变电站主变压器隔震和消能减震技术研究_刘占威
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变电站立变压器隔震和消能减震技术研究摘要:为了改善变电站主变压器在地震灾害中破坏大、修复难的现状,提高其抗震能力,以汶川地震中主变压器损坏调研情况为基础,运用隔震和消能减震理论进行了分析论证,提出了在主变压器本体及基础设计中应用隔震和消能减震技术。
变电站主变压器的抗震性对于其特殊情形下的运行具有举足轻重的作用,本文以实际的案例为研究对象,分析主变压器的抗震性能的加固和提升措施,从隔震和消能减震等方面进行探讨,为我国的变电站主变压器的抗震建设提供参考性的建议。
1引言变电站主变压器的抗震性能直接决定了其在地震中的使用效果,由于抗震性能弱所造成的人身财产损失非常大,并且影响电网功能的恢复。
以2008年的坟川地震为例,震中的烈度达到了10-11度,四川、山西等省份的电网系统中出现了近500座的线路受损,电力停运的变电站有90座,而线路停运的有180余座,而其中220KV及以上的变电站停运的有14座,线路停运的接近50座,电力损失的负荷接近7000入MW。
而在坟川地震两年之后的电网建设,提高了变电站主变压器的结构强度和抗震性能,将已经成熟的隔震和消能减震技术应用到变电站主变压器的建设当中,有效的提升电网的抗震性,使之更加稳定、可靠。
从中可以发现,变电站主变压器的抗震性能的提升可以明显的改善电网的稳定性,便于电网出现故障后能够及时的恢复运行。
2变电站主变压器的抗震性分析变电站主变压器在地震中出现的状况有法兰和高压瓷套根部移位、渗漏、断裂等情况,高压电熔导管出现全部拉裂,靠低压侧的下母管出现滴漏和冲油式导管浸漏油等情况,其变压器本体性的整体基础位移很大,变电站失电,造成供电区域大面积的停电。
为了保证变电站主变压器的安全可靠,就要对主变压器进行逐一的吊罩检查,套管损坏的及时更换,进行变压器绕组变形测试、取油样进行色谱分析等。
在地震中,水平方向与垂直方向的震动非常剧烈,持续的时间在8一12秒之间,而依据已有的数据统计可知,水平方向的加速度可以达到HOG,而垂直方向的加速度达到了19G左右,垂直方向的加速度没有超过主变压器的承受强度,但是很大程度上削弱了主变压器的基础强度,而水平横向的震动对主变压器的损坏最为明显,变压器发生整体性的运动。
变电站结构抗震设计方法之研究发表时间:2017-11-09T17:37:15.557Z 来源:《基层建设》2017年第19期作者:熊文建[导读] 摘要:变电站的内部结构复杂多样,运行系统也较为繁琐,再加上宽阔的占地规模,一旦发生地震,将会带来不可估量的损失,因此变电站结构的抗震设计则显得非常有必要。
广东中誉设计院有限公司摘要:变电站的内部结构复杂多样,运行系统也较为繁琐,再加上宽阔的占地规模,一旦发生地震,将会带来不可估量的损失,因此变电站结构的抗震设计则显得非常有必要。
通过研究,本文主要分析了变电站结构的抗震理论,阐述了变电站结构的抗震设计方法,最后总结了抗震设计的优化,旨在提高变电站的抗震水平,增强变电站结构的安全性和稳定性。
关键词:变电站结构;抗震设计;方法;优化一、变电站结构的抗震理论分析(一)变电站结构的体系分析变电站结构体系中被当作主要结构体系的是横墙承重结构体系,通常,变电站的整体建设中,要求最高的是变电站的配电室,尤其是配电室的长度,均有固定的标准。
同时在进行横墙面的设计时,不需要太多的横墙部分,而更加强调变电站结构的抗震效果。
为了体现良好的抗震能力,往往将建筑设计成框架式的结构,那么变电站的墙体则不需要当作承重墙。
并且在建设过程中,如果变电站的建筑结构相同,则采用相同的结构类型,避免出现结构类型混乱,造成建筑结构的不稳定。
与此同时,变电站的配电室虽然和变电站的其他建筑层修建在一起,但是变电站的其他建筑层的高度和配电室的层高还是有一定差别的。
一般来说,变电站的其他建筑层的层高大概在3米,而配电室的层高较高,约为4.8米。
建筑结构的类型最好保持一致,但是部分变电站在建设过程中,为了减少成本,往往选择的结构类型并不相同,给变电站结构的抗震效果带来了不良影响,因此有必要使用相同类型的结构,确保建筑结构的良好抗震性。
(二)变电站的立面和平面分析变电站结构的平面应该对称并且均匀,确保建筑的稳固,立面也要保持匀称,侧向刚度的变化要均匀有规律。
第 39 卷第 3 期2023 年6 月结构工程师Structural Engineers Vol. 39 , No. 3Jun. 2023主变压器双重耗能隔震技术研究夏懿1薛国斌1,*董倩1冯燕军1王宁1胡安龙1施卫星2(1.国网甘肃省电力经济技术研究院,兰州 730050; 2.同济大学结构防灾减灾工程系,上海 200092)摘要为提升针对主变压器等电力设备系统的隔震效率,提出一种具备双重耗能机制的新型隔震支座(Frictional Laminated Rubber Bearimg,FLRB),在不同地震作用下分别体现摩擦耗能或铅芯耗能。
对应用FLRB的单质点模型进行了时程分析,结果显示FLRB支座在地震作用较小时摩擦耗能起主导作用,地震作用较大时,摩擦耗能和铅芯耗能作用相当。
与铅芯橡胶支座LRB相比,同一地震作用下,FLRB可消耗更多的能量,整体水平位移更小,具备更高的水平变形储备。
研究结果可应用于高烈度地震作用下电力设备或建筑结构的隔震设计,极罕遇地震作用下FLRB具备显著优势。
关键词主变压器,隔震设计,双重耗能,时程分析Research on Dual Energy Consumption Technology of TransformersXIA Yi1XUE Guobin1,*DONG Qian1FENG Yanjun1WANG Ning1HU Anlong1SHI Weixing2(1.Gansu Electric Power Corporation Economic and Technological Academe, Lanzhou 730050, China;2.Department of Disaster Mitigation for Structures,Tongji University, Shanghai 200092, China)Abstract . To improve the efficiency of isolation systems for main power transformers(MPT) or other power equipments,this paper proposes a new type of seismic isolator (Frictional Laminated Rubber Bearing,referred to as FLRB later in the text) with a dual energy dissipation mechanism, which can dissipate energy by friction or lead core respectively under different seismic intenses. Time history analysis has been completed for the SDOF system with FLRB applied. The results show that when the seismic motion is small, the energy is mainly dissipated by friction, when the seismic motion is strong, the friction and lead core dissipate the energy at the same time. Compared to the laminated rubber bearing (LRB), the FLRB can dissipate more energy with a smaller deformation, which means the FLRB can withstand larger deformation. The research findings of the paper can be applied in the seismic isolation design of electric equipemens or buildings in high intense earthquake area, the FLRB will perform much better under extreme rare earthquake motion.Keywords MPT, isolation design, double energy consumption, time history analysis0 引言电力设备为一定范围内工业和居民生活的电力供应提供保障,其重要性不言而喻,因此确保其抗震性能尤为关键[1-2],重要工业电力设备要进行振动台试验以确保其抗震性能满足工作需求[3-4]。
建筑隔震和消能减震设计及应用刘瑞强【摘要】介绍了建筑隔震与消能减震技术的特点及设计方法,论述了建筑隔震与消能减震技术的原理和使用范围,提出了建筑结构常用的减震措施,并针对建筑减震技术中存在的问题,提出了建筑减震技术的发展方向.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)022【总页数】3页(P55-57)【关键词】建筑结构;隔震技术;消能减震;概念设计【作者】刘瑞强【作者单位】兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TU352.1我国是一个多地震国家,地震的随机性和突发性对人们生命财产造成了巨大的损失,面对传统抗震结构的缺陷,人们不断寻求新的结构和技术来达到抗震或减震的目的。
目前,隔震与消能减震技术在建筑结构中的应用已经得到了世界的广泛认可,同时已经开始应用在部分建筑结构中,“隔震”与“消能减震”技术不同于传统建筑结构设计中的“抗震”,“抗震”结构的特点为“以刚克刚”,即利用结构中各构件的变形力和承载力来抵抗地震作用,抗震结构设计虽具有非常重要的意义,但是它最大的缺陷是当结构遭遇较大地震时结构内部的构件甚至承重结构都会产生较大的破坏,地震过后的维修和加固需要花费许多人力、物力和财力,而“隔震”与“消能减震”结构则采用的是“以柔克刚”,隔震结构的建筑物在上部结构与基础之间设置有滑移层,阻止了地震输入的能量向上部结构的传输。
消能减震结构的建筑物是通过设计的消能部件和阻尼器先于结构构件产生塑性变形,吸收地震输入能量,以减少结构本身能量的输入来达到减震的目的。
目前,随着国内外对建筑隔震与消能减震技术研究的不断深入,隔震与消能减震技术得到了很大的发展,隔震技术的种类较多,大致可分为:基础滚球隔震、基础弹簧隔震、橡胶垫隔震、悬吊结构隔震、基础砂石垫层隔震以及结构底层柔性柱隔震等,其原理基本都是利用这些隔震系统来减少地震能量向上部的输入,隔震系统的存在能够延长结构自身的基本自振周期,通过适当的阻尼使结构的加速度反应大大减少,地震传来的能量将由隔震装置转化和吸收,阻止了能量向上部结构的传输,从而减少了上部结构的相对变形。