500kV輸電塔線體系導(dǎo)線舞動模擬研究.pdf

1、輸電導(dǎo)線覆冰后在持續(xù)的風(fēng)作用下會產(chǎn)生一種低頻、大幅度自激振動,稱為舞動。導(dǎo)線舞動時,大振幅使得導(dǎo)線張力顯著增加,對桿塔造成損傷,甚至倒塔,同時桿塔的變形可能對導(dǎo)線的舞動特征產(chǎn)生影響,從而影響舞動防治技術(shù)的效果。因此,研究塔線體系中導(dǎo)線舞動特征,以及導(dǎo)線舞動過程中對桿塔的影響,具有極其重要的理論意義和工程實用價值。
　　本文首先利用非線性數(shù)值模擬方法研究不同風(fēng)速,不同檔距和檔數(shù)的連續(xù)檔覆冰四分裂導(dǎo)線的舞動,研究連續(xù)檔導(dǎo)線的舞動特征,

2、分析與孤立檔導(dǎo)線舞動的差異。研究結(jié)果表明,連續(xù)檔覆冰導(dǎo)線的固有頻率較孤立檔線路的低,其舞動頻率與孤立檔存在明顯差別;隨著風(fēng)速的增大,連續(xù)檔線路兩邊檔的舞動半波數(shù)增加,中間檔的波數(shù)變化很小;隨著檔數(shù)的增加,各檔之間的舞動模式的差別減小,大檔距時情況更復(fù)雜;連續(xù)檔線路的舞動模式與孤立檔差別明顯,在進(jìn)行舞動防治技術(shù)研究時應(yīng)考慮這些差異;風(fēng)速較大時,連續(xù)檔線路舞動過程中伴有較明顯的次檔距振動。得到利用ABAQUS大型通用有限元軟件模擬塔線體系中

3、覆冰導(dǎo)線舞動的方法。針對典型500kV孤立檔輸電線路段,建立包括耐張塔、分裂導(dǎo)線、地線、間隔棒和絕緣子串等構(gòu)件的兩塔三檔塔線體系精細(xì)有限元模型。對不同風(fēng)速下不同檔距孤立檔塔線體系中覆冰四分裂導(dǎo)線的舞動進(jìn)行數(shù)值模擬,研究桿塔對導(dǎo)線舞動特征的影響,以及導(dǎo)線舞動過程中對桿塔的作用。研究結(jié)果表明,孤立檔塔線體系中各檔、各相導(dǎo)線的舞動軌跡和振動幅值存在差異;利用塔線體系模型和利用導(dǎo)線模型得到的導(dǎo)線舞動頻率基本一致;前者得到的導(dǎo)線舞動面內(nèi)垂直振幅和

4、后者得到的相差不大,但面外橫向振幅明顯大于后者;導(dǎo)線舞動過程中桿塔的應(yīng)力變化明顯,特定風(fēng)速條件下耐張塔桿件的最大應(yīng)力可能超過材料的許用應(yīng)力,導(dǎo)致桿塔破壞。針對典型500kV連續(xù)檔輸電線路段,建立兩塔三檔塔線體系精細(xì)有限元模型,對連續(xù)檔塔線體系中覆冰四分裂導(dǎo)線舞動進(jìn)行數(shù)值模擬,研究導(dǎo)線的舞動特征和桿塔的受力。研究結(jié)果表明,連續(xù)塔線體系中,桿塔對導(dǎo)線舞動頻率和模式的影響較小,導(dǎo)線舞動過程中桿塔的應(yīng)力水平較低,小于材料的許用應(yīng)力,因而連續(xù)檔線