輸電線路脫冰動態(tài)模型建立及其在誘發(fā)脫冰中的應用.pdf

1、輸電線路覆冰是最為常見的災害之一。覆冰脫落時，輸電線劇烈的上下振動會引起短路、斷線、倒塔等事故。目前國內外研究主要是利用有限元軟件建模、仿真輸電線路在簡單脫冰場景下（如按規(guī)定的位置脫冰、按規(guī)定的脫冰量脫冰和按規(guī)定的次序脫冰等）的動態(tài)響應。實際中最為常見的是導線某處覆冰先脫落，在導線振動過程中導致其他位置覆冰相繼脫落的復雜場景。利用有限元軟件仿真復雜場景的輸電線脫冰動態(tài)響應具有建模操作復雜、易出錯的缺點。為此本文基于兩節(jié)點等參桿單元建立孤

2、立檔和連續(xù)檔輸電線脫冰動態(tài)模型，可用于誘發(fā)脫冰等復雜工況下的脫冰動態(tài)響應研究。
　　第一，基于兩節(jié)點等參桿單元建立孤立檔輸電線路模型，采用Newton-Raphson方法求解靜態(tài)平衡方程，采用Newmark積分與Newton-Raphson結合的方法求解脫冰動態(tài)平衡方程。與有限元軟件仿真結果和單檔輸電線路脫冰試驗結果對比表明該模型與方法的有效性。
　　第二，在單元模型的基礎上建立了連續(xù)檔輸電線路模型，采用Newmark積分與

3、Newton-Raphson結合的方法求解連續(xù)檔輸電線路脫冰動態(tài)響應。連續(xù)檔數學模型包括絕緣子串數學模型、絕緣子串和導線鉸接的處理、連續(xù)檔輸電線初始位置的確定方法。與有限元軟件仿真結果和連續(xù)檔輸電線脫冰試驗結果對比表明該模型和方法的有效性。
　　第三，基于孤立檔和連續(xù)檔數學模型，考慮誘發(fā)脫冰效應，采用控制變量法分別仿真了孤立檔和連續(xù)檔在不同覆冰脫落臨界加速度、不同覆冰厚度、不同初始脫冰量和不同初始脫冰位置四種場景的誘發(fā)脫冰動態(tài)響應