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化工技术之微地形对输电线路不平衡张力的影响

发布日期: 2019-11-30

来源: www.qdf0605.com

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  • 资料类别: 水利水电
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  • 更新时间: 2019-11-30
  • 发布者: 清道夫环保网

基本简介

化工技术之微地形对输电线路不平衡张力的影响


微地形对输电线路不平衡张力的影响

影响输电线路不平衡张力大小的因素有很多单就微地形来讲主要是指大档距、大高差和大小档。单个微地形因素一般不会对输电线路造成破坏性影响多种因素组合可能影响输电线路安全运行。通过对输电线路中可能存在的各种微地形因素进行组合利用输电线路不平衡张力计算软件对各种微地形下的不平衡张力进行计算总结出微地形对输电线路不平衡张力大小影响的规律可为输电线路设计和改造提供参考。

(1)当某种微地形单独影响时,张力差较小一般都小于10%。当多种微地形组合主要是大小档和大高差组合影响时张力差较大有可能大于10%

(2)为保证主干电网的安全稳定性对于已建500kV线路要进行微地形情况下的改造建议按如下改造原则处理:①地面高差大于50m优先采取增加杆塔方式若有困难可将承受不均匀覆冰张力差较大的杆塔更换为加强型杆塔;②当两侧档距相差2.5倍以上时优先采取增加杆塔方式若有困难时可将该杆塔更换为加强型杆塔;③当实际档距大于500m抗冰能力较弱时优先采取增加杆塔方式若有困难时可采取加强杆塔等措施;④对于220kV及以下线路微地形情况下的改造可以参照500kV线路的改造方式适当放宽条件执行。

0 引言

2008年初,我国南方大部分地区相继出现了持续的大范围灾害性冰雪天气此次雨雪冰冻天气过程影响范围大、持续时间长、涉及面广、危害程度大,给这些地区的交通、电力、通信和人民生活带来了严重影响。由于输电线路覆冰严重导致湖北、浙江、湖南、江西、贵州、安徽、广西境内多条输电线路铁塔、导线绝缘子、金具等遭到不同程度的损坏。据统计全国500kV输电线路损坏59共计倒塔957基、杆塔局部受损189 基。其中15mm及以下冰区占93.8%,20mm及以上冰区占6.2%。

新设计标准在微地形方面只有定性的规定没有量的细化,这就给具体的线路设计带来了困难。为了寻求微地形对杆塔不平衡张力的影响本文在对湖南省境内几条线路倒塔事故段的微地形进行归纳总结的基础上,选定几种典型的微地形断面分别对这些情况下杆塔所受的不平衡张力进行计算分析从中找出能指导线路改造设计的原则性意见。

1 典型微地形的特征

湖南以丘陵、山地地形为主,根据对2005-2008年湖南省500kV线路发生倒塔变形的位置进行分析得出微地形有如下特征:(1)线路路径走向多数与冬季主导风向夹角大于45°;(2)北坡线路覆冰较南坡严重靠近河流、湖泊、风口的电力线路覆冰相对严重;(3)相对高耸的山顶覆冰相对严重;(4)连续上下山高程集中在200~650m,高程越高覆冰越严重;(5)杆塔两侧档距相差较大;(6)杆塔侧为大档距一般超过500m。前2条主要与线路路径的走向有关系对线路的安全影响也最大,这要求在路径的选择上应特别注意这些问题。后面几条可以归纳为大高差、大小档和大档距。对于已建线路的改造而言在路径无法做大调整的情况下主要是对后3种微地形情况下的局部地段进行分析改造。

2 典型微地形下线路的不平衡张力计算

假定500kV线路耐张段共67基杆塔其中耐张塔2直线塔5基。导线为4× LGJ-400/50导线最大使用应力103.8MPa,设计覆冰15mm,设计大风30m/s,分别计算几种典型与极端情况下的各塔不平衡张力

2.1 大高差

假定档距相同的情况下,4号塔地面高程最高,其余塔的地面高程相同,高差50m34号杆塔档覆冰为35mm其余档覆冰为30mm。计算此情况下的不平衡张力,结果如表1所示。

1 大高差下不平衡张力的计算结果

Tab.1 The computational results of the unbalanced tensile force under large altitude difference

杆塔编号

张力差/N

百分比/%

串偏移/mm

偏移角度/(°)

2

830.4

0.4

64

0.67

3

892.0

0.5

135

1.40

4

-4608.5

-2.5

-140

-1.45

5

-418.5

-0.2

-78

-0.82

6

-544.7

-0.3

-42

-0.44

从表1可看出最大不平衡张力发生在4号杆塔上数值为4608.5N,方向向小号侧相当于最大使用应力下张力的2.5%

2.2 大小档

假定杆塔地面高程相同、6档冰厚均为30mm的情况下,4号塔小号侧档距500m大号侧档距200m。计算此情况下的不平衡张力结果如表2所示。

2 大小档下不平衡张力的计算结果

Tab.2 The computational results of the unbalanced tensile force calculated under large distance difference

杆塔编号

张力差/N

百分比/%

串偏移/mm

偏移角度/(°)

2

2612.4

1.4

166

1.73

3

445.9

0.2

32

0.33

4

5168.4

2.8

323

3.36

5

-3743.5

-2.0

-234

-2.44

6

805.2

0.4

61

0.64

从表2可看出最大不平衡张力发生在4号杆塔上数值为5168.4N,方向向大号侧相当于最大使用应力下张力的2.8%

2.3 不均匀覆冰

假定地面高程、档距相同的情况下,冰厚从15mm开始每档5mm递增。计算此情况下的不平衡张力结果如表3所示。

3 不均匀覆冰下不平衡张力的计算结果

Tab.3 The computational results of the unbalanced tensile force under asymmetry icing

杆塔编号

张力差/N

百分比/%

串偏移/mm

偏移角度/(°)

2

3798.3

2.0

508

5.30

3

8920.3

4.8

854

8.93

4

13007.8

6.9

1009

10.57

5

14782.4

7.9

950

9.95

6

11175.5

6.0

643

6.71

从表3可看出最大不平衡张力发生在5号杆塔上,数值为14782.4N,方向向大号侧相当于最大使用应力下张力的7.9%

2.4 连续上下山

假定档距相同冰厚从15mm开始每档5mm递增地面高程按每基30m递增。计算此情况下的不平衡张力结果如表4所示。

4 连续上下山情况下不平衡张力的计算结果

Tab.4 The computational results of the unbalanced tensile force under steep slope

杆塔编号

张力差/N

百分比/%

串偏移/mm

偏移角度/(°)

2

3686.5

2.0

511

5.33

3

8704.8

4.6

861

9.01

4

12724.4

6.8

1019

10.67

5

14521.1

7.7

959

10.05

6

11052.7

5.9

647

6.67

从表4可看出最大不平衡张力发生在5号杆塔上,数值为14521.1N,方向向大号侧,相当于最大使用应力下张力的7.7%。


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