[發(fā)明專利]懸索式加固換流站直流濾波器懸吊鋼構(gòu)架的方法及鋼構(gòu)架

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310446284.2
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103485572A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐陽克儉;劉純;彭碧草;王軍;唐遠富
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學研究院;湖南省湘電鍋爐壓力容器檢驗中心有限公司
• 主分類號: E04H12/10
• 分類號: E04H12/10
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及換流站鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù),特別是一種懸索式加固換流站直流濾波器懸吊鋼構(gòu)架的方法及懸吊鋼構(gòu)架。?

背景技術(shù)

換流站位于骨干聯(lián)絡(luò)輸電線路的起端和終端，為電力能源的合理調(diào)配并保障其快速供給起到了至關(guān)重要的作用。直流濾波器為換流站的關(guān)鍵電氣設(shè)備，其安全穩(wěn)定運行是確保換流站正常工作的前提。直流濾波器懸吊方式在我國多個換流站采用，即將直流濾波器懸掛于鋼結(jié)構(gòu)橫梁中部，直流濾波器通過絕緣子連接懸掛于鋼結(jié)構(gòu)橫梁上，直流濾波器下端采用彈簧拉線系統(tǒng)將直流濾波器錨固與地面，起到防震減振的目的。鋼構(gòu)架橫梁通過與門型鋼結(jié)構(gòu)立柱鉸接連接達到荷載傳遞的目的。然而，由于直流濾波器本身結(jié)構(gòu)自重大，承重的鋼結(jié)構(gòu)橫梁中部較易出現(xiàn)垂直向下較大幅度的撓度變形，降低了換流設(shè)備的安全性能。對于這一問題，國內(nèi)外對其加固方法處于空白階段，同時由于換流站的停電周期非常短，一種快捷并不損傷結(jié)構(gòu)本體的加固方法迫在眉睫。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)空白，提供一種懸索式加固換流站直流濾波器懸吊鋼構(gòu)架的方法及鋼構(gòu)架，提高懸吊鋼構(gòu)架的承載能力，改善懸吊鋼構(gòu)架的安全性能，避免懸吊剛構(gòu)架橫梁下?lián)献冃危乐逛摌?gòu)架倒塌，提高換流站直流濾波器運行的安全等級，確保換流設(shè)備穩(wěn)定可靠運行

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種懸索式加固換流站直流濾波器懸吊鋼構(gòu)架的方法，該方法為：

1）對換流站直流濾波器懸吊鋼構(gòu)架的安全性能進行安全評價；

2）利用有限元軟件，計算得到換流站直流濾波器豎向載荷分擔比例取值范圍為8%~15%；

3）通過上述豎向載荷分擔比例，求得鋼絲吊繩的受力值；

????4）采用初張力控制法，將鋼絲纜索按1:10的矢跨比與所述鋼絲吊繩的豎向受力值，進行有限元非線性找形分析；鋼絲纜索找形的基本方法為非線性迭代分析法，先建立鋼絲纜索的直線模型，然后在自重作用下采用非線性有限元進行迭代計算，根據(jù)計算結(jié)果適時調(diào)整線形，直至鋼絲纜索內(nèi)的應(yīng)力值達到設(shè)計標準，此時對應(yīng)的線形即為鋼絲纜索的初始線形；在確定了鋼絲纜索的初始線形后，進而計算鋼絲纜索的初始預應(yīng)力；

5）在換流站直流濾波器懸吊鋼構(gòu)架三個立柱頂部安裝限位鞍座；

6）將鋼絲纜索穿過所述限位鞍座，并在所述鋼絲纜索上固定拉力傳感器，利用卷揚機進行放線作業(yè)，將所述鋼絲纜索兩端分別拉伸到換流站直流濾波器懸吊鋼構(gòu)架兩側(cè)立柱的地面上，保證換流站直流濾波器懸吊鋼構(gòu)架兩根橫梁上的鋼絲纜索線形與所述初始線形相同；

7）將所述鋼絲纜索通過所述鋼絲吊繩與換流站直流濾波器懸吊鋼構(gòu)架的橫梁連接固定，并對兩根橫梁采用同步對稱方法進行施工，即由兩側(cè)立柱向中間立柱方向進行對稱施工，確保鋼絲纜繩和鋼結(jié)構(gòu)受力均勻。

所述鋼絲纜索兩端與水平面之間的夾角均為45°～63°，優(yōu)選夾角為60°，進一步改善受力性能。

所述拉力傳感器距離地面高度為1.5～2m，方便人員操作。

所述鋼絲纜索直徑為100mm；預應(yīng)力值為8.3MPa。

所述鋼絲纜索與每根橫梁之間均勻布置有9對共計18根所述鋼絲吊繩；所述鋼絲吊繩直徑為20mm，初始預應(yīng)力值為4.6MPa。

本發(fā)明還提供了一種懸索式換流站直流濾波器懸吊鋼構(gòu)架，包括中間立柱、左側(cè)立柱和右側(cè)立柱，所述中間立柱與所述左側(cè)立柱、右側(cè)立柱之間各通過一根橫梁固定連接；還包括鋼絲纜索；所述中間立柱、左側(cè)立柱和右側(cè)立柱頂部均固定有限位鞍座；所述鋼絲纜索通過所述限位鞍座分別與所述中間立柱、左側(cè)立柱、右側(cè)立柱頂部固定連接,且所述鋼絲纜索在所述橫梁（4）上的部分成拋物線形，所述拋物線形矢跨比為1:10；所述鋼絲纜索兩端延伸并錨固在地面上，且所述鋼絲纜索與水平面之間的夾角為45°～63°，優(yōu)選夾角???????????????????????????????????????????????為60°；所述鋼絲纜索上固定有拉力傳感器；所述鋼絲纜索通過鋼絲吊繩與所述橫梁固定連接。

本發(fā)明所具有的有益效果為：本發(fā)明通過大量的現(xiàn)場實測以及仿真計算分析提出了一種經(jīng)濟可靠并且施工簡便、不破壞現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的換流站直流濾波器懸吊鋼構(gòu)架加固方法，本發(fā)明的方法和懸吊鋼結(jié)構(gòu)可以將鋼構(gòu)架的承載能力提高2.27倍，大幅提高了換流站直流濾波器懸吊鋼構(gòu)架的安全性能；有效避免了鋼構(gòu)架橫梁進一步下?lián)献冃危_保懸吊鋼結(jié)構(gòu)不至發(fā)生承載失穩(wěn)而倒塌；本發(fā)明設(shè)計獨特，施工周期短，可應(yīng)用于換流站直流濾波器懸吊鋼構(gòu)架的加固工程中。

附圖說明