输电导线防振设计解决方案-北京鹏博宏达科技有限公司

解决方案

█ 应用背景

在电力系统中，高压输电线路是电力传输的重要组成部分。随着电力系统的规模不断扩大和电网升级改造，高压输电线路的长度和电压等级不断增加，线路的安全性和稳定性显得尤为重要。振动是威胁输电线路安全的主要因素之一，尤其对于大跨越线路，振动问题更加突出。输电线路的振动问题涵盖了多种场景，包括微风振动、次档距振荡、舞动等，这些振动现象都可能对线路设备造成损坏和安全隐患。微风振动是其中最常见的一种，其导致的振动频率较低，但在长期运行中可能引起导线疲劳断裂等问题。次档距振荡和舞动则更多地涉及到导线之间的相互干扰和碰撞，可能导致金具磨损、间隔棒损坏等严重后果。由于输电线路架设完成后难以进行大范围的改造，因此需要在设计阶段就考虑防振措施。

当前针对输电线路振荡问题采取的防振措施包括安装防振装置、优化线路布局和结构设计、实时监测线路运行环境等。然而，由于输电线路振动机理的复杂性以及防振方案设计和评估方法不足，输电线路防振方案设计的难度较高，不确定性较大。因此，建立输电线路防振方案设计、振动状态实时监测、预警与防振方案管理优化平台，可为输电线路防振设计提供全方位的支持和指导。

█ 解决方案

针对输电线路的防振需求，整合理论建模、数值仿真分析、平台搭建和数据处理能力，提出了一种综合的输电线路防振设计解决方案。方案可实现针对不同工况和防振装置条件的导线振动行为分析，以及输电线路振动状态的实时监测、寿命预测与防振方案管理优化，为防振装置选型和防振方案设计提供科学依据。

多物理场仿真引擎
理论计算、仿真分析、实验验证相辅相成
伴随工程经验数据积累的预警模型优化技术
防振方案综合管理与设计平台

█ 应用案例

1、防振锤防振特性计算

基于自主通用多物理场仿真平台开发用于计算防振锤对导线微风振动防振效果的仿真APP。

防振锤功率谱特性分析：基于欧拉-伯努利梁假设，使用运动耦合的方式考虑锤头的振动，采用结构动力有限元计算方法，实现对防振锤自身频率特性的计算，进而实现支座振动激励下防振锤的稳态谐响应求解，获取在指定试验激励条件下，防振锤的功率特性曲线（同时可以获得阻抗-频率曲线和相角-频率曲线），该曲线可用于导线-防振锤耦合系统的计算。
导线频响分析：采用能量平衡方法计算无防振方案情况下的导线响应。
防振锤布置计算：基于电力行业标准确定防振锤布置方式，根据防振锤效果最大化的原则进行防振锤布置位置和数量的确定，包括等距安装和不等距安装。
耦合系统分析：采用能量平衡方法求解耦合系统在微风激励条件下的动力响应，并将导线动弯-频率曲线作为计算结果输出，该曲线是判断导线-防振锤体系是否可靠的依据。