層間鉸接懸掛式換流閥塔的地震響應分析
發(fā)布時間:2021-08-09 01:52
為了研究層間鉸接懸掛式換流閥塔在高烈度地震作用下的抗震性能,以某±800 kV特高壓換流站的高端閥廳和閥塔為研究對象,創(chuàng)建有限元模型進行動力分析,對比了層間鉸接與層間剛接換流閥的地震響應,提出閥塔豎向地震響應的簡化計算模型并輸入大量不同場地類型的地震動進行計算與統(tǒng)計分析。結(jié)果表明,相比于層間剛接的連接方式,層間鉸接可以減小閥塔懸吊絕緣子的軸向拉力,但會增大閥塔頂部水平加速度響應。懸吊絕緣子的軸向拉力在地震作用下明顯增大,并且在某些工況下會產(chǎn)生壓力,閥塔的"搖擺"現(xiàn)象導致絕緣子受壓不同步。懸吊絕緣子為細長構(gòu)件,在進行抗震設計時有必要對其進行受壓失穩(wěn)驗算,利用簡化模型可以快速計算閥塔的豎向地震響應。
【文章來源】:高壓電器. 2020,56(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
換流站閥廳結(jié)構(gòu)平面布置圖
圖1 換流站閥廳結(jié)構(gòu)平面布置圖換流閥塔總質(zhì)量為13 t,由上下兩層屏蔽罩和6層電氣設備構(gòu)成。在換流閥廳鋼屋架下弦設有縱向閥塔鋼吊架,單個換流閥通過5根玻璃鋼絕緣子懸吊于縱向吊架上,直徑24 mm,閥塔尺寸以及頂部懸吊點分布見圖3。懸吊絕緣子與閥塔和閥廳之間以及閥塔各閥層之間均采用吊環(huán)鉸接的連接方式,見圖4。文中采用的建模原型閥廳中金具吊環(huán)的間距d為30 mm,遠小于懸吊絕緣子的豎向長度。
建模時,閥廳結(jié)構(gòu)的鋼構(gòu)件全部使用B31梁單元來模擬。主要考慮到B31梁單元采用線性插值,并且考慮了軸向變形,適用于模擬閥廳的鋼梁與鋼柱等構(gòu)件。閥塔模型共分為6組,每組閥塔的6層換流設備及上下2層屏蔽罩均采用S4R殼單元模擬。層與層之間由絕緣子鉸接連接,采用B31梁單元。閥廳與閥塔之間由豎向懸吊絕緣子鉸接,考慮到懸吊絕緣子為細長構(gòu)件,承受壓力時可能會屈曲失穩(wěn),故此處采用非線性彈簧模擬。圖4 懸吊絕緣子連接方式
【參考文獻】:
期刊論文
[1]±800 kV特高壓換流閥塔——廳整體抗震性能分析[J]. 徐俊鑫,謝強,楊振宇,卓然,胡蓉,孫幫新. 高壓電器. 2020(01)
[2]特高壓新松換流站直流場設備抗震設計及能力考核[J]. 孫幫新,曹枚根. 高壓電器. 2018(12)
[3]特高壓直流換流閥減振控制技術(shù)及地震響應分析[J]. 楊振宇,謝強,何暢,卓然. 中國電機工程學報. 2017(23)
[4]有限元分析在特高壓換流閥塔結(jié)構(gòu)抗震設計中的應用[J]. 于海波,劉彬. 高壓電器. 2016(08)
[5]?800kV特高壓直流換流閥地震響應分析[J]. 楊振宇,謝強,何暢,馬國梁. 中國電機工程學報. 2016(07)
[6]大型換流站閥廳結(jié)構(gòu)地震響應彈塑性分析[J]. 韋文兵,吳軼,蔡健,楊春,唐冬,陳寅. 地震工程與工程振動. 2011(05)
[7]隔震懸掛結(jié)構(gòu)體系的單質(zhì)點等效動力計算模型[J]. 王學慶. 地震工程與工程振動. 2011(02)
[8]閥廳主體結(jié)構(gòu)和懸吊閥的地震反應分析[J]. 焦勇,黃紅,沈林. 武漢大學學報(工學版). 2010(S1)
[9]換流站閥廳結(jié)構(gòu)設計動力系數(shù)研究[J]. 錢鵬,王建,周建龍. 建筑結(jié)構(gòu). 2009(S1)
[10]換流站閥廳懸吊閥地震作用研究[J]. 劉宗輝,朱海華,葉盛. 電力建設. 2009(04)
碩士論文
[1]地震作用下帶電力設備大型換流站閥廳結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究[D]. 吳嘉欣.廣州大學 2012
本文編號:3331123
【文章來源】:高壓電器. 2020,56(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
換流站閥廳結(jié)構(gòu)平面布置圖
圖1 換流站閥廳結(jié)構(gòu)平面布置圖換流閥塔總質(zhì)量為13 t,由上下兩層屏蔽罩和6層電氣設備構(gòu)成。在換流閥廳鋼屋架下弦設有縱向閥塔鋼吊架,單個換流閥通過5根玻璃鋼絕緣子懸吊于縱向吊架上,直徑24 mm,閥塔尺寸以及頂部懸吊點分布見圖3。懸吊絕緣子與閥塔和閥廳之間以及閥塔各閥層之間均采用吊環(huán)鉸接的連接方式,見圖4。文中采用的建模原型閥廳中金具吊環(huán)的間距d為30 mm,遠小于懸吊絕緣子的豎向長度。
建模時,閥廳結(jié)構(gòu)的鋼構(gòu)件全部使用B31梁單元來模擬。主要考慮到B31梁單元采用線性插值,并且考慮了軸向變形,適用于模擬閥廳的鋼梁與鋼柱等構(gòu)件。閥塔模型共分為6組,每組閥塔的6層換流設備及上下2層屏蔽罩均采用S4R殼單元模擬。層與層之間由絕緣子鉸接連接,采用B31梁單元。閥廳與閥塔之間由豎向懸吊絕緣子鉸接,考慮到懸吊絕緣子為細長構(gòu)件,承受壓力時可能會屈曲失穩(wěn),故此處采用非線性彈簧模擬。圖4 懸吊絕緣子連接方式
【參考文獻】:
期刊論文
[1]±800 kV特高壓換流閥塔——廳整體抗震性能分析[J]. 徐俊鑫,謝強,楊振宇,卓然,胡蓉,孫幫新. 高壓電器. 2020(01)
[2]特高壓新松換流站直流場設備抗震設計及能力考核[J]. 孫幫新,曹枚根. 高壓電器. 2018(12)
[3]特高壓直流換流閥減振控制技術(shù)及地震響應分析[J]. 楊振宇,謝強,何暢,卓然. 中國電機工程學報. 2017(23)
[4]有限元分析在特高壓換流閥塔結(jié)構(gòu)抗震設計中的應用[J]. 于海波,劉彬. 高壓電器. 2016(08)
[5]?800kV特高壓直流換流閥地震響應分析[J]. 楊振宇,謝強,何暢,馬國梁. 中國電機工程學報. 2016(07)
[6]大型換流站閥廳結(jié)構(gòu)地震響應彈塑性分析[J]. 韋文兵,吳軼,蔡健,楊春,唐冬,陳寅. 地震工程與工程振動. 2011(05)
[7]隔震懸掛結(jié)構(gòu)體系的單質(zhì)點等效動力計算模型[J]. 王學慶. 地震工程與工程振動. 2011(02)
[8]閥廳主體結(jié)構(gòu)和懸吊閥的地震反應分析[J]. 焦勇,黃紅,沈林. 武漢大學學報(工學版). 2010(S1)
[9]換流站閥廳結(jié)構(gòu)設計動力系數(shù)研究[J]. 錢鵬,王建,周建龍. 建筑結(jié)構(gòu). 2009(S1)
[10]換流站閥廳懸吊閥地震作用研究[J]. 劉宗輝,朱海華,葉盛. 電力建設. 2009(04)
碩士論文
[1]地震作用下帶電力設備大型換流站閥廳結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究[D]. 吳嘉欣.廣州大學 2012
本文編號:3331123
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教材專著