Creator典型特高压输电塔系统的三维建模研究 (3)

我国现行《110kV~500kV架空送电线路设计技术规程》[11]是1999年开始与《钢结构设计规范》[12]和《高耸结构设计规范》[13]相互结合的。用概率极限状态设计


   我国现行《110kV~500kV架空送电线路设计技术规程》[11]是1999年开始与《钢结构设计规范》[12]和《高耸结构设计规范》[13]相互结合的。用概率极限状态设计方法取代输电塔架结构设计方法从容许应力设计法。塔架的内力计算,在工程界普遍采用小变形和线性弹性材料假定,用空间桁架位移法来计算。大量的工程实践表明,这种分析和设计方法基本可以满足工程设计的需要,但对于新的或复杂的负载条件,传输塔结果的计算和分析,测试之间仍然存在差距,所以在程设计通常需要验证设计的安全性,并通过真实的型式试验确定极限承载力。在国外,英国电力测试研究所在大量真实测试的基础上也认为,空间桁架法在大多数情况下可以满足工程设计的需求,但是因为负荷条件复杂,测试结果和测试数据不是特别好。其中一台传输塔共施加57次载荷,其中13次的结构在试验期间被提前销毁。真实测试中的平均极限载荷仅为设计载荷的9成,并且断裂位置不是预先估计的位置。

1.4  架空输电线路的研究综述

   输电技术是随着城市的发展和大工业的出现,以及发电厂远离用电负荷中心而兴起的,并随着经济发展而不断改进。与电缆线路相比较,架空送电线路与电缆线路相比造价更加低廉、易于维护,所以目前在世界电力系统中广泛应用的是架空输电线路。在发电厂、变电站、开关站中架空输电线路起到了将他们互相连接的作用,是电力工业的大动脉。架空输电线路的设计正确与否、运行是否安全,将对电力系统建设与运行的经济性、可靠性起着决定性作用[14]。

   架空输电线路是一个重要的生命线工程,其安全性直接关系到国家经济建设和人民生活[15]。架空输电线路较高,线跨度非常大,系统的结构较软,对风敏感,在覆冰和过载覆冰中及风的共同作用下容易发生动态崩溃[16]。架空输电线路故障中的气候因素、空气动力学和结构力学等其它数据结合分析表明约七成的线故障是由极端风力或冰冻灾害等[17]而引起的。

1.5  论文主要研究工作

1000kV特高压交流输电工程属于国家重点工程项目之一。其中特高压输电塔的建设是该项工程的的重点工作,由于特高压输电塔比一般的输电塔高大,结构复杂,人们往往对此类电力建筑工程敬而远之,不利对其设计原理的探索。本毕业设计课题以西电东送1000kV特高压输电工程为参考背景,对1000kV特高压的输电塔进行可视化建模与设计,了解特高压输电塔的结构,通过使用Creator软件对特高压输电塔进行建模,熟悉可视化建模方法,通过建立输电塔模型形象客观的体现输电塔及其输电线路的构造,对输电塔周围进行安全标识,划分出危险区域。

1.6  论文的章节安排

第1章为引言,介绍了特高压输电塔以及输电线路的背景,说明了特高压输电塔在国内外发展的现状,并对本课题的工作进行了说明。

第2章介绍了输电塔的组成结构,对输电塔的各组成部分及其作用进行了说明。

第3章对输电塔的安全问题进行了说明,从修建时、输电塔的结构和材料腐蚀这三个方面进行了介绍,突出了输电塔安全的重要性。

第4章介绍了使用Creator软件对悬垂式鼓形塔的三维建模的详细过程,在模型中对输电塔的危险区域进行了标注。

第5章对全文进行了总结并对输电塔后续发展做了展望。