考虑运行温度变化的输电导线模态分析方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种考虑运行温度变化的输电导线模态分析方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，根据导线的参数和导线运行时的温度T，计算导线在此温度下的弹性模量ET；步骤2，根据导线的结构参数、运行温度T和步骤1算出的ET，计算出导线在此温度下的长度LT；步骤3，根据导线结构参数、导线每一层的弹性模量计算导线在此温度下的刚度EI；步骤4，通过导线结构参数、步骤2计算出的长度LT和步骤3计算出的刚度EI，计算出该温度下导线的固有频率ωnc。步骤5，通过实时运行的输电导线加速度和风激励，利用现有的导线性能分析方法，判断导线的状态。本发明专利技术的方法实现在运行温度变化的情况下，输电线路的模态参数识别方法。

【技术实现步骤摘要】
考虑运行温度变化的输电导线模态分析方法
本专利技术属于输电线路状态监测与诊断
，具体涉及一种考虑运行温度变化的输电导线模态分析方法。
技术介绍
输电线路作为电力系统输送电能的关键环节，其安全运行受到电力人员的广泛关注。导线断股、金具脱落、灼伤、结构磨损等各种现象均是引发导线断线的重要因素。模态分析是分析结构变化和结构损伤的重要技术手段，可以通过导线的振动激励和加速度响应，通过频响函数或者其他工作模态分析的手段，得到导线的模态参数，进行结构的判断。然而，与桥梁、海洋平台等其他大型结构不同的是，输电导线运行过程中，受负荷电流变化的影响，其运行温度范围较大，而温度变化会引起输电导线的结构参数变化。因此除了结构损伤之外，导线运行温度变化也是引起模态参数变化的重要因素。所以要使模态分析识别导线结构损伤更加精确，考虑运行温度变化的导线模态分析方法有一定的必要性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种考虑运行温度变化的输电导线模态分析方法，实现在运行温度变化的情况下，输电线路的模态参数识别方法。本专利技术所采用的技术方案是，一种考虑运行温度变化的输电导线模态分析方法，具体按照以下步骤实施：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑运行温度变化的输电导线模态分析方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，根据导线的参数和导线运行时的温度T，计算导线在此温度下的弹性模量ET；步骤2，根据导线的结构参数、运行温度T和步骤1算出的ET，计算出导线在此温度下的长度LT；步骤3，根据导线结构参数、导线每一层的弹性模量计算导线在此温度下的刚度EI；步骤4，通过导线结构参数、步骤2计算出的长度LT和步骤3计算出的刚度EI，计算出该温度下导线的固有频率ωnc；步骤5，通过实时运行的输电导线加速度和风激励，利用现有的导线性能分析方法，判断导线的状态。

【技术特征摘要】
1.一种考虑运行温度变化的输电导线模态分析方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，根据导线的参数和导线运行时的温度T，计算导线在此温度下的弹性模量ET；步骤2，根据导线的结构参数、运行温度T和步骤1算出的ET，计算出导线在此温度下的长度LT；步骤3，根据导线结构参数、导线每一层的弹性模量计算导线在此温度下的刚度EI；步骤4，通过导线结构参数、步骤2计算出的长度LT和步骤3计算出的刚度EI，计算出该温度下导线的固有频率ωnc；步骤5，通过实时运行的输电导线加速度和风激励，利用现有的导线性能分析方法，判断导线的状态。2.根据权利要求1所述的考虑运行温度变化的输电导线模态分析方法，其特征在于，所述的步骤1具体按照以下步骤实施：导线为金属材质，可以视为多晶体，其在温度为T时的弹性模量可以写为：式中m表示原子间距，F表示导线晶体的结合力，表示为，其中，U(m)为导线的原子间势能，i为常数，P可以表示原子间吸引能的大小；将式(2)带入式(1)可得：将式(3)两端对温度T求导，可得晶体受热膨胀后，原子间遵循式(5)所示规律m＝m0(1+αT)(5)其中m0为T＝0时的原子间距，α为晶体的线膨胀系数，其微分定义式为，式中η为弹性模量ET的温度系数，将式(5)带入式(4)可得将式(7)两端同时积分，可得ET＝E0(1-(i+3)·α·T)(8)由式(4)、(6)可知i+3＝η/α因此式(8)可写为ET＝E0(1-ηT)(9)其中，E0表示T＝0时的弹性模量，根据不同型号导线的材质，可通过查表得到η/α的值，以及线膨胀系数α的值。代入公式(9)即可得到温度为T时，导线的弹性模量。3.根据权利要求1所述的考虑运行温度变化的输电导线模态分析方法，其特征在于，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵隆，黄新波，田毅，张烨，赵钰，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61