一种变电站服役钢构架的性能评估装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变电站服役钢构架的性能评估装置及方法，包括振动激励设备

【技术实现步骤摘要】
一种变电站服役钢构架的性能评估装置及方法


[0001]本专利技术属于变电站结构检测的
，具体涉及一种变电站服役钢构架的性能评估装置及方法
。

技术介绍

[0002]钢构架是变电站的重要结构部件，用于支撑电气设备并保护其免受风
、
雨和地震等外部因素的影响
。
这些结构为各种变电站组件
(
如导线
、
变压器
、
断路器和开关
)
提供必要的支撑和保护
。
然而，与任何其他基础设施一样，变电站钢构架受到各种退化机制的影响，这些机制会影响其性能和使用寿命
。
变电站独特的运行环境给钢结构带来了各种挑战，腐蚀性环境
、
温度波动
、
湿度和空气污染物等
。
此外，重型设备
、
地震和风力的机械载荷进一步加速了钢构架的性能劣化
。
为了对变电站钢构架的性能进行准确地评估以及保持这些关键资产的安全性和结构完整性至关重要
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种变电站服役钢构架的性能评估装置，其特征在于，包括：振动激励设备
、
数据采集设备
、
数据分析设备；振动激励设备包括振动发生组件和力传感器，振动发生组件根据预定信号生成作用于服役钢构架的激振力，力传感器检测作用于服役钢构架的激振力；数据采集设备检测服役钢构架所有钢结构连接节点的三向加速度，并接收力传感器检测的激振力；数据分析设备与数据采集设备通信连接，并根据检测的三向加速度和激振力，得到服役钢构架的性能评估结果
。2.
如权利要求1所述的性能评估装置，其特征在于，振动发生组件包括依次连接的信号发生器
、
功率放大器
、
电磁激振器
、
传力部件；信号发生器产生白噪声；功率放大器将信号发生器产生的白噪声电信号放大，并将放大后的白噪声电信号输入至电磁激振器中；电磁激振器根据输入的白噪声电信号产生激振力；传力部件两端分别连接电磁激振器的和力传感器，力传感器固定于服役钢构架的某一钢结构连接节点上
。3.
如权利要求1所述的性能评估装置，其特征在于，数据采集设备包括通信连接的三向加速度传感器和数据采集仪；三向加速度传感器设置于服役钢构架的所有钢结构连接节点上，并检测服役钢构架所有钢结构连接节点的三向加速度；数据采集仪接收三向加速度传感器和力传感器检测的数据，并将接收的数据传递至数据分析设备
。4.
如权利要求1所述的性能评估装置，其特征在于，数据分析设备根据检测的三向加速度和激振力，得到服役钢构架的性能评估结果，包括：获取服役钢构架对应的近似有限元模型；其中，近似有限元模型由多个连接的结构单元组成；基于近似有限元模型，构建有限元能量模型；基于有限元能量模型，根据所有钢结构连接节点的三向加速度，得到对应的服役钢构架的能量；根据激振力作用于位置的三向加速度和检测的激振力，得到真实输入的能量；构建能量修正模型，并基于服役钢构架的能量和真实输入的能量对能量修正模型进行迭代处理，直至满足预定条件，给出服役钢构架当前的刚度和质量
。5.
如权利要求4所述的性能评估装置，其特征在于，基于近似有限元模型，构建有限元能量模型，包括：获取近似有限元模型的速度
、
刚度
、
位移
、
质量和加速度的参数；基于近似有限元模型的速度
、
刚度和位移的参数，给出应变能子模型；基于近似有限元模型的速度
、
质量和加速度的参数，给出动能子模型；基于应变能子模型和动能子模型得到有限元能量模型
。6.
如权利要求4或5所述的性能评估装置，其特征在于，基于有限元能量模型，根据所有
钢结构连接节点的三向加速度，得到对应的服役钢构架的能量，包括：根据所有钢结构连接节点检测的三向加速度，给出服役钢构架的自由度数量；基于所有钢结构连接节点的三向加速度和自由度数量，得到服役钢构架在每个自由度的加速度矢量
、
速度矢量和位移矢量；基于近似有限元模型，对服役钢构架在每个自由度的加速度矢量
、
位移矢量和速度矢量进行分析处理，得到服役钢构架的应变能和动能；根据服役钢构架的应变能和动能，得到服役钢构架的能...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈挺，印吉景，鞠玲，汤德宝，杨阳，陈劢，朱岩泉，曹瑞，万瑜，马君鹏，岳贤强，程阳，张泽，翁蓓蓓，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司江苏方天电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：