SAP2000在高压电气设备建模中的应用.pdf

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1、低温建筑技术2012年第9期(总第171期)SAP2000在高压电气设备建模中的应用冀珩(西安建筑科技大学，西安710055)【摘要】高压电气设备是变电站中最重要的电气设备之一，它担负着电能转换和配送的重要责任。首次利用ShP2000软件建立了电气设备的三维空间壳单元有限元计算模型，包括标准形式、套管形式两种设备，并对其进行了动力特性分析，得到了该类高压电气设备较为合理的计算结果，SAP2000软件可以为各种高压电气设备提供更加方便、准确的建模平台。【关键词】高压电气设备；SAP2000；动力特性分析【中图分类号】TU311．41【文献标识

2、码】B【文章编号】1001—6864(2012)o9—0o80—03MODELINGHIGHVOLTAGEELECTRICALEQUIPMENTBYSAP2000SOFTWAREJtHeng(Xi’anUniv．ofArchitectureandTechndogy，Xi’an710055，China)Abstract：Highvoltageelectricalequipmentisoneofthemostimportantelectricalequipmentinpowersubstation，ittakestheimportantresp

3、onsibilityofpowerdistributionandtransformation．InthispaperSAP2000softwareestablishestheelectricalequipmentinthe3Dspaceshellfiniteelementcalcula—tionmodel，itincludetwokindsofequipment，standardformandbushingform．Andthenweanalysesdynamiccharacteristicofhighvoltageelectricaleq

4、uipment，getareasonablecalculationresultsofthiskindofhishvoltageelectricalequipment．SoitcanbeprovidemoreconvenientandaccuratemodelingplatformforhighvoltageelectricalequipmentbySAP2000software．Keywords：highvoltageelectricalequipment；SAP2000；analysisofdynamiccharacteristic变电站

5、是电力系统中的一部分，它是改变电压等级，汇2GIS电气设备简介集配送电能的枢纽。变电站中最重要的电气设备之一是GIS是除主变压器以外的所有电气设备全部密封于一SF6气体绝缘全封闭式组合配电装置Gas—Insulator—个接地的金属盒内，它是由断路器、母线、隔离开关、电流互Switchgear(以下简称GIS)。GIS是整个变电站开关的组合，感器、电压互感器、避雷器和套管组成，每部分称作气室，各它一方面将输电线路上的电力进行降压，另一方面向城市、气室外部由铝合金或钢制壳体制成，内部为弹簧操作机构，工厂企业输送电力，GIS设备对电网安全、稳定

6、运行起着重各气室之间采用高强螺栓或法兰连接并内充以sF6气体做要作用。而电气设备在遭遇强震时，极易发生破坏，导致设绝缘灭弧。备发生短路，进而使电力中断，给国民经济带来巨大的损3GIS电气设备建模过程失，因此，越来越多的学者都在开展电气设备的抗震研究。(1)GIS电气设备技术参数。选用西安高压开关厂生1SAP2000软件在高压电气设备建模中的优势产的110kVGIS。110kVGIS分为电缆进出线间隔和套管进SAP2000是美国CSI公司开发研制的大型通用结构有出线间隔两种。110kVGIS相关技术参数，见表1。限元分析与设计软件，目前最新版

7、本为V15．1．0。SAP2000(2)有限元模型选取。依据SAP2000有限元分析理广泛应用于各领域，具有强大基于三维图形化模拟环境的论J，对GIS电气设备各部分选择相应的有限元分析单建模功能和灵活、便捷的建模界面。工程技术人员通过中元。具体统计见表2。英文交互式窗口建立空间几何模型或利用程序自带的模型(3)建模过程。使用SAP2000软件的管一板体系建库，并通过调入一系列自动模板，来达到快速建模的目的。模板块，GIS电气设备应首先建立每个气室外部金属壳体，随着我国电力工业快速发展，高压电气设备抗震性能研然后按每个气室在整体坐标系中的精确

8、位置进行组装，组究越来越受到重视，但高压电气设备组成形式复杂，因此对其装时应确保各部分的壳单元节点充分连接，最后组装GIS电计算模型的建立显得格外重要。基于上述优点，使SAP20