大檔距的垂直排列雙分裂導(dǎo)線在氣動(dòng)力和電磁力的耦合作用下極易發(fā)生粘連振蕩現(xiàn)象,導(dǎo)線粘連振蕩會(huì)降低線路安全運(yùn)行的穩(wěn)定性。
圖1 分裂導(dǎo)線粘連振蕩機(jī)理
為探究粘連導(dǎo)線振蕩原因并分析粘連振蕩特性,有學(xué)者給出氣動(dòng)力作用下雙分裂導(dǎo)線的位移時(shí)程曲線和振蕩軌跡;有學(xué)者模擬了電磁力作用下雙分裂導(dǎo)線粘連過程,總結(jié)了導(dǎo)線粘連規(guī)律;有學(xué)者分析了電磁力對(duì)雙分裂導(dǎo)線振蕩的影響。有學(xué)者模擬了雙分裂導(dǎo)線的振蕩過程,總結(jié)了氣動(dòng)參數(shù)或電磁力單元的位移變化規(guī)律,分析了氣動(dòng)力或電磁力對(duì)粘連振蕩的影響。
但以上研究均未綜合考慮氣動(dòng)力和電磁力的耦合作用對(duì)粘連振蕩的影響,也未對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行數(shù)值分析。
為填補(bǔ)以上研究的空白,國網(wǎng)河北省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院的科研人員提出氣動(dòng)力和電磁力耦合作用下的粘連導(dǎo)線振蕩數(shù)學(xué)模型,利用COMSOL軟件模擬雙分裂導(dǎo)線所受電磁力;以風(fēng)速、檔距、初始間距為振蕩影響因素,基于Runge- Kutta數(shù)值計(jì)算法,針對(duì)以上三種振蕩影響因素的組合工況進(jìn)行求解;基于方差分析法和響應(yīng)面分析法,針對(duì)求解結(jié)果進(jìn)行數(shù)值分析。
圖2 風(fēng)速與檔距交互作用響應(yīng)面
圖3 風(fēng)速與初始間距交互作用響應(yīng)面
圖4 檔距與初始間距交互作用響應(yīng)面
研究人員最后認(rèn)為:
1)三種振蕩影響因素對(duì)粘連導(dǎo)線振蕩影響的強(qiáng)弱程度依次為:初始間距、檔距、風(fēng)速,且初始間距越大,振蕩前獲得的能量越大、振幅越大。
2)風(fēng)速與初始間距的交互作用對(duì)粘連導(dǎo)線振蕩的影響極顯著,說明粘連導(dǎo)線振蕩是在氣動(dòng)力和電磁力的耦合作用下發(fā)生的,研究分裂導(dǎo)線粘連振蕩或舞動(dòng)時(shí),電磁力的影響不可忽略。
3)在線路運(yùn)檢時(shí),利用振蕩影響因素對(duì)各檔導(dǎo)線是否會(huì)發(fā)生粘連振蕩做出預(yù)測,可提升運(yùn)行檢修效率;在線路設(shè)計(jì)時(shí),針對(duì)大檔距、大分裂間距的導(dǎo)線要加裝間隔棒和防振錘。
本文編自2021年第7期《電氣技術(shù)》,論文標(biāo)題為“氣動(dòng)力和電磁力耦合作用下的雙分裂導(dǎo)線粘連振蕩特性分析”,作者為許智清、李楚。