層間鉸接懸掛式換流閥塔的地震響應(yīng)分析
發(fā)布時(shí)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(duì)象,創(chuàng)建有限元模型進(jìn)行動(dòng)力分析,對(duì)比了層間鉸接與層間剛接換流閥的地震響應(yīng),提出閥塔豎向地震響應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算模型并輸入大量不同場(chǎng)地類型的地震動(dòng)進(jìn)行計(jì)算與統(tǒng)計(jì)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(huì)增大閥塔頂部水平加速度響應(yīng)。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(huì)產(chǎn)生壓力,閥塔的"搖擺"現(xiàn)象導(dǎo)致絕緣子受壓不同步。懸吊絕緣子為細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件,在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)有必要對(duì)其進(jìn)行受壓失穩(wěn)驗(yàn)算,利用簡(jiǎn)化模型可以快速計(jì)算閥塔的豎向地震響應(yīng)。
【文章來(lái)源】:高壓電器. 2020,56(11)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【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(shè)備構(gòu)成。在換流閥廳鋼屋架下弦設(shè)有縱向閥塔鋼吊架,單個(gè)換流閥通過(guò)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(diǎn)分布見(jiàn)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(jiàn)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(yuǎn)小于懸吊絕緣子的豎向長(zhǎng)度。
建模時(shí),閥廳結(jié)構(gòu)的鋼構(gòu)件全部使用B31梁?jiǎn)卧獊?lái)模擬。主要考慮到B31梁?jiǎn)卧捎镁性插值,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(shè)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?jiǎn)卧。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(xì)長(zhǎng)構(gòu)件,承受壓力時(shí)可能會(huì)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(xiàn)】:
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(qiáng),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(chǎng)設(shè)備抗震設(shè)計(jì)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(yīng)分析[J]. 楊振宇,謝強(qiáng),何暢,卓然. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(23)
[4]有限元分析在特高壓換流閥塔結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)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(yīng)分析[J]. 楊振宇,謝強(qiáng),何暢,馬國(guó)梁. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(07)
[6]大型換流站閥廳結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)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(dòng). 2011(05)
[7]隔震懸掛結(jié)構(gòu)體系的單質(zhì)點(diǎn)等效動(dòng)力計(jì)算模型[J]. 王學(xué)慶. 地震工程與工程振動(dòng). 2011(02)
[8]閥廳主體結(jié)構(gòu)和懸吊閥的地震反應(yīng)分析[J]. 焦勇,黃紅,沈林. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2010(S1)
[9]換流站閥廳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)動(dòng)力系數(shù)研究[J]. 錢(qián)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(shè). 2009(04)
碩士論文
[1]地震作用下帶電力設(shè)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(xué) 2012
本文編號(hào):3331123
【文章來(lái)源】:高壓電器. 2020,56(11)北大核心CSCD
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【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(shè)備構(gòu)成。在換流閥廳鋼屋架下弦設(shè)有縱向閥塔鋼吊架,單個(gè)換流閥通過(guò)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(diǎn)分布見(jiàn)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(jiàn)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(yuǎn)小于懸吊絕緣子的豎向長(zhǎng)度。
建模時(shí),閥廳結(jié)構(gòu)的鋼構(gòu)件全部使用B31梁?jiǎn)卧獊?lái)模擬。主要考慮到B31梁?jiǎn)卧捎镁性插值,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(shè)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?jiǎn)卧。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(xì)長(zhǎng)構(gòu)件,承受壓力時(shí)可能會(huì)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(xiàn)】:
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(qiáng),楊振宇,卓然,胡蓉,孫幫新. 高壓電器. 2020(01)
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[3]特高壓直流換流閥減振控制技術(shù)及地震響應(yīng)分析[J]. 楊振宇,謝強(qiáng),何暢,卓然. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(23)
[4]有限元分析在特高壓換流閥塔結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)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(yīng)分析[J]. 楊振宇,謝強(qiáng),何暢,馬國(guó)梁. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(07)
[6]大型換流站閥廳結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)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(dòng). 2011(05)
[7]隔震懸掛結(jié)構(gòu)體系的單質(zhì)點(diǎn)等效動(dòng)力計(jì)算模型[J]. 王學(xué)慶. 地震工程與工程振動(dòng). 2011(02)
[8]閥廳主體結(jié)構(gòu)和懸吊閥的地震反應(yīng)分析[J]. 焦勇,黃紅,沈林. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2010(S1)
[9]換流站閥廳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)動(dòng)力系數(shù)研究[J]. 錢(qián)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(shè). 2009(04)
碩士論文
[1]地震作用下帶電力設(shè)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(xué) 2012
本文編號(hào):3331123
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