特高压换流站钢排架加混凝土防火墙混合结构阀厅制造技术

本实用新型专利技术公开了特高压换流站钢排架加混凝土防火墙混合结构阀厅。它包括阀厅钢排架结构体系、防火墙，阀厅钢排架结构体系包括阀厅钢柱、阀厅钢屋架，阀厅钢排架结构体系与防火墙呈脱开布置；阀厅钢排架结构体系与防火墙之间通过弹簧支撑相互连接；防火墙设置于换流变侧；有换流阀位于阀厅钢排架结构体系内，换流阀通过绝缘子悬吊在阀吊梁下方，阀吊梁与阀厅钢屋架下弦节点连接。本实用新型专利技术克服了现有的钢、钢筋混凝土混合结构阀厅刚度分布不均匀，振型以扭转为主，抗震性能不佳的缺点；同时钢、钢筋混凝土混合结构阀厅存在的结构复杂，施工难度大、费用高、工期较长等缺点；具有极大改善阀厅扭转效应，提高阀厅的抗震性能，降低费用的优点。

UHV converter station steel rack plus concrete firewall mixed structure valve hall

The utility model discloses a valve hall with a mixed structure of a steel bent and a concrete fire wall in an UHV converter station. It includes valve hall steel bent structure system, firewall, valve hall steel bent structure system including valve hall steel column, valve hall steel roof frame, valve hall steel bent structure system and firewall are arranged separately; valve hall steel bent structure system and firewall are connected through spring support each other; firewall is set on the converter side; valve hall steel column and valve Hall steel roof frame are arranged in the converter side; Located in the steel bent structure system of the valve hall, the converter valve is suspended under the valve hanger beam through the insulator, and the valve hanger beam is connected with the bottom chord node of the valve hall steel roof truss. The utility model overcomes the shortcomings of the existing steel and reinforced concrete mixed structure valve hall, such as uneven stiffness distribution, torsion-based vibration mode and poor seismic performance, and the steel and reinforced concrete mixed structure valve hall has the disadvantages of complex structure, difficult construction, high cost and long construction period, etc. The torsion effect improves the seismic performance of the valve hall and reduces the cost.

【技术实现步骤摘要】
特高压换流站钢排架加混凝土防火墙混合结构阀厅
本技术涉及直流输电工程
，更具体地说它是特高压换流站钢排架加混凝土防火墙混合结构阀厅。
技术介绍
我国能源与负荷分布严重不平衡，负荷中心远离能源中心，长距离高压直流输电在我国的电网建设中所占的比例越来越高，相应的换流站建设也越来越多；阀厅作为换流站的核心部位，其结构的安全性和可靠性都有很高的要求；目前国土资源日益减少，节约建设用地已经成为重要的设计指导思想。国内现有的大部分特高压换流站阀厅均采用钢-钢筋混凝土混合结构方案，钢屋架一端支撑在钢柱上，另一端搁置在防火墙上，使得防火墙刚度较阀厅钢柱很大，阀厅整体刚度分布不均匀，扭转效应较为明显，造成阀厅抗震性能不佳；同时钢筋混凝土剪力墙存在结构复杂，施工难度大、费用高、工期较长等缺点。
技术实现思路
本技术的目的是提供特高压换流站钢排架加混凝土防火墙混合结构阀厅，采用U型防火墙将阀厅钢柱与防火墙脱开布置，阀厅钢排架结构体系整体变形协调，极大改善了阀厅扭转效应，提高了阀厅的抗震性能，同时U型防火墙结构简洁、造型美观、施工简单、费用低、施工进度快、施工风险低；对降低工程经济指标、保护生态环境起到重要作用，使阀厅在技术上更先进、经济上更合理，生态上更环保。为了实现上述目的，本技术的技术方案为：特高压换流站钢排架加混凝土防火墙混合结构阀厅，包括阀厅钢排架结构体系、防火墙，阀厅钢排架结构体系包括阀厅钢柱、阀厅钢屋架，其特征在于：阀厅钢排架结构体系与防火墙呈脱开布置；阀厅钢排架结构体系与防火墙之间通过弹簧支撑相互连接；防火墙设置于换流变侧；有换流阀位于阀厅钢排架结构体系内，换流阀通过绝缘子悬吊在阀吊梁下方，阀吊梁与阀厅钢屋架下弦节点连接。在上述技术方案中，阀厅钢柱为H型钢；有柱间支撑设置于阀厅钢排架结构体系上；阀厅钢排架结构体系中的阀厅钢屋架两侧与阀厅钢柱相连，且阀厅钢柱与阀厅钢柱之间通过柱间支撑连接；换流变侧防火墙呈U字型布置、且将阀厅钢柱三面包围。在上述技术方案中，防火墙为混凝土防火墙。在上述技术方案中，U字型防火墙与阀厅钢柱之间通过弹簧支撑连接；弹簧支撑一侧支座与阀厅钢柱相连，另一侧支座与设置于防火墙内侧的预埋件连接。在上述技术方案中，有加劲板焊接于阀厅钢柱上。相比于现有的钢-钢筋混凝土剪力墙混合结构阀厅，本技术具有如下有益效果：(1)采用U型防火墙布置将阀厅钢柱三面包围，可缩减阀厅横向尺寸，既能够满足换流变压器防火要求，同时也优化占地面积(以某±1100kV换流站阀厅为例，采用本技术阀厅结构布置方案可缩减阀厅横向尺寸2m，可减少阀厅占地面积237m2)；克服了现有技术占地较大(目前特高压换流站阀厅防火墙间距一般为10～15m，若采用常规T型防火墙布置方案，则防火墙需全部或部分布置于阀厅钢柱翼缘以外，考虑柱脚以及钢柱吊装需预留一部分空间，而阀厅钢柱截面往往较大，导致阀厅占地较大)，同时也不利于电气布置的缺点；(2)采用U型防火墙将阀厅钢柱与防火墙脱开布置，钢屋架两侧都与阀厅钢柱相连，组成钢排架结构，阀厅钢排架结构体系变形基本不受防火墙制约，本技术阀厅整体变形以平动为主，阀厅刚度均匀，抗震性能优良；而现有阀厅的混合结构方案，钢屋架一侧与阀厅钢柱相连、另一侧放置于防火墙上，由于防火墙抗侧刚度较大，导致阀厅整体变形以扭转为主，抗震性能较差的缺点；(3)本技术U型防火墙高度只需满足换流变防火要求即可(一般为15m左右)，仅以防火墙费用计算，可减少防火墙混凝土工程量约40％；克服了现有技术本体混凝土用量大的缺点(现有阀厅的混合结构方案，由于防火墙作为钢屋架有效支撑，防火墙高度需做到屋架下弦(一般约为24～35m))；(4)可很大程度地降低防火墙高度，U型防火墙布置也方便现场模版支设，钢结构吊装不受现场混凝土施工进度制约，有利于施工组织，加快施工进度，降低施工风险；克服了现有技术钢筋混凝土剪力墙施工复杂，工期较长，钢结构吊装受现场混凝土工程进度制约(阀厅高度较高、跨度较大，带来模板支设、大体积混凝土连续浇筑等施工难题)的缺点。附图说明图1为本技术平面结构示意图。图2为本技术U型防火墙节点结构示意图。图3为本技术剖面结构示意图。图4为本技术立面结构示意图。图5为本技术在某工程应用三维示意图。图中1-阀厅钢柱,2-阀厅钢屋架,3-防火墙,4-阀吊梁,5-换流阀,6-柱间支撑,7-弹簧支撑,8-加劲板。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术的实施情况，但它们并不构成对本技术的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本技术的优点更加清楚和容易理解。参阅附图可知：特高压换流站钢排架加混凝土防火墙混合结构阀厅，包括阀厅钢排架结构体系、防火墙3，阀厅钢排架结构体系包括阀厅钢柱1、阀厅钢屋架2，阀厅钢排架结构体系与防火墙3呈脱开布置；阀厅钢排架结构体系与防火墙3之间通过弹簧支撑7相互连接；防火墙3设置于换流变侧；有换流阀5位于阀厅钢排架结构体系内，换流阀5通过绝缘子悬吊在阀吊梁4下方，阀吊梁4与阀厅钢屋架2下弦节点连接。阀厅钢柱1为H型钢；有柱间支撑6设置于阀厅钢排架结构体系上；阀厅钢排架结构体系中的阀厅钢屋架2两侧与阀厅钢柱1相连，且阀厅钢柱1与阀厅钢柱1之间通过柱间支撑6连接；阀厅钢柱、钢屋架、柱间支撑共同组成阀厅钢排架结构体系；阀厅钢柱1均落地布置；阀厅钢排架独立承受侧向力；换流变侧防火墙3呈U字型布置、且将阀厅钢柱1三面包围；防火墙高度满足换流变压器防火要求即可。防火墙3为混凝土防火墙。U字型防火墙3与阀厅钢柱1之间通过弹簧支撑7连接；弹簧支撑7一侧支座与阀厅钢柱1相连，另一侧支座与设置于防火墙3内侧的预埋件连接，弹簧支撑作为钢排架的柱间支撑，借助于防火墙结构传递钢柱间纵向侧力，作为阀厅抗侧力体系参与整体变形。换流变压器侧钢柱与防火墙在阀厅纵向上采用弹簧支撑连接，钢柱与防火墙在阀厅横向上不连接。有加劲板8焊接于阀厅钢柱1上。在本技术中，阀厅钢排架结构体系与防火墙仅在阀厅纵向上设置弹簧支撑7，而阀厅横向上两者不连接，以消除防火墙在阀厅横向上刚度过大导致的不利影响，使阀厅刚度分布较为均匀，阀厅纵向与横向第一振型均为平动，扭转振型不占主导作用，扭转周期比较小，该方案阀厅结构整体性和抗争性能良好。附图1是本技术阀厅结构布置的平面示意图；阀厅钢柱1采用H型钢，阀厅钢屋架2两侧与阀厅钢柱1相连，钢柱与钢柱之间通过柱间支撑6连接，组成钢排架体系，阀厅钢排架独立承受侧向力；换流变侧防火墙3呈U字型布置，将钢柱三面包围。附图2是本技术U型防火墙节点结构示意图；U字型防火墙3与阀厅钢柱1之间通过弹簧支撑7连接，弹簧支撑7一侧支座与阀厅钢柱1相连，另一侧支座与防火墙2内侧的预埋件连接，弹簧支撑7作为钢排架的柱间支撑，传递阀厅柱间纵向侧力，通常阀厅钢柱截面高度较大，一般宜设置双片柱间支撑，本技术设置4个弹簧支撑代替双片柱间支撑，借助于防火墙结构传递钢柱间纵向侧力，作为阀厅抗侧力体系参与整体变形。附图3是阀厅及防火墙剖面图，是阀厅的主要横向受力示意图；换流阀5通过绝缘子悬吊在阀吊梁4下方，阀吊梁4与钢屋架2下弦节点连接，各设备及构件重力荷载均通过屋架传递给阀厅钢柱1承担；风荷载、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.特高压换流站钢排架加混凝土防火墙混合结构阀厅，包括阀厅钢排架结构体系、防火墙(3)，阀厅钢排架结构体系包括阀厅钢柱(1)、阀厅钢屋架(2)，其特征在于：阀厅钢排架结构体系与防火墙(3)呈脱开布置；阀厅钢排架结构体系与防火墙(3)之间通过弹簧支撑(7)相互连接；防火墙(3)设置于换流变侧；有换流阀(5)位于阀厅钢排架结构体系内，换流阀(5)通过绝缘子悬吊在阀吊梁(4)下方，阀吊梁(4)与阀厅钢屋架(2)下弦节点连接。

【技术特征摘要】
1.特高压换流站钢排架加混凝土防火墙混合结构阀厅，包括阀厅钢排架结构体系、防火墙(3)，阀厅钢排架结构体系包括阀厅钢柱(1)、阀厅钢屋架(2)，其特征在于：阀厅钢排架结构体系与防火墙(3)呈脱开布置；阀厅钢排架结构体系与防火墙(3)之间通过弹簧支撑(7)相互连接；防火墙(3)设置于换流变侧；有换流阀(5)位于阀厅钢排架结构体系内，换流阀(5)通过绝缘子悬吊在阀吊梁(4)下方，阀吊梁(4)与阀厅钢屋架(2)下弦节点连接。2.根据权利要求1所述的特高压换流站钢排架加混凝土防火墙混合结构阀厅，其特征在于：阀厅钢柱(1)为H型钢；有柱间支撑(6)设置于阀厅钢排架结构体系上；阀厅钢排架结构体系中的阀厅钢屋架(2)两侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫勇，吴必华，李志，谢龙，郭贤珊，付颖，陈俊，高湛，陈寅，吴晟，朱东，张华，刘素丽，曾维雯，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42