特高压输电线路抗风偏闪络性能的计算研究

论文摘要

随着我国特高压电网的建设,将有越来越多的直流±800 kV及交流1000 kV级以上的输电线路投入建设及使用。根据国家电网规划研究,2020年为满足“全国联网、西电东送、南北互供”的需要,将构建由百万伏级特高压电网组成的全国主干网架。由于特高压输电线路绝缘子串较长(一般10 m以上),因此对其抗风偏性能要求也就更高。晋东南～南阳～荆门1000 kV特高压交流试验示范工程将于今年建成投产,该工程是我国特高压电网建设的又一新的里程碑,其抗风偏性能高低是关系到其能否安全稳定运行的主要因素之一,因此对其在大风下的风偏状况进行准确计算是十分必要的。本文首先对输电线路受力影响因素中气象条件和地理环境进行了简单的分析,并介绍了3种目前比较成熟的导线悬挂方程;对传统荷载计算方法采用水平档距和垂直档距代替导线真实线长的方法进行了分析,指出其存在的不足,并给出了一种新的确定方法;对计算出风偏角之后采用作图法来确定导线——杆塔最小空气间隙不能定量分析的缺点,文章提出采用解析法进行计算分析;对晋东南～南阳～荆门1000 kV输电线路悬垂绝缘子串和笼式硬跳线风偏进行了详细的计算分析,并分别针对线路使用的酒杯塔、猫头塔、耐张塔以及特殊杆塔编写了计算程序,完成特高压输电线路电气可靠性预测与评估系统风偏计算模块,既可从系统数据库中提取所需参数对已有线路进行评估也可手动输入参数对数据库中不包含的线路进行计算;通过风偏计算模块,选取了晋东南～南阳～荆门1000 kV输电线路N8号杆塔进行了计算,对影响风偏角的各因素进行了详细的分析;对采用静态受力平衡法计算最大风偏角存在的问题进行了分析,给出了一种计算跳线最大风偏角的修正方法;最后对抗风偏措施进行了总结。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本课题的研究内容
• 第2章 导线受力影响因素及均布荷载下的计算
• 2.1 输电线路受力影响因素
• 2.1.1 气象条件影响
• 2.1.2 微地形影响
• 2.2 导线的悬链线公式
• 2.3 导线的抛物线公式
• 2.3.1 斜抛物线法
• 2.3.2 平抛物线法
• 第3章 抗风偏闪络性能的计算方法
• 3.1 荷载的计算
• 3.2 直线塔承受荷载
• 3.2.1 直线塔承受的水平风荷载
• 3.2.2 直线塔承受的垂直荷载
• 3.2.3 实例分析
• 3.3 耐张转角塔承受荷载
• 3.3.1 耐张塔承受的水平风荷载
• 3.3.2 耐张塔承受的垂直荷载
• 3.4 悬垂绝缘子串风偏角的计算
• 3.4.1 弦多边形法
• 3.4.2 刚体直杆模型
• 3.4.3 导线校验法
• 3.5 跳线风偏角的计算
• 3.7 最小空气间隙的计算方法
• 3.7.1 作图法
• 3.7.2 解析法
• 第4章 晋～南～荆特高压输电线路风偏计算
• 4.1 晋～南～荆特高压输电线路概况
• 4.2 悬垂绝缘子串的风偏计算
• 4.2.1 风偏角
• 4.2.2 最小空气间隙
• 4.3 跳线的风偏计算
• 4.3.1 风偏角
• 4.3.2 最小空气间隙
• 4.4 特殊杆塔的风偏计算
• 4.5 线路预测与评估系统
• 第5章 风偏影响因素分析及抗风偏措施
• 5.1 风偏影响因素分析
• 5.1.1 风速
• 5.1.2 风压不均匀系数
• 5.1.3 高差系数
• 5.1.4 呼称高
• 5.1.5 地形
• 5.2 跳线最大风偏角
• 5.3 抗风偏措施
• 结论
• 致谢
• 附录A
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果