輸電塔線體系動力特性分析及建模研究.pdf

1、本文以某一500kV緊湊型輸電線路為例，利用有限元分析軟件ANSYS，按照桿、梁組合單元方式建立了輸電桿塔的有限元模型；利用單向受拉不受壓的桿單元建立絕緣子串有限元模型；在精確找形的基礎上利用單向受拉桿單元建立導、地線有限元模型。 以有限元模型為基礎計算輸電桿塔的動力特性，研究、歸納其各階振型的特點，并根據CSZ系列單塔的動力特性變化特點，修正了工程上常用的一階周期近似公式；計算塔線耦合體系的動力特性，在與單塔動力特性相對比基礎

2、上，發(fā)現(xiàn)由于緊湊型線路導地線截面積大、導線分裂相數(shù)多，導致導地線的質量在塔線體系中占有一定比例，導地線縱向和橫向張力為輸電塔提供了附加剛度，二者影響到體系的動力特性。 通過計算導地線在輸電塔順線路的縱向和垂直線路的側向的耦合效應及其對體系的附加質量和剛度，提出了導地線的彈簧-質量簡化模型。 通過利用摩爾積分、辛普森數(shù)值積分及格構式懸臂梁側向位移簡便計算方法相結合，得到了格構式結構的截面抗彎慣性矩，實現(xiàn)了空間桁架變截面高聳

3、結構側向抗彎剛度的簡化計算求解；通過分段計算與格構式懸臂梁扭轉位移簡便計算方法結合，實現(xiàn)空間桁架變截面高聳結構抗扭剛度的簡化計算求解。 在格構式變截面懸臂梁抗彎剛度和抗扭剛度簡化算法的基礎上，以振型為依據得到單塔、塔線體系的簡化方法。該方法實現(xiàn)了僅需在輸電塔加工圖和基本導地線參數(shù)的基礎上通過一定的簡化計算便可得到單個輸電塔三階固有頻率和振型，簡化結果具有一定的工程精度。 在導線簡化彈簧-質量模型和單塔簡化剛架模型基礎上，