一种高压直流穿墙套管挠度计算及测量方法技术

本发明专利技术公开了一种高压直流穿墙套管挠度计算及测量方法，涉及设备状态评估领域，将高压直流穿墙套管的中部穿墙部位作为唯一载重点，将所述高压直流穿墙套管的户外侧套管视为固定，将所述高压直流穿墙套管的户内侧套管视为悬空的悬臂梁；求取高压直流穿墙套管的端部最大挠度。本发明专利技术所提出的高压直流穿墙套管挠度计算及测量方法流程简单，便于推广应用，实现了对高压直流穿墙套管挠度的有效评估，为套管的安全运行决策提供有效的参考。管的安全运行决策提供有效的参考。管的安全运行决策提供有效的参考。

【技术实现步骤摘要】
一种高压直流穿墙套管挠度计算及测量方法


[0001]本专利技术涉及设备状态评估领域，具体涉及一种高压直流穿墙套管挠度计算及测量方法。

技术介绍

[0002]我国幅员辽阔、动力资源丰富，但能源富集在西部地区、负荷需求集中在东部沿海地区，因此也催生了国家大力建设“西电东送”工程。直流输电工程作为西电东送主通道，承担了极大的电力输送重任，而直流穿墙套管作为直流输电工程中的核心设备之一，其运行状态势必会影响到系统整体的安全稳定。高压直流穿墙套管尺寸大、重量大的特点，而实际运行中，其仅仅依靠中部穿墙部位作为唯一载重点，这也使得套管两端(户外侧、户内侧)势必会因自身重力而出现一定程度的挠度形变，进而影响套管端部载流结构的连接，引发套管过热故障。对于特高压直流穿墙套管而言，尺寸更大、重量也成倍增加，挠度形变也会愈发严重。目前，针对直流穿墙套管挠度计算及测量方法，国内外研究尚属空白，相似的方法主要集中在土木及建筑领域，但相应的方法无法直接套用。

技术实现思路

[0003]针对目前尚无有效方法计算及测量高压直流穿墙套管挠度的问题，本专利技术提供了一种高压直流穿墙套管挠度计算及测量方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0005]一种高压直流穿墙套管挠度计算方法，其包括：
[0006]将高压直流穿墙套管的中部穿墙部位作为唯一载重点，将所述高压直流穿墙套管的户外侧套管视为固定，将所述高压直流穿墙套管的户内侧套管视为悬空的悬臂梁；
[0007]高压直流穿墙套管的端部最大挠度N
max
(mm)则为：
[0008][0009]其中，α为挠度计算的微调系数，取值范围为[0.05
‑
0.15]；q表示均匀分布的荷载值(N/mm)；L表示套管的长度(mm)；E表示材料的弹性模量(kN/mm2)；I表示截面惯性矩(mm4)。
[0010]如上所述的高压直流穿墙套管挠度计算方法，进一步地，套管截面可以视为圆形截面，因此根据结构力学对圆形截面惯性矩的计算公式：
[0011]I＝π
·
d4/64
[0012]其中d表示截面直径(mm)。
[0013]一种高压直流穿墙套管挠度测量方法，包括：
[0014]将高压直流穿墙套管用支撑件放置以保持水平状态，测量该状态下的户外侧、户内侧套管端部中心距地面的距离H1、H2；
[0015]在户外侧套管端部捆扎吊带，逐步增加行吊拉力，直至套管重量全部由吊带承担，撤除户外侧套管端部支撑件，其次逐步减少行吊拉力，直至吊带完全不受力，以此模拟套管
运行时的悬空状态，再次测量户外侧套管端部中心距地面距离H
′1，户外侧套管挠度实测值为：
[0016]ΔN1＝H
′1‑
H1[0017]在户内侧套管端部捆扎吊带，逐步增加行吊拉力，直至套管重量全部由吊带承担，撤除户内侧套管端部支撑件，其次逐步减少行吊拉力，直至吊带完全不受力，以此模拟套管运行时的悬空状态，再次测量户内侧套管端部中心距地面距离H
′2，户外侧套管挠度实测值为：
[0018]ΔN2＝H
′2‑
H2[0019]基于ΔN1及ΔN2，利用如上所述的挠度计算方法，计算出户外侧及户内侧对应的挠度计算的微调系数α1及α2；
[0020]基于微调系数α1及α2，获得符合实际情况的套管挠度计算公式。
[0021]本专利技术与现有技术相比，其有益效果在于：本专利技术所提出的高压直流穿墙套管挠度计算及测量方法流程简单，便于推广应用，实现了对高压直流穿墙套管挠度的有效评估，为套管的安全运行决策提供有效的参考。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本专利技术提出的高压直流穿墙套管挠度计算及测量方法流程示意图；
[0024]图2是实例中高压直流穿墙套管水平放置示意图；
[0025]图3是实例中高压直流穿墙套管户外侧挠度测量示意图；
[0026]图4是实例中高压直流穿墙套管户内侧挠度测量示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0028]实施例：
[0029]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，本专利技术实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0030]在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确
具体的限定。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0031]参见图1至图4，图1是本专利技术提出的高压直流穿墙套管挠度计算及测量方法流程示意图；图2是实例中高压直流穿墙套管水平放置示意图；图3是实例中高压直流穿墙套管户外侧挠度测量示意图；图4是实例中高压直流穿墙套管户内侧挠度测量示意图。
[0032]针对目前尚无有效方法计算及测量高压直流穿墙套管挠度的问题，本专利技术提供了一种高压直流穿墙套管挠度计算及测量方法。
[0033]1.高压直流穿墙套管挠度计算
[0034]由于高压直流穿墙套管实际安装时，中部穿墙部位为唯一载重点，其户外侧套管及户内侧套管可以分别视为一段固定、一段悬空的悬臂梁进行挠度的计算。
[0035]套管端部最大挠度的计算思路简化为在悬臂梁受均布荷载情况下计算自由端最大挠度N
max
(mm)：
[0036][0037]其中，α为挠度计算的微调系数，取值范围为[0.05
‑
0.15]；q表示均匀分布的荷载值(N/mm)；L表示套管的长度(mm)；E表示材料的弹性模量(kN/mm2)；I表示截面惯性矩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压直流穿墙套管挠度计算方法，其特征在于，包括：将高压直流穿墙套管的中部穿墙部位作为唯一载重点，将所述高压直流穿墙套管的户外侧套管视为固定，将所述高压直流穿墙套管的户内侧套管视为悬空的悬臂梁；高压直流穿墙套管的端部最大挠度N
max
(mm)则为：其中，α为挠度计算的微调系数，取值范围为[0.05
‑
0.15]；q表示均匀分布的荷载值(N/mm)；L表示套管的长度(mm)；E表示材料的弹性模量(kN/mm2)；I表示截面惯性矩(mm4)。2.根据权利要求1所述的高压直流穿墙套管挠度计算方法，其特征在于，套管截面可以视为圆形截面，因此根据结构力学对圆形截面惯性矩的计算公式：I＝π
·
d4/64其中d表示截面直径(mm)。3.一种高压直流穿墙套管挠度测量方法，其特征在于，包括：将高压直流穿墙套管用支撑件放置以保持水平状态，测量该状态下的户外侧、...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志成，邓集瀚，张晋寅，韦晓星，邓军，张良，刘青松，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心，
类型：发明
国别省市：