支柱绝缘子互连体系地震易损性分析

为了评估支柱绝缘子互连体系的抗震可靠性,需要考虑地震动输入波形和输入方向的随机性。通过讨论有限元建模与分析方法,运用概率地震易损性分析理论,得到了典型的支柱绝缘子互连体系在不同强度和不同输入方向的地震下损伤的概率。结果表明：该支柱绝缘子互连体系在八度大震下失效的概率为16.2%,对应输入方向为横向。以失效概率为评价指标的易损性分析方法,统一了电气设备抗震性能评价指标,为变电站的整体抗震可靠度评价打下了基础。     

特高压高压并联电抗器回路抗震性能优化研究

通过数值分析手段,建立了特高压高压并联电抗器回路数值模型,运用反应谱分析方法,针对特高压回路系统各参数对设备抗震性能的影响进行综合研究,分析了支架刚度、设备间距及设备间连接管母壁厚等参数对回路中设备抗震性能的影响,寻求有利于提高特高压电气设备抗震性能的回路系统各参数的最佳范围。提出了频率不低于7Hz的电气设备支架设计原则。研究结果还表明,设备间距变化主要影响设备位移和金具与端子竖向受力,在满足电气设备工艺要求的前提下,回路中设备间距在5~9m时有利于提高设备的抗震性能。连接管母壁厚由10mm变为8mm后,对回路中设备的应力影响小于4%,影响程度相对较小,说明此两种型号的管母对设备地震响应的改变不起控制作用,宜根据实际工程需要选择合适的管母型号。     

不同地形地质条件下岩质边坡的场地效应初步确定

为有效减轻变电站等输电设施震害,保障输电工程的安全,选定了具有代表性的4个岩质边坡作为本文的研究对象,开展了不同岩性、地形、地质的地震动传播特性研究,初步确定了不同地形地质条件下边坡放大系数,并与《建筑物抗震设计规范》进行了对比。得到以下结论：对均质和非均质成层类型边坡,其放大系数大小排序基本为：上软下硬>软岩>中硬岩>上中硬下硬>硬岩;对于覆盖土层岩质边坡,不同厚度的土层对放大系数影响很大,与均质边坡完全不同;软弱夹层岩质边坡的放大系数与均质岩质边坡基本一致,只是前者大于后者,差值都在0.1之内,说明当软弱夹层的厚度比较小时,软弱夹层对放大系数的影响与坡高、坡度、岩性无关;不同的夹层厚度对边坡的放大系数影响基本上呈半正弦形式;通过分析坡顶和坡脚的傅里叶谱,发现高边坡具有明显的放大效应,而低边坡却不明显;软岩的傅里叶幅值明显大于中硬岩和硬岩情况,而硬岩和中硬岩则基本相同,因此从频谱特性上也可以说明岩性不同,场地效应也不同,且坡高越大,这种区别就更加明显;在中低高度(80m以下),傅里叶幅值几乎随坡度保持不变,且在此高度范围缓倾边坡的最大幅值基本相同,而对于高边坡,则会有所不同,坡度越陡,幅值越大,基本成线性增大趋势;对于非均质成层的边坡,坡高不同,傅里叶谱不相同,主频段也不相同;软弱夹层岩质边坡的傅里叶谱基本与相对应的均质边坡的傅里叶谱相同,无关坡高的影响,不同夹层厚度的傅里叶谱基本一致,说明夹层厚度对傅里叶谱的影响不大。与规范的放大系数相比,软岩类型均质边坡基本与其相同,而对于中硬岩、硬岩和上中硬下硬等类型边坡则都小于规范值,随着坡高及坡度的增加,计算值与规范值的差距则在逐渐增加,表明规范对坡高和坡度的规定限制得比较小,应扩大对坡高、坡度的规定。该研究可以为变电站工程设计提供技术支持。     

高压断路器抗震能力分析及抗震减震措施

高压断路器是电力系统中发挥重要作用的关键电气设备之一,但抗震能力较为薄弱。笔者对汶川地震中部分变电站断路器的震害进行了分析,另外,分析了振动台抗震试验中不同地震输入下SF6断路器的加速度和应变响应。分析表明,地震烈度在Ⅶ度以上地区的断路器主要有4种典型的震害型式,损坏较为严重,有必要采取有效的抗震措施提高断路器的抗震能力。除了采用传统抗震技术提高断路器抗震能力外,隔震减震技术也是一种有效的方式,该技术具有减震机理清晰,减震效果明显的优势。结合断路器的结构特点,提出了适用的3种有效的隔震减震技术方案,为今后开展断路器等电气设备的抗震设计与加固改造提供参考。     

三控制型核心筒悬挂结构振动台试验研究

提出了三控制型核心筒悬挂结构体系．进行了1:10的三控制型核心筒悬挂结构模型的模拟地震振动台试验研究．通过试验分析了该结构在3种地震波激励作用下的结构动力特性和地震反应,并利用结构分析软件SAP2000进行了结构的线性和非线性时程分析,计算结果与试验结果吻合较好,该结构具有良好的减震性能．     

1000kV特高压交流电气设备抗震研究进展与展望

为提高特高压交流电气设备的地震安全性,对电气设备的抗震研究进行了归纳、分析及展望。结果表明:应以50 a超越概率2%的地震作为设防标准;明确了包络I0-III类场地特征周期的抗震设计标准反应谱,该谱由4部分组成,包括0~0.03 s区间的刚性段、0.03~0.1 s的直线上升段、0.1~0.9 s的共振平台段、0.9~6.0 s的曲线下降段;明确了抗震试验技术,包括包络特高压抗震标准反应谱的试验波、地震动激励输入方向、输入输出的容差控制、支架动力放大效应、基于安全系数的试验结果判定准则;提出了抗震性能计算分析方法,包括数值模型的建立、抗震计算、荷载组合方式及抗震性能评判;开发了阻尼减震技术,通过在设备及设备支架之间布置耗能阻尼器,达到了良好的减震效果。未来需要进一步研究的内容为:特高压主变设备抗震研究、互连设备抗震优化设计、复合设备抗震性能及抗震评估方法、特高压变电站整体抗震性能等。     

特高压电气设备抗震试验共振拍波适用性及合理地震动输入研究

为研究地震动输入共振拍波的频率与特高压电气设备频率不一致时对设备抗震性能评估结果产生的影响,通过理论分析与数值仿真,分析了共振拍波在特高压电气设备抗震试验中的局限性和不足之处。研究结果表明,特高压电气设备在地震作用下具有较强的非线性特征,试验过程中设备基频变化比较明显,选用共振拍波已不能达到与设备共振的目的。结合特高压电气设备的特点,提出了适用于特高压电气设备抗震试验的地震加速度反应谱,该反应谱的地震动力放大系数为2.5、特征周期为0.9 s,具有广泛的场地包络性,研究成果为特高压电气设备的抗震试验提供了依据。     

硬管母线连接的1000kV复合外套避雷器和互感器地震模拟振动台试验研究

为研究地震作用下硬管母线连接的特高压复合外套电气设备的地震效应,依据特高压电气设备抗震试验方法进行了硬管母线连接的1000 kV复合外套避雷器和互感器组成的互连结构体系的地震模拟振动台试验.通过白噪声扫频及标准时程波地震试验,测定了设备的自振频率以及关键部位的应变、加速度响应.试验结果表明:互连结构体系沿管母轴线方向的...     

Al含量对变形铅室温再结晶行为的影响

利用万能试验机(UTM)和冷场发射扫描电镜(SEM)研究不同铝含量对铅合金室温再结晶行为的影响.结果发现,Al元素的添加能有效提高铅合金的力学性能并影响其再结晶行为.当添加0.05 %的Al时,铅合金的再结晶及晶粒长大行为受到明显抑制,抗拉强度由13.2 MPa升高至17.9 MPa,随着进一步增加Al含量至0.10 %,这种抑制行为逐渐减弱,而合金的强度也由17.9 MPa降低至15.5 MPa.      

特高压杆塔基地加荷塔设计参数的选择

特高压杆塔试验基地加荷塔是铁塔真型试验的主要承力系统之一,加荷塔的试验能力需要满足1 000 kV特高压交流同塔双回、±1 000 kV特高压直流单回与±800 kV特高压直流双回等输电线路铁塔真型试验的需求。为此,加荷塔的设计参数选择至关重要。根据收集到的特高压铁塔设计资料,兼顾特高压输电线路远期的发展,确定了特高压杆塔试验基地3 基加荷塔的高度、宽度与加荷点数等参数。多基特高压杆塔真型试验的顺利完成,印证了加荷塔设计参数选择的合理性。