動(dòng)態(tài)風(fēng)作用下懸垂絕緣子串風(fēng)偏計(jì)算研究.pdf

1、高壓輸電線路懸垂絕緣子串的風(fēng)偏閃絡(luò)事故是近年電網(wǎng)故障中頻發(fā)的突出問(wèn)題之一，為確保高壓輸電線路的安全運(yùn)行，研究高壓輸電線路風(fēng)偏閃絡(luò)的原因，具有極其重要的工程實(shí)用價(jià)值。 本文針對(duì)高壓輸電線路懸垂絕緣子串風(fēng)偏角傳統(tǒng)計(jì)算方法的不足，考慮風(fēng)力的動(dòng)態(tài)特性，采用有限元法和多剛體動(dòng)力學(xué)方法對(duì)懸垂絕緣子串的風(fēng)偏特征進(jìn)行了研究。首先簡(jiǎn)要介紹了桿塔設(shè)計(jì)中風(fēng)偏計(jì)算的傳統(tǒng)方法，并討論了這些方法不能考慮風(fēng)作用的動(dòng)態(tài)特性的不足。其次采用Monte Carlo

2、法數(shù)值模擬作用于懸垂絕緣子串上的脈動(dòng)風(fēng)荷載。采用ABAQUS有限元商用軟件分別建立了懸垂絕緣子串風(fēng)偏計(jì)算的有限元模型和多剛體動(dòng)力學(xué)模型，并利用該兩種模型計(jì)算模擬了220 kV和500 kV輸電線路典型懸垂絕緣子串在穩(wěn)定風(fēng)、陣風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)作用下的風(fēng)偏。利用多剛體動(dòng)力學(xué)模型分析了相鄰絕緣子球頭和碗頭之間的摩擦效應(yīng)，通過(guò)設(shè)計(jì)的風(fēng)偏計(jì)算方法模型驗(yàn)證試驗(yàn)驗(yàn)證了兩種風(fēng)偏計(jì)算模型的正確性。 懸垂絕緣子串風(fēng)偏數(shù)值模擬結(jié)果表明，在穩(wěn)定風(fēng)作用下有限元

3、方法和多剛體動(dòng)力學(xué)方法與傳統(tǒng)方法結(jié)果一致，但在陣風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)載荷作用下，有限元和多剛體動(dòng)力學(xué)方法計(jì)算得到的風(fēng)偏值遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)靜力學(xué)方法的計(jì)算結(jié)果，這可能是導(dǎo)致風(fēng)偏閃絡(luò)事故發(fā)生的主要原因之一。模型驗(yàn)證試驗(yàn)的結(jié)果與兩種數(shù)值模擬方法結(jié)果的一致性，驗(yàn)證了數(shù)值模擬方法的正確性，同時(shí)表明忽略相鄰絕緣子球頭和碗頭之間的摩擦可以得到合理的結(jié)果，即絕緣子球頭和碗頭之間的摩擦作用對(duì)風(fēng)偏影響很小。 本文通過(guò)數(shù)值模擬方法，對(duì)高壓輸電線路懸垂絕緣子串在穩(wěn)定風(fēng)