串补平台抗震动力学分析与优化研究
殷超，张伟为，于海波，陈远俊
(南京南瑞继保电气有限公司，江苏 南京 211102)
摘 要：针对特高压串补平台结构系统设计需满足抗震稳定性要求，建立了基于刚柔耦合多体动力学模型，得到平台整体固有频率和振型，并在模态分析基础上，研究了频域范围内不同设计变量对系统幅频响应函数的影响。结合标准地震时程波激励，计算系统加速度响应以及支柱绝缘子、斜拉杆件载荷力变化特性，对平台进行时域抗震响应分析。以降低相对位移和加速度为目标进行系统参数优化设计，结果表明：提升阻尼弹簧刚度与斜拉杆件预紧力有利于提升系统的动力学特性，相比初始设计，位移与加速度响应降低了19%。
关键词：串补平台；抗震响应；动力学特性；系统参数优化
中图分类号：TM723 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2022)02-0033-08
Seismic Dynamic Analysis and Optimization of Series Compensation Platform
YIN Chao, ZHANG Wei-wei, YU Hai-bo, CHEN Yuan-jun
（NR Electric Co., Ltd, Nanjing 211102, China）
Abstract: This paper established a multi-body dynamic model based on the rigid-flexible coupling to meet seismic stability requirementsin the structural system design of the UHV series compensation platform. It helped to obtain the overall natural frequency and mode shape of the platform. This paper studied the influence of different design variables in the frequency domain on the system's amplitude-frequency response function based on model analysis. This model combined the standard seismic time history wave excitation, the acceleration response of the system, supporting insulator, the variation characteristics of loading force of tension diagonal to analyze the time-domain seismic response of the platform. This study optimized parameters for reducing relative displacement and acceleration. The results show that improving the damping of spring stiffness and the pre-tightening force of tension diagonal is beneficial to the dynamic properties promotion. Compared with the initial design, the displacement and acceleration response are reduced by 19%.
Key words: series compensation platform; seismic response; dynamic characteristics; system parameter optimization
参考文献
[1] 赵婉君. 高压直流输电工程技术[M] . 北京：中国电力出版社，2004 ：10-16.
[2] 韩先才，孙昕，陈海波，等. 中国特高压交流输电工程技术发展综述[J] . 中国电机工程学报，2020，40(14) ：4371-4386.
[3] 高湛，吴必华，李华，等. 串补平台抗震性能有限元分析[J]. 电力建设，2013，34(3) ：27-30.
[4] 崔成臣，代泽兵，朱祝兵. 串补用火花间隙结构抗震抗风性能分析[J] . 武汉大学学报(工学版)，2011，44(S1) ：188-190.
[5] WEI Wen-hui, GAN Lai, HU Meng-fei, et al.A Modified Pall-Typed Friction Damper for Vibration Control in Series Compensation Platform Structure[C]//Applied Mechanics and Materials，2013 ：633-637.
[6] 中国机械工业联合会. 碟形弹簧：GB/T 1972—2005[S]. 北京：中国标准出版社，2005 ：16-20.
[7] 高彪， 张伟为， 于海波， 等. 支撑式换流阀塔的抗地震设计[J] . 机械设计与制造工程，2018，47(11) ：35-39.
[8] 中国电力工程顾问集团西北电力设计院. 电力设施抗震设计规范：GB 50260—2013[S]. 北京：中国计划出版社，2013 ：12-13.
[9] 熊二刚，祖坤，王婧，等. 自复位中心支撑钢框架结构抗震性能分析[J] . 世界地震工程，2020，36(3) ：69-79.
