一种悬垂绝缘子串的最大动态风偏角确定方法技术

本发明专利技术公开了一种悬垂绝缘子串的最大动态风偏角确定方法，本发明专利技术考虑整体的输电导线与悬垂绝缘子串体系，以重力和平均风荷载作用作为计算初始条件，给出了输电线路悬垂绝缘子串与导线挂点处平均风偏角和峰值脉动风偏角的计算方法，并推导得到了最大动态风偏角，为工程提供输电线路最大风偏简化计算方法。包括：S1、将悬垂绝缘子串在杆塔上的挂点视为固定铰支座，输电导线在自重状态下为悬链线构型，风荷载作用下表现为几何大变形，将来流风荷载分解为静力作用的平均风荷载和动力作用的脉动风荷载两部分，计算输电导线各处的风致响应及等效风荷载；S2、将悬垂绝缘子串视为刚体直棒，计算输电线路在悬垂绝缘子串处的最大动态风偏角。

【技术实现步骤摘要】
一种悬垂绝缘子串的最大动态风偏角确定方法
本专利技术涉及风偏角计算
，特别是涉及一种悬垂绝缘子串的最大动态风偏角确定方法。
技术介绍
《110kV～750kV架空输电线路设计规范》GB50545-2010，是我国目前线路设计主要指导性技术法规。其中对输电线路最大动态风偏角的计算没有考虑脉动效应，而是以平均风偏角代替。平均风偏角计算需要考虑导线大变形状态下的受力平衡和绝缘子串受力三角形原理，现有传统的刚体直棒法计算风偏角存在明显误差，尤其在线路有高差时，误差非常大，这是近年来在设计风速范围内仍然发生风偏闪络事故的原因之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种悬垂绝缘子串的最大动态风偏角确定方法，本专利技术以重力和平均风荷载作用作为计算初始条件，给出了导线每一处平均风偏角(大变形、非线性状态)和峰值脉动风偏角(小变形、线性状态)的计算方法，进一步根据物理意义推导得到了导线挂点悬垂绝缘子串处最大动态风偏角。本方法为工程提供输电线路最大风偏简化计算方法。本专利技术的目的是这样实现的：一种悬垂绝缘子串的最大动态风偏角的确定方法，包括以下步骤：S1、计算输电导线的风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬垂绝缘子串的最大动态风偏角的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、计算输电线路的风致响应及等效风荷载将悬垂绝缘子串在杆塔上的挂点视为固定铰支座，输电导线在自重状态下为悬链线构型，风荷载作用下表现为几何大变形，将来流风荷载分解为静力作用的平均风荷载和动力作用的脉动风荷载两部分，将输电导线分成有限个单元，其在来流风荷载作用下的振动方程矩阵表达式为：

【技术特征摘要】
1.一种悬垂绝缘子串的最大动态风偏角的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、计算输电线路的风致响应及等效风荷载将悬垂绝缘子串在杆塔上的挂点视为固定铰支座，输电导线在自重状态下为悬链线构型，风荷载作用下表现为几何大变形，将来流风荷载分解为静力作用的平均风荷载和动力作用的脉动风荷载两部分，将输电导线分成有限个单元，其在来流风荷载作用下的振动方程矩阵表达式为：式中，M为质量矩阵、C为阻尼矩阵、K为刚度矩阵；L为节点从属面积上作用单位风压荷载时节点等效力组成的转换矩阵；和Pd分别为节点处的平均风压荷载和脉动风压荷载；Yd分别为脉动风荷载作用下节点顺风向的加速度、速度和位移；为平均风荷载作用下节点顺风向的位移，在准定常假定下，和Pd的表示为：式中，ρa为单位体积的空气密度；为节点的平均风速；.*表示矩阵的对应元素相乘；v′为节点的脉动风速；Cd为阻力系数；将来流风荷载引起的输电导线的风致响应对应分解为平均响应和脉动响应两部分，将输电导线处于重力和平均风荷载作用作为计算初始条件，假定：1)输电导线在脉动风荷载作用下作小幅度、往返的振动，风致响应近似为线性；2)脉动风荷载作用下的刚度矩阵与初始条件下的刚度矩阵保持一致，即为初始条件下的刚度矩阵；这样，输电导线在脉动风荷载作用下的振动方程矩阵表达式为：采用线性叠加原理求解，将输电导线的平均响应视为静力响应，输电导线的平均位移用非线性静力平衡方程表示为：在气动阻尼作用下，忽略共振响应，采用LRC方法计算输电导线在脉动风荷载作用下的等效静力风荷载，输电导线在节点处的背景响应Yb表示为：KYb＝LPd\*MERGEFORMAT(6)背景响应Yb近似等于公式的总动态响应Yd，Yb的方差表示为：式中，diag()表示提取矩阵的对角元素；YP为静力平衡方程KYP＝L的解；SPP为节点处的脉动风压互谱矩阵，荷载响应相关系数表达式为：式中，上横线表示对时间求平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏致涛，孙毅，赵爽，程唯，刘欣鹏，李妍，游溢，胡伟，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50