特高壓支架設(shè)備耦合體系動力響應(yīng)研究.pdf

1、變電站內(nèi)電瓷型高壓電氣設(shè)備在地震中一旦遭到破壞，會造成大面積停電，嚴(yán)重影響救災(zāi)及震后重建工作。此類電氣設(shè)備一般安裝在一定高度的支架結(jié)構(gòu)上，地震時，設(shè)備支架會將由地面輸入的加速度值放大。此外，變電設(shè)備一般都是互連體系，其動力相互作用更易造成設(shè)備損壞。然而，現(xiàn)行《電力設(shè)施抗震設(shè)計規(guī)范》對特高壓電氣設(shè)備有關(guān)此類規(guī)定考慮不足。因此，本文主要針對特高壓變電站中電氣設(shè)備、支架-設(shè)備耦合體系以及設(shè)備互連體系的動力響應(yīng)進行深入研究，研究結(jié)果對規(guī)范相關(guān)規(guī)

2、定的修訂具有參考價值。主要的研究內(nèi)容如下：
　　(1)采用ANSYS軟件建立3種典型電氣設(shè)備以及4種支架結(jié)構(gòu)的有限元模型，組合形成12組支架-設(shè)備耦合體系模型。對所建模型進行模態(tài)分析，考察結(jié)構(gòu)自振頻率等動力特性參數(shù)。進行地震時程分析和反應(yīng)譜分析，提取關(guān)鍵部位動力響應(yīng)結(jié)果，并對計算結(jié)果進行分析，考察支架動力放大系數(shù)的變化特征。
　　(2)分析支架-設(shè)備耦合體系的結(jié)構(gòu)特點，提出考慮分布參數(shù)的體系2E-4D簡化模型，根據(jù)一致質(zhì)量矩

3、陣及剛度矩陣，結(jié)合反應(yīng)譜理論，推導(dǎo)了基于該模型的體系自振頻率和地震響應(yīng)計算公式。
　　(3)將ANSYS計算結(jié)果與所提出的簡化模型結(jié)果進行對比，驗證簡化模型的合理性。利用所提出的2E-4D模型對大量的支架-設(shè)備耦合體系進行參數(shù)分析，考察剛度比、高度比等不同特征參數(shù)對體系動力特性及響應(yīng)的影響，并得到支架對設(shè)備加速度動力放大系數(shù)的取值規(guī)律及簡化計算公式。
　　(4)針對設(shè)備線性互連體系提出考慮剛度-阻尼連接單元的2E-KC簡化模