塔线体系

防外破在线监测若干方法 防外破监测难点及解决方案 工程实例 公司及产品简介

长短腿结构设计是应对山区不等高基础的有效解决方案（如川渝特高压工程），但这种设计破坏了塔腿的对称结构，在动力作用下，尤其是直接作用于塔腿的地震荷载下，其能量传递过程必然异于常规铁塔。

使用ABAQUS/CAE建立连续五档导线-绝缘子塔线体系有限元模型，采用驻波法模拟导线舞动激励，通过在模型右 侧施加驻波，左侧不施加驻波，模拟舞动分界点环境。通过简化导线张力比计算公式，分析舞动分界点两侧导线应力情 况。通过某时刻杆塔Mises应力分布图，分析舞动分界点杆塔受力 情况。结合分析结论和现场实际情况，讨论针对舞动 分界点杆塔的过渡防舞措施。

我国是世界上台风灾害影响最严重的国家。台风灾害影响范围大，破坏力强，据统计 2013年-2015 年期间，台风灾害就导致广东电网输配电线路损失超 7.2 万基，影响用户达 776 万户以上，是沿海输配电线路损失的最主要原因，严重影响电网安全与社会供电。长期以来，电网风灾防控面临着设备风速缺乏有效监测分析、杆塔风灾破坏过程不明确、风灾损失难以量化评估、风灾防控措施不完备和辅助决策缺乏系统级信息集成等问题。台风灾害的精准预警与防控是提高电网应对能力的必要手段。 通过多学科协同创新，系统性解决了电网台风灾害广域监测、精准评估及高效防治等关键技术难题，取得了突破性创新成果，提出了微尺度台风风场精细化分析技术，揭示了复杂微地形区域的风场变化规律，构建了电网台风监测及灾害告警网络，首次将设备风场监测预警精度提升到 10m 量级，解决了有限监测站点无法对输配电线路全覆盖监测的难题，实现了具体到设备的台风灾害风险告警。提出了塔线体系风雨荷载耦合计算模型，建立了架空线路抗风承载能力及结构参数不确定性倒塌分析方法，有效定位输电杆塔薄弱部位和失效概率，发明了输电线路杆塔不停电加固技术，提升了杆塔抗风承载力。建立了配网台风灾害多因子损失预测模型，突破了强台风区域内配网杆塔定量损失评估的难题。发明了配网防风不停电快速打拉线装置及适用于多方向荷载的弃线保杆装置，拉线抢装时间缩短 90%，弃线保杆动作误差小于 5%，大幅减少配网因台风倒断杆事故； 构建了主配网设备台风监测与灾害防治体系，研发了电网台风灾害决策支持系统，实现了台风监测、灾害损失评估和防治辅助决策，有效支撑电网台风应急指挥。 项目获授权专利 31 项（包括美国专利 1 项，发明 16 项，实用新型 14 项），发表论文 60 篇（其中 SCI 24 篇、EI 21 篇、中文核心 11 篇），主编企标 1 项，参编行标 1 项；授权软件著作权 11 项。经专家组鉴定，成果达国际领先水平。

输电杆塔及塔线体系(简称塔线体系)是整个电力系统中输电环节的核心部分，沿海地区的强风对塔线体系有着重要影响。为研究在随机脉动风场作用下塔线体系的动力响应特性，文中以广东某地区的1W2C9型鼓型自立式输电杆塔为研究对象，建立输电杆塔的单塔及一塔两线的塔线耦联有限元模型，结合Davenport风速谱与四阶自回归法模拟具有空间相关性的单塔9节点及塔线体系49节点的脉动风场，研究在此脉动风场下的单塔及塔线体系的动力响应，并探究不同风向角对其动力响应的影响。研究结果表明：单塔及塔线体系的动力响应最大值大于其拟静力响应；由于塔线耦联效应的存在，输电线会增加塔线体系的稳定性，降低其动力响应；90°是输电杆塔单塔及塔线体系动力响应的最不利风向角。

基于脉动风的基本性质，利用Matlab模拟脉动风速时程，并以江西500kV南梦线送电工程为算例,利用Ansys建立 了输电塔线二塔三线模型，考虑了输电铁塔之间、输电线之间以及塔线之间的相关性，分析了输电塔对不同角度顺风向 脉动风的响应，可为工程实际提供一定程度的参考。

本文以温州某输电线路为研究对象，根据实际参数分别建立了输电塔与塔线耦合体系有限元模型,研究了不同风向作用下结构风致响应特征，并且对比分析了塔线耦合作用和塔体两侧档距对各风向作用下输电塔风致响应的影响。结果表明：风向影响塔体各主材轴力响应，其中顺风向最下游主材有着最大的轴力，应在设计时重点考虑；塔线耦合作用直接影响了塔体响应的最不利风向，且大档距使得最不利风向更加接近横线向；脉动风对塔体响应的动力放大效应在不同风向条件下有显著的区别，而塔线耦合作用加大了风向对风振放大效应的影响；导线抑制了塔体响应的动力响应，并且导线档距越大，脉动风对响应的动力放大效应越弱。

近年来，全球各类极端天气频发。受此影响，电网迎峰度夏可能面临的威胁主要来自于极端强风、降水引发的地质灾害，极端高温引发的山火等。虽然近年来各类电网相关规范在不断制订、修订或完善中，但强风导致的倒塔、台风过境期间导致的风偏跳闸、强降雨引发的地基承载性能丧失、大规模山体滑坡造成的铁塔基础破坏、大范围山火引发的塔线体系故障依然时有发生。因此，有必要审视相关规范在哪些方面已滞后于当前环境条件的变化，并以此为突破口找到未来科研攻关的重点方向，为电网安全度夏提供更有力的保障。