导线风致舞动模型

一、概述由风力引起的导线振动,表现为三种形式:频率为10～100Hz、振幅为导线直径数量级的高频振动;频率为1～3Hz、振幅为几厘米的分裂导线次档距振荡;频率为0.1～3Hz、振幅随波长不同甚至可达导线弧垂大小的低频振动,亦即导线舞动。风力引起的这三种振动方式,是按照不同的物理定律发生的:

基于倾角的输电线路弧垂三维模型算法研究

架空输电线路的弧垂高度是线路安全运行的关键指标。为了实现有效的输电线路弧垂监测,基于悬链线方程、力学模型和几何学模型,建立导线在三维空间内的监测模型。使用Matlab工具实现计算模型,实时监测输电线路的弧垂变化,根据导线倾角计算出的弧垂高度判断导线的运行状态,由监控人员进行统一管理,指挥巡检人员进行线路检修和导线防舞处理。实验结果表明,建立的舞动模型能够快速准确地计算出弧垂高度和偏移量,精确地反映了弧垂的变化趋势,极大地提高了计算效率,可以保证输电线路的安全运行。

覆冰架空导线舞动跳闸概率计算新方法

覆冰导线的舞动严重威胁着电力系统安全稳定运行,如何准确地计算覆冰导线舞动导致的输电线路跳闸的概率成为备受关注的研究课题之一。提出了基于舞动运动方程、气象信息及故障信息相结合的覆冰导线舞动的跳闸概率计算新方法。首先由风速与冻雨量的历史样本获得风速与冻雨量的概率分布函数,然后根据牛顿定律建立了覆冰导线的单自由度舞动模型;进而,采用里茨-伽辽金方法求解舞动模型,获得了以风速和覆冰厚度为自变量的舞动幅值解析表达式;基于已获得的风速与冻雨量的概率分布函数,获得与二者为函数关系的覆冰厚度的概率分布函数,进而获得舞动幅值的概率分布函数;最后,根据覆冰舞动跳闸的历史故障记录所获得的泊松分布求得覆冰导线舞动幅值越限及短路故障的联合概率,结合贝叶斯公式获得舞动幅值越限条件下的覆冰导线舞动跳闸概率。算例证明了该方法的正确性及有效性。

110kV连南线导线舞动原因分析及治理

基于110 kV连南线同塔双回垂直排列线段现状和舞动模型调查,分析了导线的舞动原因,研究了导线发生舞动机理,提出了无覆冰的邓哈托舞动模式。并比较分析了集中安装重锤和相间间隔棒两种方案。结果表明,选择相间间隔棒方案可治理导线舞动,提高了输电线路的供电可靠性和健康运行水平,为输电线路因特殊风向诱发的邓哈托舞动模式治理提供了参考依据。

基于数值天气预报结果的输电线路舞动预测

利用多数据源数据处理技术,通过精细的区域数值预报系统和动力降尺度技术得到河南省未来3天1 km分辨率的逐小时气象要素预报,对输电线路周边气象要素预报场统计订正,并以此为基础建立输电线路舞动预测模型,可大大提高输电线路舞动预测准确率,形成更为精细准确的舞动预测结果,便于电力部门开展不同时间尺度的输电线路舞动预警工作。

原型输电线路综合试验基地八分裂导线舞动模拟及防舞分析

覆冰舞动是输电线路的重要灾害之一,对输电线路舞动机理及防舞措施的研究具有重要意义。采用原型输电线路的几何、物理参数以及D形覆冰八分裂导线的气动力参数,建立了基于结点六自由度且考虑抗弯刚度及轴向与扭转耦合变形的三结点分裂导线模型,研究了加密间隔棒、分散间隔棒和间隔棒铰接对线路舞动的影响。结果表明:模型动力特性与实测值一致,加密间隔棒和间隔棒分散方式1不能有效防舞,间隔棒分散方式2一定程度上会有效提高舞动临界风速,间隔棒铰接连接可以提高舞动临界风速,达到一定防舞作用。

湍流下八分裂输电线路舞动分析

基于河南尖山地区的原型线路,采用刚性模型的风洞气动力试验数据,根据规范要求模拟了湍流风场,进行了八分裂导线在均匀流与湍流下的舞动分析。结果表明,对于Den Hartog机理激发的舞动,湍流对水平幅值的影响较竖向幅值大,还会扩大输电线路舞动的风速区间,使得舞动的临界风速变低,更容易发生舞动。对于Nigol机理激发的舞动,湍流减小了竖向和扭转角的舞动振幅。