本文關(guān)鍵詞：GIL輸電管道熱致伸縮與機(jī)械振動(dòng)特性研究

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【摘要】：GIL熱致伸縮與機(jī)械振動(dòng)特性對(duì)其安全運(yùn)行具有重要的影響,目前的研究缺少考慮運(yùn)行環(huán)境、敷設(shè)方式等影響因素時(shí)GIL熱伸縮與機(jī)械振動(dòng)特性的定量分析,無(wú)法清晰準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)了解GIL熱伸縮與機(jī)械振動(dòng)特性的作用機(jī)理及其規(guī)律,導(dǎo)致GIL廠(chǎng)家熱補(bǔ)償及抗震設(shè)計(jì)缺少理論基礎(chǔ)及技術(shù)支撐,為GIL安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)隱患,限制了其應(yīng)用與發(fā)展。因此開(kāi)展GIL熱致伸縮與機(jī)械振動(dòng)特性研究對(duì)GIL設(shè)計(jì)與安全可靠運(yùn)行具有重要意義。本文重點(diǎn)對(duì)GIL熱致伸縮特性開(kāi)展仿真和實(shí)驗(yàn)研究,首先以工程實(shí)際中GIL為原型,建立GIL熱-流體-力場(chǎng)多場(chǎng)耦合計(jì)算的三維模型,進(jìn)行GIL熱致伸縮特性數(shù)值分析計(jì)算研究；然后利用由126kV GIL單元、大電流發(fā)生器、應(yīng)變解調(diào)儀、應(yīng)變傳感器搭建GIL熱伸縮測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái),開(kāi)展GIL熱致伸縮特性實(shí)驗(yàn),通過(guò)仿真數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析研究GIL熱致伸縮特性。研究結(jié)果表明,GIL熱致伸縮特性與運(yùn)行電流、管道壓強(qiáng)具有近似的正相關(guān)關(guān)系,與環(huán)境溫度近似呈正比；同時(shí)可以通過(guò)滑動(dòng)支柱和滑動(dòng)支撐的合理配置補(bǔ)償GIL導(dǎo)體和外殼間的相對(duì)熱位移,提高GIL熱補(bǔ)償方案的經(jīng)濟(jì)性和合理性。針對(duì)GIL機(jī)械振動(dòng)特性,采用有限元分析方法,根據(jù)國(guó)家抗震規(guī)范,進(jìn)行GIL模態(tài)分析和反應(yīng)譜分析,獲得GIL的機(jī)械振動(dòng)特性。研究結(jié)果表明,地震激勵(lì)方向會(huì)影響GIL地震響應(yīng),為提高抗震能力應(yīng)避免GIL敷設(shè)方向與該地區(qū)易發(fā)地震波傳播方向相一致；同時(shí)絕緣子和導(dǎo)體是GIL地震響應(yīng)中的薄弱部位,它們結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)變化可顯著影響GIL的抗震能力,在滿(mǎn)足電氣特性的前提下,合理選擇絕緣子和導(dǎo)體參數(shù)有利于提高GIL的整體抗震能力。通過(guò)對(duì)GIL熱致伸縮與機(jī)械振動(dòng)特性開(kāi)展實(shí)驗(yàn)、建模和仿真研究,獲得了相關(guān)結(jié)論與規(guī)律,為GIL結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐,并為后續(xù)的進(jìn)一步深化研究打下基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM75

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