GIS运输振动与冲击分析研究

doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2024.04.018

湖南电力 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (4): 126-131.doi: 10.3969/j.issn.1008-0198.2024.04.018

GIS运输振动与冲击分析研究

陈宇¹, 许猛¹, 高洋², 沈丰慧², 刘耘彤², 刘东阳²

1.辽宁高压电器产品质量检测有限公司,辽宁沈阳 110025;
2.新东北电气集团高压开关有限公司,辽宁沈阳 110025

收稿日期:2024-04-15 修回日期:2024-05-10 出版日期:2024-08-25 发布日期:2024-09-09
通信作者: 陈宇(1989),男,硕士,工程师,从事高压开关设备的研制及产品结构仿真分析工作。

Analysis and Research of GIS Transportation Vibration and Shock

CHEN Yu¹, XU Meng¹, GAO Yang², SHEN Fenghui², LIU Yuntong², LIU Dongyang²

1. Liaoning High Voltage Electrical Products Quality Testing Co.,Ltd.,Shenyang 110025, China;
2. New Northeast Electric Group High Voltage Switchgear Co.,Ltd.,Shenyang 110025, China

Received:2024-04-15 Revised:2024-05-10 Online:2024-08-25 Published:2024-09-09

摘要/Abstract

摘要： 以某126 kV GIS为研究对象,对其运输振动与冲击特性进行分析研究。首先建立GIS运输单元三维实体结构模型并进行合理的简化,使用ANSYS Workbench软件对GIS运输单元进行振动工况下带有预应力的模态分析与随机振动分析,得到固有频率和各部件的机械强度。分析结果显示:各部件均满足机械强度要求,其中底座的最大等效应力为153.5 MPa,对应的安全系数最小为1.53;其次对GIS运输单元进行异常冲击工况下的试验及仿真分析。结果显示:在瞬时冲击加速度达到6.7g时, GIS设备仍能保证性能完好,抗冲击性能高于产品要求(加速度值3g)的标准。通过对GIS在振动工况和冲击工况下的分析研究,较全面地考核了GIS的运输性能,对确保GIS的运输安全具有非常重要的现实意义。

关键词: GIS运输, 有限元分析, 振动与冲击, 预应力, 随机振动

Abstract: Taking a certain type of 126 kV GIS as the research object, the transportation vibration and shock characteristics are analyzed and studied. The three-dimensional solid structure model of GIS transportation unit is established, and the modal analysis and random vibration analysis with prestress under vibration conditions are carried out by using ANSYS Workbench software to obtain its natural frequency and mechanical strength of each component. The analysis results show that the maximum equivalent stress of the base is 153.5 MPa and the minimum safety factor is 1.53. The experimental research on the GIS transportation unit under abnormal shock conditions shows that the GIS equipment can still ensure good performance when the instantaneous shock acceleration reaches 6.7g, and the shock resistance is higher than the acceleration value required by the product is less than 3g standard. Through the analysis and research of GIS under vibration and shock conditions, the transportation performance of GIS is evaluated comprehensively, which has very important practical significance to ensure the transportation safety of GIS.

Key words: GIS transportation, finite element analysis, vibration and shock, prestressing force, random vibration

中图分类号:

TM516.3

陈宇, 许猛, 高洋, 沈丰慧, 刘耘彤, 刘东阳. GIS运输振动与冲击分析研究[J]. 湖南电力, 2024, 44(4): 126-131.

CHEN Yu, XU Meng, GAO Yang, SHEN Fenghui, LIU Yuntong, LIU Dongyang. Analysis and Research of GIS Transportation Vibration and Shock[J]. Hunan Electric Power, 2024, 44(4): 126-131.

参考文献

[1] 钟建英, 陈刚, 谭盛武, 等. 高压开关设备关键技术及发展趋势[J]. 高电压技术, 2021, 47(8): 2769-2782.
[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, 4719.
[3] 李鹏, 李金忠, 崔博源, 等. 特高压交流输变电装备最新技术发展[J]. 高电压技术, 2016, 42(4): 1068-1078.
[4] 崔景春. 气体绝缘金属封闭开关设备[M].北京: 中国电力出版社, 2016.
[5] 全江华, 文正其, 张伟, 等. 基于Ansys Workbench的220 kV移动式负荷转供装置的振动响应分析[J/OL]. 高压电器: 1-8.(2023-11-23)[2024-04-10]. https://link.cnki.net/urlid/61.1127.tm.20231122.1720. 004.
[6] 雷鸣, 吴颖, 彭芳, 等. 基于ANSYS强度仿真与动力学测试的包装结构优化设计[J]. 包装工程, 2023, 44(21): 253-259.
[7] 万书亭, 王萱, 张雄, 等. 启动冲击下的轨道运输车动力学分析及调谐质量阻尼器减振设计[J]. 中国工程机械学报, 2023, 21(5): 433-437.
[8] 李漫, 冯世涛, 杨代勇, 等. 气体绝缘金属封闭开关设备故障分析与对策[J]. 吉林电力, 2023, 51(6): 48-52.
[9] 张国兵, 张文亮. 特高压变压器运输冲击加速度控制与安全裕度评估[J]. 高电压技术, 2010, 36(1): 290-295.
[10] 王慧, 刘兵. 基于ANSYS Workbench的电容器包装箱强度校核及优化设计[J]. 电力电容器与无功补偿, 2015, 36(6): 13-17, 22.
[11] 崔兴可, 胥建文, 杨茜, 等. 变压器运输过程中的振动与冲击仿真计算分析[J]. 山东电力技术, 2018, 45(3): 26-28, 33.
[12] 王之军, 刘亚培. 高压输电线路直流穿墙套管运输工况随机振动分析[J]. 机械设计与制造工程, 2019, 48(8): 111-114.
[13] 彭国勋. 物流运输包装设计[M]. 北京: 印刷工业出版社, 2006.
[14] 米男男, 李光. 分析天平包装件随机振动仿真分析及优化设计[J]. 振动与冲击, 2019, 38(4): 206-212.
[15] 张帆, 杨懿, 吴四鹏. 基于Ansys Workbench的电炖锅包装设计与仿真分析[J]. 包装工程, 2020, 41(1): 95-102.
[16] 许进峰. ANSYS Workbench 15. 0完全自学一本通[M]. 北京: 电子工业出版社, 2014.
[17] 全国包装标准化技术委员会. 包装运输件基本试验第23部分: 垂直随机振动试验方法: GB/T 4857. 23—2021[S]. 北京: 中国标准出版社, 2021.

GIS运输振动与冲击分析研究

Analysis and Research of GIS Transportation Vibration and Shock

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 1

编辑推荐

Metrics

本文评价