Assessment Method of Tower Falling and Line Disconnection Accidents for 110 kV Line in Typhoon and Torrential Rain Disaster

Zengping WANG; Yuwei XIANG; Tong WANG

doi:10.7500/AEPS20210428008

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Assessment Method of Tower Falling and Line Disconnection Accidents for 110 kV Line in Typhoon and Torrential Rain Disaster

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Assessment Method of Tower Falling and Line Disconnection Accidents for 110 kV Line in Typhoon and Torrential Rain Disaster
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 3, Pages: 59-66(2022)
- 作者机构：
  
  新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学），北京市102206
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China
- DOI：10.7500/AEPS20210428008
  CLC：
- Received：28 April 2021，
  
  Revised：2021-07-12，
  
  Published Online：26 September 2021，
  
  Published：10 February 2022
- 稿件说明：
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王增平,相禹维,王彤.台风暴雨灾害下的110 kV线路倒塔与断线事故评估方法[J].电力系统自动化,2022,46(3):59-66.

WANG Zengping,XIANG Yuwei,WANG Tong.Assessment Method of Tower Falling and Line Disconnection Accidents for 110 kV Line in Typhoon and Torrential Rain Disaster[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(3):59-66.
王增平,相禹维,王彤.台风暴雨灾害下的110 kV线路倒塔与断线事故评估方法[J].电力系统自动化,2022,46(3):59-66. DOI： 10.7500/AEPS20210428008.

WANG Zengping,XIANG Yuwei,WANG Tong.Assessment Method of Tower Falling and Line Disconnection Accidents for 110 kV Line in Typhoon and Torrential Rain Disaster[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(3):59-66. DOI： 10.7500/AEPS20210428008.

摘要

沿海地区台风暴雨灾害频发，极易引发输电线路倒塔、断线等事故。为此

针对110 kV输电线路提出一种同时考虑台风暴雨灾害下倒塔与断线事故的评估方法。首先，分别建立台风与暴雨荷载模型，刻画台风风场中任意位置的风雨荷载；其次，对110 kV线路不同的输电塔型分别建立有限元模型，考虑风雨荷载的相关性，分析风雨荷载下线路和铁塔的动力响应；接着，基于结构可靠性理论，推导倒塔、断线概率表达式，研究不同塔型、用途、风向角等因素对倒塔的机理影响，分析电网薄弱环节，评估台风暴雨灾害下110 kV线路倒塔与断线事故；最后，仿真采用中国某地区实际电力系统和真实台风数据，验证所提方法的适用性。

Abstract

Typhoon and torrential rain disasters occur frequently in coastal areas

which is highly possible to cause accidents such as tower falling and line disconnection of transmission lines. Therefore

an evaluation method of tower falling and line disconnection accidents considering typhoon and torrential rain disasters is proposed for 110 kV transmission lines. Firstly

load models in typhoon and torrential rain are established respectively to describe the wind and rain loads at any position in the typhoon wind field. The finite element models for the different transmission tower types of 110 kV lines are established respectively. Considering the correlation of wind and rain loads

the dynamic response of lines and towers with wind and rain loads is analyzed. Based on the structural reliability theory

the probability expressions of tower falling and line disconnection are derived

the mechanism effects of different tower types

purposes and wind angles on tower falling are studied

the weak links of power grid are analyzed

and the tower falling and line disconnection accidents of 110 kV lines in typhoon and torrential rain disasters are evaluated. Finally

the simulation uses the actual power system and real typhoon data in a region of China to verify the applicability of the proposed assessment method.

关键词

Keywords

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