輸電線路脫冰動(dòng)態(tài)模型建立及其在誘發(fā)脫冰中的應(yīng)用.pdf

1、輸電線路覆冰是最為常見的災(zāi)害之一。覆冰脫落時(shí)，輸電線劇烈的上下振動(dòng)會(huì)引起短路、斷線、倒塔等事故。目前國(guó)內(nèi)外研究主要是利用有限元軟件建模、仿真輸電線路在簡(jiǎn)單脫冰場(chǎng)景下（如按規(guī)定的位置脫冰、按規(guī)定的脫冰量脫冰和按規(guī)定的次序脫冰等）的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。實(shí)際中最為常見的是導(dǎo)線某處覆冰先脫落，在導(dǎo)線振動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)致其他位置覆冰相繼脫落的復(fù)雜場(chǎng)景。利用有限元軟件仿真復(fù)雜場(chǎng)景的輸電線脫冰動(dòng)態(tài)響應(yīng)具有建模操作復(fù)雜、易出錯(cuò)的缺點(diǎn)。為此本文基于兩節(jié)點(diǎn)等參桿單元建立孤

2、立檔和連續(xù)檔輸電線脫冰動(dòng)態(tài)模型，可用于誘發(fā)脫冰等復(fù)雜工況下的脫冰動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究。
　　第一，基于兩節(jié)點(diǎn)等參桿單元建立孤立檔輸電線路模型，采用Newton-Raphson方法求解靜態(tài)平衡方程，采用Newmark積分與Newton-Raphson結(jié)合的方法求解脫冰動(dòng)態(tài)平衡方程。與有限元軟件仿真結(jié)果和單檔輸電線路脫冰試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明該模型與方法的有效性。
　　第二，在單元模型的基礎(chǔ)上建立了連續(xù)檔輸電線路模型，采用Newmark積分與

3、Newton-Raphson結(jié)合的方法求解連續(xù)檔輸電線路脫冰動(dòng)態(tài)響應(yīng)。連續(xù)檔數(shù)學(xué)模型包括絕緣子串?dāng)?shù)學(xué)模型、絕緣子串和導(dǎo)線鉸接的處理、連續(xù)檔輸電線初始位置的確定方法。與有限元軟件仿真結(jié)果和連續(xù)檔輸電線脫冰試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明該模型和方法的有效性。
　　第三，基于孤立檔和連續(xù)檔數(shù)學(xué)模型，考慮誘發(fā)脫冰效應(yīng)，采用控制變量法分別仿真了孤立檔和連續(xù)檔在不同覆冰脫落臨界加速度、不同覆冰厚度、不同初始脫冰量和不同初始脫冰位置四種場(chǎng)景的誘發(fā)脫冰動(dòng)態(tài)響應(yīng)