500kV输电线路铁塔及塔-线体系的模态分析

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• 英文论文题名：Dynamics Analysis of Tower and Tower-line System on High Voltage Transmission
• 论文作者：向玲 ; 郑水清
• 英文论文作者：Xiang Ling ; Zheng Shuiqing ; North China Electric Power University
• 年：2016
• 作者机构：华北电力大学;
• 论文关键词：输电线路 ; 铁塔 ; 有限元 ; 动力特性 ; 模态分析
• 英文论文关键词：Transmission line ; Tower ; Finite element ; Dynamic characteristic ; Modal analysis
• 会议召开时间：2016-08-12
• 会议录名称：第十六届全国模态分析与试验学术会议论文集
• 语种：中文
• 分类号：TM75
• 学会代码：ZGZH
• 会议名称：第十六届全国模态分析与试验学术会议
• 会议地点：中国天津
• 主办单位：中国振动工程学会模态分析与试验专业委员会
• 学会名称：中国振动工程学会
• 页数：10
• 文件大小：1316k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

输电线路铁塔及塔-线体系的动力特性分析对杆塔设计、线路特性分析及舞动分析计算都很重要。以500kV交流高压双回路输电线路为研究对象,分别建立了直线塔和耐张塔的杆梁混合单元有限元几何模型,较全面地分析了高压直线塔和耐张塔的动力学特性。对于塔-线耦合体系,使用悬链线法对导线和地线进行几何找形,对绝缘子和辅助零件进行合理简化,通过构建合理的耦合关系及边界条件建立了500kV交流双回路三塔四档塔-线耦合体系的有限元模型,并进行了动力学特性分析;获得了整个体系的前1000阶固有频率及模态振型,选出了16个典型的固有频率和模态振型,并与两个单塔的分析结果进行了对比。
The dynamics analysis of tower and tower-line system on Transmission is important for tower design,analysis of line characteristic and conductor galloping. The finite element models,including a strain tower and a tangent tower are created with the research object of 500 kV transmission line. Comprehensively analyzes the dynamic characteristics of strain tower and tangent tower. For tower-line coupling system which has three towers and four gaps,calculate the geometric shape of the wire using catenary method. The insulator and auxiliary parts are made reasonable simplification. And established a transmission tower-line coupling system finite element model by building reasonable coupling relationship and the boundary conditions. Do dynamics analysis of tower-line coupling system. Obtain the first 1000 order natural frequency and modal vibration mode of the tower-line system model. And chose 16 typical natural frequencies and modal vibration mode,and have a comparative analysis between the single tower's analysis results and the tower-line coupling system's analysis results.

引文

[1]郝淑英,马丽君,等.输电塔-线体系模态分析[J].天津理工大学学报,2014,30(5):9-12.
    [2]李宏男,任月明.输电塔体系风雨激励的动力分析模型[J].中国电机工程学报,2007,27(30):43-48.
    [3]李宏男,白海峰.输电塔-线体系的风(雨)致振动响应与稳定性研究[J].土木工程学报,2008,41(11):31-38.
    [4]谢强,丁兆东,等.不同横隔面配置方式的输电塔抗风动力响应分析[J].高电压技术,2009,35(3):683-688.
    [5]谢强,严承涌.1000 kV特高压交流同塔双回输电塔-线耦联体系风洞试验[J].高电压技术,2010,36(4):900-906.
    [6]赵桂峰,谢强,等.高压输电塔-线体系抗风设计风洞试验研究[J].高电压技术,2009,35(5):1026-1033.
    [7]谢强,严承涌,李素贞.1000 kV特高压交流输电8分裂导线动张力风洞试验分析[J].高电压技术,2010,36(7):1594-1600.
    [8]沈国辉,默增禄,等.突然断线对输电塔-线体系的冲击作用研究[J].振动与冲击,2009,28(12):4-9.
    [9]李黎,曹化锦,罗先国.输电塔-线体系的舞动及风振控制[J].高电压技术,2011,37(5):1253-1260.
    [10]周洪刚,韩晓林,费庆国.导线覆冰大跨越输电塔-线体系动力特性分析[J].防灾减灾工程学报,2010,30(2):185-190.
    [11]H.Max Irvine.Cable Structures[M].The MIT Press,1981.
    [12]S.Ozono.In-plane dynamic interaction between a tower and conductors at lower frequencies[J].Engineering Structures,1991,14(4):210-216.
    [13]H.Yasui and others.Analytical study on wind-induced vibration of power transmission towers[J].Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics,1999,83(2):431-441.
    [14]朱永庆,何守理,等.输电塔交叉斜材计算长度的分析和计算[J].特种结构,2013,30(1):18-24.
    [15]张遨宇,李士锋,等.输电线路铁塔塔腿辅助材布置方案分析[J].钢结构,2015,30(203):43-46.
    [16]张旺海,于建斌.基于ANSYS的架空输电导线找形研究[J].电力建设,2012,33(2):32-35.