横隔面在高压输电塔抗风设计中的作用分析

高压输电线路是一种风敏感结构体系。强风暴是对输电线路威胁最大的一种自然灾害,因强风暴而导致的高压输电线路和输电塔破坏事故时有发生。为了保持结构的整体性能以及分配剪力和抗扭,输电塔的设计中都要设置一定间距的横隔面。横隔面设置位置和数量的多少影响到结构的整体抗风性能。以500 kV同塔双回路直线自立塔为例,研究了设置不同横隔面时结构的模态以及抗风内力与变形。按现规程的设计结构的第3振型已出现严重的局部振动,拟静力分析结果也显示无横隔面的斜撑出现了很大的平面外变形;增设横隔面以后,前几阶振型未发现局部振型,且斜撑的平面外变形也大大地降低。研究表明目前高压输电塔抗风设计规范中的横隔面设置数量和方法有待改进。     

高压输电塔线体系抗风设计风洞试验研究

为研究高压输电塔线体系的合理化抗风设计,进行了气动弹性模型风洞试验。模型分设置附加横隔的塔线体系和按现行规范设计的无附加横隔的塔线体系,测定了在紊流风场中的风振响应。在风洞试验中观测到了输电塔架的风致破坏,破坏特征与实际线路中输电塔架的破坏相似。试验结果表明,输电塔线体系的风致振动具有较强的空间耦合非线性振动特点,导地线与绝缘子的振动对输电塔的影响不容忽视;输电塔结构的风振计算中应考虑多阶振型的影响,随风速增加,高阶振型的贡献增大;输电塔结构的风致破坏具有动力失稳的特征,设置附加横隔面可提高结构的抗风能力。     

华东电网500 kV任上5237线飑线风致倒塔事故调查分析

强风暴是对输电线路威胁最大的一种自然灾害,强风暴导致的高压输电线路和输电塔破坏的事故时有发生。作者首先介绍了华东电网500 kV任上5237线飑线风致10基输电塔连续倒塔事故的现场调查结果,按照输电塔倒塔的严重程度对杆塔进行了分类;分析了飑线风的破坏特性及其对输电线路的危害。对输电塔倒塔的原因进行初步分析后认为: 特大飑线风是造成这次输电塔倒塔的主要原因;输电塔抗风设计规程中横隔面的布置数量不足,导线与输电塔之间的风动力耦联作用也不容忽略。     

振动模态识别技术在输电塔线动力特性研究中的应用

输电塔线体系是一种复杂的空间塔线耦联振动体系,体系动力特性计算中由于导地线的振型密集,输电塔的振型难以清辨。在对输电塔线体系的动力特性研究中,采用白噪声激励体系,得到输电塔耦合了导地线的响应;利用振动模态识别技术,可得到输电塔耦合了导地线的低阶模态。此外,在实际工程现场进行了环境振动测试,识别输电塔耦合了导地线的低阶模态,验证了数值计算模型和理论模态识别的正确性。     

1000kV输电塔横风向振动风洞试验研究

为研究特高压输电塔架和输电塔–线耦联体系的横风向风振响应特点,以某1 000 kV输电线路为工程背景,通过气弹模型风洞试验,分析了单塔和塔–线体系在紊流风场中的横风向风振响应。试验结果表明:在紊流风场中,输电塔的横风向响应和顺风向响应处于同一数量级;塔–线体系中输电塔的横风向加速度响应大于单塔,横担端部的横风向位移响应大于单塔,而塔身处的横风向位移响应却小于单塔。高阶振型对单塔横风向加速度和位移响应的影响不能忽略,而位移响应还包含了一定程度的背景响应。在进行特高压输电塔的抗风设计中,应考虑横风向风振响应的影响。     

1000kV特高压交流输电8分裂导线动张力风洞试验分析

导线在风荷载作用下的动张力变化对输电塔线耦联体系抗风设计非常重要。为此,以在建1000kV特高压输电线路工程为背景进行风洞试验。设计制作了双回路8分裂导线的完全气弹模型,首次采用光纤布拉格光栅对分裂导线在风作用下的动应变进行了测试。试验得到了不同风攻角、流场和风速情况下不同位置导线的动应变,得出了导线动张力的传递规律和导线动力响应的主要特性。分析了导线不同位置动应变响应的分布规律和功率谱变化,证实了风作用下塔线耦联体系中导线和塔之间能量传递规律。研究结果表明输电塔抗风设计中应该考虑动张力对塔线耦联体系作用的影响。     

基于高频天平测力试验的特高压输电塔等效风荷载研究

以建设中的向家坝—上海、锦屏—苏南±800 kV特高压直流输电线路工程为背景,针对输电塔风致响应复杂的特点进行高频天平测力试验。利用高频动态测力天平基本原理,考虑输电塔截面收缩的影响,给出输电塔气动模型的模态修正系数;并对输电塔等效风荷载进行研究,分别计算了输电塔的背景响应和共振响应。计算结果表明,基于高频天平测力试验的修正振型法能较好地计算输电塔结构的风振响应及等效风荷载,是对高频天平测力试验局限性的一种可靠方便的扩展。     

500kV输电塔结构抗冰加固改造方法试验研究

为提高高压输电塔结构在覆冰荷载作用下的极限承载力,寻求有效的结构加固方法,以冰灾中破坏的典型500 kV输电塔为原型,制作了2对输电塔子结构模型,每对均由按原始结构形式设计和以增设横隔面方法进行加固改造的相应模型试件组成.对所有试件进行了模拟覆冰荷载作用下的静力加载试验,对比分析了结构受力过程、破坏模式和极限抗冰承载能力等,考察了增设横隔面对于提高结构受力性能的作用.基于有限元程序ANSYS,采用壳单元建立了加载塔段结构的实体模型,对试验全过程进行了模拟并与试验结果进行了比较.研究表明:横隔面的存在极大地降低了交叉斜撑的面外变形.无横隔面输电塔结构的破坏主要为主材的弯扭失稳,带横隔面结构破坏依然由主材构件的屈曲产生,但其屈曲模态由弯扭失稳趋向弯曲失稳.增设横隔面后,单、双塔段结构极限承载力的提高幅度分别达到了18.3%和17.6%.由于交叉斜撑面外变形对结构整体稳定的削弱效应得到抑制,主材角钢失稳模态中扭转效应对临界承载力的不利影响也被大幅降低,结构受力性能得到了全面提高.从而表明增设横隔面是一种合理有效地提高输电塔结构抗冰承载能力的加固方法.     

输电塔线耦联体系风洞试验及数值模拟研究

为研究输电线路的风振响应,以某500 kV送电线路为工程背景,设计了三塔两线完全气弹模型并进行了风洞试验。利用有限元分析软件ABAQUS建立了三塔两线模型,计算了该线路在随机风场中的动力响应,探讨了塔线体系耦联振动特性。研究结果表明:输电线的存在增加了塔线体系的背景响应,增大了塔线体系的阻尼,降低了共振响应;挂线后塔线的耦联作用对输电塔加速度和位移造成了不同的影响。高风速下输电塔响应和输电线响应的功率谱密度会出现能量交叉,塔线之间的耦合作用大大加强,这极有可能导致塔线的耦联共振作用。因而进行输电杆塔设计时,需考虑塔线之间的耦联振动对输电塔响应所带来的不利影响。     

500kV输电杆塔结构抗风极限承载力试验研究

为研究强风荷载作用下高压输电塔结构的极限抗风承载力和破坏机理,以风灾中遭到破坏的代表性500kV输电塔为原型,设计制作了典型塔段的缩尺结构模型,进行了等效风荷载作用下的静力加载破坏全过程试验。试验结果表明,结构破坏源于主材的弯扭失稳;在加载全过程中,交叉斜撑平面外变形呈现出不断增大的趋势。针对上述特征,基于原有模型,在其交叉斜撑节点位置增设了横隔面,并按原有加载规则进行了全过程加载,以考察这种改进之后结构体系的受力性能。研究发现,结构的破坏依然由主材屈曲引起,但其失稳模态由弯扭失稳趋向弯曲失稳;同时,交叉斜撑的面外变形得到了有效控制。对比结果显示:结构抗风极限承载力提高幅度达到22.1%。由于横隔面的存在,主材角钢失稳模态中扭转效应对临界承载力的不利影响被大幅降低,交叉斜撑面外变形对结构整体稳定的不利效应被显著抑制,结构的整体受力模式更趋合理,从而表明设置横隔面后的结构受力性能得到全面改善,其极限承载力和抗风性能得到了显著提升。     

汽轮机装配式隔板

该文介绍了国产大容量反动式汽轮机组隔板的结构形式,并提出一种新的设计结构———装配式隔板,且从设计原理、性能分析、加工装配到实际应用作了论述。     

架空输电线路防舞器排布方案效果评估技术研究

覆冰舞动灾害是严重威胁输电线路安全稳定运行的自然灾害之一。为了评估不同方案下防舞器的防舞效果,在线路现场观测以及基于曲梁建模并考虑防舞器分布的导线覆冰舞动方程基础上,利用平均法对2010年事故中双信5465线和安龙5466线出现的非线性振动现象进行了理论分析。对单独使用阻尼间隔棒和阻尼间隔棒-双摆防舞器配合使用的2类方案进行了效果评估。结果表明,2种方案的线路均体现出一定的抑制舞动效果,但总体来说,二者配合使用的效果更为明显。     

A design of waveguide elliptic filter based on resonant diaphragms with a complex aperture

A novel approach to the synthesis of waveguide band-pass elliptic filters on the transverse metal resonant diaphragms with the complex aperture is proposed. The aperture of the diaphragm is considered to be a rectangular window with two L-shaped metal ridges. For the complex conductivity of the diaphragm, we solve the corresponding electrodynamic problem. We also construct and investigate an equivalent circuit of the resonant diaphragm containing a series-parallel LC circuit. The geometry of the diaphragm aperture is found to be corresponding to the parameters of the equivalent circuit. We construct a third-order elliptic filter and provide a computer simulation of the diaphragms satisfying the amplitude-frequency characteristics of its resonators. We show that some resonators can be located on one complex resonant diaphragm, which then reduces the length of the filter. The band-pass filter for a rectangular waveguide WR137 is developed and manufactured. The central frequency of the filter is 6.6 GHz, the passband width 7.5 % with return loss of −20 dB, and the total length is 34 mm.     

精密浇铸静叶的焊接隔板制造

经过对静叶制造、隔板制造、工装设计等几方面的工艺分析和工艺设计,从工艺技术难点出发,对精密浇铸静叶焊接隔板制作中采取的创新、高效的工艺措施作了详细的说明。     

1000 MW机组汽轮机低压转子现场车削技术

针对某电厂1 000 MW汽轮机低压转子经检修发现存在的动静碰摩现象,研制了低压转子现场车削装置,比较了低压转子返厂车削和现场车削两种方案,成功实施了转子现场车削,消除了设备隐患.     

碱性锌锰电池容量剖析

为提高碱性电池的放电容量 ,对现有电池进行了分步解剖 ,发现一般正常放完电的电池还有较多的活性物质未被利用。通过分别对电池隔膜电阻、增加碱液量及锰粉颗粒度的研究 ,提出了一些增加电池放电容量的有效措施。     

汽轮机零件和系统的可靠性设计

本文提出了汽轮机零件和系统的可靠性设计方法。该方法包括叶片、隔板、转子、轴承的可靠性设计和汽轮机零件、部件、子系统和系统的可靠性预测。文中给出了汽轮机零件、部件和子系统的可靠度和可用度的计算公式及汽轮机系统的可用系数和强迫停运率的计算公式以及应用实例。     

Calculation of the electric field for lined-up spherical dielectric particles

This paper calculates the electric field in arrangements of dielectric particles. An analytical method is presented in the paper. The method repetitively inserts monopoles and multipoles until all the boundary conditions are satisfied, so that unlike the existing methods, it does not require setting up a linear equation system in the calculation. It can be applied to various types of energization such as a uniform field, spherical electrodes, or planar electrodes. The method and the BEM, a numerical method, have been utilized to investigate the effects of the particle number and particle permittivity. The authors have compared the results by the analytical method with those by the numerical method, and found that the accuracy of the numerical method greatly varies from less than 10/sup -4/% to more than 2%, depending on the condition of the calculation arrangements.