5.研究360度风作用下输电线风荷载计算的新方法（浙江院）.docx

成果报告中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司送电QC小组2021年5月杭州成果报告送电QC小组目录1 .小组概况41.1 小组简介41.2 历年获奖情况61.3 活动情况71.4 QC小组活动方法82 .选择课题82.1 课题背景82.2 名词解释92.3 课题杳新与借鉴102.3.1课即查新102.3.2课题借鉴II2.4确定课题123 .设定目标及目标可行性论证133.1 目标依据133.2 目标值设定133.3 目标可行性分析134 .提出方案并确定最佳方案175 .制定对策326 .对策实施336.1 对策一：整理和分析各国规范336.2 对策二：制作等截面输电线模型346.3对策三：设计底部单天平风洞试验装置366.4对策四：按投影高度分配进行顺线路风荷载分配376 .5对策五：采用ut1.b调用ANSYS进行有限元分析387 .效果检杳397.1 H标检查397.1.1 风洞试验结果397.1.2 算例研究结果417.2 效果检查458 .标准化468.1 编制程序468.2 申请专利，具有知识产权478.3 3撰写论文，论文发表489 .总结和下一步打算499.1 研究360度风作用下输电线风荷载计算的新方法总结499.2 巩固措施499.3 体会和今后的打算501 .小组概况1.1 小组简介送电室设计研究攻关QC小组成立于2008年O1.月20日。根据实际生产任芳的要求，本次QC小组由专业设计人员组成.送电室设计研究攻关QC小组共IO人。按照小组成员学历，其中本科学历2人，硕士学历4人.博士学历3人。按照小组成员职称，其中高级工程师5人，主任工程师1人，工程师2人，助理工程师1人。表1/QC小组概况表小蛆名称送电QC小组注册一号QC2020-6课题名称研究360度风作用下输电线风荷载计算的新方法小姐类型创新型日期2020.09计划期限2021.05M蛆长潘峰性别男年42文化程度博士高级工程师M导A何余满性别男年52文化程度正高级工程师中国能（建设集团浙江省电力设计院有限公司名称QC小组成员情况序号姓名性别文化程度小姐分工1潘峰男博士高级工程师全面负贡，方案制定2包玉南男硕士助理工程师资料整理，成果发布3何余满男本科正高级工程师全面负责，方案审查4但汉波男博士高级工程师培训指导，引导实施5宋刚男硕士高级工程师资料整理，成果发布6陈成男硕士高级工程师组织实施，调查分析7郭勇男博士高级工程师组织实施,调查分析8张彤男本科主任工程师培训指导,引导实施9梅宇佳男硕士工程师组织实施，调查分析IO冯鹤男硕士工程师组织实施，调查分析师小组成员文化程度本科20%'博士30%./"1.''i:-名博士领队,资力量堆。J(小组成员职称助理工程师10%工程昨20%高级工程师主任10%60%A主任工程师指导，海级工程加占比超一半.工程经验丰富.OZZZ离级工程师主任工程师工程师助理工程师1.2 历年获奖情况送电QC小组是个具有近20年活动历史的优秀集体,在电力设计中解决f大量的设计难题，为我省的电力建设作出J'重要贡献.长期来，送电QC小组群策群力，始终活跃在电力建设第一线。2005年至今获奖情况如下。表1-2小组获奖情况序号课题名称注箱号获奖情况I大腾越铁塔登塔扶梯井架改进2005-02浙江省工程建设（勘测设计行业优秀QC小加奖一等奖2减小线路绕击率降低雨击跳向率2006-062006年度全国航量信得过班组奖、浙江省优秀质量管理小组成果发表会一等奖3改进跳线设计、预防台风闪络200X3浙江省工程建设（勘测设计行业优秀QC小组奖一等奖4插入角钢抗冰特急修发2009-062009全国优秀岭收管理小组5冰区线路延垂规夹优化改进20103浙江省工程建设（勘测设计行业优秀QC小抗奖二等奖6舟山大跨越370米高塔亚杂节点优化2011-012011全国优秀顺修管理小殂7中空夹层钢管混凝土杆优化设计2012-05浙江省质协杯比赛“QC小组一等奖8降低特高压输电线路雷击陕例率2013-03“浙江省质协杯比赛'*QC小组一等奖9降低山区输电线路工程造价20144)3“浙江省质协杯比赛“QC小组一等奖10降低同塔混乐四回路塔的工程造价2015-01浙江省电力行业QC小组活动优秀成果一等奖“浙江省侦协杯比赛'X?C小组一等奖I1.降低平地50OkV双输电税路工程造价2016-04浙江省电力行业QC小组活动优秀成果一等奖“浙江省顷协杯比赛”QC小组一等奖1.3 活动情况QC小组认真学习XQC小组基础教材,按照全面质量管理的原则和方法,从2020年9月活动开始至2021年年初，共活动12次，经过PDCA循环，成功完成了课题攻关，达到了预期目标。表1-3小组活动情况活动计划选择课题分析原因巩固措施活动总结注：=>计划进度；实际进度.9月初1I1月初12月底12月初加彼按照PDCA循环活动起始日2020年9月IO日活动终止日2021年2月9日集体活动次数12出勤率100.0%表1-4小组进度表1.4QC小组活动方法P(P1.an)-计划,包括方针和目标的确定及活动计划的制定。D(D0)一一执行，就是具体运作，实现计划中的内容。C(CheCk)一检查，就是要总结执行计划的结果，分清哪些对了，哪些错了，明确效果，找出问题。<ct)-一处理或行动，对总结检套的结果进行处理，成功的经验加以肯定，或指定作业指导书，便于以后工作时遵循，对于失败的教训也耍总结，以免重现。对于没有解决的问网，应提给下一个PDCA循环中去解决。图1.1.本QC小组工作方法2.选择课题2.1课题背景在强风作用下，输电线路承受较大的风荷载，例如2019年完成架线施工的舟山西堤门大跨越输电线，跨度2654m,输电塔高380m,整个塔线体系在设计阶段输电塔所受风荷载有36.57%来自丁输电线.图2-1大跨越输电线线条风荷载是输电杆塔抗风计第的关键一步，角度风作用下线条风荷毂计算结果的正确与否，将直接影响到杆塔材料的规格和经济性。我国规范对于线条风荷载定义了0%45%荷。、90。情况下的角度风分配系数,为进行精细化计算,其余角度尚需要合理推导：0°风作用卜顺线路风荷载采用了0.25的角度风分配系数，可能导致顺线路方向风荷战取值较大，造成了塔材的浪费。为了合理计算线条风荷载，提高输电杆塔选材的经济性，节约输电线路建设成本，研究一种360度角度风作用下电线风荷栽的新方法筠在必行。表2-1角度风作用下线条的风荷载>微条风荷风作用在输电线I.产生力,力传递至输电塔而产生的荷载,风向角（。）线条风荷就备注000.25Wv450.5Wa0.15Wv600.75%090Wv0里,b,2.2名词解释体型系数:也称阻力系数.物体所受风阻力与气流动压和参考面枳之比，是一个无刑纲数，角度风分配系数（",”）乂作用在输电线上的风荷装在计算中对于横线路和联投路方向分河的系数，其中"X为横线路方向用度风分配系数.心为顺线路方向角度风分充系数。|：为研究气流与模型的相互作用,而采用一定相似原理制作模型,进行空气动力学试验的方法.转角塔（耐张塔）前后俯导线在两例耐张绝缘子中间连接的段导域,通常在中间设有支撑绝缘r> 版跳线:转角塔（耐米塔前后恻导践在两恻耐张绝缘子中间连接的段导践，通常中间没有支撑绝缘子。> I有限元分析：利用数学近似的方法将实体分割为相互作用的细小单元进行计修求解的方法。> IANSYS|：常用力学分析的有限元软件.高频天平：采样频率较高的风洞试胎测力天平，采样频率可达IkHz.2.3课题查新与借鉴23.1课题查新小组对于360度风作用下输电线风荷载计算进行查新。通过隹阅中3知网、谷歌学术等中外文数据库,以及各国专利数据库等,采用输电线、风荷我、风洞试验等关键词，检索结果与本项目关联度不大。与本项目相关的文献如下：1 楼文娟.李天吴.吕中宾.等.多分裂子导线气动力系数风洞试物研究北空气动力学学报,2015,33(6):787792.2 徐彬，冯衡，曾德森，等.国内外输电线路设计规范风荷载比较J华中电力,2012.2:68-78.3 盈哲,廖宗高,谢强.输电线路设计规范中风荷载计算方法的比较J电力建设.2013,34(7):5762.|4|邵天晓.架空送电城跖的电缆力学计算(M.中国电力出版社.1987.查新结论：对于360度风作用下饰电线风荷载计算，相关研究较少，亟待提出种新方法以弥补现有计算的空缺.2.3.2课题借鉴表2-2查新借奖表相关文献借鉴文献小楼文姐.李天吴，吕中宾,等.多分裂子导线气动力系数风洞试验研究J.空气动力学学报,2015,33(6):787-792.文献2徐彬，冯衡.曾德森.等.国内外输电线路设计规位风荷我比较U1.华中电力.2012.2:6878.文献3盈哲，廖宗高，谢强.输电线路设计规范中风荷载计算方法的比较儿电力建设,2013,34(7):57-62.文献叫邵天晓,架空送电线路的电线力学计算M.中国电力出版社.1987.借鉴内容上述文献中风洞试验方法可以在本项目中借鉴,上述文献2和文融3中关于各国规范的对比可以在本项目中借鉴，上述文献4中关于顺线路方向风荷载的理论分析可以用了本项目借鉴创新思路小组计划研究种精确的360度角度风作用下输电线风荷载计算的新方法，可以对各种工况下输电线路风荷我进行计算研制新的辘电线风洞试验装置.通过风洞试验数据分析辘电线的实际受力情况，获得输电线的体型系数，进而获得角度风分配系数,根据获得的角度风分配系数进行360度角度风作用下输电线风荷载计算，将更为精确，并能节约塔材.开发新的角度风计兑程序。新的程序基于11at1.ab和ANSYS的互相调用，采用的角度风分配系数为风洞试脸获得，除可以进行线条风荷载计算外，也可以计算输电线沿长度方向的风致响应，补齐了传统计算软件的不足，有效节约塔材的同时保证了电气间隙。2.4确定课题满足WiF口1 .涵足我院遵循安全可取、羟济合理、环境友好的设计理念。2 .满足规范对于线条风荷我计簿的规定.3 .涓足业主对于降低建设成本，保证塔材设计分理节约的要求,2»我国现范对干线条风荷就定义了0°、4S“、60'、90°情况下的角度风分配系数，为进行