强风地区500kV同塔双回输电线路复合材料横担杆塔应用设计研究

强风地区500kV同塔双回输电线路复合材料横担杆塔应用设计研究1. 引言1.1 研究背景强风地区500kV同塔双回输电线路复合材料横担杆塔应用设计研究的背景是近年来电力行业的发展迅速，随之而来的对输电线路的要求也越来越高。

传统的输电线路横担杆塔多采用钢材制作，但在强风地区，钢材横担杆塔存在着耐腐蚀性差、易生锈、维护成本高等问题。

开发出适合强风地区500kV同塔双回输电线路的新型横担杆塔显得尤为重要。

对于强风地区500kV同塔双回输电线路复合材料横担杆塔的应用设计研究，旨在通过引入复合材料技术，提升输电线路的安全性和稳定性，降低维护成本，推动电力行业向更加绿色、高效的方向发展。

本研究旨在为强风地区输电线路的建设提供技术支持和指导，为电力行业的可持续发展做出贡献。

1.2 研究目的研究目的是通过对强风地区500kV同塔双回输电线路复合材料横担杆塔应用设计的深入研究，探讨其在输电工程中的可行性和效益。

具体目的包括：1. 分析复合材料在输电线路中的优势和特点，探讨其在强风地区500kV同塔双回输电线路中的应用潜力；2. 通过对500kV同塔双回输电线路设计存在的问题进行深入剖析，找出当前塔杆材料与结构所面临的挑战；3. 设计复合材料横担杆塔在强风地区500kV同塔双回输电线路中的具体方案，包括结构设计、材料选择、防风与抗震等方面；4. 实施设计方案，并对其工程成本与效益进行分析，评估其在实际工程中的应用可行性；5. 最终旨在为强风地区500kV同塔双回输电线路的建设提供技术支持和参考，推动复合材料在输电线路中的应用与推广。

2. 正文2.1 复合材料在输电线路中的应用在输电线路中，复合材料可以用来制作绝缘子、横担、杆塔等部件。

由于复合材料的绝缘性能良好，不易受到外界环境的影响，因此可以有效减少线路的故障率。

复合材料还具有很好的机械性能，能够承受一定的荷载，保证线路的稳定性。

复合材料还可以降低线路的施工难度和维护成本。

５００ｋＶ同塔双回紧凑型输电铁塔运用探讨摘要：本文探讨了运用500kV同塔双回紧凑型输电铁塔的目的、意义及优点所在，并指出了推广运用紧凑型输电铁塔能取得的社会效益及经济效益。

关键词：500kV；紧凑型；输电铁塔；输电技术随着我国经济发展速度全面提速，电网建设进程也随之加快，土地资源越来越紧张，对架空输电铁塔的运用要求越来越高。

因此，要适应适度超前于我国社会经济发展的电网建设的需要，提高单位输电走廊传输功率的要求和运用已迫在眉睫。

目前，运用500kV同塔双回紧凑型输电铁塔是提高架空输电线路单位输电走廊传输功率的有效措施。

1运用同塔双回紧凑型输电铁塔的目的、意义在超高压电网建设中，有两个问题应引起高度重视，其一是当前我国电网已进入了以超高压、远距离、大容量为标志的“西电东送、南北互供、全国联网”的阶段，要特别重视电网的安全稳定问题。

当然，电网的稳定性技术措施是多方面的，如电网安全控制系统的改善，灵活输电技术（FACTS）的应用，电网结构优化，建设紧凑型线路等。

紧凑型线路由于其自身正序电抗较常规型线路为小，提高线路的安全稳定性相当于串入了24％的串联补偿。

其二是我国输电线路的走廊越来越紧张，如何节省线路的走廊，换言之就是如何提高单位线路走廊宽度下的输电容量，这也是全世界各国共同关心的问题。

目前，解决的办法是建设同塔多回线路（1个塔上挂2回、4回甚至6回以上线路），欧州、日本等都运用这个方法，再有就是建设紧凑型线路不仅能降低工程造价，同时可提高远距离输电线路的稳定输送功率，提高单位线路走廊宽度下的送电容量，其发展趋势是十分明确的。

运用同塔双回500kV紧凑型输电铁塔，不仅是国外的发展趋势，也是我国超高压电网建设中的实际需要。

建设500kV紧凑型线路（单回），虽能节省线路走廊，但较之于建设多回路线路来讲，其优势仍不明显。

建设500kV同塔双回紧凑型线路，就解决了这个问题。

500kV紧凑型线路不仅能建设单回路，同时也可建设同塔双回线路乃至同塔多回路线路，除保留紧凑型线路在电气上的优点以外，节省线路走廊的效果也将更为明显。

・专家论坛・研究实施中的500kV 同塔双回紧凑型输电线路舒印彪,赵丞华(国家电力公司电网建设分公司,北京市,100031)[摘　要]　三峡输变电工程工业性试验项目———政平至宜兴500kV 同塔双回紧凑型输电线路是国家电力公司的重大科技项目。

该项目研究的课题有500kV 同塔双回紧凑型塔、带电作业、系统参数及其运行特性、电磁环境影响和防雷特性等课题,目前已基本完成。

该项目的实施,在提高线路的安全稳定性,提高线路的自然输送功率,降低工程造价和节省线路走廊等方面都具有重要意义。

[关键词]　500kV 同塔双回紧凑型线路　技术方案　效益中图分类号:TM 726.1　文献标识码:C 文章编号:1000-7229(2002)05-0006-03500kV Compact Type Double Circuit Transmission Line on OneTower under Study and ImplementationShu Y inbiao ,Zhao Chenghua(Branch of Power Network Construction ,State Power Corporation ,Beijing ,100031)[Abstract]　Zhenping —Y ixing 500kV compact type double -circuit transmission line on one tower ,being the industrial test tiem in the Sanxia Transmission and Distribution Engineering ,is an important technical item of the Sate Power Corporation.Its questions for study include the 500kV double circuit compact type tower ,live line operation ,system parameters and operation properties ,electric magnetic environment impact and lightning protection properties ,etc..These questions have been basically completed.The implementation of the item will bring a significant importance in improving the safety and stability of the lines ,increasing the natural transmission power of the lines ,reducing the engineering cost and saving the line corridor ,etc..[K eyw ords]　500kV compact type double -circuit transmission line ;technical scheme ;benefit 在国家电力公司的领导和组织下,我国研究建成的第1条500kV 单回紧凑型输电线路,于1999年11月18日并网运行。

500kV输电线路横担-绝缘子体系稳定性分析和加固发布时间：2023-03-06T05:26:53.944Z 来源：《工程管理前沿》2022年第20期作者：张轩浪1，陈伏彬1，翁兰溪2，林锐2 [导读] 高压输电线路的绝缘子易在风荷载作用下引起悬垂端导线舞动张轩浪1，陈伏彬1，翁兰溪2，林锐21.长沙理工大学土木工程学院，湖南长沙，410114；2. 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司，福建福州，350003［摘要］高压输电线路的绝缘子易在风荷载作用下引起悬垂端导线舞动，致使绝缘子在导线拉力的作用下对横担结构产生大弯矩作用，导致横担结构局部发生结构损伤。

因此详细研究横担结构力学性能和加固横担薄弱部位对保障电力系统运行的安全性与稳定性有十分重要的意义。

本文以某500kV输电线路的横担-绝缘子结构为原型，针对横担结构中与绝缘子串连接的双角钢组合杆件提出一种原位加固方法，对比组合杆件加固前后的强度提升效果，并选取加固后的横担-绝缘子体系进行真型试验。

研究结果表明：横担结构在绝缘子悬垂端的设计荷载作用下，结构主体部分稳定；横担前端的组合杆件加固前局部应力大，屈曲变形特征明显；加固后杆件局部应力降低11.6%，加固效果显著，可以为实际工程提供指导。

关键字:横担；足尺试验；力学性能；数值模拟；承载能力 [Abstract] Insulators of high-voltage transmission lines are prone to dance at the overhanging end of the wire under wind load, resulting in large bending moments of the insulator on the cross-beam structure under the action of the wire tension, leading to local structural damage of the cross-beam structure. Therefore, it is very important to study in detail the mechanical properties of the cross-beam structure and to strengthen the weak parts of the cross-beam to ensure the safety and stability of the power system operation. In this paper, we propose an in-situ reinforcement method for the double-angle steel composite rod connected to the insulator string in a 500kV transmission line, compare the strength enhancement effect of the composite rod before and after reinforcement, and select the reinforced cross-insulator system for real type test. The results of the study show that: the main part of the cross-beam structure is stable under the design load of the insulator overhang; the local stress of the combination bar at the front end of the cross-beam is high before reinforcement, with obvious flexural deformation characteristics; the local stress of the bar is reduced by 11.6% after reinforcement, and the reinforcement effect is significant, which can provide guidance for practical engineering. Key words: Cross-beam; foot-rule test; mechanical properties; numerical simulation; load-bearing capacity 1引言近些年台风频繁登陆我国沿海地区，对我国经济造成了巨大的损失。

500kV同塔双回输电路线路耐雷性能研究开题报告
一、研究背景与意义
输电线路是电力系统中最重要的组成部分之一，是实现远距离大电力输送的关键设备。

但在输电线路的使用过程中，由于受到自然灾害和人为因素的干扰，存在一定的安全隐患，其中雷击是导致输电线路事故的主要原因之一。

500kV同塔双回输电线路作为一种高压输电线路，其线路耐雷性能的研究具有重要的理论和实际意义，通过研究该线路的耐雷性能，可以有效地提高其抗雷击能力，减少雷击事故的发生，保障电力系统的安全稳定运行。

二、研究内容与方法
本文拟以500kV同塔双回输电线路为研究对象，旨在开展其线路耐雷性能的研究，具体研究内容包括：
1. 探讨500kV同塔双回输电线路耐雷的机理和特点；
2. 分析500kV同塔双回输电线路在雷电环境下的响应特性；
3. 基于有限元计算方法对输电线路的雷电响应进行数值模拟，并验证计算结果的准确性和可靠性；
4. 结合实验数据和数值模拟结果，评估500kV同塔双回输电线路的耐雷能力，并提出相应的应对措施。

三、拟解决的关键问题
1. 500kV同塔双回输电线路在雷电环境下的响应特性如何？
2. 不同构型和参数的输电线路在雷电环境下的响应特性有何区别？
3. 针对500kV同塔双回输电线路存在的雷击问题，如何提高其耐雷能力？
四、预期成果
通过对500kV同塔双回输电线路耐雷性能的研究，本文预期可获得以下成果：
1. 探明输电线路在雷电环境下的响应特性；
2. 评估500kV同塔双回输电线路的耐雷能力，并提出相应的应对措施；
3. 提出针对高压输电线路防雷技术及设备的完善和改进措施；
4. 为今后的电力系统安全性研究提供参考和依据。

500kV双回路城区输电线路杆塔型式选择分析摘要：铁塔是送电线路的支柱，直接关系到工程材料消耗、造价及运行安全，选好铁塔型式是送电线路工程设计的主要内容。

通过比较分析，紧缩、紧凑型铁塔工程造价较常规工程明显上升，限制了其使用范围，但是它有着在压缩线路走廊、减少房屋拆迁和树木砍伐，保护环境等方面的突出优势。

故在城区及郊区等拆迁赔偿等敏感区域工程中选用可获得较好效果。

关键词：500kV，杆塔型式，紧凑型，走廊宽度1 研究背景随着国民经济和城镇建设的持续发展，城镇规划区域不断延伸，输电线路走廊日益紧张，环境保护意识日益提高，线路走廊资源越来越少，如何减小线路走廊宽度，提高单位面积输送容量，已经成为社会共同关心的问题。

在输电线路中，铁塔是送电线路的支柱，直接关系到工程材料消耗、造价及运行安全，选好铁塔型式是送电线路工程设计的主要内容。

2 直线杆塔型式及对比分析2.1 鼓型塔挂I串、V串比较按推荐的杆塔使用条件，对鼓型铁塔挂使用两种不同挂线方式进行杆塔重量计算，铁塔重量计算结果见表2.1-1。

根据上表对比分析可看出，紧缩门型塔比I串普通鼓型塔在不同挂线方式情况下均重32%左右，每基平均增重11.645t。

门型紧缩型塔与紧缩猫头塔2相比，改变了塔身结构，从原来自立式改成双柱门型，这个改变使得塔重比紧缩猫头塔2轻，但仍比I串普通鼓型塔重。

2.6 紧凑型塔与I串普通鼓型塔指标比较分析紧凑型塔是在垂直排列两个窗口内，采用大小V串组合的型式挂线，采用6×JL/G1A-300/40导线，铁塔重量计算结果见表2-6。

由上表可知，上下布置紧凑型走廊宽度最窄，可比I串普通鼓型塔减少约13.72m的走廊宽度。

5 结论由上述分析，紧缩/紧凑型铁塔在工程造价，限制了其使用范围，但是它有着在压缩线路走廊、减少房屋拆迁和树木砍伐，保护环境方面的显著效果。

鼓型铁塔房屋拆迁稍大，也可通过V串来缩小走廊，同时该类塔型稳定性强、耐雷性相对较好。

500kV双回输电线路中相、下相V串塔型应用分析郭杰雷光杰文永庆【摘要】摘要：随着我国经济的不断发展，对电力的依赖也越来越大。

目前，我国500kV双回交流线路的铁塔及其附属设施投资约占本体投资的40%，因此，有必要对程铁塔型式及塔型系列进行深入研究。

本文以综合指标最优、安全、可靠为目标，结合设计条件、工程地形地貌特征、超高压500kV双回路线路的电气、机械特点，采用宏观规划和微观规划相结合的方法进行分析研究，并结合国内500kV双回路输电线路工程，针对中相V串、下相V串的排列方式，确定合理的工程规划，降低工程投资，实现输电线路建设方式的转变。

【期刊名称】河南科技【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3【关键词】输电线路；500kV双回；中相V串、下相V串；应用分析目前，我国500kV超高压双回路输电线路已有较为成熟的建设和运行经验。

我国500kV双回交流线路的铁塔及其附属设施投资约占本体投资的40%，因此，有必要对输电线路铁塔型式进行深入研究。

本文在总结以往工程经验的基础上，结合平顶山-白河500kV双回线路工程，考虑工程地形地貌特征、超高压500kV双回路线路的电气、机械特点，在使用寿命周期内以满足输电线路安全可靠运行、方便维护为设计目标，使铁塔在整个线路全寿命周期内利益最大化。

根据工程实际体特点，提出“中相V串”、“下相V串”新型型式，采用宏观规划和微观规划相结合的方法进行分析研究，规划出切合工程特点的铁塔型式及塔型系列，确定合理的经济档距及经济塔高，降低工程投资，实现输电线路建设理念和方式的转变。

1 概述杆塔型式规划是指单个铁塔的外形规划，包括塔身形状和塔头形状两大部分。

其中塔身形状有圆形（如单柱钢管塔、钢筋混凝土塔等）、四边形（如长方形、正方形、菱形等）、“V”形、门形以及多柱组合型、多边形（如三角形）等；塔头形状包括蝶形、鼓形、伞形、干字形等，塔头形状规划的要素包括相间距离（水平和垂直两方面）、挂点要求、横担尺寸（长度和宽度）。

第36卷第9期继电器Vol.36 No.9 2008年5月1日 RELAY May 1, 2008 横差保护在500 kV同杆并架双回线中的应用研究与仿真实验李夏阳1，罗建1，张太升2，鄢安河 2（１.重庆大学电气工程学院，重庆 400044；２. 河南电力调度通信中心，河南 郑州450052）摘要：介绍了以正序电压作为极化电压的横联差动电流方向保护的原理及其在500 kＶ同杆双回线系统中的仿真实验情况。

实验采用ATP-EMTP软件建模，并用Matlab来对数据进行处理。

实验模型为58.1 km的单、双侧电源的双回线系统，故障类型包括单回线的各种简单故障及双回线各种类型的跨线故障。

通过对实验结果的分析，提出了横联差动保护应用于500 kV 同杆双回线系统应当注意的问题。

关键词:横差保护；双侧电源；同杆双回线；电流方向保护；仿真实验Study and simulation experiment of transverse differential protection for500 kV double circuit lines on the same towerLI Xia-yang1，LUO Jian1，ZHANG Tai-sheng2，YAN An-he 2（1.Electric Engineering College, Chongqing University，Chongqing 400044，China；2. Henan Power Dispatch & Communication Center, Zhengzhou 450052,China）Abstract: This paper introduces the principle of transverse differential current direction protection ,which takes positive sequence voltage as its polarizing voltage, and during the simulation experiment of 500 kV double circuit lines on the same tower system ,how does this protection behave. In this experiment, first, this paper uses the ATP-EMTP to build the system model, and then treats the data with MATLAB. The experiment model is a double circuit lines on the same tower system of 58.1km length with single or two- side electric source supply. The fault type includes simple fault on single line and overline fault on two circuits line. By analyzing the experiment result, this paper points out some noticeable questions about transverse differential protection used in 500 kV double circuit lines on the same tower system.Key words: transverse differential protection; bilateral source; double circuit lines on the same tower; current direction protection; simulation experiment中图分类号： TM773 文献标识码： A 文章编号： 1003-4897(2008)09-0001-040 引言分相电流纵联差动保护是同杆并架双回线保护的首选。

500kV 可踩踏复合绝缘横担塔设计及真型试验袁金1，邢照亮2，张卓2，朱占巍3，于成1（1.北玻电力复合材料有限公司，山东枣庄277500；2.全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室，北京102209；3.国网北京市电力公司，北京100031）摘要：依据张南-昌平Ⅲ回500kV 线路（北京段）昌平站出线段实际情况，设计开发500kV 可踩踏复合绝缘横担窄基直线塔。

横担结构采用简单紧凑的“两拉两压”形式，省去悬垂绝缘子串，减少因塔头风偏放电造成故障现象，在压杆中间间隔布置脂环族环氧伞裙，使结构具备可踩踏功能。

依据原有线路形式，考虑铁塔塔型结构、空气间隙要求、仿真计算预留安全系数工况下的挠度变形，确定产品结构高度、芯体直径。

分析结构在断线、大风90°、覆冰3种严苛工况下受力失稳情况。

结果表明：整体一阶屈曲系数均大于2.5，各部件轴向应力均远小于金属及复合材料力学强度，设计结构的安全性高。

1∶1真型试验塔整塔力学性能及上相可踩踏复合绝缘横担电性能测试结果均能满足标准及设计要求。

关键词：复合绝缘横担；可踩踏；结构设计；ANSYS 仿真；真型试验中图分类号：TM215文献标志码：A文章编号：1009-9239（2021）04-0050-08DOI :10.16790/ki.1009-9239.im.2021.04.009Design and True Type Test of Trampled Composite InsulationCross Arm Tower for 500kV LineYUAN Jin 1,XING Zhaoliang 2,ZHANG Zhuo 2,ZHU Zhanwei 3,YU Cheng 1(1.BeiBo Electric Power Composite Materials Co.,Ltd.,Zaozhuang 277500,China;2.State Key Laboratory of Advanced Transmission Technology,Global Energy Interconnection Research Institute Co.,Ltd.,Beijing 102209,China;3.State Grid Beijing Electric Power Company,Beijing 100031,China )Abstract:According to the actual situation of outgoing section at Changping station of Zhangnan-Changping 500kV round Ⅲline (Beijing section),a trampled composite insulation cross arm narrow base linear tower for 500kV line was designed and developed.The cross arm structure used the form of “two pull and two press ”,and suspension insulator string was not required,which can reduce the fault caused by the monsoon discharge at tower head.Alicyclic epoxy umbrella skirts were arranged at intervals in the middle of compression bar,which makes the structure can be trampled.According to the original line form,considering the tower structure,air clearance requirements,and deflection deformation calculated by simulation under the conditions of reserved safety factor,we confirmed the structure height and mandrel diameter of the product.The mechanical instability conditions of the structure were analyzed under three severe working conditions,including break line,vertical strong wind,and ice covering.The results show that the overall first-order buckling coefficient is greater than 2.5,the axial stress of each unit is far less than the mechanical strength of metal and composite materials,and the structure has high safety.The mechanical properties of 1∶1true type test tower and the electrical properties of upper phase composite insulation cross arm can meet the test standard and design requirements.Key words:composite insulation cross arm;trampled;structural design;ANSYS simulation;true type test引言复合绝缘横担能有效利用狭窄的走廊环境，降低杆塔高度，节约大量的人力、物力和财力[1-3]。