不同风场中特高压换流站阀厅屋盖风压特性试验研究

特高压(ultra high voltage,UHV)换流站阀厅的金属屋面系统在风荷载作用下易发生屋面表层风揭事故。为深入探讨该类建筑屋面的风压极值特性,基于风洞试验分别探讨了大气边界层(atmospheric-boundary-layer,ABL)风、壁面射流、均匀湍流三种风场作用下的屋面风压特性,比较了平均风剖面、风速、风向、湍流强度等因素对屋面风压的影响。结果表明:阀厅屋盖迎风前缘负风压最大,且控制风向角在45°左右;壁面射流风场下平均风压系数与脉动风压系数均超过大气边界层风场的结果;风速对阀厅屋盖的负风压系数均值和极值影响较小,而湍流度对风压系数的极值影响较大;大气边界风场时,JGJ/T 481—2019《屋盖结构风荷载标准》的最不利风压系数建议值偏于安全;而在壁面射流风场下,阀厅屋盖全风向最不利风压系数在所有区域都大于JGJ/T 481—2019的建议值,设计中应加以重视。

高铁客站候车厅室内噪声调查与声舒适度影响分析

高铁客站候车厅的空间广阔且噪声源复杂,因此其声环境质量备受关注。通过现场调查方式,研究了声舒适感知的影响因素。结果表明,候车厅内的噪声水平是影响声舒适度的主要因素,与声舒适度评分呈负相关。此外,研究还发现不同性别、年龄和旅客驻留时间对声环境感知有一定影响。女性对声舒适感知更宽容,年长者对声舒适度更宽容,旅客在候车厅驻留时间越长,声环境舒适度评价分数越低。

不停运营业线上盖高架候车厅改扩建施工关键技术

现有站房的规模和设施与实际客运需求的矛盾日益突出,因此全国掀起了铁路站房改扩建的浪潮。其中,将原站改扩建为高架候车厅站房的施工工况最为复杂,给施工单位带来非常大的挑战。基于株洲站改扩建工程,研究不停运营业线上盖高架候车厅改扩建施工关键技术,首先剖析了该类铁路改扩建工程的特点及难点,提出了平行于既有站台的大平行、小流水改扩建模式,解决了站厅施工与车站服务同步运营的关键性难题;然后提出了营业线钢柱施工技术、不停运营业线上盖混凝土结构支护体系的模块化技术和高架候车厅屋盖分区提升技术,为高架候车厅下中上3层立体结构提供了成套技术解决方案,可为今后同类工程施工提供参考和必要的技术储备。

铁路客运站候车厅病毒飞沫液滴传播研究

通过研究铁路客运站候车厅内全新风工况下的气流流动,选取存在气流旋涡而不利于旅客咳嗽飞沫液滴传播扩散的6个座位位置,分别对6个位置处患病旅客咳嗽喷出的飞沫液滴在候车厅气流流场中的扩散运动进行了数值模拟计算,并对飞沫液滴的沉积率、沉积液滴粒径分布、沉积速率、回风口逃逸率、沉积耗时、候车厅空气完全净化时间进行了分析。结果表明:患病旅客飞沫液滴中平均73.4%沉积在墙体表面和地面,11.8%从回风口逃逸,14.1%沉积在旅客表面,旅客座位距离、座位长度等直接影响旅客感染病毒的风险;液滴粒径越大,沉积速率越快,沉积率越大,粒径小于30μm的液滴在高大空间流场中的运动具有一定的一致性,而粒径大于40μm的液滴在流场中的运动则受重力的影响更多;飞沫液滴的2.5%~23.8%将在60 s内沉积到旅客表面,且60 s内的沉积速率最快,600 s后飞沫液滴悬浮率在1.4%以内的波动并不会大幅改变空气洁净所需时间。

铁路客站候车大厅特殊形式吊顶创新施工应用

在施工建设过程中,深入探究铁路精品客站设计理念与地方文化元素的紧密结合,特别是在候车大厅等公共区域中,如何巧妙融入当地文化元素,以体现“站城融合”的设计理念尤为重要。通过分析景德镇北站与惠州南站候车大厅特殊形式吊顶的施工建设案例,详细阐述了科技攻关的过程,针对吊顶形式开展了技术创新、材料创新等应用,同时结合先进的施工建造技术,总结了2种不同形式吊顶的创新施工工艺。研究成果对于推动铁路客站与地方文化的深度融合,提升旅客出行体验,以及促进城市形象的提升具有积极意义。

换流站阀厅钢结构自动化监测方案研究与应用

我国较早期兴建的换流站服役至今近40a,亟需进行设备的升级改造。如何保证在改造过程中安全顺利完成各项施工,是每个项目参与方都要思考的问题。文章以位于上海市奉贤区的葛洲坝—南桥直流输电工程±500kV南桥换流站升级改造工程为依托,将结构自动化监测技术应用到本工程改造施工和后期运营过程,实践表明监测方案具备可行性,可供类似工程参考。

未预留换乘条件的换乘车站方案研究——以中胜站为例

城市在发展,轨道交通线网在优化,规划在调整,未预留换乘条件的换乘车站日益增多,如何解决未预留换乘条件带来的既有站改造,小规模既有站如何应对换乘客流的冲击,如何实现更优的换乘方案,是轨道交通建设所需要思考的问题。南京地铁中胜站既有站存在未预留换乘条件、公共区空间狭小、现状早晚高峰拥堵严重、既有站变形报警和周边地质差等问题,中胜站采用局部暗挖零距离下穿既有线,实现两线公共区平接、十字形厅-台换乘方案,成功实现了在复杂地质条件下的车站换乘设计和建设问题。该车站对同类型换乘车站具有参考价值。

换流站阀厅空调冷水机组蒸发器泄漏原因分析与优化改进措施的研究

换流站阀厅的稳定性关系到电网的正常运行,然而,阀厅空调冷水机组的蒸发器经常出现泄漏现象,对阀厅的运行稳定性构成威胁。文章对换流站阀厅空调冷水机组蒸发器泄漏原因进行了分析,发现蒸发器泄漏的主要原因在于制冷系统管道设计不合理及维护保养不到位。针对这些问题,提出了相应的优化改进措施,如优化管道设计,减少机械应力及强化设备维护保养,及时更换或修复磨损部件。实施优化改进措施后,冷水机组的稳定性明显提高,阀厅运行效率也得到了提升。

南宁地铁车站关键区域PM2.5浓度实测研究

对处于运营初期的南宁地铁某地下屏蔽门车站的站台、站厅及区间隧道的PM2.5浓度进行了为期6个月的连续监测。测试结果表明:站厅、站台和隧道的PM2.5浓度不满足GB 3095—2012《环境空气质量标准》中二级浓度日均值的天数占比分别为3%、10%和23%;站厅、站台和隧道的PM2.5浓度变化趋势与室外PM2.5浓度呈极强的正相关性;大系统新风比对站厅、站台及隧道的PM2.5浓度的影响并不显著;站厅、站台和隧道的PM2.5浓度水平分别约为室外的0.9、1.1和1.5倍;隧道内的PM2.5浓度对室外PM2.5浓度的波动较为敏感,当室外浓度上升或降低时,隧道内的浓度则会迅速表现出更大幅度的上升或降低;客流量对站内PM2.5浓度有一定的影响。

挑檐式压缩空气泡沫消防系统在特高压换流站的应用

为提升特高压换流站消防系统灭火效能,针对目前以水喷雾灭火系统为主的消防设施应对换流变火灾蔓延等恶劣情况存在的不足,提出一种将消防炮增设于阀厅挑檐上的固定式压缩空气泡沫消防系统(compressed air foam fire-fighting system,CAFS)。该系统在不占用现有设备空间和检修通道的情况下,利用其灭火能力强、响应速度快、灭火效率高等特点,成倍提升变电站内换流变集中区域的消防能力,保证了最不利情况下换流变火灾消防工作需求。

杭州地铁1号线颗粒物污染水平监测与分析

为更好地了解杭州地铁运行环境,于2021年7月采用实地监测的方法对杭州地铁1号线部分车站站厅、站台、车厢内的PM1、PM_(2.5)以及PM_(10)的质量浓度进行了监测。结果显示,杭州地铁现有空调通风设备能够较好地控制车站及列车内颗粒物的质量浓度,仅PM_(2.5)最高质量浓度(67.7μg/m^(3))超出国家一级标准;站台颗粒物的质量浓度普遍高于站厅颗粒物质量浓度,且两者相关性强;地铁运行时车厢内PM1、PM_(2.5)以及PM_(10)的质量浓度变化平稳,客流量对PM2.5的质量浓度变化没有显著影响,两者相关性低;各地铁车站站厅ρ(PM_(1))/ρ(PM_(2.5))均值为0.73,站台ρ(PM_(1))/ρ(PM_(2.5))均值为0.74,站厅ρ(PM_(2.5))/ρ(PM_(10))均值为0.88,站台ρ(PM_(2.5))/ρ(PM_(10))均值为0.87,表明地铁环境中存在的主要污染物为细颗粒物。

特高压直流输电工程换流站阀厅抗震性能研究进展

随着我国用电需求越来越大,换流站作为电力输送生命线的重要组成部分,一旦在强烈地震中遭受破坏,将会导致电力系统陷入瘫痪,且阀厅中的相关电气设备多为悬挂和支柱类设备,结构高柔,具有较高的地震易损性。因此,电力设备抗震性能的好坏对于电网的安全运行至关重要。该文对阀厅主结构、悬吊类设备以及支撑类设备的抗震性能分别进行阐述,以期为换流站阀厅结构以及电气设备的设计提供参考。

拱形地铁站厅火灾排烟口位置优化及补风方式研究

针对某拱形“十”字型换乘地铁站,通过理论分析和数值模拟相结合的方法研究拱形站厅层发生火灾时,侧部排烟模式下排烟口处烟气层的吸穿问题以及主侧排烟口位置对拱形站厅排烟效果的影响,并探讨开启站台层机械补风以及打开站台层屏蔽门进行自然补风的两种补风模式对站厅层机械排烟的影响。结果表明:拱形站厅的主侧排烟口对整个站厅的排烟效果起着决定性作用;当主侧排烟口与站厅拱顶的距离在1.8 m以内时,主侧排烟口开始接触并排除烟气的时间相近;主侧排烟口与站厅拱顶的间距越大,火灾发生时主侧排烟口附近烟气层越容易发生吸穿现象,得到拱形站厅内2.5 MW火灾情况下主侧排烟口距拱顶间距的适宜范围。建议站厅层发生火灾时,开启站台机械补风或站台屏蔽门,从而为站厅层提供更安全的环境。

面向柔性直流阀厅多模态感知数据的风险预测模型

柔性高压直流输电作为新一代的高压直流输电技术,是构建智能电网的一种重要方式。换流站阀厅核心设备在运行的过程中由于安全距离使得维护人员无法靠近检测,对它的检测依赖于室内的监控系统以及巡视机器人等,对于所产生的设备故障风险无法及时处理,对柔直阀厅所产生检测数据进行风险预测显得尤为重要。提出了一种针对柔直阀厅所产生多模态数据的风险预测模型,该模型基于生成对抗网络,使用非异常数据进行训练,学习数据的潜在分布,对数据进行重构,根据重构所产生的误差判断数据的异常程度。通过真实采集到的实验数据进行实验证明所构建的模型能够很好的学习到数据的潜在分布,对于构建的异常数据能够进行有效识别,该模型相比于传统方法更加准确。

换流站阀厅设备发热缺陷及运维对策

阀厅是换流站建筑物中的重要组成部分,主要用于布置换流阀及有关设备。一般情况下,阀厅采用全金属屏蔽方式,使用的是钢结构,可以有效屏蔽外界的电磁干扰。换流站阀厅会设置很多设备,这些设备会产生巨大的热量,因此要添加通风设施和空调设备,确保阀厅温度和湿度得到有效控制。但由于换流站阀厅粉尘浓度过高,会对阀厅电气设备的稳定和安全运行造成较大影响。文章针对换流站阀厅设备出现的发热缺陷进行多角度分析,并针对这些缺陷发生的原因提出了相对应的运行维护保养措施,以期充分发挥出换流站阀厅设备的价值,确保电力系统的正常运行。

±800kV特高压直流换流站阀厅金具表面电场计算

为分析特高压换流站阀厅金具表面电场分布情况,采用静电场有限元数值方法进行了求解。首先以某±800kV特高压高端阀厅为研究基础,建立3D实体模型。然后根据阀厅设备的电气参数,通过PSCAD仿真得到阀厅设备在额定功率和轻载运行时的电位波形。最后采用静电场瞬时加载法,选取典型的数值进行加载求解,得到各种运行工况下阀厅内部金具设备场强分布云图和最大值分布规律,并对场强最大的金具进行优化设计。计算结果表明,在当前设计方案及配置条件下,阀厅内部高压侧设备连接及屏蔽金具表面场强较低,完全满足特高压直流阀厅内部电场控制要求;低压侧部分设备的屏蔽金具表面场强较高,接近甚至超过起晕场强,需要重点关注,并建议将D侧支柱绝缘子均压环管径增大至100mm。研究结果为特高压阀厅金具的设计规划提供了可靠支撑,具有重要的借鉴价值。

±800kV特高压直流换流站阀厅金具的结构特点

±800 kV特高压直流换流站阀厅工程设计中,换流阀与换流变压器及穿墙套管之间采用管型母线连接方式,设备连接需采用特殊的管型母线连接金具。笔者通过对向家坝—上海、锦屏—苏南±800 kV特高压直流输电工程换流站阀厅金具的结构介绍,阐述了阀厅金具的整体结构特点,分析了金具的载流量和耐热性、防电晕特性、机械强度的可靠性、外形尺寸以及连接形式等要求。通过实例介绍了5种常用的阀厅金具的结构细节及特点,为哈密南—郑州及溪洛渡—浙江等特高压换流站阀厅金具设计提供参考和借鉴。

柔性直流换流站阀厅布置方案研究

柔性直流输电技术是一种以电压源变流器、可控关断器件和脉宽调制技术为基础的新型直流输电技术。该技术具有可控性高、设计施工方便环保、占地小及换流站间无需通信等优点,在可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电和城市电网供电等领域具有明显的优势;而阀厅是直流换流站工程的核心设计内容之一。文中综合考虑换流阀进出线选择,换流阀与直流场、阀冷、阀控间的连接布置,从设备布置、建筑、结构、暖通等多方面,研究了换流站阀厅布置方案,并最终提出柔性直流换流站阀厅布置的优化方案。

g参数修正法用于浙西±800kV换流站阀厅空气净距设计

±800 kV特高压直流换流站的阀厅空气净距设计是特高压直流工程实施中的关键技术之一。由于换流站阀厅内部有空调系统调节,大气密度、温度、湿度等都不同于标准气象条件。为此,采用g参数法对非标准气象条件下空气间隙的放电特性进行修正。该方法基于大气密度修正系数k1和湿度修正系数k2,系数k1和k2由阀厅气象条件和因子m、w共同确定,而因子m和w则取决于参数g。由于参数g在获得时需要通过待求的空气间隙距离d,因此该方法在应用过程中需要多次迭代计算。研究结果表明,采用最新的g参数曲线得到的空气净距略小于按照以往曲线所得结果,且由于误差限制该方法适用于海拔≤2000 m的修正。将该方法应用在浙西±800 kV特高压直流换流站的阀厅空气净距设计中,得到了阀厅内主要位置的最小空气净距,其中直流侧高压母线对地推荐最小空气净距≥8.7 m。