輸電塔線體系動(dòng)力特性分析及建模研究.pdf

1、本文以某一500kV緊湊型輸電線路為例，利用有限元分析軟件ANSYS，按照桿、梁組合單元方式建立了輸電桿塔的有限元模型；利用單向受拉不受壓的桿單元建立絕緣子串有限元模型；在精確找形的基礎(chǔ)上利用單向受拉桿單元建立導(dǎo)、地線有限元模型。 以有限元模型為基礎(chǔ)計(jì)算輸電桿塔的動(dòng)力特性，研究、歸納其各階振型的特點(diǎn)，并根據(jù)CSZ系列單塔的動(dòng)力特性變化特點(diǎn)，修正了工程上常用的一階周期近似公式；計(jì)算塔線耦合體系的動(dòng)力特性，在與單塔動(dòng)力特性相對比基礎(chǔ)

2、上，發(fā)現(xiàn)由于緊湊型線路導(dǎo)地線截面積大、導(dǎo)線分裂相數(shù)多，導(dǎo)致導(dǎo)地線的質(zhì)量在塔線體系中占有一定比例，導(dǎo)地線縱向和橫向張力為輸電塔提供了附加剛度，二者影響到體系的動(dòng)力特性。 通過計(jì)算導(dǎo)地線在輸電塔順線路的縱向和垂直線路的側(cè)向的耦合效應(yīng)及其對體系的附加質(zhì)量和剛度，提出了導(dǎo)地線的彈簧-質(zhì)量簡化模型。 通過利用摩爾積分、辛普森數(shù)值積分及格構(gòu)式懸臂梁側(cè)向位移簡便計(jì)算方法相結(jié)合，得到了格構(gòu)式結(jié)構(gòu)的截面抗彎慣性矩，實(shí)現(xiàn)了空間桁架變截面高聳

3、結(jié)構(gòu)側(cè)向抗彎剛度的簡化計(jì)算求解；通過分段計(jì)算與格構(gòu)式懸臂梁扭轉(zhuǎn)位移簡便計(jì)算方法結(jié)合，實(shí)現(xiàn)空間桁架變截面高聳結(jié)構(gòu)抗扭剛度的簡化計(jì)算求解。 在格構(gòu)式變截面懸臂梁抗彎剛度和抗扭剛度簡化算法的基礎(chǔ)上，以振型為依據(jù)得到單塔、塔線體系的簡化方法。該方法實(shí)現(xiàn)了僅需在輸電塔加工圖和基本導(dǎo)地線參數(shù)的基礎(chǔ)上通過一定的簡化計(jì)算便可得到單個(gè)輸電塔三階固有頻率和振型，簡化結(jié)果具有一定的工程精度。 在導(dǎo)線簡化彈簧-質(zhì)量模型和單塔簡化剛架模型基礎(chǔ)上，