動態(tài)風(fēng)作用下懸垂絕緣子串風(fēng)偏計算研究.pdf

1、高壓輸電線路懸垂絕緣子串的風(fēng)偏閃絡(luò)事故是近年電網(wǎng)故障中頻發(fā)的突出問題之一，為確保高壓輸電線路的安全運行，研究高壓輸電線路風(fēng)偏閃絡(luò)的原因，具有極其重要的工程實用價值。 本文針對高壓輸電線路懸垂絕緣子串風(fēng)偏角傳統(tǒng)計算方法的不足，考慮風(fēng)力的動態(tài)特性，采用有限元法和多剛體動力學(xué)方法對懸垂絕緣子串的風(fēng)偏特征進行了研究。首先簡要介紹了桿塔設(shè)計中風(fēng)偏計算的傳統(tǒng)方法，并討論了這些方法不能考慮風(fēng)作用的動態(tài)特性的不足。其次采用Monte Carlo

2、法數(shù)值模擬作用于懸垂絕緣子串上的脈動風(fēng)荷載。采用ABAQUS有限元商用軟件分別建立了懸垂絕緣子串風(fēng)偏計算的有限元模型和多剛體動力學(xué)模型，并利用該兩種模型計算模擬了220 kV和500 kV輸電線路典型懸垂絕緣子串在穩(wěn)定風(fēng)、陣風(fēng)和脈動風(fēng)作用下的風(fēng)偏。利用多剛體動力學(xué)模型分析了相鄰絕緣子球頭和碗頭之間的摩擦效應(yīng)，通過設(shè)計的風(fēng)偏計算方法模型驗證試驗驗證了兩種風(fēng)偏計算模型的正確性。 懸垂絕緣子串風(fēng)偏數(shù)值模擬結(jié)果表明，在穩(wěn)定風(fēng)作用下有限元

3、方法和多剛體動力學(xué)方法與傳統(tǒng)方法結(jié)果一致，但在陣風(fēng)和脈動風(fēng)載荷作用下，有限元和多剛體動力學(xué)方法計算得到的風(fēng)偏值遠大于傳統(tǒng)靜力學(xué)方法的計算結(jié)果，這可能是導(dǎo)致風(fēng)偏閃絡(luò)事故發(fā)生的主要原因之一。模型驗證試驗的結(jié)果與兩種數(shù)值模擬方法結(jié)果的一致性，驗證了數(shù)值模擬方法的正確性，同時表明忽略相鄰絕緣子球頭和碗頭之間的摩擦可以得到合理的結(jié)果，即絕緣子球頭和碗頭之間的摩擦作用對風(fēng)偏影響很小。 本文通過數(shù)值模擬方法，對高壓輸電線路懸垂絕緣子串在穩(wěn)定風(fēng)