基于粘弹性阻尼器输电线路的风振控制研究

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.2012.10.63.4

中国电力 ›› 2012, Vol. 45 ›› Issue (10): 63-67.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.10.63.4

基于粘弹性阻尼器输电线路的风振控制研究

钟万里¹, 吴怡², 王伟¹, 陈航航²

1. 广东电网公司电力科学研究院,广东广州 510080;
2. 武汉大学动力与机械学院,湖北武汉 430072

收稿日期:2012-06-19 出版日期:2012-10-18 发布日期:2016-02-29
作者简介:钟万里（1968-）,男,湖南茶陵人,高级工程师（教授级）,从事金属技术监督和输电线路灾害防治研究。
基金资助:
中国南方电网责任有限公司2011年科技计划资助项目（K-GD2011-392）

Wind-induced Vibration Control for High-voltage Transmission System Using Viscoelastic-damper

ZHONG Wan-li¹, WU Yi², WANG Wei¹, CHEN Hang-hang²

1. Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Company, Guangzhou 510080, China;
2. College of Power and Mechanical Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072, China

Received:2012-06-19 Online:2012-10-18 Published:2016-02-29

摘要/Abstract

摘要： 针对高压输电线路的风致振动,研究了基于粘弹性阻尼耗能原理的振动控制策略与实施方法。首先,在分析粘弹性阻尼器的耗能原理与结构设计特点的基础上,提出了阻尼器在铁塔上的布置方案;其次,采用有限元软件ANSYS,建立了一个包括铁塔、绝缘子、导线和地线的耦合体系的梁—杆有限元模型;采用由谐波合成法得到的随机脉动风荷载的时程样本,对安装阻尼器前后的铁塔进行了结构风致振动瞬态响应仿真。最后,在铁塔上选择相应的控制节点和控制单元,比较阻尼器对各控制节点的位移时间历程、各控制单元内力时间历程的影响。分析表明：采用粘弹性阻尼器能够有效地抑制输电线路风振,控制节点的位移下降约90%;另一方面,通过多种安装方案的比较,优化了阻尼器的安装位置。

关键词: 输电线路, 风致振动, 控制, 粘弹性阻尼器, 有限元法

Abstract: For wind-induced vibration of power transmission tower-line system, the vibration control strategy and implementation method is studied based on energy consumption principle of viscoelastic-damper. Firstly, the layout scheme of damper on tower was proposed based on analyzing the principle and structure of viscoelastic-damper, and the structure of damper. Then, an finite element model of the coupling system including tower, insulate chain, phase line and ground line was built by using ANSYS. A wind-induced vibration transient response simulation was performed respectively for the tower system with and without dampers by using the time history samples of random fluctuating wind load obtained with harmonic synthesis method. Finally, the influence of viscoelastic-dampers on the displacement of the controlled nodes and the axial force of the controlled elements was compared. The results indicate that the viscoelastic-damper can suppress the wind-induced vibration and can reduce the node displacement by about 90%. Through comparison, the optimal installation scheme of viscoelastic-damper is obtained.

中图分类号:

钟万里, 吴怡, 王伟, 陈航航. 基于粘弹性阻尼器输电线路的风振控制研究[J]. 中国电力, 2012, 45(10): 63-67.

ZHONG Wan-li, WU Yi, WANG Wei, CHEN Hang-hang. Wind-induced Vibration Control for High-voltage Transmission System Using Viscoelastic-damper[J]. Electric Power, 2012, 45(10): 63-67.

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