输电线路导线脱冰跳跃及断线数值模拟研究

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1、＇－■．．．硕古ｆ侄徐丈ｆ输电线路导线脱冰跳跃中文题名）及断线数值模拟硏究－（ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＩｃｅｓｈｅｄｄｉｎｇａｎｄ英文题名）－ｏｎａｎｓｍＷｉｒｅｂｒｅａｋｉｎｇＴｒｉｓｓｉｏｎＬｉｎｅＳｙｓｔｅｍ研究牛：马龙涛导师：肖測（职称）－黄新波－（职称）学院：机电工程学院工程－学科专业：机械Ｖ学位类型：专业学位？，．＇？学仿授予年度：２０１５年学校代码１０７０９？中图分类号ＴＭ７５ＵＤＣ６２１／密级

2、：ｆｅ公开□保密领古擎怒徐支（专扯学但）论文题名：输电线路导縷脱冰跳跃友断线数值模拟研究研究生马龙涛学号：２０１２２４４导师（校內）、黄新波（教授）：皆渊（副教授）导师（校外）：刘家兵（高工）学院；机电工程学院专业领域：机械工程申请学位：工程硕±答辩委员会主任委员：采向东答辩日期：２０巧年０５月２４日西安工程大学学位论女原幼性声明，本人郑重声明：所呈变的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除丈中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集

3、体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均己在文中从明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：疏為／西曰期年巧乂曰安工程大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被瓷阅和借阅。本人授权西安工程大学教学目的使用本学位论文，将全部或部分内容编入巧关数据库进行检索，可１＾１采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。□保密，在＿＿年解密后适用本授权书

4、。本学位论文属于□不保密，□立即或在□！年口２年后巧放使用。学位论文作者签名；Ｕ荷指导教师签名：阁鄉＇年ｆ曰期《年Ｉ月乂台曰期：＞４ｔ月输电线路导线脱冰跳跃及断线数值模拟研究摘要：脱冰跳跃和断线所引起的输电线路振荡，易造成导地线闪络、线路跳闸甚至杆塔倾覆等严重事故，对整个供电系统安全运行造成严重的危害。因此，研究覆冰脱落和断线荷载引起的线路结构振荡问题，具有一定的理论意义和工程实用价值。本文以某实际输电线路为背景，借助ANSYS平台建立塔线体系有限元模型、对覆冰静力响应、动力特性、覆冰脱落和导线断裂跌落等问题进行了研究。通过构

5、建塔线结构计算模型，研究输电线路导线初始构形问题，通过和理论计算的对比证实本文找形方法精确、快捷。探讨了塔线体系模型在不同冰厚、档距、悬挂点高差等工况下的静力响应特征，同时对单塔、导线和塔线耦合体系的结构动力特性进行了研究。通过研究导线脱冰跳跃幅值问题，明确了导线脱冰跳跃幅值特性，获得了各项参数及其交互作用对冰跳幅值的影响规律。导线跳跃幅值随着覆冰厚度、脱冰量、导线刚度的增加而增加，其增大的幅度不断上升；冰跳幅值随着连续档数的增加而趋于稳定；悬挂点高差、绝缘子串长度等因素对跳跃幅值影响较小；不同脱冰方式下导线跳跃幅值相差较大；风荷载对导线横向摆动影响较大

6、，对竖向跳跃影响较小；交互作用分析过程中，脱冰量对冰跳幅值影响最大，脱冰方式与脱冰量之间的交互作用对幅值影响最小。研究了断线工况下的相邻档杆塔、导线位移和应力响应。研究发现断线对杆塔的冲击主要集中在塔头和塔胫处，某些杆件瞬态冲击载荷是静态载荷的３~４倍。图50幅，表25个，参考文献67篇。关键词：输电线路，覆冰，脱冰，冰跳幅值，有限元中图分类号：TM75INumericalSimulationofIce-sheddingandWire-breakingonTransmissionLineSystemAbstract：Theoscillationoftra

7、nsmissionlineoftenoccurredinIce-sheddingandWire--breakingsituation.Itmaydeducelinetripandcauseflashoverbetweendifferentphaseconductorsandevencollapsingoftransmissiontower,whichmayinturnseverelyimperilsthesafeoperationofthehighvoltagetransmissionline.Therefore,thestudyofthembehave

8、sgreatsignificanceinpowersupplyengineeri