层间铰接悬挂式换流阀塔的地震响应分析

发布时间：2021-08-09 01:52

　　为了研究层间铰接悬挂式换流阀塔在高烈度地震作用下的抗震性能,以某±800 kV特高压换流站的高端阀厅和阀塔为研究对象,创建有限元模型进行动力分析,对比了层间铰接与层间刚接换流阀的地震响应,提出阀塔竖向地震响应的简化计算模型并输入大量不同场地类型的地震动进行计算与统计分析。结果表明,相比于层间刚接的连接方式,层间铰接可以减小阀塔悬吊绝缘子的轴向拉力,但会增大阀塔顶部水平加速度响应。悬吊绝缘子的轴向拉力在地震作用下明显增大,并且在某些工况下会产生压力,阀塔的"摇摆"现象导致绝缘子受压不同步。悬吊绝缘子为细长构件,在进行抗震设计时有必要对其进行受压失稳验算,利用简化模型可以快速计算阀塔的竖向地震响应。 

【文章来源】：高压电器. 2020,56(11)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

换流站阀厅结构平面布置图

图1 换流站阀厅结构平面布置图换流阀塔总质量为13 t，由上下两层屏蔽罩和6层电气设备构成。在换流阀厅钢屋架下弦设有纵向阀塔钢吊架，单个换流阀通过5根玻璃钢绝缘子悬吊于纵向吊架上，直径24 mm，阀塔尺寸以及顶部悬吊点分布见图3。悬吊绝缘子与阀塔和阀厅之间以及阀塔各阀层之间均采用吊环铰接的连接方式，见图4。文中采用的建模原型阀厅中金具吊环的间距d为30 mm，远小于悬吊绝缘子的竖向长度。

建模时，阀厅结构的钢构件全部使用B31梁单元来模拟。主要考虑到B31梁单元采用线性插值，并且考虑了轴向变形，适用于模拟阀厅的钢梁与钢柱等构件。阀塔模型共分为6组，每组阀塔的6层换流设备及上下2层屏蔽罩均采用S4R壳单元模拟。层与层之间由绝缘子铰接连接，采用B31梁单元。阀厅与阀塔之间由竖向悬吊绝缘子铰接，考虑到悬吊绝缘子为细长构件，承受压力时可能会屈曲失稳，故此处采用非线性弹簧模拟。图4 悬吊绝缘子连接方式

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]地震作用下带电力设备大型换流站阀厅结构抗倒塌性能研究[D]. 吴嘉欣.广州大学 2012



本文编号：3331123