220kV断路器抗震性能地震模拟振动台试验

在汶川大地震中,变电站的大量电气设备受到了破坏.作为变电站的一种主要设备,断路器的抗震性能需要进行研究.根据地震中断路器的实际破坏情况,采用220 kV单极瓷柱式断路器的足尺寸真型试件进行了地震模拟振动台试验研究.通过测定其在不同地面运动输入作用下设备关键部位的加速度、位移、应变等主要参数,研究了此断路器设备结构的动力...     

1100kV柱式断路器地震模拟振动台抗震试验研究

地震模拟振动台抗震试验是电气设备抗震设计及验证的重要手段之一。以1 100 kV全复合套管柱式断路器为研究对象,依据特高压电气设备抗震试验方法对是否带拉筋或减震器等4种状态开展了地震模拟振动台试验。通过输入白噪声及标准时程波地震试验,可得到断路器的自振频率及关键部位的加速度、应变响应。对比分析4种不同状态下断路器的地震响应特点,掌握了拉筋和减震器对断路器动力特性、抗震性能影响的机理。结果表明:地震作用下4种不同状态下的断路器的最大应变都发生在支架顶部和复合套管根部;断路器地震响应复杂且呈现非线性特性。地震作用下设置拉筋、安装减震器均能有效提升断路器的抗震能力。     

钢框架静力弹塑性分析的试验研究

由于采用动力时程分析方法对结构的设计和现有结构性能进行评价有很多不便从而使应用受到限制。本文结合基于性能的抗震设计理论和方法，运用静力弹塑性分析方法对一个三层钢结构框架进行了计算分析，并与此钢结构框架的振动台试验结果进行了对比。讨论了框架的破坏模式和抗推覆性能。     

1 000kV输电铁塔抗震设计及振动台试验研究

为研究特高压输电塔的抗震性能,以1 000kV“皖电东送”淮南-上海输变电工程同塔双回路SZ272P钢管塔和晋东南-南阳-荆门输电线路酒杯型ZBS1角钢直线塔为原型,依据相似理论进行分析,设计并制作缩尺振动台试验模型,分别进行单塔、单塔挂质量块和塔线耦联体系地震模拟振动台试验,验证了1 000kV钢管和角钢模型塔在8度罕遇地震作用下的抗震性能,提出了抗震设计改进建议。     

特高压变电站内110 kV电容器组模型地震模拟振动台试验

为明确110 k V电容器组地震响应规律,提高特高压变电站的地震安全性,首次对特高压变电站内110 k V电容器组模型进行地震模拟振动台试验研究。通过振动台试验的方式,测定电容器组模型的动力特性及地震作用下关键部位的加速度、位移、应变等参数。试验结果显示,试件两水平向1阶频率分别为2.69 Hz、3.39 Hz,处于地震动卓越频率段;试件结构对地震加速度有放大作用,且放大作用与高度呈非线性关系;在目标峰值加速度为0.2g(g=9.8 m/s2)的地震波作用下,试件最大应变出现在底部绝缘子根部,计算得到最大应力为25.10 MPa,低于绝缘子破坏应力。该研究明确110 k V电容器组具有较高地震易损性,抗震关键部位为底部支柱绝缘子,为该类设备的抗震性能研究提供了数据支撑。     

500kV避雷器抗震性能振动台试验研究

通过500 kV避雷器设备的振动台抗震试验,研究标准时程波对避雷器设备抗震性能评估的适用性。抗震试验过程中进行单向输入和双向输入,输入波形包括人工标准时程波、EL Centro地震波、Taft地震波和共振拍波。试验结果表明,在相同地震等级的上述4种地震波的作用下,标准时程波激励下的设备根部应力最大。由于标准时程波对应反应谱卓越频率段较平缓,对于不同设备的试验结果差异相对较小,因此标准时程波适用于500 kV避雷器的抗震性能评估。双向激励与单向激励试验结果对比表明,对于双向轴对称结构进行抗震性能评估时可以仅进行单向激励振动台试验。     

1100 kV特高压套管地震模拟振动台试验

特高压套管具有较高的地震易损性,是变压器整体结构抗震性能的薄弱环节,其抗震能力直接影响着特高压变电站整体的抗震设防水准。该研究对1支1 100 k V特高压套管进行地震模拟振动台试验,通过输入白噪声随机波和人工标准时程波,测定套管的动力特性和关键部位的应变、加速度等地震响应。试验结果显示,套管瓷件部分最大应力低于瓷质材料破坏值,但套管金属部位安装法兰发生破坏,不满足设计基本地震加速度为3 m/s2的抗震设防要求。试验结果表明:在重视瓷件部分抗震性能的同时,应采取构造连接措施提高套管金属部件的刚度,从而提高设备整体的抗震性能,保证变电站抗震安全。     

大型火电厂主厂房框排架结构静力弹塑性地震反应分析

钢筋混凝土框排架结构是我国火电厂主厂房最常用的结构型式之一,由于工艺布置要求,主厂房质量、刚度分布不均匀,结构抗震性能的研究尤为必要。文章运用基于结构性能的抗震设计方法,对大型火电厂框排架结构进行静力弹塑性地震反应分析,研究该类结构的整体抗震能力和破坏过程。结果表明,主厂房框排架结构在7度罕遇地震作用下能满足变形要求,但结构存在较多的薄弱环节,在设计时应引起高度重视。     

550 kV油纸电容式套管抗震性能的研究

为研究550 kV油纸电容式套管的抗震性能,文中首先利用静力分析及反应谱分析对其进行了抗震强度计算;其次对550 kV油纸电容式套管进行了振动台试验,测试其地震响应。最后将抗震计算的结果与振动台试验的数据相结合,对套管的抗震性能进行评估,验证了套管抗震计算的有效性。结果表明,该套管可以满足0.3 g加速度的抗震要求,具有足够的安全裕度。文中同时分析了该套管在更高抗震烈度区域的适用性,讨论了通过增加瓷件厚度提高套管抗震性能的方法。     

110 kV电流互感器振动台试验研究北大核心CSCD

电流互感器是变电站系统中的重要设备之一,在地震中往往容易遭受损坏,其中瓷套管根部断裂是电流互感器破坏的典型特征。目前,学者多采用数值模拟方法分析电流互感器的抗震性能,试验研究开展较少,且很少直接考虑支架的动力放大效应。文中考虑安装支架的动力影响对110 kV电流互感器进行振动台试验研究,测定了设备的自振频率和阻尼比,获得了设备关键部位的加速度和应变响应,基于试验结果进一步建立了电流互感器的地震易损性模型。研究结果表明,电流互感器的抗震性能较强,在1.0g地震输入下可保证结构完好。     

220kV高压SF6电流互感器抗震性能分析

对220kV高压SF6电流互感器抗震性能进行了计算分析，建立了抗震分析的振动模型。利用震型分解反应谱法进行了抗震性能计算，得到了不同地震条件下的地震作用，并将计算结果进行图形化处理，为高压SF6电流互感器的进一步开发研制提供了理论依据和设计基础。     

发电厂汽动给水泵弹簧基础的试验研究

以玉环电厂为例,对汽动给水泵弹簧基础进行了试验研究。三菱公司给水泵汽轮机为布置1根蒸汽管路,在基础的排汽口上开了一个斜切口,对基础台板的强度与刚度造成了极大的损伤,因而根据动力分析与静力分析设计了基础台板的补强结构,并在投产后进行了振动实测与特性分析,提出了建议。     

溪洛渡拱坝模态参数识别

随着一系列高拱坝在西南地区兴建,坝体的健康状况及其真实的抗震性能成为近年来研究的热点。模态参数反映坝体结构的动态特性,可用于评估坝体的健康状况及更新坝体抗震分析有限元模型。本文基于永善县两次地震记录和环境激励数据,分别采用带外源输入的自回归（ARX）模型、随机子空间法（SSI）和频域分解法（FDD）,识别溪洛渡拱坝的模态参数。结果显示,在相同工况下,不同算法识别结果的差异较小;当水位一致时,基于环境激励数据识别结果与基于地震记录识别结果基本一致,当库水水位从566 m变化到598 m时,坝体第一阶自振频率从1.63 Hz减小到1.51 Hz;地震前后识别结果基本一致,表明溪洛渡拱坝在经历两次地震作用后,坝体振动特性不变,坝体处于正常运行状态。     

输电铁塔强震抗灾能力分析

为评价输电铁塔在强震作用下的抗灾能力,以实际地震记录作为地震输入,采用直接动力法分析了1基500 kV双回路典型铁塔在地震作用下的承载能力。分析结果表明：在基本设防烈度下,典型杆塔的地震作用荷载效应一般低于非地震作用的荷载效应,具有较好的抗震能力;在强震情况下,地震作用的荷载效应超出了杆塔的承载和变形能力。对于大跨越等抗灾能力要求很高的输电线路杆塔,建议设置更高的抗震设防目标,考虑强震作用下抗震性能设计;同时,对于横担悬臂较长的杆塔,抗震验算时应考虑竖向地震作用的影响。     

渡槽结构地震反应分析

本文简述某渡槽工程结构布置，结合抗震设计对计算条件、工况进行了分析，采用动力有限元法程序对该渡槽结构进行了计算。结果表明，渡槽内是否有水，以及部分槽道有水对结构整体的动位移均有一定影响。其中，中槽有水比边槽有水所产生的位移大，且位移分布复杂；河道是否有水对结构位移也有一定的影响。所有结论为渡槽结构的抗震设计提供了依据。     

东海大桥海上风电场风机地基基础特性及设计

东海大桥海上风电场是亚洲第一座大型海上风电场,其风机基础同时具有海洋结构工程、高耸结构基础、动力设备基础和复杂软土地基基础四种显著工程特性,地基基础设计成为该工程的关键技术难题之一。介绍了该工程风机地基基础设计内容,重点分析了海上风机地基基础特点及海上风机基础与地基非线性动力相互作用、风机—塔架—地基—基础系统动力模拟分析、基础结构疲劳分析等设计技术关键。     

输电线路装配式基础应用研究

装配式基础作为输电线路全过程机械化施工体系中的一种杆塔基础型式,其结构单件重量轻、现场组装方便,已在线路工程的沙漠及冻土地区得到应用,但有其局限性,尚未开展过装配式基础全面调研分析。通过国内外资料调研、电力行业应用分析、灾后快速抢修中的应用及真型试验等研究,全面梳理装配式基础在输电线路应用中存在的技术问题,并提出优化分析建议,为其广泛的推广应用提供技术参考。     

汽轮发电机基座动力特性分析研究

应用有限元和模态分析理论对电厂600MW汽轮发电机基座进行了有限元分析优化,采用激振法对1/10模型进行了空间整体模态测试分析,对实际原型基座进行了各工况的动力测试,并对各阶段的动力特性进行了比较分析,表明理论分析模型的可行性。     

风力发电机高塔系统的自振特性及参数分析

为研究风力发电机高塔系统抗风、抗震等动力问题,基于有限元法对某12 MW风力发电机进行了模态分析,研究了各阶模态振型特性,并通过改变塔架高度、厚度以及叶片长度等尺寸变量,讨论各尺寸变量对风力发电机高塔系统自振特性的影响。对多组数值模拟工况结果进行函数拟合,得到置信度较高的拟合公式,确定了各尺寸变量与风机高塔系统自振频率的函数关系。研究结果可为风力发电机高塔系统结构动力分析提供理论依据,并对工程实践有一定借鉴意义。     

升、阻力混合型垂直轴风力机结构与性能的分析

介绍了升、阻力混合型垂直轴风力机的结构。通过对升、阻力混合型垂直轴风力机的性能测试及结构分析,提出此种风力机设计、制造时的要点。