输电导线防舞的双向稳定性分析

提出了输电导线在覆冰和大风激励条件下舞动的双向稳定模型,该模型从输电导线垂直与扭转两种舞动机理出发,应用相关动力学方程和控制论稳定判据,对输电导线的两种舞动方式进行了分析,并分别得出了风速与导线舞动的临界关系。该稳定模型的确立可以为分析舞动原因、判别舞动模式、选择和设计防舞装置提供一定的理论依据。     

某110kV架空输电线路防舞措施设计

依据架空输电线路导线舞动产生的原因及形成机理,对西北某110 kV输电线路舞动故障原因和特点进行了分析,提出了采用失谐摆进行防舞的措施,并应用Den Hartog垂直舞动机理和O Nigol扭转舞动理论进行了相关设计,确定了失谐摆的参数(摆长和重量)和安装位置,并通过计算从理论上验证了其有效性.     

矿区35kV线路舞动分析及其综合治理

从地形、气象条件以及输电线路的特点出发对35 kV线路的两次舞动事故原因进行了分析,得出该线段的舞动事故是由地形条件、气象条件、线路结构参数等因素共同造成的。针对平煤矿区35KV架空输电线路的结构和导线覆冰舞动特征,分析其舞动机理,制定抑制舞动的方案,并提出矿区35kV输电线路采用相间间隔棒和防舞鞭等治理措施并在线路上实施,结果表明,这些治理措施是可行的、有效的。     

高压输电线路舞动机理及防治措施研究综述

舞动是输电线路低频、大幅度自激励振动,容易引发导线断股、相间闪络、金具疲劳损坏,甚至引发杆塔倒塌断线发生。本文较全面地分析了架空输电线路舞动的危害,总结了容易产生舞动的气象特点以及输电线路结构设计参数对舞动发生的影响。对输电线路舞动机理进行了系统的梳理,指出每种机理的适应范围和局限性。对比分析了不同输电线路预防舞动的技术措施,总结出输电线路舞动存在的问题,为治理舞动工作提出指导意见,可进一步提供电网抵御灾害的能力。#$NL关键词 输电线路 舞动机理 影响因素 研究进展 防治措施     

大风区接触网正馈线新型绝缘防舞装置有效性研究

为抑制大风环境下兰新高铁接触网正馈线强烈舞动及线间放电现象，基于接触网结构和正馈线舞动特点提出一种新型绝缘防舞装置，其绝缘保护套可提高线间绝缘裕度，扰流段可改变导线整体气动特性.通过仿真分析了不同风速下安装防舞装置前后正馈线气动特性和舞动响应，研究不同覆盖率、扰流段高度和绝缘保护套厚度参数影响下装置的防舞效果，最后分析了新型绝缘防舞装置的电场特性.结果表明：安装新型绝缘防舞装置可以抑制导线舞动且防舞装置覆盖率越高，防舞效果越显著.安装四段防舞装置后导线垂向和横向舞动幅值最高分别下降57.76%和54.68%.装置的扰流段高度为75%绝缘保护套外径且护套厚度为3 mm时防舞效果更明显.装置安装后正馈线表面最高场强下降52.96%，距正馈线4 mm圆周平均场强下降36.71%.研究成果可为兰新高铁大风区段接触网正馈线及其他架空输电导线舞动提供合理有效的防舞方案.     

覆冰四分裂导线舞动数值模拟方法

 覆冰四分裂导线舞动问题严重威胁超高压线路的安全运行,研究舞动理论可有效推动防舞技术的发展。采用具有3 个平动自由度和1 个扭转自由度的两节点索单元模拟分裂导线各子导线,利用空间梁单元模拟间隔棒,建立可考虑子导线尾流效应的舞动分析有限元模型。采用对加速度中心差分、速度向后差分的时间积分法对舞动进行非线性数值求解,利用Matlab 编制相应的计算程序,运用该方法对典型算例的舞动进行数值模拟。通过数值模拟分析比较了考虑子导线尾流影响和不考虑子导线尾流影响情况下导线的舞动。结果表明：该方法可有效模拟覆冰四分裂导线的舞动特性,编写的求解程序具有较高的计算精度和效率,可为舞动防治技术的研究提供参考。     

新型液体阻尼器防导线舞动分析

提出了新型液体阻尼器防舞动的机理,设计了新型液体阻尼器的型式;建立了容器内液体晃动的特征方程,利用有限元方法计算了液体的前4阶振动模态及振动频率;建立了新型液体阻尼器的等效力学模型;建立了设置了新型液体阻尼器的导线的运动方程,推导了舞动一个周期内液体晃动的平均耗散能计算公式,计算了耗散能与容器长度及扭转弹簧刚度之间的关系,提出了新型液体阻尼器的设计步骤。对新型液体阻尼器的防舞动效果进行了分析,计算结果表明在新型液体阻尼器的参数选择合理的情况下,其防舞动效果要比压重防舞器的防舞效果好,是一种理想的防舞动装置。     

覆冰四分裂导线的气动特性与舞动特性

针对覆冰四分裂导线气动特性、舞动特性研究的缺乏,进行了覆冰四分裂导线风洞试验,并系统地研究了覆冰四分裂导线的舞动特性。首先进行了覆冰四分裂导线风洞试验,得到了覆冰四分裂导线的气动力系数,接着采用等效替代法得到了覆冰四分裂导线中心轴处的等效气动力系数,再结合Den-Hartog横向驰振机理分析了覆冰四分裂导线等效气动力系数的稳定区。基于Hamilton原理,推导了二自由度覆冰导线的舞动方程,并求得了气动力系数的三次拟合曲线一般表达式。根据风洞试验得到的气动力系数,系统地研究了覆冰四分裂导线的舞动特性。结果表明:由于尾流效应的存在,相同材料的子导线的气动力系数却存在明显的差异,因此考虑覆冰四分裂导线中某一根子导线的舞动特性并不能反映覆冰四分裂导线整体的舞动特性;覆冰四分裂导线开始振动时主要以z轴方向的位移为主,随后y轴方向的位移慢慢增加,振动稳定后y轴方向的位移远大于z轴方向的位移,点的运动轨迹近视为椭圆。研究结果有助于防舞、抑舞技术的开发。     

高压输电线路舞动机理及防治措施

舞动是输电线路低频、大幅度自激励振动,容易引发导线断股、相间闪络、金具疲劳损坏,甚至引发杆塔倒塌断线发生。较全面地分析了架空输电线路舞动的危害,总结了容易产生舞动的气象特点以及输电线路结构设计参数对舞动发生的影响。对输电线路舞动机理进行了系统的梳理,指出每种机理的适应范围和局限性。对比分析了不同输电线路预防舞动的技术措施,总结出输电线路舞动存在的问题,为治理舞动工作提出指导意见,可进一步提供电网抵御灾害的能力。     

覆冰导线舞动数值仿真分析

利用ABAQUS有限元分析软件,通过欧拉梁单元的自由度释放和设置材料为不可压缩,模拟得到具有扭转自由度的覆冰导线的索单元,进一步利用用户自定义单元模拟覆冰导线所受的阻力、升力和扭矩空气动力载荷,分析了覆冰导线的舞动现象,并通过覆冰单导线与覆冰双分裂导线舞动模拟算例验证了方法的正确性。模拟研究了覆冰初始攻角、线路档距和导线初始张力等因素对覆冰导线舞动的影响规律。所得结果对覆冰导线舞动和防舞技术的研究具有一定的参考价值。     

500kV输电线路新型防舞金具试验

 减振防舞阻尼弹簧相间间隔棒作为一种新型防舞金具,通过弹簧、橡胶和重球系统吸收导线振动时的能量达到防舞的目的。运用导线疲劳振动试验系统,对安装普通和减振防舞阻尼弹簧相间间隔棒的两相六分裂导线进行模拟舞动试验。稳定时对比子导线垂直和水平方向的位移。结果表明,相同条件下安装减振防舞阻尼弹簧相间间隔棒时导线垂直和水平方向的位移都小。由此验证,减振防舞阻尼弹簧相间间隔棒具有较好的防舞效果,是一种非常实用的防舞金具。     

500kV六分裂导线舞动时的动张力变化特征

利用真型输电线路综合试验基地,当实现输电线路在人工模拟覆冰条件下的自然风激励起舞后,对500kV输电线路六分裂导线舞动过程的导线动张力进行测量,并分析了导线动张力的频谱特性及其与风速的相关性,从而得到了导线动张力与舞动状态及有效风速之间的关系.结果表明:作为线路舞动的表征参数,导线动张力不仅能够用于输电塔线体系的安全可靠性分析,而且能够用于输电线路的舞动监测和模式识别中,为输电线路的舞动预警及其防治措施的性能评估提供数据支撑.     

考虑电磁力影响的四分裂导线舞动

导线舞动是输电线路的一种低频、长时间的流固耦合现象。舞动通常会造成线路的严重破坏,特别是在高压多分裂导线架空输电线路,舞动现象会更加复杂。虽然现有研究已经提出了一些简化的导线舞动理论;但输电线路的舞动行为仍然需要进一步分析,这主要取决于线路运行工况的细化分析。采用精细有限元法计算了四分裂导线间的电磁力,得到了一种考虑电磁力影响的四分裂导线舞动数值模拟方法。此外,重点研究了电流强度对典型四分裂输电导线舞动特性的影响,包括舞动轨迹、频率、舞动模式和振幅。同时,进一步分析了在不同档距和风速下,考虑电磁力影响的四分裂输电导线舞动特征。结果表明,电磁力对线路的导线舞动行为有明显的影响。因此,有必要考虑导线舞动过程中的电磁力影响。     

架空输电线舞动的临界风速研究

结合舞动自身特性,研究了输电导线舞动的单自由度模型,给出了建立单自由度模型的一般方法,采用精确的相对风速表达式研究了舞动的单自由度模型,推导了起舞的临界风速解析表达式,分析了影响舞动临界风速的因素.结果表明:影响临界风速的因素有单位长度上覆冰导线的质量、阻尼、初始攻角、气动力系数、空气的密度以及覆冰导线的有效受风长度,其中空气密度是常量,为预防和抑制导线舞动提供参考.     

多模态耦合的覆冰导线风致舞动分析

深入研究覆冰导线在风致作用下发生的舞动具有重要意义.覆冰输电导线是一个三维连续体,存在面内-面外-扭转多阶模态耦合,因此详细分析覆冰导线发生舞动时各阶模态在耦合作用下的舞动特性是有必要的.本文提出覆冰导线面内-面外-扭转多阶模态耦合的非线性动力分析模型,通过Lyapunov理论对覆冰导线稳定性进行判断,分析了在稳定风场中不同风速下,覆冰导线各阶模态舞动情况.进一步考虑了覆冰导线所在风场的随机性,为提高脉动风场的模拟效率,采用基于Hermite插值改进Cholesky分解的脉动风场模拟方法,分析脉动风下覆冰导线各阶模态舞动特性,并与稳定风场中覆冰导线各阶模态的振动进行比较.     

覆冰四分裂导线舞动过程中的次档距振动研究

采用数值方法对典型覆冰四分裂导线舞动过程做了模拟,重点分析了导线舞动过程中的次档距振动现象和特征,根据数值模拟结果探讨了覆冰四分裂各子导线之间驰振幅值和轨迹等特征的差异.结果表明,在舞动过程中,导线除整档运动外,还会发生档内振动,且各子导线舞动轨迹均存在差异.研究结论对四分裂导线驰振机理的研究及防振有一定的参考意义.     

新月形覆冰单导线静气动力特性的无网格数值模拟研究

覆冰导线在风激励下的气动力系数及其随风速攻角的变化规律是导线舞动的关键因素。论文采用基于LBM方法的无网格数值模拟软件Xflow对新月型覆冰单导线的静气动力特性进行研究,特定风速和冰厚条件下的数值模拟结果与文献风洞试验数据的高度吻合,验证了该方法的可靠性和准确性。进而开展的变风速和变冰厚条件下的导线气动力特性系数随攻角变化的规律,也与风洞试验结果呈现出一致的趋势。论文的研究表明,利用Xflow对覆冰导线气动力特性进行研究,不需要对覆冰导线周围的空气流场划分网格,提高了数值模拟的效率,为覆冰导线舞动机理的研究提供了新的、有效的途径。     

覆冰分裂导线舞动的ANSYS有限元分析法

为分析覆冰分裂导线舞动时的应力变化情况,研究导线舞动和指导连接金具设计,根据现有比较全面的三自由度导线舞动模型,利用ANSYS有限元软件建立了山西地区典型的紧凑型输电线路覆冰导线的舞动模型。利用该有限元模型对6分裂覆冰导线的舞动情况进行了动态仿真,输出了导线舞动时变化图像,可以直观的看到舞动时导线和间隔棒内部应力分布,为研究导线舞动及设计连接金具受力提供有力支持。     

输电线路覆冰舞动研究综述

线路舞动是输电线路覆冰后常见的事故类型,对电力系统的安全稳定运行产生严重的影响;因此输电线路舞动的研究一直以来是研究的热点。舞动是覆冰导线在风激励下产生的一种自激振动,会引起输电线路跳闸,严重时引起断线、金具破坏甚至倒塔等严重设备故障,造成长时间停运。对输电线路舞动的影响因素、机理研究及防治方法等方面进行介绍和综述;并对现有研究进行总结,指出今后可能的研究方向。     

多尺度法与平均法对新月形覆冰导线舞动特性的影响

为研究多尺度法与平均法对新月形覆冰导线舞动特性的影响,首先进行了覆冰单导线风洞试验,得到了覆冰单导线的气动力系数,接着建立了单档覆冰导线数学模型,推导了覆冰导线的舞动方程,再结合风洞试验所得的气动系数研究了覆冰导线的舞动特性。应用多尺度法研究导线的舞动特性,接着再应用平均法研究导线的舞动特性,最后对比两种定量分析方法对导线舞动特性的影响。结果表明：多尺度法与平均法所得的位移时程曲线基本吻合,相平面图基本重合;多尺度法计算过程繁杂,平均法计算过程简单。可见对于单自由度覆冰导线的舞动特性研究平均法应首选。