关键词： 输电线路   覆冰灾害   等值覆冰厚度预测   预测风险等级界定   覆冰灾害预警  

摘要： 近年间,输电线路受到覆冰灾害的频繁影响,严重时甚至导致断线、倒塔事故的发生,对电网的安全与稳定产生了极大的威胁。目前国内外在输电线路覆冰方面已取得大量的研究成果,但对于覆冰预警方面的研究较少。本文基于线路覆冰灾害的历史监测数据,对覆冰预测和覆冰的风险等级划分作出了研究,在此基础之上建立了输电线路覆冰灾害的预警流程,并利用Matlab软件的GUI功能搭建了输电线路覆冰预警平台。主要研究工作有:首先,本文先从线路覆冰机理出发,对导线覆冰的形成过程、分类、影响因素等内容进行了研究,接着介绍了输电线路覆冰在线监测装置的主系统构成及等值覆冰厚度计算。并对几种线路覆冰在线监测主要实现方式做出阐述,并分析了每种方式各自的优缺点。其次,在对于导线覆冰过程的分析基础上提出了两种导线等值覆冰厚度的预测方法。基于导线覆冰过程在时间上的连续性,将其视作呈非线性变化的时间序列,通过对这一时间序列的回归完成等值覆冰厚度预测:将导线上的增长的等值覆冰厚度视作由若干个At时间内覆冰增量共同构成的结果,通过对覆冰增量的反复预测完成等值覆冰厚度预测。并利用PSO-SVM建立覆冰预测模型,并结合实际覆冰案例对两种预测方法的有效性做出验证,结果显示基于时间连续性的预测方法在对于较短时间的预测时有着参考性,但对于更长预测时间的预测将失去预测精度。而基于覆冰增量的预测方法误差较小,能够满足覆冰预测应用的需要。将线路的综合荷载和最大荷载能力设为计算不可靠度的基本变量,采用不可靠度评价预测覆冰条件下线路的风险状态,并根据覆冰线路的不可靠度划分出四个预测风险等级和三个报警等级。结合实际的覆冰案例分析,结果显示不可靠度的能够有效地反应覆冰导线的风险状态,结合预测风险和报警等级的判定能够将预警信息直观地展现出来。最后,结合覆冰预测模型和预测风险等级界定,建立了输电线路覆冰的预警流程,并利用Matlab软件搭建了覆冰预警平台。

关键词： 高压直流输电线路   继电保护   小波能量相对熵  

摘要： 高压直流输电线路在传输容量、输电距离、经济性方面具备显著优势,这也是其广泛应用于我国大容量远距离输电领域的原因,基于此,本文简单分析了常见的高压直流输电线路继电保护技术,并简单介绍了新型高压直流输电线路继电保护技术,希望由此能够为相关业内人士带来一定启发.

关键词： 舞动   防舞   超特高压输电线路   覆冰分裂导线   气动阻尼   激发机理   稳定性   ANSYS   回转式间隔棒   抑扭环   失谐子间隔棒  

摘要： 输电线路舞动是由于导线表面覆冰后形成不稳定气动参数,从而在风作用下引起的大幅度低频率自激振动。覆冰导线舞动严重时可造成电力供给中断,甚至发生倒塔事故,造成巨大的经济损失。我国超特高压输电线路建设方兴未艾,在新的电网建设形势下输电线架设环境将更为复杂,线路走廊将不可避免地遇到易舞的气象环境,如何有效防治超特高压输电线路在覆冰环境下的舞动是亟待解决的问题。因此,在进一步完善舞动机理、提高舞动判据准确性的基础上,深入研究超特高压输电线路经济可靠的舞动防治技术具有强烈的紧迫性和十分重要的理论、应用意义。本文的主要研究内容如下:1.覆冰多分裂导线舞动风洞试验研究:制作真型D形覆冰截面的六分裂和八分裂导线节段模型,采用新设计的风洞内支架式三自由度频率可调的弹簧悬挂装置,分别针对三种典型的Den Hartog系数和Nigol系数正负组合,准确模拟并记录了导线节段模型在不同竖扭自振频率比下受均匀风场作用的三自由度运动状态。研究了覆冰分裂导线舞动特性与气动特性、模型自振频率及风速之间的关系,在不同的气动条件下由于竖扭自振频率比大于或小于一表现出两种相反的舞动特性,即导线竖向舞动最大幅值随风速增大而增大亦或是导线舞动失稳风速仅限于某一区间。2.覆冰多分裂导线三自由度体系舞动气动阻尼及激发机理研究:针对D形覆冰六、八分导线三自由度节段气弹模型进行舞动风洞试验,分别基于实测响应和数值模拟识别了其发生舞动时的气动阻尼比,并与Den Hartog或Nigol舞动理论计算值进行了对比,研究了覆冰分裂导线气动阻尼比与气动特性、自振特性及风速之间的关系。基于特征值摄动法提出了覆冰分裂导线竖向-水平向-扭转向三自由度舞动的稳定性判断条件式,分析了导线三自由度耦合舞动激发机理,解释了传统舞动理论无法解释的舞动失稳风速仅限于某一区间的舞动现象,并得到了试验结果的验证。分别基于试验实测和舞动非线性计算判定了实际输电线路的起舞风速。3.覆冰多分裂导线多自由度体系舞动有限元模拟及激发因素分析:提出利用ANSYS软件精准高效模拟覆冰分裂导线舞动的有限元计算方法,并与基于局部形函数和基于全局形函数的非线性有限元方法进行对比检验,确定了此方法的准确性。通过摄动法求解得到高张力比下覆冰分裂导线多自由度体系的舞动稳定性判定式,并与三自由度体系舞动进行了比较。利用所提出运用ANSYS软件模拟舞动的有限元方法开展了七种典型风攻角下四种典型覆冰结构参数状态的变风速舞动数值仿真,比较了不同气动特性和运行张力下由数值计算、多自由度舞动稳定判定式和传统单自由度舞动机理确定的舞动不稳定风速,分析了覆冰分裂导线多自由度体系的舞动激发因素,预测了传统舞动理论无法预测的舞动现象。4.气动式输电线路舞动防治技术研究:利用新设计的覆冰多分裂导线舞动风洞试验装置针对子导线可扭转的导线节段模型开展了舞动风洞试验,在验证新型回转式间隔棒防舞效果的同时提出了回转线夹的优化布置方案。同步开展的覆冰八分裂导线多风攻角下多竖扭频率比状态的测振试验重现了第二章所观测到的舞动现象,再次验证了所提出的三自由度导线舞动稳定性判定条件。建立了新型回转式间隔棒的模拟方法,并针对安装新型回转式间隔棒前后的覆冰八分裂整档线路开展了舞动非线性有限元仿真计算,阐明了新型回转式间隔棒的舞动防治效果。5.结构式输电线路舞动防治技术研究:设计了新型抑扭环防舞装置,基于三自由度体系舞动方程建立了带抑扭环防舞装置的数学模型,分析了所设计新型抑扭环的防舞原理,针对D形覆冰六分裂导线节段模型设计安装了新型抑扭环并开展了验证其防舞效果的舞动风洞试验研究。以D形覆冰八分裂导线为例就失谐子间隔棒提出了多种布置方案,分析了失谐子间隔棒对线路动力特性的影响,基于ANSYS软件针对多风攻角下不同结构参数的输电线路开展了八种失谐间隔棒布置方案的舞动非线性有限元数值仿真,阐明了失谐子间隔棒的舞动防治效果。

关键词： 电力系统   架空输电线路   安全   监理  

摘要： 由于高压架空输电线路工程建设牵涉的范围非常广,外界的影响因素也十分繁多,因此施工安全管理具有相当大的难度,这就要求项目施工各方人员全方位、全过程的参与到施工安全管理中,从多个方面加强安全监管,以确保输电线路的安全运行.基于此本文分析了电力系统架空输电线路施工阶段安全及文明施工监理的要点.

关键词： 电力施工   输电线路   影响因素   具体策略  

摘要： 随着国家经济形势的迅猛发展,电力事业的进展更是强劲,近年来的架空输电线路建设呈密集大规模趋势拓展。输电线路的施工质量控制系统不但是保证用电稳定性的关键,也是对施工人员安全性的维护。本文首先阐述了电力施工中架空输电线路的施工质量的发展现状,然后分析了影响输电线路施工质量的主要因素,最后提出了有限控制施工质量的具体策略。

关键词： 输电线路覆冰   覆冰性质   状态监测   超声波效应   超声波除冰  

摘要： 架空输电线路覆冰灾害问题受到国内外普遍关注,其不断地侵蚀着我国电力系统。而随着特高压远距离输电线路的不断建设与发展以及国家“西电东送”的发展战略的落实,架空输电线路分布越来越广泛,其输电走廊穿越的区域地形复杂,环境恶劣,在严冬及初春季节易遭受严重覆冰,使得线路机械载荷增加,并引发导线舞动、断线、倒塔以及绝缘子冰闪等事故,最终造成大规模性跳闸停电事故,给国家和人民带来巨大经济损失。尽管目前交直流融冰技术得到了极大发展,已广泛应用于各电压等级的输电线路除冰,但是其成本高,能耗大;而传统的机械除冰技术则面临着效率低下,操作难度高的问题。因此,输电线路的覆冰状态监测预警和除冰技术的研究工作是电网建设和发展亟需解决的重大课题之一,具有至关重要的意义和研究价值。本文首先介绍了输电线路覆冰的危害以及国内外覆冰状态监测接术和除冰方法的研究现状,并对输电线路的覆冰特性、覆冰的分类、形成过程和机理、物理性质—压缩强度和粘结力以及影响导线覆冰的因素进行了阐述,从而为输电线路覆冰状态监测和超声波除冰提供理论基础。然后,基于超声波测距等监测技术,提出了一种输电线路覆冰状态在线监测与预警的综合方案。接着简单介绍了超声波的发展和应用,对超声波的除冰机理,即超声波的机械效应、空化效应、热效应进行了研究和分析,其中详细论述了超声波的机械效应——超声波对于覆冰导线的压缩应力和剪切应力,为输电线路覆冰的超声波除冰技术研究提供了理论支持。最后提出了一种接触式超声波除冰方法:通过SolidWorks软件对LGJ70/10钢芯铝绞线进行实体建模,然后利用ANSYS对覆冰输电线路进行仿真分析,验证施加的载荷是否能达到使覆冰破碎的效果。仿真计算结果表明,超声波对于覆冰所产生的应力值大于冰的压缩强度和粘结应力,证明了基于超声波的输电线路除冰方法的理论可行性。在此基础上设计了一种基于超声波技术的覆冰厚度监测预警和防除冰系统,对预警和防除冰系统的各组成部分进行了说明。

ISBN: (纸本)9787519815165

关键词： 高压架空   输电线路   施工管理   要点  

摘要： 高压架空输电线路施工内容多,施工专业性强,需要加强施工管理,保证各施工细节落实到位,为高压架空输电线路的正常运行奠定基础.本文从基础施工、杆塔施工、架线施工、附件安装施工入手,对高压架空输电线路施工管理要点进行探讨,以供参考.

关键词： 输电线路   耦合振动   仿真模型   风场  

摘要： 目前国内外对电力系统正常运行产生严重影响的自然灾害当属架空输电线路覆冰以后产生的一系列故障。最近一些年来,中国的架空输电线路因为覆冰而导致的故障或灾害常常发生,对电力系统运行的安全稳定方面始终是一个很大的威胁,还会给国民经济的发展带来巨大的制约和损失。因此,进一步分析架空输电线路覆冰舞动情况和防舞技术具有重大实际意义和工程价值。高负荷电能输送载体是电力系统安全运行的重要生命线工程。输电线路具备跨度大、韧性高等优势,对风激励、导线覆冰等外界荷载的反馈灵敏,便于产生振动过度破坏和极限情况下的不稳态断裂损害。对中国影响结果研究:关于荷载作用因素和结构动力反应特点的特殊性,有着理论认知中的缺失和不够,而设计理论的限制性和不足,会让目前的输电线路防灾管理办法不完善,需要继续扩大根本性研究。东北地区的气象特性,风、冰等环境荷载构成了荷载的复杂性,导致输电线路环境荷载响应非常复杂。因此,结合国内外输电线路的理论研究和工程背景,展开防舞动灾害基础性理论研究已成为当前解决的重要课题。对于输电线路舞动问题的研究,本文研究了以下内容:基于导线垂直、水平和扭转几个方面的耦合振动情况下的三自由度力学分析模型推导出覆冰导线舞动的数学模型,再用覆冰导线舞动的气动力特性数值来验证计算,分析了单回导线结冰后在各个向风夹角下的升力系数、阻力系数及扭矩系数,总结出覆冰导线气动力参数与舞动的关系;在此基础上,建立了导线仿真模型,研究了风场的构建原理,建立了三维风场模型,深入研究了耦合方法及网格划分、求解方法,完成了网格划分及结构加载,应用有限体积法进行求解,得到导线在风场作用下舞动的形变状况,对比现场观测数据进行了验证。最后对灾害评估方法和防舞技术中的加装有效防舞装置相间间隔棒的解决办法进行了分析,总结了相间间隔棒的防舞效果的价值。

关键词： 架空输电线路   工程施工管理   质量控制  

摘要： 随着时代的发展和社会的进步,人民的生活水平日益提高,民众大量增加的电力需求要求增加输电线路,架空输电线路工程在施工时受施工技术、施工环境、施工地形等影响巨大,要求较高的施工技术。本文介绍了架空输电线路工程的作用,对如何提高施工管理与质量控制提出了几点意见。