大跨越架空输电线微风振动特性分析

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随着我国经济建设的快速发展和人民生活水平的日益提高,对于电力能源的需求随之迅速增加,电力供应与输送也日渐紧张,输电网络所承受的压力也愈来愈大。由于我国发电资源分布的不均匀和地方经济发展的不平衡,使得具有大容量、大跨度、大截面特点的输电线越来越得到广泛运用。而伴随而来的则是输电线的单位长度重量、直径都有了明显增大,悬挂点高度也有所增加,使得大跨越架空输电线更容易发生微风振动。而大跨越架空输电线作为影响力十分大的生命线工程,若遭到破坏将导致巨大的经济损失和其他次生灾害。为了使输电系统具有足够的安全性和可靠度,有效抑制或减少输电线发生微风振动的危害,对大跨越架空输电线路的微风振动特性研究具有重要的理论意义与工程实用价值。  本研究主要内容包括:⑴建立了输电线的力学模型,运用经典力学的方法推导出了更为合理考虑了弧垂的微风振动方程。根据输电线自阻尼耗能机理,简化计算中的难点,提出了新的与实际较为吻合的输电线自阻尼系数,且取值方便,不需借用太多试验参数。采用理想风激励模型,推导出了微风激励力函数。依据防振锤的振动特性,推导出了防振锤对输电线的作用力。通过L-P法求解微风振动的响应,自主推导出了输电线的幅频响应方程。⑵基于大跨越输电线路工程中所常用的 AACSR/EST-640/290型输电线,通过MATLAB进行编程,针对裸输电线和加装防振锤两种模型,研究分析风速、运行张力、地形、防振锤个数这几个敏感因素对其振动特性的影响。⑶基于有限元分析软件 ANSYS针对大跨越线路工程实例进行了找形分析和谐响应分析,探讨大跨越架空输电线微风振动特性,验证理论分析正确性。
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