تحلیل ارتعاشات آئولین خطوط توزیع برق 20 کیلوولت با در نظر گرفتن سفتی و میرایی اتصال کابل به پایه

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1110-ISAV2019 (R1)
نویسندگان
1دینامیک و کنترل، مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
2دینامیک و کنترل، مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
چکیده
در این مقاله ارتعاشات یک خط توزیع برق با تکیه‌گاه‌ های رایج در شبکه توزیع ایران شبیه‌ سازی شده و پاسخ آن به نیروی تحریک باد مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور نزدیک شدن مدل به شرایط واقعی، کابل با انحنای اولیه در نظر گرفته شده است و محل اتصال کابل به تیرهای برق به صورت شرایط مرزی فنر-دمپر مدل‌ سازی شده است. ابتدا معادله پروفیل استاتیک کابل با در نظر گرفتن انحنای اولیه، ارائه شده است. سپس یک مدل پیوسته برای دینامیک کابل با در نظر گرفتن سفتی خمشی، توسعه داده شده و معادلات غیرخطی حاکم بر خط توزیع حول وضعیت تعادل استاتیک با استفاده از اصل هامیلتون بدست آورده شده است. معادلات شکل مود صفحه ای و فرکانس نیز با خطی‌ سازی معادلات حاکم بر کابل، بدست آمده است. به منظور اعتبارسنجی، فرکانس های طبیعی کابل با مقادیر متفاوت شکم و سفتی خمشی، محاسبه شده و با مدل‌ های المان محدود و اختلاف محدود موجود در پژوهش های پیشین مقایسه شده است. نتایج، نشان دهنده دقت قابل توجه کار حاضر می باشد. در نهایت تاثیر ضریب سفتی تکیه‌گاه‌ ها و سرعت باد، بر روی دامنه نوسان بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش ضریب سفتی تکیه گاه، دامنه نوسان کابل کاهش می یابد و این کاهش دامنه در نقطه ابتدای کابل مشهودتر است. همچنین با افزایش سرعت باد، دامنه ارتعاشات کابل افزایش می یابد.
کلیدواژه ها
موضوعات