复合材料绝缘子抗震性能试验研究

发布时间：2017-07-25 14:58

  本文关键词：复合材料绝缘子抗震性能试验研究

  更多相关文章： 高压电气设备 抗震性能 有复合材料绝缘子 拟静力试验 地震台试验 限元分析

【摘要】：电力系统是生命线工程的重要组成部分,近年来由于地震的频发,造成部分地区电网的损坏甚至瘫痪,这也对电力设备的抗震性能提出了更高的要求。绝缘子是输电线路的重要组成部分,起到电气绝缘与机械支撑的作用。随着材料科学技术的发展,复合材料绝缘子已开始逐步取代传统的瓷质绝缘子,用以提高电力系统的抗震性能。但我国目前对于复合材料绝缘子的相关研究还相对较少,因此开展对其抗震性能的研究具有重要的意义和价值。本文首先进行了复合材料绝缘子的拟静力试验,其中包括作动器加载方案的确定,基于挠度、转角与应变的试验以及极限承载能力试验。通过试验得到其结构的关键抗震特征值,同时得出结论：在研究绝缘子关键部位的刚度及弹性模量时,应优先考虑基于应变的试验方法。通过极限承载能力试验,得出绝缘子在静力载荷作用下的极限承载能力及破坏形式。然后,以相同的原型进行复合材料绝缘子的动特性试验设计,并在地震台完成相应的试验,其中包括动特性探查试验与极限承载能力试验。动特性探查试验主要研究复合材料绝缘子的频率特性及阻尼特性,极限承载能力试验主要研究复合材料绝缘子在人工合成地震波的载荷作用下,发生震损与破坏时的极限承载能力及破坏形式。通过拟静力试验与动特性试验的对比分析,得出结论：在适当提高安全系数的前提下,可以通过拟静力试验确定复合材料绝缘子的抗震极限承载能力,且两种试验下的破坏形式基本保持一致。因此,建议将绝缘子底部套管与法兰连接处发生破坏损伤时的极限弯矩,作为抗震承载能力指标。最后,本文还通过Ansys软件对复合材料绝缘子进行有限元分析,并通过与试验的对比得出结论：在误差允许范围内,基于拟静力试验与Ansys有限元分析的抗震性能评价方法是可靠的,在进行设计时可相应的扩大安全系数。
【关键词】：高压电气设备 抗震性能 有复合材料绝缘子 拟静力试验 地震台试验 限元分析
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM216
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 复合材料绝缘子概述10-14
• 1.2.1 玻璃纤维复合材料分类11-12
• 1.2.2 玻璃纤维制造工艺12-13
• 1.2.3 复合材料绝缘子伞裙13
• 1.2.4 复合材料绝缘子的制造工艺13-14
• 1.2.5 复合材料绝缘子的特点14
• 1.3 复合材料绝缘子抗震性能的研究现状14-19
• 1.4 本文的主要研究内容19-21
• 第2章 电气设备抗震分析的相关理论研究21-32
• 2.1 地震学基础21-22
• 2.2 地震谱分析22-30
• 2.2.1 概率密度谱22-23
• 2.2.2 功率谱23-24
• 2.2.3 反应谱24-30
• 2.3 人工地震波的合成方法30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 复合材料绝缘子的拟静力试验32-56
• 3.1 复合材料绝缘子的挠度和转角34-38
• 3.2 复合材料绝缘子的拟静力试验38-52
• 3.2.1 试验作动器加载方案38-39
• 3.2.2 基于挠度的试验研究39-42
• 3.2.3 基于转角的试验研究42-49
• 3.2.4 基于应变的试验研究49-52
• 3.2.5 三种试验方法的对比分析52
• 3.3 静力载荷下复合材料绝缘子的极限承载能力52-54
• 3.4 本章小结54-56
• 第4章 复合材料绝缘子的动特性试验56-77
• 4.1 复合材料电气设备的抗震性能评估方法56-57
• 4.2 动力时程分析理论57-58
• 4.3 复合材料绝缘子的地震台试验58-75
• 4.3.1 复合材料绝缘子动特性探查试验61-66
• 4.3.2 复合材料绝缘子极限承载能力试验研究66-74
• 4.3.3 复合材料绝缘子的地震台试验与拟静力试验对比分析74-75
• 4.4 本章小结75-77
• 第5章 复合材料绝缘子的有限元分析77-84
• 5.1 Ansys有限元分析软件简介77-79
• 5.2 复合材料绝缘子的有限元分析79-83
• 5.2.1 有限元分析与拟静力试验的对比79-82
• 5.2.2 有限元分析与动特性试验的对比82-83
• 5.3 本章小结83-84
• 第6章 总结与展望84-86
• 6.1 主要工作与结论84-85
• 6.2 展望85-86
• 参考文献86-91
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果91-92
• 致谢92

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘树横;;国家标准总局和一机部批准发布《绝缘子试验方法》等国家标准和部标准[J];电瓷避雷器;1979年04期

2 刘树横;;绝缘子试验方法的三项国标已经批准[J];电瓷避雷器;1987年01期

3 刘树横;;绝缘子的检查与试验方法讲座(四)——第四讲 绝缘子机械性能试验方法[J];电瓷避雷器;1987年04期

4 ;地腊型涂料绝缘子的反污效果[J];电力技术简讯;1973年08期

5 刘树横;;绝缘子的检查与试验方法讲座(五) 第五讲 绝缘子的其它专用试验方法[J];电瓷避雷器;1987年05期

6 赵长新;;几种不同头部结构绝缘子的静电场分析[J];电瓷避雷器;1993年05期

7 肖国熙;;绝缘子电气试验中的湿度校正方法[J];电瓷避雷器;1991年03期

8 和燕;;日本避雷绝缘子研究概况[J];电瓷避雷器;1991年02期

9 种亮坤;750kV盆式绝缘子试验装置投运及三相共筒盆式绝缘子试制成功[J];高压电器;1993年03期

10 张华;;聚合物绝缘子在短冲击电压下的电气强度[J];电瓷避雷器;1993年04期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 谭向宇;杨卓;王达达;赵现平;王科;张少泉;彭晶;程志万;丁薇;黄然;刘红文;王卫东;常亚利;;温度传感器对绝缘子绝缘特性影响实验研究[A];2012年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）[C];2012年

2 张顺;;启/备变10.5KV侧共箱封母改造研究[A];全国火电大机组（600MW级）竞赛第十二届年会论文集（下册）[C];2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 孙楚平;复合材料绝缘子抗震性能试验研究[D];华北电力大学(北京);2016年

，

本文编号：571834