串補(bǔ)平臺(tái)抗震動(dòng)力學(xué)分析與優(yōu)化研究
殷超，張偉為，于海波，陳遠(yuǎn)俊
(南京南瑞繼保電氣有限公司，江蘇 南京 211102)
摘 要：針對(duì)特高壓串補(bǔ)平臺(tái)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需滿足抗震穩(wěn)定性要求，建立了基于剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)模型，得到平臺(tái)整體固有頻率和振型，并在模態(tài)分析基礎(chǔ)上，研究了頻域范圍內(nèi)不同設(shè)計(jì)變量對(duì)系統(tǒng)幅頻響應(yīng)函數(shù)的影響。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)地震時(shí)程波激勵(lì)，計(jì)算系統(tǒng)加速度響應(yīng)以及支柱絕緣子、斜拉桿件載荷力變化特性，對(duì)平臺(tái)進(jìn)行時(shí)域抗震響應(yīng)分析。以降低相對(duì)位移和加速度為目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)果表明：提升阻尼彈簧剛度與斜拉桿件預(yù)緊力有利于提升系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性，相比初始設(shè)計(jì)，位移與加速度響應(yīng)降低了19%。
關(guān)鍵詞：串補(bǔ)平臺(tái)；抗震響應(yīng)；動(dòng)力學(xué)特性；系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化
中圖分類號(hào)：TM723 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3175(2022)02-0033-08
Seismic Dynamic Analysis and Optimization of Series Compensation Platform
YIN Chao, ZHANG Wei-wei, YU Hai-bo, CHEN Yuan-jun
（NR Electric Co., Ltd, Nanjing 211102, China）
Abstract: This paper established a multi-body dynamic model based on the rigid-flexible coupling to meet seismic stability requirementsin the structural system design of the UHV series compensation platform. It helped to obtain the overall natural frequency and mode shape of the platform. This paper studied the influence of different design variables in the frequency domain on the system's amplitude-frequency response function based on model analysis. This model combined the standard seismic time history wave excitation, the acceleration response of the system, supporting insulator, the variation characteristics of loading force of tension diagonal to analyze the time-domain seismic response of the platform. This study optimized parameters for reducing relative displacement and acceleration. The results show that improving the damping of spring stiffness and the pre-tightening force of tension diagonal is beneficial to the dynamic properties promotion. Compared with the initial design, the displacement and acceleration response are reduced by 19%.
Key words: series compensation platform; seismic response; dynamic characteristics; system parameter optimization
參考文獻(xiàn)
[1] 趙婉君. 高壓直流輸電工程技術(shù)[M] . 北京：中國(guó)電力出版社，2004 ：10-16.
[2] 韓先才，孫昕，陳海波，等. 中國(guó)特高壓交流輸電工程技術(shù)發(fā)展綜述[J] . 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2020，40(14) ：4371-4386.
[3] 高湛，吳必華，李華，等. 串補(bǔ)平臺(tái)抗震性能有限元分析[J]. 電力建設(shè)，2013，34(3) ：27-30.
[4] 崔成臣，代澤兵，朱祝兵. 串補(bǔ)用火花間隙結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)性能分析[J] . 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版)，2011，44(S1) ：188-190.
[5] WEI Wen-hui, GAN Lai, HU Meng-fei, et al.A Modified Pall-Typed Friction Damper for Vibration Control in Series Compensation Platform Structure[C]//Applied Mechanics and Materials，2013 ：633-637.
[6] 中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì). 碟形彈簧：GB/T 1972—2005[S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005 ：16-20.
[7] 高彪， 張偉為， 于海波， 等. 支撐式換流閥塔的抗地震設(shè)計(jì)[J] . 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程，2018，47(11) ：35-39.
[8] 中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院. 電力設(shè)施抗震設(shè)計(jì)規(guī)范：GB 50260—2013[S]. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2013 ：12-13.
[9] 熊二剛，祖坤，王婧，等. 自復(fù)位中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能分析[J] . 世界地震工程，2020，36(3) ：69-79.
