500kV换流站钢构架自然风载振动仿真分析.pdfVIP

湖 南 电 力 第 33卷第 5期 HUNANELECTRICPOWER 2013年 1O月 doi：10．3969／j．issn．1008—0198．2013．05．002 500kV换流站钢构架 自然风载振动仿真分析 欧阳克俭，刘纯，陈军君，龙毅，陈红冬，唐远富 (国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南长沙410007) 摘 要 ：针对某+500kV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～in。 关键词 ：直流滤波器；桁架结构 ；脉动风速 ；随机振动 中图分类号：TM727 文献标识码 ：A 文章编号：1008—0198(2013)05—0005—04 Research onnaturalwindbuffetingofsuspension steelframe f0r500kV converterstation OUYANGKe—jian，LIUChun，CHENJun-jun，LONGYi，CHENHong—dong，TANGYuan—fu (StateGridHunanElectricPowerCorporationResearchInstitute，Changsha410007，China) Abstract：AimedatDCfiltersuspensionarchitecturefora±500kVconverterstation，theresearchaboutnaturalsffongwind buffeting(randomvibration)iscarriedout．Firstly，thefluctuatingwindspeedanalogbyfluctuatingwindloadisappliedofr thefiniteelementmodel，andthentheRuilidampingisintroducedtoresearchbuffetingundernaturalwindloads，andframe beam windspeedtimehistorycurvesareobtained．Themaximum vibrationamplitudeis3．39~10～ m． Keywords：DCfilter；trussstructure；fluctuatingwindspeed；random vibration 自然风均沿三维空间具有非常强的随机特性。 横梁主材、斜材、辅材均采用梁单元进行模拟，通 钢构架在 自然风的作用下产生随机强迫振动，尽管 过引人方向节点合理模拟角钢的安装方向。横梁两 该类振动不至于引起灾难性的破坏，但是在运营阶 端支撑节点模拟为铰接。换流站钢构架如图1所 段会引起构架局部构件 的疲劳破坏。某±500kV换 示，换流站钢构架整体有限元模型见图2。 流站地处东部沿海，直流滤波器悬吊钢架横梁在其 跨中承受滤波器载荷达 33t，因此有效评估直流滤 波器悬吊钢架在 自然强风作用下的动力响应可为其 安全运行提供保障。 脉动风场的模拟是时域抖振分析的前提，本文 采用Deodatis’S谐波合成法 ¨ 进行了脉动风速的模 拟。结合 自然风场的相关特性，针对换流站直流滤 波器悬吊构架横梁，进行了自然风载作用下的随机 振动研究。 1 换流站直流滤波器悬吊构架横梁 有限元模型 采用有限元单元法建立了构架横梁模型，构架 图1 换流站钢构架 基金项 目：国家电网公司总部科技项 目 (KG12K16004) 收稿 日期：2013—08．09