動態(tài)風作用下懸垂絕緣子串風偏計算研究.pdf

1、高壓輸電線路懸垂絕緣子串的風偏閃絡事故是近年電網(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偏閃絡的原因，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偏角傳統(tǒng)計算方法的不足，考慮風力的動態(tài)特性，采用有限元法和多剛體動力學方法對懸垂絕緣子串的風偏特征進行了研究。首先簡要介紹了桿塔設計中風偏計算的傳統(tǒng)方法，并討論了這些方法不能考慮風作用的動態(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荷載。采用ABAQUS有限元商用軟件分別建立了懸垂絕緣子串風偏計算的有限元模型和多剛體動力學模型，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、陣風和脈動風作用下的風偏。利用多剛體動力學模型分析了相鄰絕緣子球頭和碗頭之間的摩擦效應，通過設計的風偏計算方法模型驗證試驗驗證了兩種風偏計算模型的正確性。 懸垂絕緣子串風偏數(shù)值模擬結果表明，在穩(wěn)定風作用下有限元

3、方法和多剛體動力學方法與傳統(tǒng)方法結果一致，但在陣風和脈動風載荷作用下，有限元和多剛體動力學方法計算得到的風偏值遠大于傳統(tǒng)靜力學方法的計算結果，這可能是導致風偏閃絡事故發(fā)生的主要原因之一。模型驗證試驗的結果與兩種數(shù)值模擬方法結果的一致性，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果，即絕緣子球頭和碗頭之間的摩擦作用對風偏影響很小。 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