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电力能源的安全是国家经济持续发展和社会稳定的重要保证。架空输电线路是输送电能的通道,由于我国主要能源基地远离电力负荷中心,所以线路传输距离长,跨区域范围大,不同地区地形及气候条件的差异使线路安全运行存在隐患。断线也是其中的安全隐患之一,本文首先结合某段耐直直耐输电线路塔线体系的为例,采用有限元方法模拟分析了此段线路单导线两种断线工况(断第一档右边导线、断第二档右边导线)下断线荷载对杆塔的冲击作用。 (1)介绍了输电塔线体系的基本概况,分析并介绍了国内外输电塔线动力特性以及断线的研究现状,介绍了悬索单元的简化方法及有关 ANSYS软件的分析方法和运算方法,对塔线体系断线分析的瞬态动力学理论进行了简单介绍。 (2)用有限元 ANSYS软件建立了某段输电线路塔线体系有限元模型,分析单塔、导线以及塔线体系的动力特性,验证有限元法对单塔模态分析的正确性。分析了架空线找形中常用的解析法和有限单元法,实例研究了这两种方法在自重情况下进行了导线找形,以此检验仿真建模求解正确性。 (3)对已经建立的输电线路塔线耦合体系模型进行断线模拟,分两种断线工况:1.断第一档右边导线;2.断第二档右边导线。分析断线后塔腿、横担、导线的应力时程和位移时程。不考虑接触地面情况下,对两种工况进行比较,得出在断线后,剩余档数越多,绝缘子串位移改变越小,剩余档的档距越大,导线张力越大,动力响应对塔的冲击影响越小。