扇形覆冰导线舞动特性数值模拟分析

以基于输电线路档间舞动为正弦半波的假设,考虑气动力与导线运动的速度耦合,利用DAlembert原理建立的扇形覆冰输电导线三自由度舞动方程,并依据工程实例中的相关参数,使用MATLAB软件对覆冰导线进行数值模拟分析,研究导线起舞的风速条件下,不同攻角对扇形覆冰导线舞动特性的影响。结果表明,利用水平、垂直及轴向3个方向上的舞动振幅判断输电导线舞动临界条件与实测结果比较接近,符合Nigol舞动机理。     

脉动风输电线路绝缘子与导线耦合风偏研究

研究脉动风作用对输电输电线路绝缘子—导线耦合模型风偏的影响。首先选取了实际线路较为常见的5种档距下的输电线路进行了脉动风场的模拟,模拟出的不同档距下距离导线原点50 m处的脉动风速时程及其对应的目标谱和模拟谱的吻合曲线,然后建立输电线—绝缘子耦合模型,计算出脉动风作用下导线非同期摇摆和绝缘子串位移响应,结果反映了输电线路绝缘子—导线耦合模型脉在动风下的特性规律。     

覆冰导线风致振动的数值模拟

基于导线舞动的空气动力特性,依据流体动力学原理对覆冰导线绕流模型的流场进行了分析,得出不同风速、攻角下的空气动力系数,并探讨了风速、攻角等对舞动的影响。以索单元模拟输电导线,建立覆冰导线舞动的力学模型,采用Ansys软件对覆冰导线舞动进行模态分析,根据谐波叠加法研究了覆冰导线的风振响应,得出覆冰导线模型的前6阶振型并绘制导线对应振型的位移图,可为覆冰导线的优化设计提供依据。     

大跨越输电导线自阻尼特性分析与试验研究

准确掌握导线自阻尼特性是大跨越输电线路微风振动防振减振设计的关键问题。基于导线微风振动平衡原理,提出大跨越输电导线自阻尼耗能功率计算公式,考虑导线刚度比例阻尼的作用,建立自阻尼条件下大跨越输电导线微风振动力学模型,利用分离变量法求解导线的振动方程获得其模态位移。以特强钢芯铝合金绞线AACSR/EST-500/280为试验对象,通过电磁激振器模拟微风激励力,利用非接触式电涡流传感器进行导线振动数据采样,测试导线自阻尼耗能特性曲线,并与理论结果进行对比分析。在此基础上,研究运行张力、抗弯刚度对大跨越导线自阻尼耗能的影响。结果证明了导线自阻尼理论公式计算结果的准确性,以及自阻尼理论公式的正确性;另外也证明:导线材料抗弯刚度越大,导线自阻尼耗能增大,导线波腹处的振幅呈现减小趋势;随着导线张力的增加,输电导线自阻尼功率减小,导线波腹处的振幅呈增大趋势。     

高压架空输电线路钢结构塔架与导线风致耦合振动现象研究

高压架空输电线路在多风地区，输电线路塔线易产生风激振动，使导线在塔架的悬挂点附近产生疲劳破坏，造成巨大损失。在导线的防风振设计中，传统方法一般将塔、线分开进行。但越来越多的证据表明，在风作用下，塔架也要产生振动，与导线的风振耦合后，往往会大大加剧导线及其悬挂金具、甚至塔架自身的破坏。文中研究了现场实测塔架与导线的耦合现象，对其发生机理进行了探讨。     

架空输电线路防舞动措施

分析了架空输电线路导线舞动原理,研究了微风振动、驰振激发和扩展导线舞动的特点及振动频率、导线的受力情况。根据导线舞动原理,结合架空输电线路运行维护经验,分析了线路走向、地形与地势,冰风参数,线路结构参数对导线舞动的影响,提出了减弱导线振动,加强导线、金具的耐振强度、优化导线排列方式等防舞动措施,介绍了国内常用防舞动装置及其工作原理,并对今后防舞动工作提出了建议。     

直流输电导线负极性电晕放电离子风流动特性研究

为厘清输电线路电晕放电与导线振动特性间的关系,该文对有来流时直流输电导线负极性电晕放电离子风的流动特性进行了研究。利用电–流体力学方法,建立与Navier-Stokes方程耦合的二维单极离子漂移模型,研究导线电晕放电时电压和导线直径对电流体力、离子风流场分布和流速大小的影响。研究结果表明,域内的最大速度出现在距离导线边缘1mm处,离子风会抑制模拟域中的最大速度,而对尾流区域的来流速度有明显激励作用;在电晕放电发生后,电压等级的增大对导线周围速度大小影响较小,但会使导线表面的电流体力增大;导线直径对离子风影响显著,导线直径的改变将诱导组合速度分布发生改变,并使电流体力增大,最大组合风速也相应提高。研究结果将为高压输电导线电晕振动特性研究提供理论指导。     

输电线路过电压传感器波形解耦及影响其测量精度的相关因素

非接触式电压传感器可测量架空输电线路过电压,其分压比主要取决于导线与传感器的杂散电容。为此,研究了导线与感应金属板之间的距离以及导线半径与过电压传感器分压比的关系,相间耦合的波形解耦及大气条件、电晕效应对架空输电线路分压器分压比的影响。对输电线路与传感器之间的杂散电容的计算公式进行了实验验证。通过理论分析及实验研究,应用多相架空线及传感器的耦合关系,推导出由传感器电压计算母线电压的解耦算法,通过两相耦合实验验证解耦算法能真实还原各相电压。通过温度、湿度、污秽实验分析,证明大气环境对传感器精度影响可以忽略。通过升压法模拟导线起晕,实验表明,电压越高,电晕越严重,非接触式电压传感器分压比越小。     

架空输电线路非同期摇摆数值模拟研究

研究了输电线路非同期摇摆引起闪络的原因特性,针对导线非同期摇摆这一强迫振动问题,建立了线路非同期摇摆的非线性静力学、动力学计算模型,将无条件稳定的Newmark法与荷载增量法相结合,对水平两相分裂导线初始静平衡状态以及非同期摇摆状态下的非线性动力学响应进行数值模拟,得到了不同风荷载激励模型下的导线位移响应及张力变化规律。计算结果表明,应用该方法进行导线非同期摇摆分析以及检验防风偏措施效果是可行的。     

重冰区输电塔–线体系导线断线分析

断线事故会引起整个输电系统的振荡,甚至导致输电塔倒塌及产生火灾等次生灾害。考虑输电塔、导线、绝缘子等的非线性特性,建立了输电线路塔–线体系的断线耦合振动分析有限元模型。以向家坝—上海±800kV特高压直流输电线路为例,进行了断线工况振动非线性时程分析,分析了断线冲击荷载引起的导线跳跃、最大水平张力、绝缘子悬挂处和直线塔支座节点处的反力等。分析表明,断线的冲击荷载将对导线和输电塔均产生较大的动力放大效应,风荷载将加剧断线引起的振动。     

1000kV输电塔横风向振动风洞试验研究

为研究特高压输电塔架和输电塔–线耦联体系的横风向风振响应特点,以某1 000 kV输电线路为工程背景,通过气弹模型风洞试验,分析了单塔和塔–线体系在紊流风场中的横风向风振响应。试验结果表明:在紊流风场中,输电塔的横风向响应和顺风向响应处于同一数量级;塔–线体系中输电塔的横风向加速度响应大于单塔,横担端部的横风向位移响应大于单塔,而塔身处的横风向位移响应却小于单塔。高阶振型对单塔横风向加速度和位移响应的影响不能忽略,而位移响应还包含了一定程度的背景响应。在进行特高压输电塔的抗风设计中,应考虑横风向风振响应的影响。     

三维施工管理系统在糯扎渡送电广东±800kV直流输电工程中的应用

针对糯扎渡送电广东±800kV直流输电工程线路施工的诸多挑战,建立基于海拉瓦技术的施工管理系统,依靠信息化技术辅助施工建设,依靠信息化技术创新管理流程。利用可视化技术和精益化管理,辅助施工线路调查、技术方案制定、施工进度管控等方面,提高了工程管理能力和建设水平。     

500kV同塔四回路大跨越塔风振响应分析

以西江500kV同塔四回路大跨越塔工程为例,介绍了大跨越塔的结构设计。采用Davenport风速功率谱函数,模拟了大跨越塔线体系的风速时程曲线。运用人工模拟的风速时程曲线,采用直接积分Newmark法计算了大跨越塔线体系的风振响应,分析了大跨越塔线体系的风振响应,给出了风振系数建议值,并将风振系数理论计算值与风洞试验结果进行了比较。计算结果可为同类大跨越塔工程作为参考。     

基于Ansys的高压输电塔风振特性分析

在电力大范围应用的背景下,研究输电线路的振动特性对电网整体的安全性有着极其重要的意义。本文推导了三线两塔耦合系统的力学简化模型,并以建立典型的500kV交流双回路耐张塔为对象验证了算法的正确性。利用Ansys软件建立了两塔三线的耦合模型并进行了单塔振动分析、塔—线耦合振动分析。在此基础上利用Davenport风速谱对电力塔模型节点的风载荷进行了模拟,并对耦合模型进行了动力时程分析,最终得到了节点位移曲线,验证了模型的合理有效性。最终结果表明耦合体系的振型以塔、线各自的振型为主,并出现了一部分由塔或线诱发的新振型,且同阶下耦合的振动频率要小于单塔的振动频率。最终经过理论计算与有限元分析结果的比较,证明了所推导力学模型的正确性。     

覆冰导线空气动力系数数值分析

采用ANSYS12中的FLUENT模块模拟覆冰导线周围的空气流场,计算不同分裂导线在全迎风攻角下的升力系数、阻力系数及扭矩系数。首先通过将湖北省中山口三分裂导线的数值计算结果与风洞实验数据进行对比,验证了计算模型的精确度,然后运用该计算模型对部分多分裂导线的气动力参数进行计算分析,得到覆冰厚度、覆冰形状以及来流风速对气动力系数的影响,同时计算分析了导线间距与直径比对尾流的影响,得到的空气动力参数可为导线舞动研究提供载荷支持。     

基于多点卡曼谱输入的输电塔脉动风数值模拟

根据随机振动理论,确定利用卡曼谱模拟风速湍流,应用ANSYS实现了输电塔模型的建立及脉动风的数值模拟,得到各点的风速时程样本.通过对输电塔施加脉动风进行结构动力特性分析,得到塔架前24阶振动频率及各点位移时程曲线,迭代验算数值模拟结果符合结构振动规律,可为工程实际提供参考.     

八分裂输电导线结冰风洞及气动力特性试验

通过八分裂输电导线的结冰风洞试验,揭示了导线的覆冰过程与规律,温度、风速及空气中的含水量都是影响导线覆冰量的重要因素。针对两类不同冰型,系统地进行了八分裂导线和覆冰八分裂导线的气动力特性试验,给出了八分裂导线的三分力系数。分析了上游导线对流场的干扰和尾流的作用对导线气动力特性的影响。试验结果反映了八分裂覆冰导线的气动力特性规律,为覆冰导线的舞动研究提供了参考。     

旋转试验装置电气控制系统

(0)5 m立式风洞旋转试验装置是为开展飞机尾旋特性研究而研制的重要基础设备,主要用于测定模型在绕风轴以不同速率作等速旋转状态下的气动特性,为飞机尾旋特性的分析和预测提供必要的气动参数,可以开展旋转天平试验、动导数试验、大迎角试验、旋转/振荡耦合试验等.该装置控制系统主要采用了西门子自动化与驱动产品.介绍了装置结构、控...     

输电线路风荷载调整系数(风振系数)计算探讨

输电线路风荷载调整系数(风振系数)的大小与结构本身和自然条件有关, 其值的大小, 不仅影响铁塔的安全和可靠度, 也影响到塔材指标。通过计算和分析可知: 杆塔风荷载调整系数βz与杆塔的类型、高度、坡度有关,βz值增大的主要原因是杆塔的质量增大; 导地线风荷载调整系数βc 值受风速、档距、气动阻尼和地面粗糙度的影响。在输电线路设计中必须找到快捷方便地计算βz和βc的方法。