王海磊
1.概述
特高壓輸電直流具有線路造價(jià)低,線路損線路損耗小、系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)、運(yùn)行可靠、適用于遠(yuǎn)距離大容量電力輸送以及容易實(shí)現(xiàn)非同步電網(wǎng)間互聯(lián)等諸多優(yōu)點(diǎn),因此直流輸電系統(tǒng)在未來仍有較快的發(fā)展。
隨著我國直流輸電工程中換流變壓器容量越來越大,鐵心直徑,重量均超過歷史極值。鐵心不僅是變壓器的主磁通和部分漏磁通流通的回路,更是是安裝器身的骨架,對(duì)于變壓器的電磁性能和機(jī)械強(qiáng)度來講是極為重要的部件。對(duì)大型換流變壓器鐵心強(qiáng)度計(jì)算分析,保證鐵心安全牢固是極其重要。
1.1換流變壓器鐵心結(jié)構(gòu):
換流變壓器鐵心多采用單相四柱式(兩主柱并聯(lián))。鐵心疊片由夾緊裝置(夾件,拉板,拉帶,撐板及撐緊絕緣)緊固在一起,從而形成完整而牢固的鐵心結(jié)構(gòu)。
2.鐵心強(qiáng)度計(jì)算分析
2.1鐵心夾件強(qiáng)度計(jì)算
換流變壓器鐵心既是變壓器的磁路,又是變壓器骨架。鐵心的機(jī)械強(qiáng)度直接關(guān)系著換流變的強(qiáng)度,以裕隆大型換流變?yōu)槔梅抡孳浖?對(duì)鐵心強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算:
2.2計(jì)算對(duì)象:
橫、縱載荷下的上夾件,材料主要為Q345,只有第一、第二和第三支撐件為Q235。
2.3計(jì)算條件:
載荷:上拉帶組每孔70Mpa,旁拉帶組每孔28Mpa,下拉帶每孔70Mpa。
器身總重277766kg,共有四個(gè)吊軸,所以每個(gè)吊軸承受的力為681KN,該力施加在吊軸上表面。
橫向約束:鐵心最外級(jí)鐵軛與夾件的接觸面Z向位移為0。
縱向約束:約束11個(gè)拉板孔。
對(duì)稱約束:以下夾件中心面為對(duì)稱中心。
2.4計(jì)算結(jié)果:
2.5計(jì)算對(duì)象:
橫、縱載荷下的下夾件,材料主要為Q345,只有第一、第二和第三支撐件為Q235。
計(jì)算條件:
根據(jù)XSE200001A8247,鐵心裝配重202892kg,繞組重67279kg,壓緊力1260KN。
載荷:上拉帶組每孔70Mpa,旁拉帶組每孔28Mpa,下拉帶每孔70Mpa。[鐵心中間級(jí)重力+1.5*(繞組重力+壓緊力)](70Mpa)施加在拉帶孔上,[1.5*(繞組重力+壓緊力)](239917N)施加在繞組支架上,鐵心重力施加在螺釘孔上(56715N)。以上載荷均表示單個(gè)孔或支架所受載荷。
橫向約束:鐵心最外級(jí)鐵軛與夾件的接觸面Z向位移為0。
縱向約束:約束11個(gè)拉板孔。
對(duì)稱約束:以下夾件中心面為對(duì)稱中心。
2.6計(jì)算結(jié)果:
4.結(jié)論:
同過強(qiáng)度計(jì)算 鐵心夾件均能保證大型換流變的鐵心強(qiáng)度要求。對(duì)鐵心結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算有效的保證了大型換流變的鐵心強(qiáng)度要求,有力保證了大型換流變的產(chǎn)品質(zhì)量。