架空输电线路脱冰的动态响应分析

发布时间：2022-08-12 14:06

　　输电线路覆冰对输电线路的安全造成了严重危险,为了分析架空输电线在覆冰脱落各种工况下的跳跃位移,寻求合理的脱冰方式,设计了覆冰模拟系统、覆冰脱落控制系统,位移测试系统和拉力测试系统,在临汾电力学校的实际线路上对单耐张段双档导线进行了95种不同的覆冰脱落工况模拟实验,得到了各种工况下的两档导线脱冰跳跃位移和档内拉力变化量。结果表明:对于双档导线,应选择两档同时脱冰,脱冰顺序在档内为先两端脱冰后中部脱冰。为了在有限元软件中更好的实现对塔线体系的模拟,提出了新的找形方法,即无应力原长找形分析法,该方法避免了现有方法中存在的步骤繁琐、计算效率低和收敛性差等问题。方法基于悬链线方程,通过计算导线无应力时长度和变形量获得有限元分析模型和参数,然后将导线变形过程等效为温度和比载共同作用,进行有限元分析从而获得有无覆冰时的导线静力学形态。基于现场导线覆冰实验的弧垂和拉力测量验证了本方法的准确性,通过与传统找形方法的对比发现,本方法在有无覆冰时均能够对导线形态和应力进行准确预测,但建模连贯性和计算效率优于传统找形方法。研究结果可为覆冰输电线的找形问题提供新思路。文中还对临汾电力学校的实际线路进行了模拟,通... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 研究意义
    1.3 研究方法
    1.4 国内外研究现状
第2章 输电线路脱冰舞动试验
    2.1 试验设计
        2.1.1 试验线路
        2.1.2 试验现场装置
        2.1.3 拉力传感器系数的校对
        2.1.4 传感器介绍
        2.1.5 工况设置
    2.2 试验结果
        2.2.1 不同覆冰量下输电线路形状变化
        2.2.2 同一工况不同测量点的对比
        2.2.3 档内脱冰对于相邻档的影响
        2.2.4 覆冰量对于导线脱冰振动的影响
        2.2.5 不均匀覆冰对于导线振动的影响
        2.2.6 不同位置脱冰对于导线振动的影响
        2.2.7 不同脱冰量对于导线振动的影响
        2.2.8 双档组合脱冰方式的对比
        2.2.9 双档组合脱冰和单档脱冰的对比
    2.3 小结
第3章 有限元模拟方法及找形分析
    3.1 有限元法介绍
    3.2 ABAQUS算法介绍
    3.3 ABAQUS单元类型
    3.4 输电线路的找形分析
        3.4.2 直接迭代法
        3.4.3 小弹性模量法
        3.4.4 V型折线法
        3.4.5 方法分析
    3.5 无应力原长法
        3.5.1 理论基础
        3.5.2 方法原理
        3.5.3 输电线加载实验
        3.5.4 实验结果
        3.5.5 输电线初始构形的有限元验证
        3.5.6 本找形方法与其他方法的对比
    3.6 小结
第4章 试验线路的有限元模拟
    4.1 有限元模型的建立
        4.1.1 输电塔的模型
        4.1.2 输电线模型
        4.1.3 模型装配组合
        4.1.4 分析步设置
        4.1.5 边界条件及载荷设置
    4.2 有限元模拟
        4.2.1 准确性验证
        4.2.2 集中荷载模拟覆冰的可靠性分析
        4.2.3 模拟工况设置
    4.3 模拟结果
        4.3.1 导线脱冰对于其他导线的影响
        4.3.2 重覆冰情况下的脱冰率及脱冰位置的影响
        4.3.3 档内不均匀覆冰的脱冰响应
        4.3.4 分裂导线脱冰响应对比
    4.4 小结
第5章 结论和展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于长短期记忆网络的线路覆冰预测模型研究[J]. 陈雨鸽,高伟,林鸿伟,阮肇华,郑为凑,林福,陈锦植.  电工电气. 2020(03)
[2]覆冰塔线体系爆破除冰后的动力响应分析[J]. 曹咏弘,薛凯允,苗琳琳,李海涛,关学锋,张建军,李国平.  中北大学学报(自然科学版). 2019(03)
[3]技术进步推动中国新能源产业发展步入新阶段[J]. 张有生,高虎,刘坚.  国际石油经济. 2019(04)
[4]架空线路无覆冰导线舞动的参数共振机理[J]. 刘亮,郝震,崔赟,邢誉峰,蔡巍,邓春.  振动工程学报. 2018(02)
[5]输电线路脱冰跳跃动态模型研究[J]. 吴天宝,胡中原,王健,王刚锋.  应用力学学报. 2018(01)
[6]多跨覆冰导线脱冰振动模型风洞试验研究[J]. 刘敏,晏致涛,冯上铭,游溢.  振动与冲击. 2018(03)
[7]铁塔对重冰区双回输电线路脱冰跳跃的影响研究[J]. 安利强,梁成,张志强,江文强,吴炅.  结构工程师. 2017(06)
[8]关于输电线路架空线脱冰振动的研究[J]. 孙海峰.  内蒙古科技与经济. 2017(15)
[9]脱冰方式对架空输电塔-线体系脱冰响应的影响[J]. 张伟,吴新桥,江俊.  电力学报. 2017(02)
[10]适用于有高差线路的覆冰输电导线ANSYS找形方法[J]. 谢云云,金颖,黄琳雁,刘旭斐,王昊昊,郁琛.  电力工程技术. 2017(02)

博士论文
[1]输电线路脱冰跳跃及驰振特征研究[D]. 伍川.重庆大学 2017

硕士论文
[1]输电线路脱冰动力响应参数化有限元法研究[D]. 杨斌.华中科技大学 2016
[2]特高压输电塔线体系脱冰动力响应数值模拟研究[D]. 易文渊.重庆大学 2010



本文编号：3676016