輸電線路脫冰動力響應數值仿真研究.pdf

1、電網系統是生命線工程的重要組成部分,輸電線路脫冰跳躍引起事故是近年來電網故障中較為突出的問題之一,對電網安全運行造成了嚴重威脅,給國民造成了巨大的經濟損失。隨著西電東輸工程的推進,更多的線路必須穿越重冰區(qū),導線脫冰跳躍問題將更為突出。為此,本文立足于電網安全運行的需要,基于國內外相關研究,采用有限元數值仿真方法研究輸電線路脫冰動力響應,針對引起線路故障的原因,以脫冰作用下導線之間的間隙和鐵塔的動力響應為研究目標,對輸電線路脫冰問題作了較

2、為全面系統的探討研究,并指導輸電線路工程設計。本文主要工作如下:
　　(1)基于有限元理論和導線的實際截面,推導得到導線單元6自由度剛度矩陣。然后,利用ANSYS軟件建立包括輸電塔、導地線、絕緣子、間隔棒等在內的輸電線路塔線耦合精細有限元模型,對脫冰作用進行了動力計算,首先確定影響輸電線路脫冰冰跳高度的設計參數,進行參數敏感性分析,然后從原理上分析了這些參數的敏感性,最后根據參數的參數敏感性和大量計算數據擬合出基于覆冰前后弧垂差的

3、冰跳高度計算公式,以指導工程設計。
　　(2)通過研究多相導線間在脫冰和橫風共同作用下復雜的相互運動,確定了計算橫擺差的方法。然后根據該方法計算了不同參數下輸電線路模型的橫擺差值,分析不同參數的影響,根據大量計算結果和參數敏感性擬合得到導線脫冰橫擺的計算公式。
　　(3)利用有限元方法,對鐵塔進行了動力驗算。提取導線掛點處由于脫冰而對鐵塔的掛點力,與規(guī)范給出的靜力值進行對比,最后將動力計算結果,與規(guī)范計算結果進行對比,對規(guī)范