垂直型接地极在±800 kV普洱换流站的应用

为满足跨步电压的要求,常规水平浅埋型接地极对极址要求很高,而垂直型接地极可有效解决接地极跨步电压过高的问题,大幅降低极址的选择难度。针对±800 kV普洱换流站接地极的工程实际,分别对采用水平型和垂直型的接地极设计方案进行了仿真计算,结果表明：仅垂直型接地极方案满足接地极跨步电压的设计要求。鉴于垂直型接地极的诸多优点,因此将成为换流站接地极的重要类型之一。     

冲击荷载下花岗岩残积土的滞回曲线特征与损伤定量评价

为评价冲击荷载下花岗岩残积土的损伤发展规律,基于不同振幅(A=100~400 kPa)、频率(f=3~15 Hz)和围压(σ'3=50~500 kPa)下室内循环冲击试验得到滞回曲线的形态特征,提出4个反映试样在冲击荷载下的能量消耗、损伤程度、刚度衰减和塑性应变发展特性的定量结构损伤参数:累积耗散能量E N、累积损伤度d N、刚度退化度δN和残余塑性应变εN。借助各参数的演化规律和相互关系实现了冲击损伤的定量评价,并提出试样的损伤与破坏机理。结果表明,高振幅(A=400 kPa)、低频及超高频(f=3或15 Hz)的冲击荷载作用下E N增长迅速,试样的d N较大。相同频率和围压下高振幅试样的d N为低振幅试样(A=200 kPa)的9.5倍,同等条件下高频和超高频试样的d N也比中等频率(f=10 Hz)试样的d N高出24%。更高的损伤度引起试样刚度衰减更加严重,发生破坏试样的δN普遍超过0.65。这进一步导致试样εN快速发展,最终产生破坏。高围压(σ'3=500 kPa)下试样能量耗散慢,d N较小,δN仅为低围压(σ'3=50 kPa)的13%,因此抵抗冲击变形的能力也增强。根据试验结果指出,冲击荷载下试样的变形与破坏实质上是冲击能量耗散引起的土体结构损伤,从而导致的刚度衰减进而产生宏观塑形变形累积的综合体现。工程中应尽可能避免采用高振幅与低频率及超高频率荷载冲击土体,必要时可通过挤密加固土体有效防范冲击荷载的危害。研究有助于深化冲击破坏机理的理解,为我国花岗岩残积土地层的施工与设计提供技术指导。     

软土结构性及结构破损机理

通过对漳州和黄石地区2种结构性软土进行单向与等向压缩试验,根据原状样和重塑样的压缩曲线确定了先期固结压力和结构强度.研究表明,漳州软土结构应力比在1.1~1.2之间,黄石软土在1.2~1.3之间,说明在沉积过程中产生的结构屈服压力与上覆压力基本成正比.结构强度随埋深、试验的加荷间隔、加荷时间的增加而增大;由单向压缩试验曲线得到的结构强度大于等向压缩试验曲线得到的结构强度;卸载再加载过程对结构性强弱影响不大.计算得到漳州软土结构破损系数为17.7%,黄石软土结构破损系数为14%,说明黄石软土结构性略强于漳州软土.从微观角度解释了土的结构破损主要是由颗粒间的连接方式的改变与孔隙变化所引起的.     

ＭＳＷＩＢＡ改良海相淤泥质工程渣土性能与机理研究

利用ＭＳＷＩＢＡ与氢氧化钙－矿粉（ＧＧＢＳ）协同固化改良渣土,通过强度及浸出试验探究ＭＳＷＩ-ＢＡ改良渣土的性能,采用ＸＲＤ以及ＳＥＭ－ＥＤＳ对改良土进行微观表征。结果表明:掺入5％～10％的ＭＳＷＩＢＡ能改良渣土水稳性,有效降低渣土的液限;5％ＭＳＷＩＢＡ掺量的改良土具有较佳的应用效益,其水稳系数提高了16％、液限降低了5％,7ｄ无侧限抗压强度为1．95ＭＰａ,符合路基填筑强度要求;改良土重金属浸出浓度均低于0．05ｍｇ／Ｌ,符合Ⅲ类地下水以及Ⅱ类地表水的要求;ＭＳＷＩＢＡ改良土的主要水化产物为（Ｎ,Ｃ）－Ａ－Ｓ－Ｈ以及钙矾石,强度和污染组分的稳定性均有提升,材料低碳经济,具有良好应用前景。     

基于SEM和MIP试验结构性黏土压缩过程中微观孔隙的变化规律

 为探求土体在变形过程中微结构形态的演化规律,对湛江结构性黏土进行室内压缩试验,通过真空冷冻升华干燥法对天然土和压缩后土制样,进行扫描电子显微镜扫描试验和压汞试验,基于灰度计算土的三维孔隙率,分析压缩过程中微观孔隙的变化规律。结果表明,较二值化处理获得的二维孔隙率,三维孔隙率物理意义明确,求取方法简单,有较高准确性。湛江天然黏土孔径为1.0～0.1 μm的小孔隙组占优,其孔隙体积占总孔隙体积的73%。压缩过程中,P＞?k前,各孔径组分变化甚微。P＞?k后,随压力的增大,小孔隙含量表现为先增加后降低。各孔隙组对外力的敏感度与孔隙体积含量正相关。由于压汞过程存在“瓶颈”效应,其结果可能会夸大小孔隙的分布密度而低估大孔隙的分布密度。结构性黏土压缩过程中微观结构形态的演化可分为结构微调、结构破损、结构固化3个阶段。该研究有助于深入了解土的变形机制,为结构性土的工程设计提供科学的依据。     

±500kV团林换流站的自主化设计

介绍了荆门—上海直流工程±500kV团林换流站的设计原则,分析总结了团林换流站的设计特点,为高压、特高压直流换流站的设计提供借鉴。     

±500kV穆家换流站设计原则及自主化设计特点

±500 kV呼伦贝尔-辽宁直流输电工程是我国首个采用直流输电技术的煤电基地电力外送工程,同时也是我国首个完全自主研究、设计、制造、建设及调试的±500 kV直流工程.该工程由两端换流站、908 km线路及配套通信工程组成,工程设备国产化率达到100％.介绍了呼伦贝尔—辽宁直流输电工程受端±500 kV穆家换流站的主要设计原则,总结了±500 kV穆家换流站的主要设计特点,并对主要创新点进行了详细分析.通过对穆家换流站的总结,期望对高压直流换流站乃至特高压直流换流站的设计有一定的帮助和借鉴作用.     

±660kV阀厅金具采购技术规范研究

阀厅金具是连接阀厅内电气主设备的金属部件,是确保阀厅安全稳定运行的重要保证之一。高压直流工程的特点决定了阀厅金具的技术条件需要根据阀厅的实际布置和工程条件而提出。依托±660 kV宁东—山东高压直流输电示范工程,结合换流站阀厅金具的用途和功能,提出±660 kV阀厅金具采购技术规范,主要包括阀厅金具的基本使用条件、阀厅金具的一般要求、分类要求、试验要求,可作为阀厅金具的设计、生产、试验的指导性规范,供后续工程借鉴。     

冲击荷载作用下花岗岩残积土的动力损伤与破坏机理

为调查冲击荷载作用下花岗岩残积土的力学行为,开展了不同冲击频率(3～15 Hz)和振幅(100～400 kPa)影响的循环冲击试验,分析冲击荷载引起的超静孔隙水压力和变形的发展规律。结果表明:振幅和频率的影响均存在临界值,振幅与频率超过临界值时,土体损伤强烈会引起强度迅速衰减。低频与超高频冲击下更易产生较高孔压,从而导致有效应力降低进而引起强度下降。根据冲击应力与应变的滞回曲线的形态特征提出了花岗岩残积土冲击动力损伤的3个定量评价参数,并据此提出了3种冲击破坏类型与辨识方法,指出冲击能量耗散引起的结构损伤及塑形变形累积是花岗岩残积土产生冲击破坏的根本原因,其影响程度取决于土的原始结构强度与微观裂隙发育程度,也与冲击模式和应力水平导致的裂隙扩展规律和塑性累积变形大小有关。工程实践中应查明土体在冲击荷载下的临界振幅与临界频率,尽可能避免采用高振幅与低频率及超高频率荷载冲击土体。研究有助于了解冲击荷载的作用规律和土体力学响应,为中国花岗岩风化地层的施工与设计提供科学理论指导。     

干湿循环效应下花岗岩残积土结构损伤的多尺度研究

为了明晰炎热多雨气候对花岗岩残积土结构的损伤特征，对0～8次的干湿循环过程中的原状样开展三轴固结不排水剪切(CU)、计算机层析识别(CT)、核磁共振(NMR)与扫描电子显微镜(SEM)试验，从宏观–细观–微观尺度分析土体的损伤机制。结果表明：干湿循环损伤效应在宏观上表现为强度的衰减，细观上表现为裂隙的发展，微观上表现为颗粒与孔隙结构的演变；有效黏聚力和有效内摩擦角随着循环次数增加呈指数型的衰减规律，但黏聚力的衰减幅度明显更高；细观裂隙的发展过程可以划分为萌发期(0～1次循环)、发展期(2～5次循环)和稳定期(5～8次循环)；孔隙体积分布曲线呈双峰分布，根据孔径大小将孔隙分为4个类别，随着循环次数增加，微孔的体积占比降低，中孔和大孔的体积占比增加；黏土颗粒在干湿循环过程中逐渐疏松，粒间孔隙不断扩张、贯通，形成连通裂隙；在干湿交替过程中，浸水时亲水性黏土矿物发生膨胀，干燥时微观拉应力增加，同时胶结物质分解流失，3种因素共同驱动细观裂隙的扩展和连通，引起结构的疲劳损伤，最终导致宏观力学性能的衰减。该研究成果可为花岗岩残积土力学特性与环境损伤效应的认识提供有益参考。