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

در این مقاله ارتعاشات یک خط توزیع برق با تکیه گاه 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 مدلسازی 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، فرکانسهای طبیعی کابل با مقادیر متفاوت شکم و سفتی خمشی، محاسبه شده و با مدلهای المان محدود و اختلاف محدود موجود در پژوهشهای پیشین مقایسه شده است. نتایج، نشان دهنده دقت قابل توجه کار حاضر میباشد. در نهایت تاثیر ضریب سفتی تکیه گاه ها و سرعت باد، بر روی دامنه نوسان بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش ضریب سفتی تکیه گاه، دامنه نوسان کابل کاهش مییابد و این کاهش دامنه در نقطه ابتدای کابل مشهودتر است. همچنین با افزایش سرعت باد، دامنه ارتعاشات کابل افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

ارتعاشات آئولین ، خط توزیع برق ، سفتی و میرایی اتصال کابل ، کابل با انحنای اولیه.