550kV HPL柱式断路器地震模拟振动台抗震试验研究

对550kV HPL柱式断路器原型进行模拟地震振动台试验研究。试验通过白噪声动态特性扫频及标准人工波的抗震性能测试,得到了断路器的动力特性、关键部位的加速度响应与应变响应,并计算分析了位移差值及安全系数。试验现象及数据分析结果表明550kV HPL柱式断路器结构设计合理,绝缘子动应变峰值最大值出现在其根部为2182με,换算安全系数为2.35,满足规范规定抗震性能要求,本次试验可为同类电力设施性能研究提供借鉴。

145 kV交流接地开关数值分析及振动台试验

为研究145 kV高压交流接地开关在地震波作用下的抗震性能,文中对其三维模型进行模态分析,确定了接地开关的自振频率及振型,并研究发现:设备顶部接线端子在不同结构型式及重量下,三相联动结构的底座部分应力分布存在差异,试验时需合理设置采样点。通过输入生成的标准时程波进行动力学分析,确定了关键部位的应力及设备顶端最大位移。结果表明:地震动峰值加速度为0.5 g工况下,瓷支柱绝缘子的最大应变位于最下方伞裙根部,该部位为接地开关设备的易损部位,其最大应力为18.98 MPa,小于破坏应力;设备顶端接线板相对于振动台台面在X方向的位移最大为39.43 mm,由于变形较小,在进行电站的设计时可以忽略位移对相邻电力设备的牵拉作用带来的影响。对145 kV高压交流接地开关的全尺寸振动台试验结果表明,数值仿真与试验结果基本吻合,且试验发现:随高度增加放大系数逐渐增加但顶端增加显著,应变在不同工况、不同方向具有差异性,接地开关地震响应复杂且呈现非线性特性。文中进一步对通过振动台试验的设备进行测试,验证了设备的机械性能在振动台试验中不受影响。

加装金属减震装置的1000kV避雷器振动台试验研究

为研究用于电气设备金属减震器的力学性能和减震效果,进行了单个减震装置的拉压循环加载试验和加装减震装置的1 000 kV避雷器振动台试验。试验结果显示金属减震装置的本构关系符合Wen模型,表现出良好的耗能特性。在地震台试验中,减震装置的应用使设备基频从1.61 Hz降低至1.22 Hz,阻尼比由1.73%增大至4%,改善了设备的动力特性。在0.4×9.8 m/s2等级地震荷载下设备应力为22.6 MPa,安全系数为2.0,减震装置对应力的减震率达60%,显著提高了设备的地震安全性。金属减震装置通过金属芯体的塑性变形耗散地震动能量,减小地震响应从而提高了设备的抗震性能,为1 000 kV电气设备应用于我国高抗震设防烈度区提供了技术支撑。

1000kV角钢塔地震模拟振动台试验研究

为分析地震作用下1 000 kV特高压角钢输电塔动力反应特点以及导、地线质量对该塔架结构动力反应的影响,开展地震模拟振动台试验。选取4种不同类型的地震动输入,针对单塔及单塔悬挂集中质量进行8度烈度水准下的动力反应测试。试验结果表明:该型输电塔悬挂集中质量块后顺线路方向自振频率降低了2%,横线路方向自振频率降低了17%。对于绝缘子采用V型悬挂方式的杆塔结构,在计算塔动力特性时,垂直线路方向需考虑绝缘子连接方式及导线质量的影响。因该型输电塔结构横担较长,高宽比较小,地震反应有显著空间耦合性,地震作用下结构的扭转反应较易激起。总体而言,导线质量对输电塔抗震是有利的,塔线体系动力分析时考虑导线质量的影响将会更加真实地估计结构杆件内力。

基于粗糙集和灰关联分析的750kV变电站故障诊断

针对750 k V变电站线路的复杂性、双重化保护配置,以及异常时报警信息量庞大和传统故障诊断中诊断信息源不全面等特点,提出了基于粗糙集和灰关联分析的冗余保护配置的750 k V变电站故障诊断方法。该方法根据750 k V变电站的电压等级特性,将其划分为3个区域,并根据每个区域的接线特点进行分区处理。再利用故障录波信息和双套保护信息,基于粗糙集的知识获取方法构建诊断决策表,通过简化决策表,获得最小属性约简表。在此基础上建立比较序列与参考序列,采用灰关联分析确定约简表中属性的灰关联度和决策属性中可疑故障元件的灰关联可信度,获得明确的诊断结果。仿真结果表明该方法降低了变电站的网络拓扑结构和求解的复杂度,提高了对诊断知识的分类和识别能力以及诊断效率。

1000kV特高压同塔双回输电线路塔线耦联体系地震模拟振动台试验研究

为研究地震荷载下输电塔-线体系动力相互作用,以某特高压输变电工程的1000kV同塔双回输电线路为原型,进行了三塔两线缩尺模型振动台试验。探究了不同形式下的输电塔动力特性的变化规律以及地震荷载作用下导、地线非线性振动对特高压输电塔的影响,一定程度上获得了塔线体系振动过程中输电塔与地线的能量分布规律。研究结果表明:输电线对输电塔自振特性影响较大;地震作用下导、地线的非线性振动能够耗散掉部分能量,起到减震作用;地线动应力变化属于一种以塔头振动为激励源的受迫振动,其频谱峰值远离自身基频,与激励密切相关,较为接近塔体振动频率。

420kV避雷器振动台抗震试验

通过对420 k V避雷器设备进行模拟振动台抗震试验,对其抗震性能提出评价。首先利用白噪声激励扫频得到实际设备的自振频率,进而分析结构的动力特性,同时对设备分别输入EL Centro波、汶川波和人工波,测定模型在不同地震作用下关键部位加速度、应变等主要参数,考核设备的抗震性能以及支架与上部设备的连接受力性能。试验结果表明,在不同的地震波作用下,输入不同地震波加速度峰值时,420 k V避雷器设备无结构损伤,具有一定的抗震能力,为后期评定避雷器设备的抗震性能提供一定的理论参考。

1100 kV柱式断路器地震模拟振动台抗震试验研究

地震模拟振动台抗震试验是电气设备抗震设计及验证的重要手段之一。以1100kV全复合套管柱式断路器为研究对象,依据特高压电气设备抗震试验方法对是否带拉筋或减震器等4种状态开展了地震模拟振动台试验。通过输入白噪声及标准时程波地震试验,可得到断路器的自振频率及关键部位的加速度、应变响应。对比分析4种不同状态下断路器的地震响应特点,掌握了拉筋和减震器对断路器动力特性、抗震性能影响的机理。结果表明:地震作用下4种不同状态下的断路器的最大应变都发生在支架顶部和复合套管根部;断路器地震响应复杂且呈现非线性特性。地震作用下设置拉筋、安装减震器均能有效提升断路器的抗震能力。

1100kV柱式断路器地震模拟振动台试验及数值分析

为研究1100kV柱式断路器在地震波作用下的抗震性能,依据特高压电气设备抗震试验方法进行了地震模拟振动台试验并利用有限元软件对结构进行数值分析。通过白噪声扫频及标准时程波地震试验,测定了设备的自振频率以及关键部位的应变、加速度响应。试验结果表明:在0.4 g地震波作用下的复合支柱套管的最大应力38.58 MPa,低于复合材料的额定机械负荷应力;复合套管的最大应变发生在支柱套管根部,该部位为断路器设备的易损部位;强地震波作用会改变结构的动力特性,结构地震响应呈现明显的非线性特性。依据试验数据得到结构的阻尼变化数值,并赋予数值模型,仿真与试验结果最大误差为10.30%,仿真计算时应考虑结构阻尼随输入地震波强度变化的非线性特性。

220kV交联电缆GIS插拔式终端安装施工方法研究

随着电缆线路电压等级不断提高和GIS插拔式终端安装技术应用的日益普及,传统装配式安装工艺、粗放的安装管理和模糊的质量控制已不能满足高压电缆安装需要。论文基于电缆附件安装工艺原理、故障案例分析及现场施工经验,研究如何优化220 kV电缆GIS插拔式终端安装流程,完善工艺质量控制点设置及细化要求,量化工艺标准。本方法研究过程形成2项国家实用新型专利,为进一步推动电缆GIS插拔式终端安装应用提供理论依据和施工方法,对推动电缆附件安装质量普遍提高有积极意义。

医用数字X线摄影系统性能检测和质量控制研究

目的为解决医用数字X线摄影系统的性能检测和质量控制问题,研究一套切实可行的检测方案。方法采用诊断水平剂量计探测器、非介入kV表的探测器、空间分辨力测试卡、低对比度分辨力模体、衰减模体及数字影像综合测试卡对医用数字X线摄影系统的参数进行测试。结果通过对实验数据进行分析,确定性能指标和检测方案。结论该医用数字X线摄影系统的性能检测方案,可以保证系统的技术性能和影像质量。

500kV避雷器抗震性能振动台试验研究

通过500 kV避雷器设备的振动台抗震试验,研究标准时程波对避雷器设备抗震性能评估的适用性。抗震试验过程中进行单向输入和双向输入,输入波形包括人工标准时程波、EL Centro地震波、Taft地震波和共振拍波。试验结果表明,在相同地震等级的上述4种地震波的作用下,标准时程波激励下的设备根部应力最大。由于标准时程波对应反应谱卓越频率段较平缓,对于不同设备的试验结果差异相对较小,因此标准时程波适用于500 kV避雷器的抗震性能评估。双向激励与单向激励试验结果对比表明,对于双向轴对称结构进行抗震性能评估时可以仅进行单向激励振动台试验。

1000kV输电铁塔抗震设计及振动台试验研究

为研究特高压输电塔的抗震性能,以1 000 kV"皖电东送"淮南—上海输变电工程同塔双回路SZ272P钢管塔和晋东南—南阳—荆门输电线路酒杯型ZBS1角钢直线塔为原型,依据相似理论进行分析,设计并制作缩尺振动台试验模型,分别进行单塔、单塔挂质量块和塔线耦联体系地震模拟振动台试验,验证了1 000 kV钢管和角钢模型塔在8度罕遇地震作用下的抗震性能,提出了抗震设计改进建议。