输电塔线体系导线舞动过程中的振幅和张力

建立3条四分裂线路段塔线耦合体系有限元模型,利用ABAQUS有限元软件对导线舞动过程进行数值模拟,得到各档各相导线舞动过程中的振动幅值和张力变化,将数值模拟结果与现有理论简化公式和经验公式的计算结果进行比较分析。结果表明：导线舞动过程中耐张档的舞动幅值明显大于直线档的舞动幅值,并且认为理论简化公式适用于耐张档的舞动幅值估算。以往所提出的经验公式适用于直线档的舞动幅值估算,以及提出的简化公式可以用于估算导线舞动过程中动张力的变化。此外,导线舞动过程中耐张塔的应力远大于直线塔的应力,特定风速下导线和耐张塔上的最大应力超过其许用应力,可能造成断线和杆塔破坏。     

导线舞动时悬垂式绝缘子串的动力特性

导线舞动对绝缘子串的影响是一个亟需解决的问题。文中在导出导线舞动时，导线张力变化量计算公式的基础上，根据哈密顿原理，建立了悬垂式绝缘子串的振动方程，讨论其平衡位置及稳定性，并给出平衡位置附近的时城解、共振条件及其长度的确定准则。     

强台风下高压输电线路塔—线耦联体系的力学行为仿真分析一:静力响应分析

针对高压输电线路在强台风气象下频繁出现风灾事故的现状,提出了系统进行塔-线耦联体力学模型和行为仿真研究的工程需求。文中以曾经出现严重风灾事故的广东某220 kV输电线路为研究对象,在ANSYS有限元开发环境下,建立了接近现场运行的三基塔两回线塔—线耦联体系有限元模型。在设计风速下,进行了0°、45°、60°、90°风向角时耦联模型静力响应分析,并将铁塔静力响应结果与拟静力计算结果进行对比。研究发现,考虑塔—线耦联影响后,铁塔位移较规范拟静力分析有所增大,增大幅度不超过3%,但单元最大轴向应力较拟静力分析增加显著。总体结论表明现行铁塔抗风设计方法存在一定局限性,在强台风区域中的具体应用有待进一步改进。     

输电导线舞动仿真的虚拟再现技术研究

结合输电导线舞动仿真分析与计算系统的要求,并综合考虑线路工程应用中的实际环境,构建输电导线舞动仿真的虚拟现实再现的总体框架,开发并实现了基于虚拟现实技术的输电线路舞动仿真场景、节点运动轨迹的实时仿真再现场景、舞动全过程振型再现场景,以及节点振幅的全时间历程场景,并对不同防舞装置和不同防舞方案的设计开发了相应的虚拟现实应用界面,具有良好的人机互动,操作简单,使用方便.     

500 kV输电塔线覆冰有限元计算

输电塔线体系中铁塔的纵向不平衡张力是危害输电线路安全稳定运行的重要因素之一。为有效计算由档距、高差和不均匀荷载引起的纵向不平衡张力,应用梁单元和索单元建立了输电铁塔和导线整体单元模型。对输电塔线体系结构覆冰荷载进行有限元计算后得到了铁塔的不平衡张力,分析了铁塔的最大压应力随覆冰厚度的变化,指出了档距差和高差角过大是产生不平衡张力的主要原因,而不平衡张力致使铁塔失稳。复沙Ⅰ线500 kV输电线路的实例计算表明该方法非常有效。     

基于MATLAB的导线舞动仿真正交试验设计

以输电线路的导线舞动为具体对象实施了正交试验设计,利用MATLAB对舞动进行了仿真计算,以便分析在覆冰质量、风速及邓哈托常数三因素组合影响下导线舞动的振幅值情况。试验表明,通过正交试验与MATLAB仿真相结合的方法,能较好地观察产生舞动最大振幅的特定气象条件,其计算过程简单、迅速、有效。     

扇形覆冰导线舞动特性数值模拟分析

以基于输电线路档间舞动为正弦半波的假设,考虑气动力与导线运动的速度耦合,利用DAlembert原理建立的扇形覆冰输电导线三自由度舞动方程,并依据工程实例中的相关参数,使用MATLAB软件对覆冰导线进行数值模拟分析,研究导线起舞的风速条件下,不同攻角对扇形覆冰导线舞动特性的影响。结果表明,利用水平、垂直及轴向3个方向上的舞动振幅判断输电导线舞动临界条件与实测结果比较接近,符合Nigol舞动机理。     

基于粘弹性阻尼器的输电塔风振控制仿真

从现代控制理论出发,将设置有粘弹性阻尼器的结构作为控制系统,建立其数学模型及状态方程,施加模拟的风荷载,在SIMULINK环境下进行动态仿真,得到受控结构在风荷载作用下的动态反应,然后将受控结构与非受控结构塔顶质点的动力响应进行比较。比较结果表明：粘弹性阻尼器有效减小了结构的振动反应,SIMULINK软件提高了输电塔仿真的质量和效果。     

基于ADAMS仿真的悬垂绝缘子串风偏影响因素分析

导线风偏设计中,导线风偏角的传统计算方法是基于静力学平衡时悬垂绝缘子串风偏角最大,然而悬垂绝缘子串在静力平衡时风偏角并未达到最大。为此,根据多刚体动力学理论在ADAMS软件中建立了悬垂绝缘子串的多刚体模型,通过在ADAMS中对悬垂绝缘子串风偏过程进行仿真,分析了悬垂绝缘子串风偏角的影响因素。     

基于等效静电感应处理的绝缘子串电场仿真研究

在对500 kV输电线的绝缘子串电场和分布电位的有限元计算仿真中,为解决绝缘子内金属零件良导体内部电场及电位与实际工况不相符的问题,提出一种基于自由度耦合方法和虚拟介电常数法相结合的电场仿真方法.为了同时达到绝缘子内的金属为等势体且内部场强为零的要求,以虚拟介电常数法为基础,并采用自由度耦合方法对钢脚、铁帽的电位进行处理,实现了虚拟介电常数法与自由度耦合法的有效结合,达到了分析结果与实际工况的一致.仿真结果表明,该方法有效克服了虚拟介电常数法和自由耦合方法的缺点,提高了电场分析精度,实现了仿真结果与实际工况的一致.     

关于500kV沙广乙线N51塔绝缘子掉串的分析与思考

通过对500kV沙广乙线N51塔绝缘子掉串故障的分析,找出合成绝缘子芯棒脆断的原因,并针对暴露出的问题,提出了防范的思路和对策.     

超高压输电线路多分裂导线的振动分析

针对架空超高压输电线路多分裂导线的振动现象,综合国内外的研究和实验分析,阐述了多分裂导线的主要振动类型、产生原因及危害,并提出了相应的防治措施。最后,专门对次档距振荡的防治问题提出了一种间隔棒的简化布置方法。     

双分裂导线用悬垂绝缘子串组装的合理改进

分析双分裂导线用悬垂绝缘子串的两种习惯组装方式,指出其中碗头挂板与悬垂线夹之间金具零件连接的不合理性,通过在碗头挂板与悬垂线夹之间串联UB挂板的组装方式给出了一种较为合理的解决方案,并付诸工程应用。     

基于张力测量的输电线路导线舞动在线监测系统

本文依据输电线路舞动时导线张力变化的模型,计算了其水平分量和竖直分量的变化值,研制了一套可在线测量导线舞动的监测系统。基于导线机械结构,设计出了适应于线路测量的压力传感器;通过A/D转换,输出张力变化的数字信号;基于ZigBee无线传输技术,实现导线张力的在线监测。最后通过某线路对比测试,证明该测量系统可有效地实现输电线路的舞动测量。当风速大于6.7 m/s时,导线舞动幅值与风速呈现正相关关系,直到风速为12 m/s时,舞动达到最大值6.1 m;随着风速进一步增大,导线舞动幅值呈现震荡趋势。     

大开距巨型间隔棒与双柱悬索拉线塔的配合应用

介绍了巴西全长953 km的500 k V巴拉那伊巴输电项目(连接巴黑拉斯、母马河、路易斯安娜和皮拉波拉4个变电站)的实际配置情况。重点论证为满足该线路高输送容量的系统要求,采用大开距巨型间隔棒的分裂组合导线与双柱悬索拉线塔配合应用的技术,即利用各相间压缩距离和组合导线大开距分裂的平衡布置,以使导体表面电场均匀分布。并通过两个组合降低线路阻抗,最终满足500 k V单回线路长期输送1 670 MW以上容量的要求。     

110 kV覆雪绝缘子串电场有限元仿真分析

近年来,我国内陆重污区输电线路在冬季频发短时积污雪而引起的快速污雪闪。快速污雪闪相比于传统污闪具有以下显著特点:一是地域性,快速污雪闪多发生在内陆重工业污染地区久旱之后的降雨雪过程;二是短时性,绝缘子在短时间内快速受潮且积污严重湿润,其污秽条件与受潮条件几乎是同时具备。为了研究覆污雪对输电线路外绝缘电气性能的影响,对覆雪110 kV绝缘子串进行了三维建模与电场仿真研究。结果表明,覆雪会畸变绝缘子串电位分布,导致导线侧与杆塔侧绝缘子分担电压显著提升;当绝缘子表面严重积雪并形成雪柱时,绝缘子串有效爬电距离被短接,污雪柱之间空气间隙电场畸变严重,电场增强约27.5倍,易形成"污雪柱-空气间隙-污雪柱"放电通道,从而引起绝缘子串闪络。     

输电塔-线体系的舞动及风振控制

输电塔-线体系具有高柔特点,风振作用显著,为了研究输电塔-线体系的舞动机理和优化输电塔风振控制方案,基于ANSYS建立了输电塔-导地线-绝缘串的塔线耦合体系非线性有限元模型,提出了采用重启动技术进行覆冰导线的水平、竖向、扭转3方向舞动和输电塔风振分析的方法;编制了风速场模拟程序,进行了输电塔-线耦合体系的舞动及风振仿真...     

基于多点卡曼谱输入的输电塔脉动风数值模拟

根据随机振动理论,确定利用卡曼谱模拟风速湍流,应用ANSYS实现了输电塔模型的建立及脉动风的数值模拟,得到各点的风速时程样本.通过对输电塔施加脉动风进行结构动力特性分析,得到塔架前24阶振动频率及各点位移时程曲线,迭代验算数值模拟结果符合结构振动规律,可为工程实际提供参考.     

基于区格法的输电塔有加劲塔脚板强度分析

DL/T5154—2012《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》对Ⅰ型塔脚板提出了两种不同的计算方法,而未提及Ⅱ型塔脚板。为此通过采用区格法对具体算例进行分析,结果表明:规范针对Ⅰ型塔脚板所提两种计算方法并不等价,建议在工程设计中选取方法一;区格法简单、高效,将其拓展应用于Ⅱ型塔脚板切实可行。     

修正Von—karman谱输入的输电塔结构脉动风数值模拟

针对强风作用下输电塔结构的振动形态,充分考虑脉动风的空间相关性,采用修正的Von—karman谱模拟脉动风荷,并引入快速傅里叶变换技术构建输电塔结构的脉动风速时程,得到结构的节点位移及加速度等时程曲线。完成了对输电塔结构的风速时程分析,结构振动情况与实际相近。