±1100kV特高压直流输电线铁塔风致响应及风振系数研究

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±1100kV特高压直流输电线路带电作业实用化技术研究

±1100kV特高压直流输电线路带电作业实用化技术研究发布时间：2021-11-18T02:38:44.337Z 来源：《福光技术》2021年18期作者：王霄飞[导读] 为实现±1100kV特高压直流输电线路的带电作业提供参考，具有一定的工程实用价值。

国网山西省电力公司输电检修分公司摘要：该文从昌吉至古泉首条±1100kV特高压直流输电线路的工程出发，分析此条直流线路的架设特点，并结合特高压直流带电作业的相关技术，对满足1100kV特高压直流输电线路要求的带电作业安全防护用具、进出等电位作业方法、工器具及其技术标准进行全面总结。

为实现±1100kV特高压直流输电线路的带电作业提供参考，具有一定的工程实用价值。

关键词：±1000kV特高压直流输电线路；带电作业；实用化技术1.±1100kV昌吉至古泉特高压直流输电线路概况与设备特点1.1塔窗尺寸与工作难度本线路直线塔采用“V”型绝缘子，工作电压及雷电过电压对塔头空气间隙不起控制作用，而操作过电压及带电作业工况直接影响塔头规划设计，合理选取操作过电压及带电作业工况下的空气间隙，对保证线路安全运行、有效控制工程投资十分重要。

设计中要求带电作业间隙还应考虑人体活动范围0.5m。

通过带电作业方式调整，带电作业间隙不作为塔头设计的控制条件。

±1100kV线路河南段建成投运前，对现场杆塔的间隙距离进行了现场测试。

根据国家电网公司企业标准《±1100kV直流输电线路带电作业技术导则》(报批稿)，在1.5pu下，其带电作业要求的间隙距离9m，最小组合间隙距离为9.6m。

现场实测结果表明，杆塔塔身到均压环的最小距离约为9.6m，横担下表面到均压环上沿的距离约为10.1~13m，河南段直线杆塔的间隙距离基本均满足带电作业的要求。

根据±1100kV昌吉至古泉特高压直流输电线路设计施工总说明书可知，线路的耐张绝缘子片数是按照污区等级进行绝缘配置。

±1100kV特高压直流输电线路工程架线施工技术研究

±1100kV特高压直流输电线路工程架线施工技术研究发布时间：2021-11-17T06:31:09.488Z 来源：《新型城镇化》2021年21期作者：孟庆晖[导读] 因此，电力企业在进行特高压直流输电线路的架设时，一定要对架线施工技术进行研究分析，提高其经济效益。

国网山西省电力公司检修分公司山西省太原市 030032摘要：特高压直流输电线路能够有效避免因为输电距离过长出现电能损耗增大的现象，起到了很好的节能效果，可显著提高资源利用率，推动我国经济的发展进步，为我国未来的发展打下良好的基础。

因此，电力企业在进行特高压直流输电线路的架设时，一定要对架线施工技术进行研究分析，提高其经济效益。

关键词：±1000kV特高压；直流输电线路；架线施工技术1.直流输电概况1.1直流输电优点直流输电的优势颇多，直流输电的电能损耗相对较小且电流的输出容量相对较大；直流输电在短路时能够发挥一定程度的限制功能且有较强的自我保护和预防能力；直流输电的运行稳定，自我调节速度较快，能够节约线路走廊；直流输电系统能够实现不同步电网的互联，具有较强的稳定性；直流输电的效率高且成本低。

1.2直流输电技术分类直流输电技术以项目性质为根据进行分类有海底电缆、背靠背直流联网、城市地下电缆、远距离大容量滞留架空路线。

直流输电技术以工程结构性质为根据进行分类有三类：根据线路长度分为背靠背输电和长距离输电；根据换流站数分为多端直流输电和两端直流输电；根据电压等级分为特高压直流输电和高压直流输电。

2.特高压直流输电线路的架线要点2.1避免电晕效应避免电晕效应是特高压直流输电线路的架线要点之一，直流输电线路在运作过程中，直流输电导线会出现程度不一的电晕放电现象，该现象会造成电场效应、电晕损失、噪音干扰、无线电干扰等危害。

危害直流输电本身的同时对线路周边的环境也产生了负面的影响。

据此，对特高压直流输电线路的设计要具有科学性、合理性，尽可能避免电晕效应的出现。

特高压输电塔风振响应及等效风荷载研究的开题报告

特高压输电塔风振响应及等效风荷载研究的开题报告一、题目特高压输电塔风振响应及等效风荷载研究二、研究背景与意义随着我国经济和社会发展的不断加快，能源需求不断增长，电力输送也变得越来越重要。

特高压输电线路作为我国电网的支柱建设项目之一，正逐步覆盖全国各地。

然而，在高海拔、大跨度、复杂地质条件下，特高压输电线路受强风、雷击等自然灾害的影响，可能引起输电塔共振或塌倒等问题，对电网的稳定运行产生重大影响。

因此，对特高压输电塔风振响应及等效风荷载的研究，对于提高输电线路的抗风稳定性和可靠性具有重要意义。

三、研究内容和方法本研究拟采用数值模拟和实验测量相结合的方法，探究特高压输电塔在风荷载下的静力响应和动力响应特性，以及其等效风荷载的计算方法。

具体研究步骤如下：1.分析特高压输电塔的结构属性和使用环境，探讨风荷载对输电塔的影响机理；2.利用数值模拟方法，建立特高压输电塔的三维有限元模型，结合CFD方法模拟风场场景，计算输电塔在风荷载下的静力响应和动力响应；3.通过室内模型实验或风洞实验，对三维有限元模型进行验证和修正，确定其可靠性和准确性；4.基于数值模拟和实验结果，探讨特高压输电塔的等效风荷载计算方法，提出可靠且简便的计算公式，为输电塔的抗风设计提供参考。

四、预期结果1.通过数值模拟和实验测量，探究特高压输电塔在风荷载下的静力响应和动力响应特性，为输电塔的抗风设计提供理论依据和指导；2.为特高压输电塔的等效风荷载计算提供可靠且简便的计算方法，为输电塔的抗风设计提供参考；3.为提高特高压输电线路的抗风稳定性和可靠性，为保障电网的稳定运行做出贡献。

五、参考文献1. 唐伟等. 高塔解决高速列车和风荷载作用的准静态试验研究[J]. 铁道科学与工程学报, 2016, 13(12):2466-2471.2. 丁伟等. 风荷载下特高压输电线路及其塔架结构动力响应研究进展[J]. 中国电力教育, 2018, (11): 21-24.3. 王瑞丽, 王震. 华北地区特高压输电塔钢结构抗风性能研究[R]. 北京: 中国电力科学研究院, 2019.。

输电塔塔线体系风振响应分析

输电塔塔线体系风振响应分析摘要：输电塔线体系是国家重要的电力工程设施，也是保障人们生产生活有序进行的重要设备，输电塔线体系的稳定性和安全性直接关系到电网运行的可靠性，而风荷载是影响它们安全性的主要因素之一。

本文首先，简要介绍了我国超高压、特高压输电线路的发展前景。

接着，从输电塔线体系的分析模型、风振分析、风振控制三大块，对输电塔线体系抗风设计理论的发展进行了综述。

关键词：输电塔线体系；动力特性；风致动力响应；风致振动控制前言随着社会经济的发展以及人民物质生活水平的提高，人们在生产生活中对电力的需求大大增加，电力行业得到了迅速发展，作为电力能源输送的重要设备的输电塔如雨后春笋般建立起来，数量多而且重要性越来越高高。

输电塔线体系日趋呈现杆塔架构高、导线截面大、间隔长、负荷大、柔性强等特点。

由于铁塔柔性强、导地线和绝缘子串的几何非线性以及塔线之间、塔与基础之间的耦合作用，再加上而输电塔线体系对风与地震、恶劣天气变化和温度湿度等环境因素较为敏感，容易发生动力疲劳和失稳等现象[1]。

尤其是在强风作用下，容易发生塔架倒塌、损毁等事故。

因此，对输电塔风荷载进行研究具有重要的现实意义。

输电塔线体系是一种复杂的空间耦联体系，对其风振动力响应的分析具有一定的难度。

目前，在输电塔结构的设计中塔架和输电线是分开设计的，导线的荷载当作外力加在输电塔上，并不考虑塔线之间的耦合作用。

所以导线在脉动风作用下振动时，会产生变化的动张力。

同一输电塔两侧的动张力是不平衡的，该张力差使输电塔发生位移；而输电塔本身在风荷载的作用会移动，得导线内的张力进一步变化[2]。

如此一来，导线与输电塔形成复杂的动力耦合体系是相互影响，共同作用的。

1输电塔线体系的动力分析的模型输电塔线体系是由柔性强铁塔、导地线和绝缘子串的几何非线性以及塔线之间、塔与基础之间的一种复杂空间耦合体系。

其承受的动力作用主要是风荷载与地震作用。

输电塔线体系对风力作用极其敏感，易产生大的风致动力响应，导致动力疲劳和失稳破坏等现象。

±1100 kV特高压输电塔线体系风振响应分析

±1100 kV特高压输电塔线体系风振响应分析杨子烨;朱超杰;施伟国;邓洪洲【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2024(51)1【摘要】为研究角度风下长横担输电塔线体系动力响应,采用有限元时程方法分析准东—华东±1100 kV特高压输电线路单塔及塔线体系风振响应。

首先,利用线性滤波法计算得到三维脉动风速场,并结合准定常理论得到单塔及输电塔线体系脉动风荷载。

其次,建立单塔及输电塔线体系有限元模型,利用模态分析方法计算结构的动力特性,研究导地线及长横担结构对输电塔动力特性的影响。

最后,利用有限元时程方法对单塔及塔线体系进行动力分析,研究了风向角、长横担结构及塔线耦合效应等因素对结构动力响应的影响。

结果表明:长横担结构会导致扭转频率降低,扭转振型出现顺序前移;塔线耦合效应降低了塔架结构自振频率,提高了结构阻尼比;根据位移均值计算结果,最不利风向角为15°和75°;根据扭转角均方根计算结果,最不利风向角为0°;单塔顺风向响应主要受背景分量和1阶振型的影响,塔线体系还受到导地线低阶共振分量的影响,扭转角主要受扭转1阶振型影响。

【总页数】13页(P11-23)【作者】杨子烨;朱超杰;施伟国;邓洪洲【作者单位】国网上海市电力公司经济技术研究院;同济大学土木工程学院【正文语种】中文【中图分类】TU391【相关文献】1.±1100 kV特高压直流输电线铁塔风致响应及风振系数研究2.输电塔塔线体系风振响应分析3.特高压长悬臂输电塔与输电塔-线耦合体系的风振特性4.±1100 kV 特高压输电塔风振响应频域分析5.特高压输电线路塔线体系风振响应特性及对登塔人员影响分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

特高压输电塔线体系风振响应及风振疲劳性能研究的开题报告

特高压输电塔线体系风振响应及风振疲劳性能研究的开题报告一、研究背景和意义特高压输电塔线体系是电力系统重要的输电通道，其安全可靠性对能源的供给和经济社会的发展具有至关重要的作用。

在输电线路建设中，传统的输电线路存在限制跨越河流、穿越城市等问题，而特高压输电线路以其覆盖范围广、线损小等优势逐步得到广泛应用。

特高压输电塔线体系的安全性、可靠性和经济性是保障输电线路正常运行的重要因素之一。

然而，特高压输电塔线体系的风振响应及风振疲劳性能却是制约其安全可靠性的重要因素。

风是导致输电线路掉线的主要原因之一。

在强风的作用下，特高压输电塔线体系会产生振动，设置在塔身上的导线也会因为受到风力的作用而发生“割线”现象，从而影响输电线路的正常运行。

因此，研究特高压输电塔线体系的风振响应及风振疲劳性能，对于提高其安全可靠性具有重要意义。

二、研究内容和目标本课题主要研究特高压输电塔线体系的风振响应及风振疲劳性能。

具体研究内容包括：1. 建立特高压输电塔的数学模型，考虑其结构和材料等因素，分析其振动特性和抗风能力。

2. 研究特高压输电塔线体系受风时的动力响应特性，包括振动加速度、位移等参数。

3. 建立特高压输电塔线体系风振疲劳计算模型，分析其疲劳损伤程度和可靠寿命。

4. 对比分析不同特高压输电塔的风振响应和风振疲劳性能，寻求设计和改进建议，加强输电塔线体系的抗风能力。

本课题旨在研究特高压输电塔线体系的风振响应及其疲劳性能，为输电塔的设计和改进提供科学依据，提高特高压输电塔线体系的安全可靠性。

三、研究方法和技术路线本课题主要采用数值模拟方法和实验测量方法，具体步骤如下：1. 建立特高压输电塔的数学模型，进行有限元分析，考虑其结构和材料等因素，确定其振动特性和抗风能力指标。

2. 构建特高压输电塔线体系的实验平台，进行风洞试验，测量塔体和导线等部位受风时的动力响应参数。

3. 基于测量数据，建立特高压输电塔线体系风振疲劳计算模型，分析其疲劳损伤程度和可靠寿命。

±1100kV特高压直流输电的可行性及关键技术

±1100kV特高压直流输电的可行性及关键技术摘要：本文介绍了特高压直流输电的技术特点,并在现有±800kV特高压直流输电工程项目的基础上,结合近几年我国相关领域的技术研发成果,论述了发展±1100kV特高压直流输电工程的可行性,并针对发展±1100kV特高压直流输电工程提出了需要重点解决的技术问题和关键思路。

关键词：±1100kV 特高压直流输电换流站晶闸管电磁环境1、前言我国虽然地大物博,电力资源的分布却极不平衡,中部和东部发达地区的电力需求约占全国的69%,而水能和煤炭资源却不足全国的25%,电力供应紧张。

为了缓解这一形势,实现能源的优化配置,远距离、大容量的输电工程成为了必然的解决途径。

当前我国特高压直流输电工程的最高等级为±800kV,如云广特高压直流输电工程、向家坝至上海直流输电工程、锦屏至苏南直流输电工程等,为我国特高压直流输电的发展积累了工程实践经验。

随着输电距离和送电容量加大,考虑到设备的制造和运输难度、线路的损耗等,必须提高直流输电电压等级。

国家十二五特高压电网的重点工程——准东至重庆±1100kV特高压直流输电工程,是“疆电外送”的重要能源通道,全线总长度约2687千米,总投资370亿元,预计2014年投运,届时这一工程将打破世界输电工程电压等级、输送容量、输电距离三项纪录。

2、特高压直流输电的技术特点(1)特高压直流输电的输送容量更大、送电距离更远,且输电线路的走廊宽度为交流输电线路的一半;(2)直流输送的功率大小和方向可以实现快速控制和调节;(3)直流输电工程运行时,单极发生故障时,另一极还能够继续运行,并可以发挥过负荷能力,最大限度的减少输送功率的损失;(4)直流系统具有调制功能,可根据系统要求作出快速响应,提高电力系统暂态稳定水平;(5)采用直流输电线路使大电网之间互联,每个电网之间不会产生相互干扰和影响,并可在必要时迅速进行功率交换。

±1_100_kV特高压输电塔风振响应频域分析

第51卷中南大学学报(自然科学版)[16]彭涛,李立业,章定文.水泥土−混凝土界面特性试验研究[J].现代交通技术,2017,14(3):19−23.PENG Tao,LI Liye,ZHANG Dingwen.Experimental research on interfacial performance between cement treated soil and concrete[J].Modern Transportation Technology, 2017,14(3):19−23.[17]陈仁朋,许峰,陈云敏,等.软土地基上刚性桩—路堤共同作用分析[J].中国公路学报,2005,18(3):7−13.CHEN Renpeng,XU Feng,CHEN Yunmin,et al.Analysis of behavior of rigid pile-supported embankment in soft ground [J].China Journal of Highway and Transport,2005,18(3):7−13.[18]张可能,吴有平,何杰,等.基于能量法柔性桩复合地基的沉降计算[J].中南大学学报(自然科学版),2018,49(6): 1440−1446.ZHANG Keneng,WU Youping,HE Jie,et al.Settlement calculation of composite foundation with flexible piles by energy method[J].Journal of Central South University (Science and Technology),2018,49(6):1440−1446.[19]俞建霖,荆子菁,龚晓南,等.基于上下部共同作用的柔性基础下复合地基性状研究[J].岩土工程学报,2010,32(5): 657−663.YU Jianlin,JING Zijing,GONG Xiaonan,et al.Workingbehaviors of composite ground under flexible foundation based on super-sub structure interaction[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2010,32(5):657−663.[20]吕文志.柔性基础下桩体复合地基性状与设计方法研究[D].杭州:浙江大学建筑工程学院,2009:18−45.LÜWenzhi.Study on the working behavior and design method of the pile composite under the flexible foundation[D].Hangzhou:Zhejiang University.College of CivilEngineering and Architecture,2009:18−45.[21]周佳锦,龚晓南,王奎华,等.层状地基中静钻根植竹节桩单桩沉降计算[J].岩土力学,2017,38(1):109−116.ZHOU Jiajin,GONG Xiaonan,WANG Kuihua,et al.A simplified approach to calculating settlement of a single pre-bored grouting planted nodular pile in layered soils[J].Rock and Soil Mechanics,2017,38(1):109−116.[22]SURIYA V ANAGUL P,TANCHAISAWAT T,JAMSAWANGP.Stiffened deep cement mixing(SDCM)pile:Laboratory investigation[C]//International Conference on Concrete Construction.London,2008:8−12.[23]RANDOLPH M,WROTH C P.Analysis of deformation ofvertically loaded piles[J].Journal of Geotechnical Engineering,ASCE,1978,104(12):1465−1488.(编辑秦明阳)2120第51卷第8期2020年8月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.51No.8Aug.2020±1100kV 特高压输电塔风振响应频域分析杨子烨，宋雪祺，邓洪洲(同济大学土木工程学院，上海，200092)摘要：为研究扭转振型对长横担输电塔振动响应的影响，在考虑风速水平空间相关性的基础上，采用有限元频域方法分析准东—华东±1100kV 输电工程角钢塔风振响应。

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２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１２，Ｃｈｉｎａ；
（１．ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＴｏｗｅｒＭａｓｔＳｔｒｕｃｔｕｒｅ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＴｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１８１６，Ｃｈｉｎａ
摘要：塔身高、横担超长及刚度不均匀是 ±１１００ｋＶ特高压直流输电线铁塔的显著特征，与普通高压输电塔相
比，其“ 头重脚轻 ” 现象更为严重，风荷载的作用效应及风振响应更加复杂。通过运用Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ风速功率谱模拟大气边界层的脉动风速，并考虑风荷载的空间相关特性，模拟分析Ｂ类场地４３ｍ／ｓ基本风速下该输电塔的风荷载时程；开展该铁塔风致响应的数值分析，研究其风振特点、顺风向风振系数计算方法及沿高度变化规律。基于风振响应分析可知： ±１１００ｋＶ特高压铁塔的风振系数沿高度并呈成线性分布，即在横担附近存在较大突变，与现有计算
ｂｙａｄａｐｔｉｎｇＤａｖｅｎｐｏ￣ｓｐｅｃｔｒｕｍｗａｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｓｐａｔｉａｌｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄｌｏａｄ，ｔｈｅｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙｏｆｗｉｎｄｌｏａｄｕｎｄｅｒｔｅｒｒａｉｎＢｉｅｆｌｄｗｉｔｈ４３ｍ／ｓｂａｓｉｃｗｉｎｄｓｐｅｅｄｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｗｉｎｄ — ｉｎｄｕｃｅｄｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆ
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黄风华，等：－４－１１００ｋＶ特高压直流输电线铁塔风致响应及风振系数研究
± １１００ｋＶ特高压直流输电线铁塔风致响应及风振系数研究球
黄风华张大长李布辉余亮
（１．南京工业大学土木工程学院塔桅结构工程研究中心，南京２．河海大学土木与交通工程学院，南京２１１８１６；２１１１０２）２１００１２；３．江苏省电力设计院，南京
３．ＪｉａｎｇｓｕＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１０２，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｓｉｎｃｅｔｈｅ ± １１００ｋＶＤＣＵＨＶｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｔｏｗｅｒｉｓａｔａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｏｓｓｅｓｓｅｓｌｏｎｇｃｒｏｓｓａｒｍ．ｔｈｅ “ｔｏｐ－ｈｅａｖｙ’ ’ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｉｓｍｏｒｅｒｅｍａｒｋａｂｌｅｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｃｏｍｍｏｎｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｔｏｗｅｒ，ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｗｉｎｄｌｏａｄａｎｄｗｉｎｄ— ｉｎｄｕｃｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅａｒｅｍｏｒｅｃｏｍｐｌｅｘ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌｕｃｆｔｕａｔｉｎｇｗｉｎｄｖｅｌｏｃｉｔｙ
理论不相符；由于风振系数相关规范值忽略结构物外形、质量沿高度不均匀变化的影响，未能准确反映整塔风振系数沿高度的变化规律，且偏于不安全。关键词： ±１１００ｋＶ特高压直流；输电铁塔；风致响应；Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ风速谱；风振系数