特高壓支架設(shè)備耦合體系動(dòng)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(huì)造成大面積停電，嚴(yán)重影響救災(zāi)及震后重建工作。此類(lèi)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(shí)，設(shè)備支架會(huì)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(dòng)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(jì)規(guī)范》對(duì)特高壓電氣設(shè)備有關(guān)此類(lèi)規(guī)定考慮不足。因此，本文主要針對(duì)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(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行深入研究，研究結(jié)果對(duì)規(guī)范相關(guān)規(guī)

2、定的修訂具有參考價(jià)值。主要的研究?jī)?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(duì)所建模型進(jìn)行模態(tài)分析，考察結(jié)構(gòu)自振頻率等動(dòng)力特性參數(shù)。進(jìn)行地震時(shí)程分析和反應(yīng)譜分析，提取關(guān)鍵部位動(dòng)力響應(yīng)結(jié)果，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，考察支架動(dòng)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(diǎn)，提出考慮分布參數(shù)的體系2E-4D簡(jiǎn)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(jì)算公式。
　　(3)將ANSYS計(jì)算結(jié)果與所提出的簡(jiǎn)化模型結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證簡(jiǎn)化模型的合理性。利用所提出的2E-4D模型對(duì)大量的支架-設(shè)備耦合體系進(jìn)行參數(shù)分析，考察剛度比、高度比等不同特征參數(shù)對(duì)體系動(dòng)力特性及響應(yīng)的影響，并得到支架對(duì)設(shè)備加速度動(dòng)力放大系數(shù)的取值規(guī)律及簡(jiǎn)化計(jì)算公式。
　　(4)針對(duì)設(shè)備線(xiàn)性互連體系提出考慮剛度-阻尼連接單元的2E-KC簡(jiǎn)化模