架空线路的舞动分析和扰流防舞器的分析

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1、摘要覆冰导线发生舞动时会对输电线路造成损坏并给电力设施造成严重灾害。因此，对于覆冰导线舞动的研究具有极其重要的工程价值。本文首先简述了影响导线舞动的主要因素，覆冰导线的舞动机理以及导线舞动的激发模式；然后给出了覆冰导线的气动载荷的统一格式及其影响参数；接着运用虚功原理推导出了以T.L列式为基础的一种适用于舞动研究的具有转动自由度的三节点空间索单元的具体表达式，指出了其单元切线刚度矩阵的组成及意义，然后根据输电线的特点，建立了输电线舞动有限元运动方程。在对非线性运动方程的求解吋，本文简单介绍了各种求解方法的特点，并分析了振型叠加法的使用

2、。然后针对某个输电线路的实际算例采用本文推导的索单元刚度矩阵，借助振型叠加法对运动方程进行理论计算，给出了静力响应、模态分析和动力响应以及不同工况下的参数影响，并在Ansys中进行了仿真分析，给出了结果的比较。在防舞技术方面，通过对扰流防舞器的防舞机理的理论研究，建立了加载扰流线的导线覆冰后空气动力学特性的计算模型，并在应用软件Fluent中进行了覆冰导线横截面的气动仿真，然后对加载扰流线的线路进行理论计算，得出扰流防舞器具有良好防舞效果的结论。尖键词：输电导线舞动；菲线性有限元；索单元；扰流防舞器AbstractGallopingo

3、ficedconductorcancausecascadingofthetransmissionlineanddisruptionintheelectricalpowersupply.Therefore,thestudyonthegallopingoficedconductorbehavesgreatsignificanceinpowersupplyengineering・Inthisthesis,themainfactorsongallopingoficedconductor,themechanismofgallopingofice

4、dconductor,andtheexcitationmodeofgallopingareintroducedbriefly.Then,thegeneralexpressionofT.Lnonlinearcableelementisestablishedbyusingvirtualworkprinciple.Accordingtothepropertiesofgallopingoftheicedcable,a3-nodecableelementhavingrotationaldegreeoffreedomisderived・Based

5、onthecharacteristicsoficedconductor,thegeneralmethodforestablishinggallopingfiniteelementmodelisprovided・Concurrently,thethesisdiscussesthemethodtoovercomethedifficultybroughtbygeometricnonlinearandthefreeoscillationanalysisandgallopinganalysisofanactualpowertransmissio

6、nlineareperformedbyusingthemodesuperpositionmethod・Intheend,supportedbythestudyofthecontrolmechanismofairflowspoiler,thecalculatedmodeloficedconductorloadedairflowspoilerisprovided・Usingthismodel,itissimulatedintheapplicationscalledFluent.Theresultsmatchwellwiththeexper

7、imentalfindings.Keywords:Gallopingoftransmissionline,Thenonlinearfiniteelementmethod,Icedcable,Airflowspoiler华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《架空线路的舞动分析和扰流防舞器的研究》，是木人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据木人所知，论文中除已注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方

8、式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《架空线路的舞动分析和扰流防舞器的研究》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成