一种抑制输电线路次档距振荡的新型阻尼间隔棒及其减振效果分析

次档距振荡是风的尾流效应引起多分裂导线在次档距范围内振动现象,成为危害输电线路安全稳定运行的一种主要灾害。为了减轻输电线路次档距振荡,提出并设计一种新型阻尼间隔棒。首先通过建立振动平衡方程分析新型阻尼间隔棒的吸振和减振机理,详细探究阻尼比、固有频率比和质量比的变化对其减振性能的影响规律,同时利用数值方法建立新型阻尼间隔棒–分裂导线体系的有限元模型,研究新型阻尼间隔棒对次档距振荡的减振效果,通过与普通间隔棒的减振效果对比发现,安装新型阻尼间隔棒的中间档距导线中点水平和竖向位移大幅减小,新型阻尼间隔棒对输电线路次档距振荡具有明显的减振作用。最后对新型阻尼间隔棒的结构参数和安装位置进行优化和设计,给出新型阻尼间隔棒的重球质量、弹簧刚度和阻尼系数的取值以及阻尼间隔棒的不等间距安装布置方案。

安装相间间隔棒的输电线防风偏设计有限元分析

针对安装相间间隔棒的输电线风偏这一强迫振动问题,建立了线路风偏的非线性静力学、动力学计算模型,将无条件稳定的Newmark法与荷载增量法相结合,对水平两相分裂导线初始静平衡状态以及风偏状态下的非线性动力学响应进行数值模拟,得到了导线位移响应及张力变化规律,并就线路安装相间间隔棒后对次档距振荡产生的影响进行了模拟计算。计算结果表明安装相间间隔棒后对相导线风偏有一定的抑制作用,而且相间间隔棒的安装对分裂导线次档距振荡振幅影响不大。所得结果可为特高压输电线路防风偏设计和研究提供参考。

双分裂导线尾流诱发振荡数值模拟研究

利用Fluent流体动力学软件模拟双分裂导线绕流场,计算两根子导线的空气动力系数,得到背风侧子导线的升力系数和阻力系数随其与迎风侧子导线相对位置的变化规律。进而利用ABAQUS软件模拟典型双分裂线路段的尾流诱发振荡过程,获得两根子导线的运动轨迹、振动幅值和频率特征。结果表明,两子导线的位移相位相反,运动轨迹近似为水平椭圆,与现场观测一致。模拟分析了间隔棒等间距和非等间距排布方式下双分裂导线尾流诱发振荡的特征。

分裂导线次档距振荡研究

基于准定常理论,建立了分裂导线次档距振荡的二维振子模型,推导了振子模型的振动方程。采用稳定性理论对振子模型进数值分析,研究了分裂导线次档距振荡的机理,首先将非线性振动微分方程线性化,然后根据特征值分析判断系统的稳定性。编制了次档距振荡发生临界风速求解的MATLAB程序,并对Hopf动态分岔理论、Hopf静态分岔理论和不同阻尼比下的临界风速进行了研究,并给出了临界风速随频率比变化的关系,最后对次档距振荡的控制给出了建议。

交流特高压变电站1000kV导线的选择

1000kV配电装置导线是保证特高压交流输变电工程电气技术条件的重要组成部分,电晕产生的无线电干扰和可听噪声对环境的影响是特高压导线选型和分裂形式选择的最主要因素之一。文章结合我国1000kV交流特高压试验示范工程的实际情况,对1000kV变电站导线的选型和分裂形式进行优化,确定最优分裂间距及次档距,使导线在满足电气性能和机械性能的前提下,尽可能降低对环境的不良影响。

输电线路多分裂导线次档距振荡分析

针对输电线路次档距振荡进行相关研究,介绍了输电线路多分裂导线次档距振荡的形成机理,分析影响输电线路多分裂导线次档距振荡的原因,归纳输电线路多分裂导线次档距振荡的相关控制计算理论,并提出一些针对输电线路多分裂导线次档距振荡的相关防振方法,优化输电线路多分裂导线次档距的布置方法。

超高压输电线路多分裂导线的振动分析

针对架空超高压输电线路多分裂导线的振动现象,综合国内外的研究和实验分析,阐述了多分裂导线的主要振动类型、产生原因及危害,并提出了相应的防治措施。最后,专门对次档距振荡的防治问题提出了一种间隔棒的简化布置方法。

基于IHB法分裂导线次档距振荡的极限环特性

分裂导线中的背风子导线在尾流激振作用下会出现大幅的次档距振荡,是威胁高压输电线路安全运行的重要故障之一。针对此问题,首先,给出了背风子导线在尾流激振下,含气动非线性的两自由度次档距振荡动力学模型方程;其次,采用增量谐波平衡法推导了求解次档距振荡高阶极限环响应的方程,得到了次档距振荡极限环响应的前三次谐波响应,结果表明,导线次档距振荡只存在于一个风速区间范围内,随谐波次数的增加,高次谐波的影响明显减弱,其中一次谐波能够较好地吻合Runge-Kutta数值计算结果;最后,分析了档距和背风子导线的初始位置对次档距振荡的影响,为避免或抑制次档距振荡的发生提供技术支持。

大截面导线间隔棒最大次档距分析

论述次档距振荡对输电线路的危害和国内外常规的处理措施,对分裂导线最大次档距取值的主要遵循的有关理论进行阐述,主要为抗扭转和抑制次档距振荡。对±800 kV特高压线路6×JL/G2A-1250/100大截面导线的次档距振荡特性进行算例分析,从覆冰和不覆冰两种情况下的次档距振幅进行计算,得出不同覆冰下满足条件的最大次档距取值,同时对导线扭转恢复特性进行计算分析,得出扭转恢复要求的次档距不起控制作用。推荐±800 kV特高压线路大截面导线间隔棒最大次档距推荐取值。

架空输电线路间隔棒阻尼失效及铰链销脱落退出分析

某同塔双回500 kV架空输电线路导线阻尼间隔棒采用双板框架结构,存在次档距振荡、间隔棒大量损坏等问题。通过研究阻尼间隔棒工作原理、统计线路沿线气象条件及间隔棒缺陷分布规律,结合缺陷间隔棒现场解体检查情况,分析得出间隔棒缺陷的主要原因为间隔棒布置平均次档距较大、线路次档距振荡较严重、间隔棒线夹铰链销防退出措施不足,以及阻尼结构固定措施与框架限位方式选择不当。基于设备缺陷原因,提出了减小间隔棒平均次档距至45 m的治理措施,实施后,该输电线路运行稳定,再未发生此类故障。

六分裂单回试验输电线路的次档距振荡观测分析

分析了影响次档距振荡发生的几个主要因素,并以国网公司舞动防治技术重点实验室的河南尖山试验线路为例开展了六分裂单回试验输电线路自然次档距振荡的观测与分析。试验使用拥有多种功能的线路振动监测系统,定性和定量地分析了分裂导线次档距振荡的规律。研究结果表明,在本文试验条件下,迎风侧边相导线容易形成稳定的次档距振荡,由于迎风侧边相导线对气流的干扰,中相导线几乎不发生次档距振荡。另外,各相子导线以及不同档距处的振荡状态皆有所不同,振荡的幅值和频率受到风速的影响也有所变化。

750kV线路六分裂导线次档距振荡分析与抑制

750 kV输电线路采用"六分裂"导线架设,在已投运的线路中多次发现存有导线次档距振荡现象。鉴于当前无法对线路进行大范围的改造,为了减少次档距振荡危害,选用防振性能较好的阻尼间隔棒,采取减小次档距长度及优化间隔棒布置等措施,以减小导线振荡能量,增加间隔棒吸收能量,将次档距振荡抑制在安全限度内,从而消除因次档距振荡而构成的线路安全隐患。

覆冰八分裂导线舞动过程中的次档距振动研究

为了给覆冰八分裂输电线路的舞动特性和防振提供参考,通过数值分析的方法分析了八分裂导线的次档距振动现象和特征,对比数值模拟结果,寻找各子导线间的运动轨迹及舞动幅值的异同。结果表明:覆冰八分裂输电线路各子导线在不同风速下舞动的方向均相同,但因受尾流干扰和气动载荷的影响,子导线在不同的风速下振动的幅值不相同,其舞动时程图极限为一个斜椭圆形。可见覆冰八分裂导线舞动过程中的次档距振动,可能会导致子导线发生碰撞,从而对特高压(ultra-high voltage,UHV)输电线路的安全运行造成危害。研究成果对特高压输电线路的舞动原理和防振的后续研究有一定的参考意义。

次档距振荡监测系统在750kV输电线路上的应用

针对超高压、特高压输电线路多分裂导线上发生的次档距振荡现象,在750kV输电线路上应用次档距振荡在线监测系统,实时监测次档距振荡并分析其振动规律,提出了导线间隔棒优化布置方案并加以实施。应用结果表明:次档距振荡监测系统及间隔棒优化布置方案解决了导线次档距振荡问题,有效提高了750kV输电线路的安全运行水平。

覆冰四分裂导线舞动过程中的次档距振动研究

采用数值方法对典型覆冰四分裂导线舞动过程做了模拟,重点分析了导线舞动过程中的次档距振动现象和特征,根据数值模拟结果探讨了覆冰四分裂各子导线之间驰振幅值和轨迹等特征的差异.结果表明,在舞动过程中,导线除整档运动外,还会发生档内振动,且各子导线舞动轨迹均存在差异.研究结论对四分裂导线驰振机理的研究及防振有一定的参考意义.

气动力和电磁力耦合作用下的双分裂导线粘连振荡特性分析

为分析粘连导线的振荡特性,本文提出气动力和电磁力耦合作用下的粘连导线振荡体系。首先,利用COMSOL软件模拟了随分裂间距变化的电磁力;然后,基于Runge-Kutta数值计算法,针对振荡体系求出粘连导线在不同风速、档距、初始间距下的位移时程曲线和振幅值;最后,基于方差分析法和响应面分析法,针对不同组合工况下的粘连导线振幅进行数值分析。分析结果表明,初始间距和风速的交互作用对粘连振荡的影响非常显著,气动力和电磁力的耦合作用是引起粘连导线振荡的主要原因;气动力和电磁力越大时,振荡体系获得的初始能量越大,粘连导线振幅越大。

真型试验线路次档距振荡的观测与分析

本文首先阐述了多分裂导线次档距振荡的机理,分析了影响次档距振荡发生的几个主要因素,并以河南郑州尖山的国网公司舞动防治技术重点实验室的真型试验线路为依托,开展了真型试验线路自然次档距振荡的观测与分析。试验使用拥有多种功能的线路振动监测系统,定性和定量分析分裂导线次档距振荡的规律。研究结果表明,三相导线中,迎风侧边相导线容易形成稳定的次档距振荡,由于迎风侧边相导线对气流的干扰,中相导线几乎不发生次档距振荡。另外,各相子导线以及不同档距处的振荡状态皆有所不同,振荡的幅值和频率受到风速的影响也有所变化。