特高压直流滤波电容器塔架结构的动态仿真与优化设计.pdf

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1、第36卷第1期：0O44—0048电力电容器与无功补偿Vo1．36，No．1：0044-00482015年2月PowerCapacitor&ReactivePowerCompensationFeb．2015DOI：10．14044／j．1674—1757．pcrpc．2015．O1．010特高压直流滤波电容器塔架结构的动态仿真与优化设计葛锦萍，王永静，张陵(1．新东北电气集团电力电容器有限公司，辽宁营口115009；2．西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室。陕西西安710049)摘要：在动态栽荷(地震、风栽等)作用下

2、，电容器塔架结构各组成构件将因变形位移而使其自身产生相应的内力：为保证直流滤波电容器塔架结构整体具有足够的强度和刚度，必须对其机械特性进行动力分析与计算。采用ANSYS有限元分析，首先对不同类型的电容器塔架结构进行了实体建模，然后对其分别进行了动态仿真计算，比较分析了结构主要几何设计参数、尤其是上部结构突变层对结构稳定性的影响，提出了结构几何参数的优化设计建议，为电容器塔架结构的设计与制造提供了依据。关键词：滤波电容器塔架结构；ANSYS；动力和稳定性分析；优化设计DynamicSimulationandOptimizati

3、onDesignonTowerStructureofUHVDCFilterCapacitorGEJinping，WANGYongjing2，ZHANGLinga(1．NewNortheastElectricGroupPowerCapacitorCo．，Ltd．，Yingkou115009，China；2．StateKeyLaboratoryforStrengthandVibrationofMechanicalStructures，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China)Abstra

4、ct：Underactionofsuchdynamicloadingasearthquake，windload，etc．，theinternalforceisgeneratedbyeachstructureofcapacitortowerduetoitsdeformationanddisplacement．ForassuringsufficientstrengthandrigidityofthecompletetowerstructureofDCfiltercapacitor，thedynamicsimulationanda

5、nalysisonthemechanicalpropertiesofthetowermustbeperformed．Inthispape~differenttypesofmodelofthecapacitortowerstructurearesetupbytheANSYSfiniteelementmethod，andthendynamicsimulationcalculationismade．Themaingeometrydesignparametersofthestructure，especiallytheinfluenc

6、eofabruptlayerattheupperstructureonthestructurestability，arecomparedandanalyzed．Atlast，theoptimumdesignsuggestionthecapacitortowerstructureisproposedtoprovideevidenceonthedesignandmanufactureofthetowerstructureofcapacitor．Keywords：capacitortowerstructure；ANSYS；dyna

7、micandstabilityanalysis；optimumdesign的机械特性进行动力计算、安定性分析与结构优0引言化设计，并以此作为该装备动力设计的基础和校在超高压直流输电线路两端换流站的电气设核的依据，确保电容器塔架结构具有足够的强度备中。电容器塔架结构是大型、多层、高耸的户外和刚度．使得电容器塔架结构在超高压直流输电设备．其在各种工况下的机械强度与安全可靠线路中安全可靠运行[2J。故此，笔者首先建立了直性是抵御地震、强风等自然灾害的前提，应得以流侧电容器塔架结构的力学分析有限元计算模确切保证⋯。在动态载荷(地震、

8、风载等)作用下，型．提出了该结构的力学动态分析基本原理和计电容器塔架结构的各组成部分将具有一定的位移算方法．利用ANSYS软件中的振型分解反应谱法_3]，和变形，进而使得各构件产生相应的内应力；因对电容器塔架结构进行了结构动态分析与强度校此。对电容器塔架结构在地震等动态载荷作用下核⋯。通过