输电线路钢管塔构件微风振动分析

基于钢管塔构件微风振动的机理,推导了考虑构件轴向力作用的钢管塔构件微风振动起振临界风速的计算方法,给出了不同杆端约束钢管构件不发生微风振动的最大长细比限值计算公式。 分析发现,对于小管径的钢管构件,仅通过控制长细比抑制其微风振动,势必造成巨大的浪费。 计算表明,当钢管构件的长细比不小于76时,在50年的设计使用寿命期内,构件的微风振动不会导致其发生疲劳破坏。     

特高压输电线路钢管塔微风振动的防治

输电线路钢管塔的微风振动, 是其部分圆截面构件在较低风速时发生的由卡门涡街引起的横风向运动。1 000 kV 特高压同塔双回线路杆塔采用钢管塔方案, 其微风振动问题不可忽视, 有必要制定切实可行的防治措施。从杆塔结构设计角度, 可采取合理确定微风振动起振临界风速、改变构件圆截面形状等预防措施; 对运行线路钢管塔, 可采取附加扰流装置、缩小构件长细比、增加构件阻尼等治理措施。     

微风振动下复合绝缘子芯棒与护套界面胶接处疲劳分析

导线在长期微风振动下会将振动传递给复合绝缘子,使其容易发生疲劳破坏.以某500 kV线路为例,计算导线在微风振动下线夹出口处的最大动弯应力,根据导线悬挂角度得到由导线振动传递给悬垂复合绝缘子的振动载荷数值.同时针对分析复合绝缘子芯棒与护套界面胶接的疲劳,基于Ansys软件建立复合绝缘子实体模型,采用威布尔分布函数描述振...     

输电线路导线微风振动在线监测技术

为有效避免由输电线路导线微风振动引起的导线断股事故,设计了一套微风振动在线监测系统来实时监测导线的微风振动信息。系统采用悬臂梁式传感器测量导线的弯曲幅度,并根据弯曲幅度,采用峰峰值法和快速Fourier变换(FFT)等方法,计算出导线振动的频率与振幅以及导线的动弯应变。研究表明,悬臂梁式传感器可以准确测量频率1～150Hz的小幅振动信号,峰峰值法可以准确计算出导线微风振动的振幅,而快速Fourier变换可以准确计算出导线振动的频率。根据研究结果可知,该系统采用的测量方法和建立的数学模型可以准确计算出导线的动弯应变值,并能实现输电线路疲劳故障的预警。     

基于有限质点法的输电导线微风振动研究

特高压输电线路导线微风振动对线路的破坏日趋明显,基于此,采用有限质点法对导线的微风振动响应进行研究。通过采用构件的点值描述,将构件离散为质点,质点与质点之间通过单元连接,质点的运动遵循牛顿第二定律,并通过中心差分法求解质点的运动来追踪构件的行为。计算发现,有限质点法能考虑输电线质量、几何非线性的影响,计算结果更加真实。最后,采用有限质点法计算了不同风激励条件下导线微风振动的响应,且计算分析结果与能量平衡法的结果基本吻合,表明有限质点法的正确性。     

基于现场风特征的架空地线防振锤故障分析

为研究新疆地区某线路地线防振锤连续2年锤头掉落的原因,测量了当地风速和风向数据,结合该线路的走向、所处地形和地线结构参数对风数据进行了分析。结果表明：该线路地线所处环境符合发生微风振动的条件,且由当地风引起的地线振动频率与所用防振锤低阶共振频率相近;判断地线的微风振动导致防振锤长期处于低阶共振状态,是地线防振锤锤头掉落的主要原因。针对线路存在的问题,提出了改善策略,为线路设计以及在役线路风场的评估提供了理论支撑。     

架空线路导线疲劳试验振动幅度的研究

架空输电线路微风振动极易引起导线的疲劳破坏,因此疲劳特性是导线最重要的机械力学性能之一。为考核导线疲劳性能,需要进行疲劳试验,但国际上还没有科学统一的试验方法和试验标准。大量工程试验表明,国内目前采用的试验方法存在着某些不足。该文根据疲劳试验导线振动的运动方程和疲劳试验的边界条件,推导出疲劳试验波幅振幅与线夹线股应力的关系式。并利用Miner累计损伤理论的W?hler安全边界曲线,提出一种导线疲劳试验振动量级的计算方法。试验研究结果表明,该计算方法能较好地应用到导线疲劳特性试验检测中。     

特高压输电线路微风振动危害及影响

风致输电线振动中,微风振动是危及线路安全运行最为普遍的破坏形式。微风振动可能导致输电线的疲劳断股及电力金具的损坏,对输电线路的安全运行产生极大的威胁。本文结合特高压输电线路的特点,从流体动力学的角度分析了微风振动的成因,并对其产生的危害以及影响因素进行了详细探讨。结合国内外输电线的损坏实例,对微风振动的危害特点进行了总结,为微风振动的防护工作提供了技术条件。     

特定风速下基于规范设计的输电塔的可靠度评估

输电杆塔的破坏往往是在某一特定风速下发生的,为此,针对特定风速下的输电塔构件可靠度展开研究.首先,基于规范公式研究特定风速下风荷载的概率特征;其次,提出特定风速下输电塔构件的可靠度分析方法,并将其用于特定风速下轴心受拉和轴心受压构件的可靠指标计算;最后,将特定风速下输电塔构件的可靠指标与基于设计规范的常规抗风可靠度分析...     

单钢管构架梁、构架柱振动研究

针对常见构架工程的钢管梁柱微风振动的现象,分别计算了两端简支梁的集中荷载,两端固结梁均布荷载,一端固结、一端简支梁均布荷载情况,得出单钢管一端固接、一端简支梁的自振频率是简支梁的1.5倍;两端固结梁的自振频率是简支梁的2倍;管梁的自振频率与管梁的直径、跨度、材料容重有关,与管材的壁厚无关,构件的自振频率与构件的布置方向无关。认为可以暂按临界频率f<4 Hz判定发生微风振动的可能性,当f为2~3 Hz时,为微风振动高发频率。     

输电线路风荷载调整系数(风振系数)计算探讨

输电线路风荷载调整系数(风振系数)的大小与结构本身和自然条件有关, 其值的大小, 不仅影响铁塔的安全和可靠度, 也影响到塔材指标。通过计算和分析可知: 杆塔风荷载调整系数βz与杆塔的类型、高度、坡度有关,βz值增大的主要原因是杆塔的质量增大; 导地线风荷载调整系数βc 值受风速、档距、气动阻尼和地面粗糙度的影响。在输电线路设计中必须找到快捷方便地计算βz和βc的方法。     

基于流固耦合的单管塔风振响应有限元分析

为获得更为精确的杆塔结构风振响应,尝试利用风场与杆塔结构的流固耦合作用,建立流固耦合控制方程,研究了基于流固耦合的单管塔风振响应有限元分析。结果表明,流固耦合技术可用于杆塔结构的风振分析,可以直观地模拟出结构的风振响应时程。     

某风机钢筋混凝土基础破坏实例及有限元分析

介绍某风电场1．5MW风电机组钢筋混凝土重力式扩展基础的破坏实例。应用有限元方法分析在各种工况下基础的应力及变形。根据计算结果,分析风机塔筒预埋筒环法兰盘上侧混凝土破坏的原因。破坏调查、检测及计算分析表明,在极端荷载作用下,筒环与混凝土之间的黏结力丧失,导致筒环法兰盘上侧的混凝土受到较大的应力作用,使混凝土发生剪切和疲劳破坏,简环与混凝土基础之间发生明显的滑动位移,塔筒的振动加大,最终引起风机报警停机。在调查与分析结果的基础上,对基础加固处理及混凝土重力式扩展基础的设计提出建议。     

海上风力发电机组抗台风概念设计

为提出适合我国国情的抗台风设计方法,首先给出了台风极值风速大、非平稳性强、风向变化快、与巨浪同步等基本特征,分析了海上风力发电机组在台风作用下常见的失效模式,其中以整体倾覆、塔筒失效、叶片破坏居多。在此基础上,探索了抗台风设计的基本理念,认为抗台风设计应避免颠覆性破坏,并力争实现基于可靠度的抗台风设计。进一步地,提出了相应的抗台风举措,其中引入振动控制技术、采用钢筋混凝土塔筒等措施效果较为理想,可为我国海上风力发电机组抗台风设计提供参考。     

500kV同塔四回路大跨越塔风振响应分析

以西江500kV同塔四回路大跨越塔工程为例,介绍了大跨越塔的结构设计。采用Davenport风速功率谱函数,模拟了大跨越塔线体系的风速时程曲线。运用人工模拟的风速时程曲线,采用直接积分Newmark法计算了大跨越塔线体系的风振响应,分析了大跨越塔线体系的风振响应,给出了风振系数建议值,并将风振系数理论计算值与风洞试验结果进行了比较。计算结果可为同类大跨越塔工程作为参考。     

三维施工管理系统在糯扎渡送电广东±800kV直流输电工程中的应用

针对糯扎渡送电广东±800kV直流输电工程线路施工的诸多挑战,建立基于海拉瓦技术的施工管理系统,依靠信息化技术辅助施工建设,依靠信息化技术创新管理流程。利用可视化技术和精益化管理,辅助施工线路调查、技术方案制定、施工进度管控等方面,提高了工程管理能力和建设水平。     

基于改进支持向量回归的IGBT老化预测

为了准确预测绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的老化状态,提出了一种基于改进鲸鱼优化算法（IWOA）优化支持向量回归（SVR）的IGBT老化预测方法。该方法提取IGBT集电极-发射极电压信号的时频域特征,通过核主成分分析（KPCA）降维将时频域特征融合成一个综合指标来表征IGBT的老化状态;针对鲸鱼优化算法（WOA）不足,在WOA的基础上引入Sobol序列种群初始化、惯性权重和反向学习策略,增强WOA的局部搜索能力和收敛速度;利用IWOA优化SVR的惩罚因子和核参数,并构建一种基于综合指标的IGBT预测模型。利用NASA Ames实验室的IGBT老化数据集对IWOA-SVR方法进行验证,结果表明,所构建IWOA-SVR预测模型可以更准确实现对IGBT的老化预测。     

凝汽器顶部冷却管断裂原因分析

冷却管疲劳断裂的原因是由于高速汽流冲击使铜管产生振动而引起的高周疲劳断裂；冷凝器铜管的工作环境使疲劳极限大为降低，加剧了疲劳裂纹的扩展。