海上变电站结构承载能力控制工况分析及多工况集成优化

对于海上变电站的结构设计,在满足其安全性的同时,也要注重提高构件的材料利用率。针对如东海域的某海上变电站,采用SACS软件建立其整体有限元模型,结合Matlab自编程序,开展变电站结构各关键部位承载能力的控制工况研究,在此基础上对整体结构进行多工况下的集成优化,同时以变电站所有构件和导管架主节点为对象,提出海上变电站结构全工况综合定量评价指标——综合UC值(unity check ratio)。与传统方法相比,优化后变电站结构所有构件和导管架主节点强度的综合UC平均值均明显增大,表明构件的材料利用率显著提高。

正态曲面丁坝三维水流数值模拟

针对丁坝周围流动呈强三维紊流特征,相应坝头局部床面不可避免地产生冲刷坑,严重时导致丁坝水毁的问题,提出正态曲面形式的新型丁坝结构,可以优化丁坝周围水流结构,减小坝头局部冲刷.基于三维数值模拟研究新型丁坝的水动力特性.结果表明,与梯形丁坝相比,正态曲面丁坝可以起到平顺水流、减少剧烈紊动和增大过流面积的作用,避免流线过度弯曲和集中,减小丁坝周围的涡量强度,在一定程度上减弱坝头水动力.坝头曲面能够削弱坝头下潜流的冲刷作用,降低坝头局部冲刷深度,利于丁坝稳定.

风机基础损伤破坏发展机理与维护策略研究

风机建设和使用中普遍存在着因基础损伤破坏致使整个风机无法正常使用,甚至倒塌等严重工程问题。文章基于当前研究现状分析了风机基础损伤破坏过程及机理,并针对风机基础损伤破坏形成机制,提出风机基础损伤破坏的评估、修复及维护策略,为延长风机使用寿命,防止倾覆,具有一定的工程价值。

基于多尺度有限元模型的海上变电站管轴式吊耳强度分析

对如东海域某大型海上变电站导管架结构的管轴式吊耳,采用SACS软件建立其多尺度有限元模型,探讨吊耳类型和加筋板对其强度的影响,并将计算结果与ANSYS局部有限元模型的计算结果进行对比分析,探究多尺度有限元方法与局部有限元方法计算结果的差异。结果表明两侧斜向撑杆的设置对整个吊耳的强度变化影响不大,筋板对应力集中现象有一定的改善,且局部有限元方法的计算结果相对更为保守。

海上交流升压变电站轻量化研究

海上变电站是整个交流海上风电场的核心,据不完全统计,至2020年中国已建成几十座海上变电站。随着碳中和时间节点的临近,属于绿色能源的海上风电必将被大力开发,因此建设与海上风电场相配套的海上变电站就尤为重要。对海上变电站进行轻量化设计既可大幅减少建造成本、缩短工期,还可降低对吊装船的吊装能力要求。首先,在满足海上风电场电能送出的要求下,尽量精简电气接线,以减少电气设备。其次,通过将舱室紧凑化和取消非必要的舱室来压缩海上变电站的尺寸与质量,以实现海上变电站的轻量化。最后,与传统海上变电站进行对比,得出优化结论。

防火涂料在海上升压站被动防火体系中的应用

海上升压站是整个海上风电场的控制中枢,一般离岸较远,且无人值守,一旦发生火灾,升压站本身配置的主动消防系统和被动防火体系将共同发挥作用,保证平台在一定时间的安全性。防火涂料作为钢结构防火保护的重要技术,能在钢结构表面形成耐火隔热保护层,从而提高其耐火极限,已经在海上升压站平台的被动防火设计中被广泛的使用,工程效果良好。目前海上升压站使用的防火涂料均为环氧膨胀型防火涂料,分析了涂料选用及膜厚确定的几个影响因素(临界温度、耐火时间、火焰类型及截面因子),为后续海上升压站平台被动防火设计提供了参考依据。