[發明專利]一種根據高差、檔距確定高風險桿塔體系的方法

在審

• 申請號: 202110995999.8
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113642221A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 吳建蓉;毛先胤;曾華榮;文屹;何思捷;胡智浩;胡榮俊;楊濤;范強;黃歡;陽林;郝艷捧
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06T17/00;G06F119/14
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

本發明公開了一種根據高差、檔距確定高風險桿塔體系的方法，它包括：步驟1、選取同一電壓等級下，不同高差和檔距范圍的同一塔型的“三塔兩檔”體系進行三維仿真模型構建；步驟2、對選定的“三塔兩檔”體系施加覆冰荷載和風荷載，模擬桿塔在不同荷載情況下的受力情況，進行有限元力學仿真分析，得到桿塔的力學特性；步驟3、根據桿塔的力學特性，統計出處于高風險狀態的桿塔；以用于輸電線路防冰減災的預警當中，能針對高風險區域確定應重點關注的高差及檔距范圍內的桿塔，減少工作量，提高效率。

技術領域

本發明屬于覆冰輸電塔監測技術，尤其涉及一種根據高差、檔距確定高風險桿塔體系的方法。

背景技術

輸電線路是電力系統的重要組成部分，承擔著電能傳輸的重任，近年來輸電線路頻繁受到嚴寒和冰雪天氣的襲擊，重冰區的輸電鐵塔和導線覆冰現象嚴重，倒塔斷線的現象時有發生，嚴重危害電力系統的安全運行；由于輸電桿塔跨越的地段眾多，在對輸電塔線進行在線監測與力學分析的時候，往往無法對所有桿塔進行分析，且桿塔處于何種狀態具有較高風險的特征難以統一描述，這時候，如何縮小監測與分析范圍，確定需要重點關注的桿塔對象就顯得十分重要；而現有技術沒有一種可以確定高風險桿塔體系的方法，導致對輸電桿塔進行監測和分析時存在工作量大，工作效率低等問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種根據高差、檔距確定高風險桿塔體系的方法，以用于輸電線路防冰減災的預警當中，能針對高風險區域確定應重點關注的高差及檔距范圍內的桿塔，減少工作量，提高效率。

本發明的技術方案是：

一種根據高差、檔距確定高風險桿塔體系的方法，它包括：

步驟1、選取同一電壓等級下，不同高差和檔距范圍的同一塔型的“三塔兩檔”體系進行三維仿真模型構建；

步驟2、對選定的“三塔兩檔”體系施加覆冰荷載和風荷載，模擬桿塔在不同荷載情況下的受力情況，進行有限元力學仿真分析，得到桿塔的力學特性；

步驟3、根據桿塔的力學特性，統計出處于高風險狀態的桿塔。

步驟4、統計步驟3所得高風險狀態的桿塔及對應的高差和檔距范圍，得出要關注的高差及檔距范圍內的桿塔。

所述“三塔兩檔”的三塔均由同一種類型的桿塔構成。

不同高差的選取方法為：將兩相鄰塔的懸點高差h與檔距l之比h/l0.1的線路設為大高差檔距線路的區間劃分標準，為了量化不同檔距線路的高差，在此以h/l的比值為選擇依據，設置不同的比值進行選取。

檔距的選擇方法為：將三塔兩檔體系中的兩檔距之比為依據，以l₁/l₂2為檔距差的劃分標準，設置選擇區間為l₁/l₂2,2l₁/l₂1.5,l₁/l₂1.5三個區間。

所述三維仿真模型構建方法為：首先定義桿塔、導地線和絕緣子的單元類型并設置力學仿真所需參數，然后根據實際輸電線路中塔線的實際結構，按照1:1的比例畫出塔線的幾何模型，并對于塔線體系結構中各個構件賦予實際的材料屬性和幾何形狀，然后劃分成網格單元。

所述有限元力學仿真分析的方法為：在搭建“三塔兩檔”塔線有限元仿真模型后，設置邊界條件，自重荷載和施加外界荷載；完成荷載計算之后，在施加荷載之前，通過迭代修正的方法完成導、地線在自重作用下初始形態的分析；然后對桿塔施加風荷載、重力荷載，對導、地線施加覆冰荷載與風荷載，依據不同覆冰與風速的組合工況，施加不同工況下的外界荷載，仿真求解結果，得到桿塔的力學特性。

自重荷載的計算方法為：