常规架空线路导线微风振动和次档距振荡仿真计算技术及实践.pdf

1、中国电力科学研究院张昭2024年08月第十一届输电技术大会常规架空线路导线微风振动和次档距振荡仿真计算技术及实践01 背景和意义02 计算模型目录 contents03 软件开发及模块功能04 技术实践201 背景和意义3一般跨越档距在一般跨越档距在1000m以上，跨越塔高在以上，跨越塔高在100m以上，跨越重要通航河流和海面，若发生以上，跨越重要通航河流和海面，若发生事故，影响面广，修复困难的线路段我们称之事故，影响面广，修复困难的线路段我们称之为输电线路的大跨越段（为输电线路的大跨越段（GB 50545-2010）。大）。大跨越段除外的一般线路我们称之为常规档。跨越段除外的一般线路我们称之

2、为常规档。本报告围绕本报告围绕常规档常规档架空输电线路架空输电线路微风振动微风振动和和次档距振荡次档距振荡的仿真计算相关方法进行介绍。的仿真计算相关方法进行介绍。1.1 背景大跨越输电线路01 背景和意义大跨越导线防振方案档距和环境状况档距和环境状况平均运行张力上限（拉平均运行张力上限（拉断力的百分数）（断力的百分数）（%）防振措施防振措施钢芯铝绞钢芯铝绞线线镀锌钢绞镀锌钢绞线线档距不超过档距不超过500m的开阔地区的开阔地区1612不需要不需要档距不超过档距不超过500m的非开阔地区的非开阔地区1818不需要不需要档距不超过档距不超过120m1818不需要不需要不论档距大小不论档距大小22护

3、线条护线条不论档距大小不论档距大小2525防振锤（线）或另加护线条防振锤（线）或另加护线条注：注：4分裂及以上导线采用阻尼间隔棒时，档距在分裂及以上导线采用阻尼间隔棒时，档距在500m及以下可不再采用其他防振措施，及以下可不再采用其他防振措施，阻尼间隔棒宜不等距、不对称布置，导线最大次档距不宜大于阻尼间隔棒宜不等距、不对称布置，导线最大次档距不宜大于70m，端次档距宜控制在，端次档距宜控制在28m35m。常规档导线防振方案（GB 50545-2010）与大跨越导线防振方案不同，常规档导线的防振方案一般采用与大跨越导线防振方案不同，常规档导线的防振方案一般采用防振锤防振锤和和间隔棒间隔棒。401

4、 背景和意义（1）架空导线微风振动（含地线和光缆的微）架空导线微风振动（含地线和光缆的微风振动）和次档距振荡是输电线路中常见的风致振风振动）和次档距振荡是输电线路中常见的风致振动型式，导地线在一定时期的振动作用下，极易发动型式，导地线在一定时期的振动作用下，极易发生断股断线、金具磨损破坏等事故。生断股断线、金具磨损破坏等事故。1.2 意义某线路次档距振荡导地线金具损坏5601 背景和意义（2）随着我国电网和电力装备技术的发展，越来越多的导线金具供应商开始走出国门）随着我国电网和电力装备技术的发展，越来越多的导线金具供应商开始走出国门，但国外在导线防振，但国外在导线防振方面更看重方面更看重理论计

5、算结果，需要供应商出具导线微风振动或次档距振荡理论计算结果，需要供应商出具导线微风振动或次档距振荡计算书。计算书。针对导地线微风振动和次档距振荡问题，研究相应的仿真计算技术对于针对导地线微风振动和次档距振荡问题，研究相应的仿真计算技术对于防振金具的设计防振金具的设计、选型选型、防振效果的评估防振效果的评估和和辅助线路设计辅助线路设计具有重要意义。具有重要意义。01 背景和意义02 计算模型目录 contents03 软件开发及模块功能04 技术实践7802 计算模型2.1 防振锤仿真计算模型如图所示防振锤振动过程中单侧受力模型，如图所示防振锤振动过程中单侧受力模型，假设锤头假设锤头和钢绞线各向

6、同性和钢绞线各向同性，锤头只有惯性和质量，而不计其弹性锤头只有惯性和质量，而不计其弹性，忽略钢绞线质量和阻尼忽略钢绞线质量和阻尼，列防振锤自由振动微分方程：，列防振锤自由振动微分方程：防振锤单侧受力模型其中，其中，m为防振锤锤头质量；为防振锤锤头质量；e为锤头质心到锤头与钢为锤头质心到锤头与钢绞线连接点的距离；绞线连接点的距离；J为锤头对锤头与钢绞线连接点的转动为锤头对锤头与钢绞线连接点的转动惯量，惯量，0 ykkkkyJmememxxxx tjeyy0tje0y为锤头位移，为锤头位移，为锤头绕锤头与钢绞线连接点的转角。为锤头绕锤头与钢绞线连接点的转角。902 计算模型令方程系数令方程系数矩阵