500kV架空输电线路覆冰失效有限元仿真分析.pdfVIP

高电压技术 第 38卷 第 9期 2012年 9月 30日 HighVoltageEngineering，Vo1．38，No．9，September30．2012 500kV架空输 电线路覆冰失效有限元仿真分析 杜志叶 ，张 宇。，阮江军 ，阮祥 勇。，甘 艳 ，杜 卫 (1．武汉大学电气工程学院，武汉 430072；2．江西省电力公司，南昌330077； 3．合肥供 电公司，合肥 230022；4．华中电网有限公司，武汉430077) 摘 要 ：高压架空输 电线路覆冰倒塔是近几年来影响我 国电力系统安全稳定运行 的重要 因素之一 。基于有 限元 法(FEM)分析软件 ANSYS，考虑杆塔和导、地线之间的铰接耦合作用 ，研究了塔一线体系的力学数值分析模型的建 模方法。针对具体线路覆冰微气候区，建立 了2个耐张段的塔一线系统整体仿真模型，分析 了不同覆冰厚度 、风 向以 及风速作用下 ，塔线系统的失效情况。针对杆塔结构薄弱点，提 出了相应 的改造措施 ，并通过数值仿真进行 了校 核。数值分析结果 同线路实际运行情况相符 ，可用于架空输 电线路覆冰可靠性分析和线路改造措施效果评估 。 关键词 ：塔一线系统；覆冰 ；有限元法 (FEM)；初始应变 ；不平衡张力；应力 DOI：10．3969／j．issn．1003—6520．2O12．09．042 文章编号 ：1003—6520(2O12)09—2430—07 FailureAnalysisof500kV IcedOverheadTransmissionLine byFiniteElementM ethod DU Zhiye ，ZHANGYu。，RUAN Jiangjun ，RUANXiangyong。，GAN Yan ，DU Wei (1_SchoolofElectricalEngineering，W uhanUniversity，W uhan430072，China； 2．JiangxiElectricPowerCorporation ，Nanchang330077，China； 3．HefeiPowerSupplyCompany，Hefei230022，China； 4．CentralChinaGridCompany，Limited，W uhan430077，China) Abstract：Heavyicedtransmission lineisoneoftheimportantfactorsthreateningthesafetyandstabilityofChina’S powersystem ．Difficultiesofcouplingbetweenthetowerandconductorsandicedloadhandlingmakeitdifficultfor thetraditionalcalculationmethodtOestablish anaccuratemodeltO accuratelycalculatetheunbalancedtension of tower—linesystem．Consequently，weusedthebeam elementandcableelementtOestablishanfiniteelementmethod (FEM)simulationmodeloftower—linesystem bytheANSYS software，andanalyzed themaximum stress ， deformation of the towers—line structure by considering the ice thickness，wind direction， and wind speed parameters。andalsoanalyzedthecausesforcollapsed towersunderthecondition ofrealunevenicingand wind． Moreover，thewea