110kV變電構(gòu)架設(shè)計(jì)及力學(xué)分析.pdf

1、變電構(gòu)架是變電站的主要構(gòu)筑物，其用地面積占變電站整體面積的50％，起支撐電力設(shè)備、承受導(dǎo)線拉力等作用。變電構(gòu)架對(duì)設(shè)備是否可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行起決定性作用，所以構(gòu)架設(shè)計(jì)也是變電站工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一。目前，常規(guī)變電構(gòu)架技術(shù)已非常成熟并得到廣泛應(yīng)用，不足之處在于構(gòu)架占地面積相對(duì)較大，對(duì)土地資源的利用度相對(duì)較低，相對(duì)應(yīng)地增加了工程項(xiàng)目征地費(fèi)用及變電站相關(guān)的土建費(fèi)用。當(dāng)變電站面臨擴(kuò)建的現(xiàn)實(shí)問題，如何因地制宜地開展變電站構(gòu)架設(shè)計(jì)尤其重要，優(yōu)化出緊湊輕

2、巧的構(gòu)架結(jié)構(gòu)是業(yè)內(nèi)研究的熱點(diǎn)課題，也是需要不斷發(fā)展解決的課題。
　　為了改進(jìn)傳統(tǒng)變電構(gòu)架的結(jié)構(gòu)型式，本文設(shè)計(jì)了一種110kV新型交叉支撐變電構(gòu)架，將傳統(tǒng)構(gòu)架兩端端撐合成為一個(gè)交叉結(jié)構(gòu)，設(shè)置于構(gòu)架中部，減少占地面積。在人字柱斜撐設(shè)計(jì)上，采用連續(xù)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的密度法進(jìn)行斜撐型式優(yōu)化，設(shè)置合理的位移約束條件，將體積最小化作為優(yōu)化目標(biāo)，最后得到斜撐的最優(yōu)布置型式?；趦?yōu)化后的構(gòu)架型式，利用大型通用結(jié)構(gòu)分析軟件Midas/Gen建立有限元模

3、型，設(shè)置合理的荷載工況，對(duì)結(jié)構(gòu)各桿件的應(yīng)力和位移進(jìn)行計(jì)算，經(jīng)過多次計(jì)算對(duì)構(gòu)架柱和構(gòu)架梁的截面型號(hào)進(jìn)行優(yōu)選，確定構(gòu)架的最終設(shè)計(jì)方案。對(duì)常規(guī)端部設(shè)置斜撐的構(gòu)架和柱間設(shè)中間交叉支撐構(gòu)架兩種不同支撐方案的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行計(jì)算分析，對(duì)比不同結(jié)構(gòu)型式構(gòu)架之間的力學(xué)性能。
　　隨后，對(duì)設(shè)中間交叉支撐的構(gòu)架的靜力性能和動(dòng)力性能進(jìn)行分析。通過分析該構(gòu)架的支反力、應(yīng)力比、屈曲系數(shù)等數(shù)據(jù)校核結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。采用多重Ritz向量法計(jì)算結(jié)構(gòu)的振型基頻