【摘要】：輸電導(dǎo)線在冬季覆冰后形成非對稱圓截面,在持續(xù)風(fēng)的作用下可能誘發(fā)舞動。輸電線路舞動發(fā)生時(shí)易引起相間閃絡(luò),跳閘斷電,導(dǎo)線損壞,金具破壞及桿塔倒塌等事故,嚴(yán)重影響輸電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。由于數(shù)值模擬方法具有效率高、成本低的優(yōu)點(diǎn),利用數(shù)值方法模擬研究輸電線路的舞動已經(jīng)成為重要的研究手段。開發(fā)舞動數(shù)值仿真平臺,快速創(chuàng)建輸電線路塔線體系有限元模型,模擬線路舞動的過程,研究舞動特征并對線路的安全性進(jìn)行評估具有極其重要的實(shí)用價(jià)值。本論文通過詳細(xì)分析組成輸電線路的桿塔、導(dǎo)線、地線、相內(nèi)間隔棒及絕緣子串等構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特征,確定描述這些構(gòu)件的特征參數(shù),研究基于數(shù)據(jù)庫的參數(shù)化建模方法,以及構(gòu)件實(shí)例生成和組集、連接關(guān)系及邊界條件定義、載荷施加、單元選擇及網(wǎng)格劃分、材料屬性賦予等的實(shí)現(xiàn)方法。其次,基于輸電線路結(jié)構(gòu)構(gòu)件的特征參數(shù),設(shè)計(jì)描述構(gòu)件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),研究構(gòu)件數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法,并建立輸電線路各構(gòu)件的數(shù)據(jù)庫,以及材料數(shù)據(jù)庫、風(fēng)場數(shù)據(jù)庫和覆冰導(dǎo)線的氣動系數(shù)數(shù)據(jù)庫等,為參數(shù)化建模提供必要的數(shù)據(jù)。進(jìn)而,基于ABAQUS軟件GUI圖形界面工具及其二次開發(fā)功能,利用面向?qū)ο蟮腜ython程序語言,開發(fā)輸電線路舞動仿真軟件平臺,該軟件平臺能夠?qū)崿F(xiàn)輸電線路塔線體系結(jié)構(gòu)構(gòu)件的模型生成、自動組集、連接關(guān)系定義、載荷施加、網(wǎng)格劃分等。軟件可對建立的輸電塔線體系進(jìn)行各種載荷下的靜力分析、模態(tài)分析、以及在穩(wěn)定風(fēng)和隨機(jī)風(fēng)作用下的舞動仿真模擬,并對舞動響應(yīng)特征進(jìn)行分析,還可以根據(jù)需要將塔線體系的構(gòu)件信息、載荷信息、連接關(guān)系、典型點(diǎn)的位移時(shí)程、運(yùn)動軌跡和頻譜等結(jié)果數(shù)據(jù)輸出到Word文檔和Excel表格中。最后,利用開發(fā)的軟件平臺對兩條實(shí)際輸電線路進(jìn)行了參數(shù)化建模,并對其在特定覆冰和風(fēng)載荷作用下的舞動過程進(jìn)行了仿真模擬。實(shí)例分析結(jié)果表明,所開發(fā)的舞動仿真平臺能夠快速實(shí)現(xiàn)有限元建模,舞動模擬結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果接近,驗(yàn)證了軟件的正確性和可靠性。開發(fā)的輸電線路舞動仿真平臺實(shí)現(xiàn)了輸電線路的快速建模,并能夠模擬各種參數(shù)條件下輸電線路的舞動,對輸電線路的舞動特性分析和安全性快速評估具有極其重要的應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

的損壞最嚴(yán)重。輸電線路在持續(xù)風(fēng)激勵(lì)下由于覆冰導(dǎo)線形成的非對稱圓截面生的自激振動，稱為舞動，其特點(diǎn)是頻率較低為 0.1～3Hz 且振動幅度較大為直徑的 5～300 倍。輸電線路舞動的發(fā)生主要取決于輸電線路的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)載荷激勵(lì)以及導(dǎo)線的覆冰情況等。此外，，輸電線路覆冰導(dǎo)線舞動發(fā)生時(shí)大幅動的持續(xù)時(shí)間較長，很容易對輸電線路構(gòu)件造成損壞，易引起線路跳閘、損線、地線及金具，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致線路斷線、桿塔倒塌等事故，如圖 1.1 所示動發(fā)生時(shí)嚴(yán)重影響輸電線路的安全運(yùn)行，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。（a）倒塔 （b）絕緣子串破壞

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文塔線體系組成線體系的組成主要包含桿塔、導(dǎo)線、地線、絕 2.1 所示。線路塔線體系的核心構(gòu)件之一，是用以支持導(dǎo)導(dǎo)線和地線之間、導(dǎo)線和桿塔之間以及導(dǎo)線和跨越物或鄰近物之間保證一定的安全距離。由用途可以分為：耐張塔、直線塔、轉(zhuǎn)角塔、換塔和跨越塔等。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2606108