布置位置和方式对线路风偏的控制作用,并提出了紧凑型线路防治风偏的布置建议.采用参数化有限元方法,基于VC++和ANSYS,开发了紧凑型线路风偏分析软件,提高了线路风偏的计算效率,为输电线路设计及安全性评估提供了参考.     

相间间隔棒对导线弧垂的影响计算

相间间隔棒将各导线机械地连接起来,使各导线的运动相互制约,以达到抑制舞动的目的.线路在加装了相间间隔棒后,将会增加导线的弧垂和张力,也使导线张力和弧垂计算公式有所不同.考虑相间间隔棒的自重及覆冰后重量为附加荷载,本文探讨分析线路加装相间间隔棒后导线弧垂的增大值.     

500kV模拟真型塔外绝缘特性试验研究

紧凑型输电技术是采用缩小相间距离、优化导线排列、增加相分裂子导线根数等改变线路几何结构等方法,从而压缩线路走廊占地并提高其输电能力的新型输电技术。本文中,笔者通过500kV输电线路模拟真型塔外绝缘特性研究,以获得500kV紧凑型线路电气设计所需的基本参数,为电力设计部门进行特高压输电线路外绝缘设计时提供依据。     

相间合成绝缘间隔棒后屈曲性态研究

对相间合成绝缘间隔棒受压时稳定性问题进行了研究，确定了相间合成绝缘间隔棒临界载荷Ｐｃｒ的计算公式。并用初始后屈曲理论和试验证明了相间合成绝缘间隔棒在受压载荷Ｐ≥Ｐｃｒ时仍具有稳定的后屈曲性态。提出了相间合成绝缘间隔棒新的设计概念，完全改变了传统线性理论为基础的设计方法。并把新的设计概念应用到我国第一条２２０ｋＶ紧凑型线路安－廊线的相间合成绝缘间隔棒的设计，线路已经运行。设计的间隔棒具有重量轻，柔性好，价格低等优点。     

对高压输电线路多分裂导线的分析

本文针对架空高压输电线路多分裂导线的振动现象,综合国内外的研究和实验分析,阐述了多分裂导线的主要振动类型、产生原因及危害,并提出了相应的防治措施。最后,专门对次档距振荡的防治问题提出了一种间隔棒的简化布置方法。     

相间合成绝缘间隔棒大挠度屈曲研究及应用

用大挠度理论分析了相间合成绝缘间隔棒大挠度屈曲问题，并确定了几种不同芯棒直径的相间合成绝缘间隔棒在大挠度屈曲时发生强度失效的极限值。试验研究证明了相间合成绝缘间隔棒在大挠度屈曲变形时其屈曲性态与其放置形式无关。提出了选择相间合成绝缘间隔棒芯棒直径新的设计方法和选择条件。并用此新的设计条件研制了我国第一条北京安定—廊坊２２０ｋＶ紧凑型线路用的相间合成绝缘间隔棒，现已有３００多支间隔棒在安—廊线挂网运行。     

对500kV二自线(凉山段)间隔棒的探讨

为避免四分裂及以上导线发生舞动,通常采用安装相间矩形间隔棒的方法进行消除.但对高海拔、重冰区段线路来说,安装相间矩形间隔棒效果不是很好,矩形间隔棒变形、损坏、甚至断裂的现象时有发生,严重威胁着线路安全运行.本文结合500kY二自线凉山段进口加拿大4型间隔棒实际使用情况,对高海拔、重冰区线路间隔棒进行了一些分析探索.     

500kV紧凑型线路导线非线性运动分析

研究了如何利用超高压输电线路紧凑化新技术,来提高输电线路单位走廊面积传输的电力容量。讨论了平原和山区两类气象条件下,对５００ ｋＶ 紧凑化线路导线的分析。应用了Ｎｅｗｍ ａｒｋ 方法对导线进行了非线性分析,及应用非线性有限元动力计算方法对相邻导线靠近的最小距离进行计算。得出相邻导线在外荷载特别是风荷载作用下的运动规律,从而确定如何设计安装间隔棒。计算结果表明,对５００ ｋＶ 紧凑化线路导线的非线性分析,得出的安装设计间隔棒的结论是可行的。     

紧凑型线路相间绝缘间隔棒后屈曲性态非线性研究

本文通过对紧凑型线路相间绝缘间隔棒在受压时临界后屈曲现象进行非线性研究，得到相间绝缘间隔棒临界时和临界后屈曲性态都是稳定的，为设计间隔棒时不以临界载荷作为设计依据而以屈曲后的最大正应力不超过芯棒屈服强度为设计准则从而节省芯棒材料等提供了理论依据，同时对侧向位移与载荷的关系进行了计算．     

500kV输电线路新型防舞金具试验

 减振防舞阻尼弹簧相间间隔棒作为一种新型防舞金具,通过弹簧、橡胶和重球系统吸收导线振动时的能量达到防舞的目的。运用导线疲劳振动试验系统,对安装普通和减振防舞阻尼弹簧相间间隔棒的两相六分裂导线进行模拟舞动试验。稳定时对比子导线垂直和水平方向的位移。结果表明,相同条件下安装减振防舞阻尼弹簧相间间隔棒时导线垂直和水平方向的位移都小。由此验证,减振防舞阻尼弹簧相间间隔棒具有较好的防舞效果,是一种非常实用的防舞金具。     

基于BP神经网络的悬垂绝缘子串风偏角预测模型

利用有限元方法模拟不同导线型号、导线初始应力、档距、高差等结构参数的输电线路在随机风作用下的动力响应,得到悬垂绝缘子串的风偏角.进而基于有限元模拟结果和BP神经网络构建风偏角的预测模型,将导线型号、档距、高差、导线初始应力、基本风速、保证系数作为模型的输入,悬垂绝缘子串的风偏角作为输出,通过机器学习,并采用评价指标评估其准确性,对模型进行优化.该模型可以方便快捷地预测悬垂绝缘子串的风偏角,为线路塔头绝缘设计提供依据.     

内设防雷引下线风力机雷击暂态特性分析

风力机塔筒内部增设引下线提供了一条新的防雷思路,但需要详细分析引下线泄流过程对塔筒内部电气线缆电磁干扰影响。通过EMTP软件搭建风力机叶片、塔筒和接地系统模型,分析引下线与塔筒分流情况,考虑引下线与内部电气线缆电磁耦合作用,计算不同高度处引下线与电缆线间电位差及平均电场强度。讨论引下线与电缆线安全距离及其受雷电流波头时间和土壤电阻率影响。研究结果表明:增设内部引下线后,绝大部分雷电流经由引下线泄散入地;引下线与电缆线间电位差可达MV级别,二者间平均电场强度极易击穿周围空气,发生侧向闪络;但引下线与电缆线间电位差随着塔筒高度的降低发生极性反转,平均电场强度也呈现出先降低后增加的变化趋势。缩短引下线与塔筒间等电位连接间距能够降低引下线和电缆线间电位差与平均电场强度。引下线与电缆线间的安全距离随着雷电流波头时间的缩短和雷电流幅值的增加而增大,随着土壤电阻率的降低而减小。增设内部引下线需要合理设置其与塔筒等电位连接间距和与内部电缆线安全距离。     

500kV同杆双回输电线路耐雷性能分析

为了减少线路走廊占地，采用同杆架设双回输电线路将成为500kV主干网架的发展趋势，利用电磁暂态计算程序(EMTP)、击距法对500kV同杆双回输电线路耐雷性能进行研究。在分析反击耐雷性能时，考虑雷击塔顶时导线上交流周期电压的随机性，提出利用统计法分析，通过计算得到雷击塔顶导线上交流周期电压值不同时。线路的耐雷水平相差较大。在分析绕击耐雷性能时，充分考虑了风速的影响因素，对击距法进行了改进，并通过编程计算得到风速对保护角和绕击率都有影响的结论。     

输电塔-线体系动力响应影响参数分析

对两相邻直线输电塔进行了非线性动力时程分析,分别分析了绝缘子长度、导地线初始应力和输电塔档距三方面对输电塔-线体系风振响应的变化规律.结果表明:绝缘子长度在6～7m范围内,导地线的初始应力为最大应力的55%左右时,两相邻输电塔的最大位移同时达到最小值,但塔架的最大速度、最大加速度在此过程中的改变量较小,变化趋势不明显;当输电塔的档距为400m时塔顶位移最大.     

一种应用双端信息自同步校正的故障测距法

针对高压,超高压远距离输电线路,提出了一种应用双端信息自同步校正的故障测距法,该算法采用长线模型,计及了线路分布电容的影响,能够实时修正输电线路两端采样的相角差,从而避免了由于两端采样信息不同步而造成的测距误差,经过大量的数字仿真试验,其结果十分令人满意。     

覆冰地区分裂与扩径导线表面电场特性

输电线路覆冰对电力系统安全运行具有严重威胁,目前已经发展了多种防冰除冰方法,但每种方法都有其局限性,对于一些具有微气象、微地形特征的重覆冰地区尚未有较好的解决方法。文中考虑到扩径导线的特点和分裂导线输电线路的局限性,根据波阻抗和自然功率将分裂导线等效为单导线,并考虑电流的集肤效应,得到了等效的单根扩径导线,进而分析比较覆冰地区的分裂导线及其等效的单根扩径导线的表面电场特性。研究表明：等效前后导线截面面积相同且波阻抗一致时,扩径导线与分裂导线相比,不仅显著降低了子导线根数和输电线路的覆冰荷载,而且在扩径导线的半径等于分裂导线的等效单导线半径时,扩径导线的表面最大电场强度小于分裂导线。因此,在严重覆冰地区,采用分裂导线等效半径的扩径导线具有非常好的表面电场特性,且可显著降低冰风荷载,提高抗冰强度。     

500kV输电线路新型防振金具

 新型防振金具减振防舞阻尼弹簧间隔棒改进了传统金具在减振方面的方法,采用阻尼弹簧和重球联合减振来抑制输电线路微风振动.此新型防振金具在组件构成和结构形式上都有较大创新,使间隔棒框架、阻尼弹簧和重球组成一个整体,通过阻尼弹簧和重球的持续运动将振动的能量耗散掉,获得减振效果.运用ANSYS有限元软件建立装有间隔棒的四分裂导线模型,模拟微风振动,通过对比无间隔棒、加普通间隔棒、加减振防舞阻尼弹簧间隔棒情况下的位移时程曲线,得到此新型防振金具在减振性能方面的优越之处,相同时间内减振防舞阻尼弹簧间隔棒能将导线的最大振幅降到最低.通过非线性拟合和参数优化获得最优减振性能的间隔棒参数,运用ANSYS验证优化数据的正确性,最终得到当重球质量取1.8kg,弹簧刚度取0.7kN/m时,减振防舞阻尼弹簧间隔棒取得最优减振效果.