桥面中央开口悬索桥涡激共振与制涡试验研究

研究了中央开口断面悬索桥涡振及其控制风洞试验。考虑了模型涡振幅值和和实桥涡振幅值之间换算的修正系数,风洞试验表明中央开口是导致该种断面形式涡激振动发生的主要原因。所设计的两种制涡方案都能达到控制涡振的目的,在不改变断面形式等因素的前提下,设计的制涡方案二能有效控制涡振,符合工程实际要求。同时试验也表明,阻尼能大幅降低涡振幅值。

中央稳定板提高颤振稳定性能的细观作用机理

通过CFD数值模拟以及PIV风洞试验研究了中央稳定板对矮寨桁架梁悬索桥断面绕流的细观作用机理。CFD数值模拟表明中央稳定板促进了在桥面中央附近形成位于上下桥面的旋涡对,使之相当于升力的作用。有稳定板断面前端和尾部的旋涡体积增大,进而使桥梁断面在颤振中的竖向自由度参与作用增强。PIV流迹显示气流在中央稳定板的背风侧形成了漩涡,在模型尾部同样有旋涡的形成,进一步验证了CFD数值模拟的正确性。

特高压输电导线断线冲击效应研究

塔线体系断线冲击造成特高压输电线路纵向巨大不平衡荷载。为了研究断线冲击荷载效应,采用初始找形建立塔线体系的等效导线模型,然后分析导线断线的力学特点,提出导线断线的动力模拟。在此基础上通过ANSYS软件对塔线体系断线冲击的导线振动进行了瞬态动力数值仿真,从时、频域角度分析了导线振动的动力特性,结果表明,导线断线冲击效应显著,且冲击能量主要集中于高阶竖向振动。

附加攻角效应对颤振稳定性能影响

用强迫振动装置识别攻角从-3°^+4°细化步长变化为1°的洞庭湖二桥主梁断面气动导数;将该气动导数拟合成折减风速、攻角的三维曲面,只需获取某一有效攻角的具体数值即可自动求得所有气动导数值。通过在ANSYS中的三维TABLE表存储各攻角的气动导数,自动计入附加攻角对颤振稳定性影响。全模态颤振分析结果表明,附加攻角效应可降低该类桥梁的颤振临界风速。若按常规试验方法以3°攻角为步长进行气动导数插值计算,颤振分析有可能得到错误结论。

空间主缆悬索桥非线性静风稳定分析

通过五分量天平测试得到了右汊桥节段模型的三分力系数。借助大型有限元分析软件ANSYS,采用修正的增量与内外两重迭代的方法,对右汊空间主缆悬索桥进行了三维静风荷载数值计算。数值计算结果表明采用空间主缆的右汊悬索桥相对于平行双主缆的悬索桥具有更为优秀的静风稳定性能。设计并加工了缩尺比为1:90.35的右汊桥全桥气弹模型,均匀流中全桥气弹模型的静风稳定性试验结果表明,静风失稳临界风速明显高于设计风速。

Lorenz系统的线性反馈控制

设计了状态变量的线性反馈控制器对Lorenz系统的平衡点和周期轨道进行控制.首先,利用Routh-Hurwitz准则对受控系统进行了稳定性分析,证明了达到控制目标反馈系数的选择原则.然后,通过数值计算证明了该方法能够有效地控制混沌系统达到稳定的平衡点同时也能使系统控制到1p周期轨道,并且得到了相应的稳定的1p周期轨道的控制参数和系统幅值的关系曲线.最后给出了控制到1p周期轨道的控制参数的选取范围.

220kV输电线路拉门塔倒塌事故分析

某输电线路在局部短时大风下,三基输电杆塔连环倒塌。针对该安全事故,开展现场勘查、材质试验、有限元仿真计算和倒塔原因分析。分析表明该220 kV输电线路耐张段三基杆塔连环倒塌原因是拉门塔倒塌后托拽所致。主柱基础的设计缺陷是拉门塔倒塌的主要原因,拉线松弛和螺栓松动是倒塔的间接原因。结合工程实际,提出对应的整改措施。

离散非线性动力系统的倍周期分叉控制

研究离散非线性系统的倍周期分叉的分叉控制,设计线形控制器,非线性控制器以及状态反馈控制方法控制非线性动力系统。得到在控制前和控制后的分叉图,使系统的分叉达到预期的控制目的。根据实际的应用目的可以设计不同的控制器,其中线性控制器和非线性控制器由粗调和微调两部分组成。可以使系统分叉得到有效控制。选用的状态反馈控制器在适当选择控制器和有效的调控控制参数可以使分叉的效果控制达到良好的效果。

220kV输电线路OPGW线夹断裂原因分析

某输电线路在安全度过最大覆冰载荷后,随着气温升高,在覆冰融化过程中OPGW发生脱冰跳跃,造成线夹断裂失效,OPGW掉落至铁塔横担,弹跳过程中接近导线放电跳闸。针对该事故开展现场勘查、线夹材质检测、线夹断裂故障分析工作。结合工程实际,提出事故线路段OPGW单线夹改双线夹的技术措施及防护方法。

特高压八分裂覆冰导线风场特性研究

针对特高压交流线路中的八分裂导线设计方案,通过流体动力学(CFD)的仿真分析计算,给出常见的新月形覆冰单导线和八分裂导线3个分量的风场特性参数,得到覆冰导线扰流的压力等高线和速度云图,从细观角度探明八分裂覆冰导线的风场扰流形式。

500kV输电线路放线应力弧垂设计校核

本文所编制的设计校核计算程序,只需输入电线参数即可自动求得应力和弧垂。针对某500 kV试验线路开展应力弧垂设计校核,发现地线应力设计错误并进行更正,确保了工程安全。该计算程序可对不同电压等级线路电线进行应力弧垂设计校核。

500kV换流站钢构架自然风载振动仿真分析

针对某±500 kV换流站直流滤波器悬吊钢架,开展自然强风载抖振(随机振动)研究。首先进行脉动风速模拟,通过将脉动风荷载施加到有限元模型上,同时引入瑞丽阻尼进行自然风载作用下的抖振研究,得到构架横梁风致随机振动时程曲线,振动最大幅值为3.39×10-4m。

碳纤维复合芯导线耐张线夹断裂分析

对某220 k V输电线路碳纤维复合芯导线的失效耐张线夹进行结构检测,发现铝管压接标示线定位错误造成压接后局部应力集中,线夹装配不符合规范要求。通过开展耐张线夹楔型夹握力、铝管握力和引流板温升试验,分析了线夹装配、温升对其握力的影响,指出引流板装配不良在大电流下发热使得楔型夹握力下降,铝管升温、承载并断裂致使碳纤维复合芯棒从楔型夹中脱落。提出碳纤维复合芯导线耐张线夹安装和安全运行的技术要求。

末级过热器12Cr2MoWVTiB/TP347H异种钢焊口失效分析

通过断口宏观形貌、硬度试验、断口微观组织等分析,研究了1 025 t/h锅炉末级过热器12Cr2Mo WVTi B/TP347H异种钢焊口运行80 000 h后的断裂失效特征。结果表明:在应力幅值较高的交变载荷作用下,12Cr2Mo WVTi B侧熔合线区域组织较差,同时存在碳迁移倾向,此处最易产生裂纹,导致失效。

±800 kV复奉线连接金具温升异常原因分析及处理措施

针对±800 kV复奉线二起连接金具温升异常进行了跟踪监测,通过多次红外测温和软件仿真分析认为复奉线1564、1250号连接金具温升异常是由于6根引流子导线电流不平衡,各引流子导线电流需通过绝缘子串连接金具处进行平衡后再进行传递,5号子导线连接金具中有大电流流过造成过热。检修结果显示2个发热点均存在子导线与管母连接处螺栓连接不紧密的问题,与笔者之前的分析一致。提出特高压线路在例行停电检修时,应对采用管母跳线的耐张塔管母连接处连接螺栓的连接情况进行仔细检查,对松动或没有紧固到位的螺栓应重新紧固的建议;对此类温升异常问题,连接金具安全系数若在允许继续运行的安全范围内时,可等待下次停电检修再行处理,但应跟踪监测。

电网金属技术监督现状与发展趋势

电网金属技术监督经过近10年的探索与实践,从单一的金属材料向多元化的材料和结构性能等领域进行延伸,在无损检测、理化分析、力学计算、腐蚀防护等技术上有了全面的发展,在设备的质量抽检、安装阶段和在役阶段发挥技术监督作用,为设备安全生产提供技术支撑。国网湖南省电力公司电网金属技术监督应以质量为中心,以标准为依据,以检测为手段,关注橡胶、陶瓷、混凝土等材料技术问题,及时收集并掌握新材料、新工艺带来的技术热点,开展损伤检测和带电检测新技术研究,开展特种作业技能培训和资质考核。

主变黄铜抱夹失效分析及解决措施

抱夹作为与主变桩头连接的重要部件,其安全稳定运行非常重要。通过对湖南电网近几年主变ZHPb59-1黄铜抱箍失效事故的调查,分析并归纳了失效其典型的原因,即材质缺陷、应力腐蚀,并提出相应的解决措施,对设计、制造、运行有一定的借鉴意义。

T23耐热钢焊缝失效分析

分析研究了T23钢作为低温再热器在服役过程中焊口泄漏的原因,发现热影响区再热裂纹的萌生是泄漏的起因。导致再热裂纹萌生的原因主要有:焊接过程中存在强制对口,使得焊口存在应力集中;焊口的热影响区组织为粗大的淬硬马氏体组织,且存在明显孔洞,使得该处的综合力学性能较低,促使再热裂纹的萌生。

主变压器金属附件典型故障分析

主变压器金属附件断裂和锈蚀影响电网的安全运行。通过分析有载调压分接开关转动连杆抱箍腐蚀开裂、套管防雨罩锈蚀、套管抱夹开裂以及波纹管超限位变形4种典型故障的原因,提出加强主变压器投运前的入网监督和投运后主变压器金属附件的巡视排查等措施,避免因以上问题而发生主变压器的重大安全事故,从而保证电网安全运行。