充SF6氣體800kV GIS母線管道強(qiáng)度分析研究.pdf

1、800kV GIS母線管道是GIS中用于封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備的封閉鋁材料管道殼體，該設(shè)備是750kV變電站的重要裝備之一。由于設(shè)備體積大，相間距大等特點(diǎn)，母線往往很長(zhǎng)。且變電站一般建在高海拔、環(huán)境條件苛刻的地區(qū)，溫差載荷很大，長(zhǎng)母線會(huì)產(chǎn)生較大的變形，且其內(nèi)充滿的SF6氣體，不允許泄露。因此有必要對(duì)其機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行分析計(jì)算，但國(guó)內(nèi)尚未對(duì)此進(jìn)行過(guò)強(qiáng)度分析研究。
　　 本文以充滿SF6氣體的800kV GIS母線管道為對(duì)象，通過(guò)結(jié)構(gòu)分析，載荷確

2、定，選取M1母線和M2支線兩種典型結(jié)構(gòu)，利用CAESARⅡ管道應(yīng)力有限元法計(jì)算分析了極限條件下工程模型中各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的機(jī)械特性，并重點(diǎn)進(jìn)行了應(yīng)力、變形及強(qiáng)度失效分析。
　　 通過(guò)計(jì)算和分析知，GIS長(zhǎng)母線管道兩端垂直管道與接地母線法蘭連接附近最危險(xiǎn)，母線管道處局部區(qū)域受力和應(yīng)力過(guò)大。原因是水平管道的水平軸向力很大，建議改變最左端和最右端的結(jié)構(gòu)。GIS母線管道的中間支架受力較小，可以考慮減小固定支架的尺寸。可以通過(guò)改變H型鋼的布置方

3、法以及加大其沿管線方向的寬度尺寸來(lái)提高支架主要承載方向的剛度和強(qiáng)度。
　　 GIS支線通過(guò)改變結(jié)構(gòu)，在彎頭處設(shè)立固定支架后，提高了殼體抵抗變形的能力，支線兩端固支的上、下端彎曲應(yīng)力明顯下降，螺栓應(yīng)力下降。為減小整個(gè)管道殼體和支架上的的受力，還可以采取放松長(zhǎng)軸方向的波紋管，使膨脹節(jié)發(fā)揮作用，吸收管道溫差變形，減少兩端固定支架處受力。
　　 影響充滿SF6氣體800kV GIS母線管道機(jī)械強(qiáng)度的主要因素是典型結(jié)構(gòu)的組成和溫差