隔離開關與支架體系風振響應

劉 勇，魏珍中，蔣昱楠，楊 萌，周夢瑤，畢文哲

（1.山東電力工程咨詢院有限公司，山東 濟南 250013；2.山東大學土建與水利學院，山東 濟南 250061）

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受大風天氣影響，一些地區特高壓換流站直流場部分隔離開關多次出現絕緣支架大幅振動及動靜觸頭閉合困難現象，嚴重影響變電站的正常運行。截至目前，關于變電站開關設備與支架體系的風振分析以及相應的防范措施研究甚少，相應的規范也未對該領域給出十分明確的理論指導。在已有的研究中，文獻[1]采用k-ε 湍流模型和FLUENT軟件分析了絕緣子在不同風速工況下的受荷情況，通過對比分析兩種近似計算結果，給出了更精確的修正公式。文獻[2-4]基于等效靜風荷載方法，進行了隔離開關導電閘刀在合閘過程中動觸頭偏移的分析，由軟件計算可知：導電閘刀的應變峰值出現在下部導電桿根部，下部導電桿的應力以及應變水平超出上部導電桿，應通過優化結構設計降低動觸頭端點的偏移量。文獻[5]以zGW6-408 型隔離開關動端結構系統為分析對象開展仿真模擬，用理論公式計算了先導電氣組件的變形，并使用ANSYS 軟件對隔離開關動端結構系統進行不同風速工況下的變形研究。董新勝等[6]在結構表面脈動風場模擬的基礎上，對變電站構架避雷針進行了風振響應時程計算和風振系數分析，并根據分析結果確定了新的風振系數評價指標和新的風振效應評級指標。

這些研究雖對變電站開關設備與支架體系的分析有所幫助，但對隔離開關與支架體系的動力風振響應研究較少，所以開展開關設備與支架體系的整體隨機風振響應的數值模擬分析十分重要。……