倒V型绝缘子串荷载的有限元分析
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xxx公司检修分公司防止输电线路覆冰、舞动事故措施批准:审核:编制:许映全检修分公司线路班2020年12月目录1.总则 (1)2.事故措施范围 (1)3.分析线路区域气象变化引起中冰区、易舞动区 (1)4.抗覆冰措施 (2)4.1 防倒塔断线措施 (2)4.2 防绝缘子串冰闪措施 (3)5.防导线舞动措施 (3)6.输电线路除冰 (4)7.运行阶段应注意的问题 (4)8.小结 (4)防止输电线路覆冰、舞动事故措施1.总则在电网系统中,输电线路覆冰现象较为普遍,其引起的故障严重地影响了电力系统的正常运行。
输电线路覆冰可引起导线舞动、杆塔倾斜、倒塔、导线断股、金具和绝缘子损坏、绝缘子闪络等事故。
导线覆冰是一个复杂的过程,覆冰量与导线半径、含风量、风速、风向、气温及覆冰时间等因素有关。
对减轻导线覆冰带来的危害,要充分掌握本地区的冰雪情况,仔细研究输电走廊的微气候、微地形,尽量避开重冰区;无法避开时,应在重冰区采取抗冰设计。
为加强已有线路的抗冰害能力,应视具体情况区别对待,可增大爬电距离,改善绝缘子伞裙结构,在绝缘子表面涂憎水涂料以及对杆塔横担和绝缘子进行清扫,这些都是解决覆冰绝缘子冰闪的有效方法。
2.事故措施范围本反事故措施适用于xxx公司220kV及以下架空输电线路防止覆冰、舞动事故的治理。
3.分析线路区域气象变化引起中冰区、易舞动区(1)认真调查气象条件,易覆冰区、易舞动区地形;收集气象部门的历史观测资料外 ,对沿线现有输电线路及通信线路的覆冰及运行情况进行深入的调查访问,认真听取当地居民有关历年冰凌频数、性质、分布及危害等方面的情况。
(2)输电线路防覆冰、舞动排查,应认真分析标注出冰区、舞动区范围内输电线路段落。
(3) 要求全面掌握沿线气象环境资料,有效预防和治理线路冰害的有效措施;对设计冰厚取值偏低、且未采取必要防覆冰措施的重冰区线路应逐步改造,提高抗冰能力。
(4)应加强沿线气象环境资料的调研收集,加强导地线覆冰、舞动的观测,对覆冰及舞动易发区段,安装覆冰、舞动在线监测装置,全面掌握特殊地形、特殊气候区域的资料,充分考虑特殊地形、气象条件的影响,做好记录,为预防和治理线路冰害提供依据。
特高压绝缘子串在风荷载作用下力学特性的研究为了更好的进行资源配置,满足大规模输电的需要,我国的特高压工程近年来迅猛发展,已走在世界的前列。
而随着电压等级不断攀升,对线路绝缘的要求也日益严苛,绝缘子串也在往更长、联数更多的方向发展。
长度和联数的增加,不仅会使抗侧刚度减小,更易发生风偏,而且会加剧各联之间的气流尾流的相互影响,引发风激振动。
在已建成的特高压输电线路中已发生过多起绝缘子串风偏、风振现象。
为了系统的分析特高压绝缘子串在风荷载作用下的力学特性,该文结合理论分析、数值模拟、风洞试验等方法,完成了四项重要内容:(1)首先通过风洞试验对不同盘型绝缘子串的体型系数进行对比,并探索使用FLUENT软件模拟绝缘子串风洞试验的可能性和技术手段。
发现结构网格和组装网格都可以较好的拟合出风洞试验,并可以准确获取绝缘子串各处的风压分布规律及尾流特性。
(2)首先使用有限元软件对Ⅴ型复合绝缘子串的风偏过程和风偏特性进行分析,发现在其风偏过程中,背风肢随风荷载的最大应力会先减小再增大,风力放大系数为1时应力最小,迎风肢随着风荷载的变大一直呈增大趋势。
越是夹角小的绝缘子串刚发生风偏时,其受力与Ⅰ串越接近,此时背风肢对整体受力影响不大;而随着风偏的加剧,背风肢受压,可以增强整体结构抵制风偏的能力。
此时迎风肢不仅要承担风荷载的作用,还要承担一部分的由背风肢受压而产生的弯矩的作用。
随着V串夹角的增大,刚发生风偏时,背风肢开始承担更多的风荷载。
而随着风偏的加剧,背风肢对整体受力的影响慢慢减小,其结构慢慢的接近Ⅰ串。
随着Ⅴ型串夹角的变大,背风肢的最大应力呈减小的趋势,迎风肢最大其应力曲线愈平缓,水平位移愈小,表明其抵制风偏的能力愈强。
实际最大风偏角跟Ⅴ串夹角有关,Ⅴ串的夹角越大,实际最大风偏角与设计风偏角的差值越小。
又通过风偏模拟试验进行对比分析,有限元的应力结果和风偏试验的应力结果可以较好的拟合,但位移结果相差较大,原因是绝缘子的位移主要是由连接金具的刚体转动引起的。
关于输电线路绝缘子缺陷分析及对策的思考发表时间:2018-07-24T15:25:02.653Z 来源:《电力设备》2018年第10期作者:秦星[导读] 摘要:目前我国的输电线路网不断完善,架空输电线路主要由基础、杆塔、导线、绝缘子、金具架空避雷线及接地装置等部件组成,绝缘子对输电线路的安全运行起到了重要的作用,输电运维工作中不同型式结构、材质绝缘子各种缺陷现象会带来不同的安全隐患。
(深圳供电局有限公司广东深圳 518000)摘要:目前我国的输电线路网不断完善,架空输电线路主要由基础、杆塔、导线、绝缘子、金具架空避雷线及接地装置等部件组成,绝缘子对输电线路的安全运行起到了重要的作用,输电运维工作中不同型式结构、材质绝缘子各种缺陷现象会带来不同的安全隐患。
关键词:输电线路;绝缘子;绝缘性;措施引言随着科学技术的进步与发展,我国电力工程的建设也取得了重大进展,满足了人们的用电需求。
但是在输电线路运行的过程中还经常会遇到一些电路故障问题。
比如雷击,闪络,跳闸,一旦出现以上的情况会带来巨大的负面影响,间接造成经济损失,甚至危害人的生命。
因此我们需要提高线路运行的安全性、可靠性、稳定性,不断寻求有效安全的绝缘体材料,用于满足复杂的工程化需求。
基于这种工程化需求,我们找到了绝缘体。
瓷质绝缘子、钢化玻璃绝缘子和复合绝缘子是目前电网架空输电线路绝缘的三大主要材质。
根据不同情况,各种绝缘子在防污防雷,抗劣化的性能上也是不一样的。
主要受其材质性能,结构形式、工艺要求的影响。
1概述我局所辖输电线路区域跨度大,距离长,多位于山区,地形复杂,气候条件多样。
长期暴露在自然环境中的绝缘子要经受冰霜雨雪及气温等恶劣天气的影响,同时绝缘子要承受导线的垂直荷重、水平荷重和导线张力。
会出现玻璃绝缘子自爆、复合绝缘子老化、污染严重等问题影响线路的安全运行。
2常见缺陷类别及表象(1)玻璃绝缘子自爆。
一串玻璃绝缘子串上自爆片数:110kV3片及以上者、220kV4片及以上者、500kV4片及以上者,一串玻璃绝缘子串上自爆片数:110kV2片、220kV3片、500kV3片,一串玻璃绝缘子串上自爆片数:110kV1片、220kV2片及以下、500kV2片及以下。
影响输电线路安全的因素影响输电线路平安的因素大体分为两类,即日常时间积累发生的磨损老化和外界因素引起的突发性故障。
这两类因素均能引发故障跳闸,中断供电运行,严峻时可使电网瘫痪。
其中,时间积累因素可以人为掌握,引起故障的几率微小,而外界环境气象(包括雷击、台风、山火、冰害、污秽度、温湿度、气压、鸟害等)因素不行控性高,引起故障的几率极高,破坏力大。
1.雷击雷电天气在雨季普遍存在,随机性大。
在野外架设的大量输电线路,具有铁塔档距大、高度相差大的特征,使线路耐雷水平相对较差,简单患病雷击。
恶劣地势处,单回线路较多,没有平行线路供应的屏蔽及分流爱护,加大了雷击事故的发生率。
雷击跳闸在输电线路故障中占比最大,且电压等级越低,雷击故障几率越高。
雷电放电时,积雨云层电荷积累,形成强大的静电高压电场,与大地携带的大量负电荷发生碰撞中和,释放的能量高,电压可高达几百万伏,电流可高达几千安,产生的过电压波陡度高、幅值大,引发线路绝缘闪络跳闸。
闪络跳闸属于瞬间故障,重合闸动作胜利率高,可恢复导电通路,但严峻时,会导致线路断线,绝缘子碎裂,或沿线路侵入变电站,高温熔断导线,威逼破坏电力设备的绝缘强度。
为降低输电线路雷害事故发生的几率,要防闪络、防建弧、防直击、防线路中断供电。
采纳如下爱护措施:①架设避雷线;②增设耦合地线;③降低铁塔冲击接地电阻;④采纳中性点非直接接地系统;⑤加强线路绝缘水平;⑥装设自动重合闸;⑦装设管型避雷器;⑧采纳不平衡绝缘、双回路成环网供电等方式。
2.台风台风天气伴随着狂风暴雨现象,输电线路会发生导线舞动、风偏、断线、倒塔等事故。
断线、倒塔简单消失南北解网,随着电力系统对输电线路设计风速值加大,断线、倒塔事故发生几率削减,但导线猛烈摇摆、风偏放电、外飘物破坏引发事故的几率高。
风速大,输电线路舞动幅度大,减小了导线与铁塔、导线相与相之间的空气间隙,空气间隙分布又不匀称,使间隙内的电压强度发生不同程度减小,不能承受运行的电压值,消失击穿放电。
V形复合绝缘子力学特性研究党会学;赵均海;吴静【摘要】绝缘子串的风偏闪络一直是影响输电线路安全运行的主要问题之一.针对哈密一郑州±800 kV特高压直流工程的V形复合绝缘子串风偏设计校核问题,在I 形绝缘子串弦多边形方法的基础上,构建并推导了适用于V形复合绝缘子串(含金具等)的弦多边形计算方法,并利用有限元方法验证了该方法的准确性和有效性,给出了确定该方法适用范围的最小轴向拉力计算方法.进而基于该特高压线路的参数,应用此方法研究了V串夹角、导线平均高度及水平档距/垂直档距组合变化对风偏特性的影响.结果表明,在给定垂直档距和水平档距条件下,建议V串夹角随导线平均高度增大而增大;在给定导线平均高度和垂直档距条件下,建议V串夹角随水平档距增大而增大;在给定导线平均高度和水平档距条件下,建议V串夹角随垂直档距增大而减小.给出了不同导线平均高度、垂直档距和水平档距条件下所建议的V串夹角值.%Windage yaw discharge is one of the most disastrous problems for the normal operation of state grid.Accounting for windage yaw problem of V-shape composite insulator string used in Hami-Zhengzhou ultrahigh voltage direct current transmission line,a practical calculation method is developed based on string polygon method for I-shape pan insulator strings.Finite element analysis is used to verify the validation and effectiveness of proposed method.Calculation method of minimum axial tension force determining its application range is also presented.Then windage yaw characteristic study is conducted for Hami-Zhengzhou ultrahigh voltage direct current transmission line,with the influence analysis of mean height of conductors,insulator string angle,horizontalspan and vertical span.The results indicate that,with given vertical and horizontal span length,the suggested angle of insulator string increases with the increase of mean height of conductors;with given mean height of conductors and vertical span length,the suggested angle of insulator string increases with the increase of horizontal span length;with given mean height of conductors and horizontal span length,the suggested angle of insulator string decreases with the increase of vertical span length.The suggested angle of insulator string under different conditions are presented.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2016(049)007【总页数】6页(P9-14)【关键词】特高压直流线路;复合绝缘子串;风偏特性;计算方法;V串夹角【作者】党会学;赵均海;吴静【作者单位】长安大学建筑工程学院,陕西西安710061;长安大学建筑工程学院,陕西西安710061;中国电力科学研究院,北京 100055【正文语种】中文【中图分类】TM853近年来,中国高压输电线路风偏闪络事故频发,且绝大多数风偏闪络是在工作电压下发生的,一般重合闸不成功,从而导致线路停运。
输电线路更换倒V悬垂绝缘子串轻量化作业方法研究
覃甘简;王祥祥;甘朝阳
【期刊名称】《电力安全技术》
【年(卷),期】2024(26)4
【摘要】为快速、高效、安全地完成输电线路倒V悬垂绝缘子串的更换作业,针对更换过程中存在的一系列难题,提出了使用特制机动绞磨机搭配高强度迪尼玛绳及定点限位传递装置的组合装备替代传统工具装备的作业方法,实现了更换工具的轻量化和作业方法的简单化,有效规避了传统更换过程中拆卸、安装作业时存在的弊端,解决了输电线路倒V悬垂绝缘子串导线联板、重锤及绝缘子本体的安装、拆卸等一系列难题,简化了作业步骤,降低了作业人员劳动强度。
该作业方法可分解组合,同时适用于其他串型的悬垂绝缘子串,是一种轻量化新型更换悬垂整串绝缘子的作业方法。
【总页数】4页(P26-29)
【作者】覃甘简;王祥祥;甘朝阳
【作者单位】中国南方电网有限责任公司超高压输电公司百色局
【正文语种】中文
【中图分类】TM722
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