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特高压线路安全性不断提高 重冰线路杆塔设计难题攻破

[日期:2012-03-16]   来源:国家电网报  作者:杨风利 张逸飞   [字体: ]

        2月16日,由中国电力科学研究院和西南电力设计院共同承担的国家电网公司科技项目“重冰区特高压线路杆塔设计关键技术研究”顺利通过国家电网公司组织的验收。验收专家组认为,该项目研究成果在重冰区特高压杆塔不均匀覆冰及脱冰跳跃工况不平衡张力取值和上拔力取值、覆冰导线断线模拟试验技术等方面达到国际先进水平。

   重冰区特高压交流输电线路的杆塔设计,不仅直接关系到线路的安全可靠运行,还对工程造价影响巨大。“重冰区特高压线路杆塔设计关键技术研究”项目结合拟建的1000千伏特高压交流输电线路工程,从覆冰调查、覆冰荷载取值及荷载组合、导地线布置、塔型合理选择及杆塔结构优化等方面开展技术研究,解决了一系列重冰线路杆塔设计关键技术难题,为今后我国重冰区特高压及常规电压等级输电线路设计提供了依据。
 
  从2010年1月起,中国电科院派出技术人员根据拟建线路所经过地区的气候特点,对可能形成大覆冰的地区进行重点调查,同时结合沿线地区收集的气象资料,参考附近已建线路的设计冰厚和运行情况,采用综合分析、类比等方法确定了线路的冰区划分及冰厚取值;从设计风速及冰厚取值、风冰荷载组合、线条风荷载及塔身风荷载、断线及不均匀覆冰荷载、承载力设计计算方法等方面,将我国重冰区输电线路设计规程与国际上主要输电线路设计规程进行系统比较,重点分析了国内外规程在风冰组合、断线及不均匀覆冰荷载、上拔荷载等取值方面的差别;采用理论分析与试验研究相结合的方法,研究了重冰区特高压输电线路不均匀覆冰、脱冰跳跃及覆冰断线工况的荷载特性,提出了重冰区特高压输电线路杆塔荷载取值及组合方法;在国内首次进行覆冰导线断线模拟试验,测试不同工况下导线断线动力响应,同时验证了数值模拟分析模型的合理性和准确性。
 
  中国电科院还结合20毫米重冰区拟建特高压线路设计条件,对杆塔塔头上的电气间隙、线间距离、电磁环境要求的最佳极间距和地线支架高、防御档距中雷电绕击或反击导线所需要的导地线相对布置进行计算分析,确定重冰区特高压杆塔的塔头布置形式;对杆塔塔头、塔身坡度及口宽、塔身断面、塔身隔面、接腿、辅助材料和节点连接进行优化布置,分析杆塔风荷载体型系数、覆冰风荷载增大系数、风冰荷载组合形式对杆塔选材和塔重的影响,通过经济性比较确定重冰区特高压线路的最优杆塔型式。
 




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