管母线连接支柱类设备耦联体系抗震性能理论分析及试验研究北大核心CSCD

支柱类设备是变电站中的一类重要设备,具有高度大、结构柔、重心高的结构特点,通常通过母线与其他设备连接构成回路。震害资料表明,这类设备的地震易损性极高,地震作用下设备根部断裂及移位是造成变电站停运甚至电力中断的重要原因。为保障特高压变电站的稳定运行,支柱类设备及其耦联体系的抗震研究是电力设备抗震的重要部分。文中首先根据某特高压复合支柱绝缘子的结构组成参数建立了可用于支柱类设备的单体变截面梁模型和耦联体系线性弹簧模型,然后通过足尺±800 kV复合支柱绝缘子单体及管母线耦联体系的振动台试验对模型进行验证,最后基于对理论模型的参数分析,给出了文中建议的特高压支柱类设备管母线耦联体系抗震设计方法。     

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。     

特高压输电塔结构动力分析及风振响应研究

特高压输电铁塔具有高度高、体系柔、对水平风荷载敏感的特点。以1000 kV特高压工程实例为研究对象,对输电铁塔进行了自振特性分析,验证了结构布置的合理性,利用随机振动线性滤波器理论模拟生成脉动风荷载,以求出风振系数,并将求出的结果与当前规范计算值进行对比。通过对比可知当前规范计算值无法准确反映输电铁塔的结构特点。将按照不同方法求得的风振系数代入有限元模型进行静力求解,并将得出的主材内力进行对比分析后,提出利用GB5 009—2012《建筑结构荷载规范》求得的风振系数对特高压输电铁塔进行设计计算较为合理、安全。     

风振响应下塔-线体系的动力特性分析

为研究输电塔结构在风振响应下的影响,利用Kaimal风速谱通过谐波叠加法进行脉动风模拟,对3种不同风速下输电塔及塔-线体系进行动力特性分析。研究表明,单塔和塔-线体系的动力响应均随风速和高度的增加而愈加强烈,且X向大于Y向,考虑导线的体系较普通单塔的响应大,表现出导线和杆塔具有耦合性,使得塔-线体系的动力响应明显增强,所以在结构设计中应对导线予以考虑。     

35kV变电站支柱绝缘子防污闪研究

变电站支柱绝缘子的合理选型可有效防止污闪。分析了配电网变电站支柱绝缘子污闪事故原因,提出了解决绝缘子污闪的方法是避免配电网变电站室内环境污湿和有效提高绝缘子的爬电比距。对7种支柱绝缘子进行了防污闪能力的选型研究,并根据研究结果选取了最优型号。     

中小跨度预应力柔性光伏支架风振响应分析及风振系数取值研究

基于Davenport谱,利用AR法对中小跨度柔性支架进行了风振响应及风振系数取值分析。通过改变主索预紧力、风速大小、索直径等参数,得到中小跨度柔性支架的位移、索拉力风振响应规律,并利用等效力法计算出结构的风振系数。研究结果表明：增大索预紧力对结构位移风振响应的影响较小,但可以减小索拉力的风振响应,在设计时,建议按索拉力为指标计算索的风振系数;风速变化对柔性支架结构的风振响应影响呈波动变化趋势,在计算风振系数时应考虑各风速下的结构风振响应波动变化范围;常用索范围内的索直径变化对柔性支架结构风振响应的影响较小;各风速下的平均风振系数随预紧力增大而减小,以此拟合出中小跨度柔性支架风振系数计算公式。     

363 kV真空断路器支柱绝缘子模态及地震响应谱分析

当地震波的振动频率接近电力设备支柱绝缘子的固有振动频率时,可引发共振现象而导致设备损坏。针对363 kV真空断路器支柱绝缘子建立了有限元模型,对支柱绝缘子进行地震响应谱分析,可为支柱绝缘子结构的设计提供参考。首先对支柱绝缘子进行结构静力学分析,计算支柱绝缘子自身应力分布;其次进行有预应力模态仿真分析,计算出支柱绝缘子1-10阶振型对应的模态频率;最后在计算出各阶模态频率的基础之上,对断路器支柱绝缘子进行了地震响应谱分析,在x+y方向施加EI Centro波加速度频谱,计算出支柱绝缘子的最大应力分布和沿各坐标轴方向的最大形变位移。     

变电站辅助设备监控发展综述

变电站是电网系统中一个重要的环节,辅助设备是辅助变电站安全运行的现场传感及控制设备,辅助设备监控对变电站的安全运行有着重要作用.现阶段关于变电站一次设备的监控系统已逐步实现标准化,关于辅助设备的监控还在不断发展中,为此主要从辅助设备的五个方面介绍辅助设备监控的发展状况.     

管母连接±800 kV复合支柱绝缘子的抗震性能分析及试验研究

为研究特高压复合支柱绝缘子的抗震性能及管母连接设备地震响应的简化计算方法,对复合支柱绝缘子单体及耦联体系进行了振动台试验,测量绝缘子关键位置的加速度和根部应变,并得到绝缘子顶部位移。结果显示:试验中的复合支柱绝缘子最大应力小于容许应力,满足抗震性能要求。在相同地震输入下,耦联体系中支架的加速度峰值放大系数、顶部位移和根部应变响应相比于支柱绝缘子单体均有所降低。管母连接对于设备的约束作用可简化为线性弹簧,当设备相同或动力特性相近时,耦联体系中的设备响应可采用单体设备的动力响应进行计算校核,且此时的计算结果偏于安全。     

海岛大跨越输电塔线体系风振响应及风振系数北大核心CSCD

以2020年"黑格比"台风中倒塔的海岛大跨越塔线体系为研究对象,分析了"黑格比"台风对洞头海岛电网的影响,采用Ansys建立了裸塔及塔线体系的有限元模型,分析了裸塔和塔线体系的动力特性。其次,结合现有规范开展了输电塔线体系风荷载静力加载及脉动风速时程拟合方法研究,分别开展了0°、90°等风向角下静力分析和动力时程分析,得到了裸塔、塔线体系中输电塔位移、主材应力静载响应和风振响应,不仅对比分析了裸塔、塔线体系输电塔的风荷载静载效应与考虑脉动风的风振响应,还对比了不同风向角对输电塔风载效应的影响。此外,还采用频域分析方法开展了输电塔风载效应的功率谱分析,进一步揭示了脉动风的荷载效应及导地线的耦合效应。最后,基于输电塔位移响应开展了裸塔、塔线体系输电塔的位移风振系数分析。研究及其相关结论对今后开展输电塔抗风设计、加固具有重要的参考价值。     

干字型输电塔线体系风致响应研究

研究了干字型输电塔线体系的风致响应问题。首先基于杆系有限元理论建立了输电塔线体系的三维有限元模型,该模型考虑了输电塔和输电导线的动力耦合效应。基于随机振动理论模拟了输电塔线体系的多维脉动风荷载,并形成总风荷载时程。分析了输电塔线体系在强风作用下的风致响应,为输电杆塔的抗风防灾提供参考。     

风力机风振背景、共振响应特性及耦合项分析

基于已提出的可考虑结构共振模态之间、背景与共振模态之间耦合效应的风振计算方法“一致耦合法”,对某兆瓦级大型风力机系统进行风振反应分析。首先建立风轮-机舱-塔体一体化有限元模型,获取并分析系统动力特性;然后采用谐波叠加法和改进的叶素动量理论,模拟考虑相干和旋转效应的风轮-塔架脉动风场;最后进行风力机塔轮系统结构的风振动力反应计算。通过与全模态精确解的对比探讨,揭示了风力发电塔轮系统风振背景、共振响应分布特性,以及模态间耦合效应的作用机理,并给出了风力机塔轮系统风振系数的建议取值,为兆瓦级风力机系统的抗风设计提供科学依据。     

新旧荷载规范对输电塔风振的影响

为分析新荷载规范关于风荷载方面的修订对输电塔结构风振的影响,采用线性滤波法并考虑空间相关性对某一特高压输电塔的风速时程进行数值模拟.采用有限元法分析输电塔的动力特性,对比了由于新荷载规范湍流度的提高对输电塔结构位移响应和加速度响应的影响.根据模拟结果按定义式计算结构的风振系数,并同新旧荷载规范中的风振系数计算表达式计算的结果进行对比.结果表明,由于新荷载规范对10 m高度名义湍流度和峰值因子有较大提高,而钢结构的阻尼比不变,在新规范规定下结构的风振响应增大20％左右,而风振系数在各高度处均有不同程度的提高.     

基于风压谱拟合的电厂大跨度屋盖风振特性频域分析

大跨度屋盖结构属于风敏感结构,风与结构的相互作用十分复杂,风荷载常常是设计的主要控制荷载之一.以某电厂大跨度屋盖为研究背景,获得了结构的自振动力特性.基于风压谱拟合和风压时程本征正交分解（proper orthogonal decomposition,POD）重构原理,提出了一种修正的频域法,该法直接采用风洞试验得到的风压数据建立屋盖整体风压模型,通过快速傅里叶变换（fast fourier transform,FFT）转化为风压谱,在精确拟合屋盖计算点风压功率谱的基础上,获得屋盖结构的风致响应,同时推导了屋盖无量纲风压谱的表达公式.研究了结构位移均方根值和加速度均方根值的分布特点,同时得出了屋盖的风振系数分布特点.研究结果表明修正频域法抛弃了准定常假设,计算结果具有较高精度,可以作为大跨度屋盖结构抗风设计的参考.     

输电线路风荷载耦联机制的气弹性风洞试验研究

强风作用下输电线路的风致破坏时有发生.塔–线耦联体系的风振响应已成为输电线路风致灾变研究的关键问题.该文通过输电塔–线体系完全气弹模型风洞试验,开展了输电线路风荷载耦联机制的研究,从响应的统计特性、功率谱分布以及风振系数等方面出发,对比分析了单塔及塔–线体系在不同风向角和风速下的风振响应的变化规律.试验结果表明:塔–线...     

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。     

大风对直接空冷机组的影响及对策

直接空冷机组的节水效果明显，但也存一些运行方面的问题。尤其是在高温环境下空冷岛受到大风袭击时，其冷却性能会大幅下降，甚至会发生因背压高保护动作跳机的危险。本文对空冷岛在高温环境下受大风袭击时的现象及原因进行了分析，并提出对策及反事故措施。     

1000kV变电构架风振系数的计算

基于准定常理论以及Davenport谱计算1 000kV三跨变电构架风振系数,并与按照规范方法计算得到的风振系数进行比较。计算结果表明:1 000kV三跨变电构架风振系数较单塔有不同程度的增大;根据规范所得风振系数总体来说对于边塔偏于保守,而对于中塔偏于危险。计算结果在工程设计中需要引起注意。