变电站电气设备分级抗震设防原则研究

变电站结构抗震设计方法之研究摘要：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。

首先，建筑结构的平面在设计过程中，总会受到一些外在条件的限制，导致结构的不规则性，如果出现这样的情况，则需要设计一些变形缝来调整不规则结构，将不规则的建筑结构部分划分为细小的规则结构，以确保建筑结构的良好抗震性能；其次，立面的设计要综合考虑建筑墙体的刚度和变化情况，防止刚度发生突变。

变电站建筑抗震及抗震加固设计探讨摘要：变电站的抗震性能、稳固性能是保障变电站正常运转的关键环节，因此文本结合笔者多年的工作经验，详细论述了220KV变电站抗震设计的概念，介绍了变电站抗震措施以及对为未做抗震设计的变电站提出了加固措施的方法建议。

关键词：变电站；建筑抗震；抗震加固设计1 对于变电站主控配电室的抗震设计变电站的抗震设计主要由三部分组成，第一部分是抗震理论设计，第二部分是抗震计算，第三部分是抗震设防的措施。

1.1抗震理论设计1.1.1建筑结构体系布置在建筑结构布局时，首先应该选用采用横墙承重结构。

有些220KV变电站的配电室长度较长，横墙相对较少，对于这种情况就需要我们专门考虑。

为了更好的满足抗震要求，一般来说采用的是框架结构，这种结构中墙体不作为承重墙，只作为填充墙。

此外，要想达到最大的抗震效果，所有的建筑结构都应保持一致，采用同一种结构类型，不能为了降低建设成本而采用不同的结构类型。

例如，配电室应该和其附属的建筑物合在一起，而且应该采用统一的框架结构，同时配电室与附属建筑物的层高应该不同，前者的层高保持在4.5米左右，后者的层高应该保持在3米左右。

1.1.2建筑的平面及立面布置建筑的平面的布局应该保持规则性与对称性，建筑平面的形状应该具有较好的稳定性。

此外，建筑的立面同样应该保持协调与规则。

结构的侧向刚度应该保持均匀变化，最好不要出现突变；墙体的垂直布局应该保持连贯，皮面出现刚度的突变；墙体的材料强度应该保持不变或者自下而上依次递减，切记不能出现刚度导致的情况。

当220KV变电站为户内时，因为受到220KV变电站自身功能与场地的限制，平面布局往往呈现出不规则的情况。

因此要想满足一定的抗震要求，就需要我们在220KV变电站不规则的地方设置沉降缝，用沉降缝将不规则的建筑划分成许多规则的建筑单元。

220KV变电站在自身功能的影响下建筑物的层高变化较大，墙体也会出现不连续的情况，这是就需要我们在设计是时针对层高较高的地方加设层间梁，这样就保证了刚度的上下一致。

1000kV交流特高压变电站电气设备抗震设计研究作者：芦海波来源：《电子乐园·中旬刊》2020年第09期摘要：特高压交流变电站在电网中具有非常重要的地位，如果地震造成特高压电气设备的损坏，将造成非常大的影响。

本文研究了高烈度地震区1000kV特高压变电站电气设抗震设计，提出了在电力设备选型、电力设备基础及支架抗震设计、设备引线设计等方面的电气抗震设计措施。

关键词：特高压;变电站;抗震;研究0 引言特高压1000kV交流电网在当今社会中具有重要的地位，一旦地震中遭到破坏，就会造成严重的社会影响和难以估量的经济损失。

因此，在特高压1000kV变电站建设过程中，抗震设计不容忽视。

本文对变电站电气设备地震破坏的原因进行分析，针对变电站抗震薄弱环节，提出变电站电气抗震设计建议。

1 变电站电气设备震害原因情况及破坏特点1.1主变压器变压器是变电站中重要的设备之一，是由铁心、绕组、绝缘、引线、油箱、相应组件装配完成以后，再注入变压器油而构成。

在历次地震灾害中，主变压器是极易损部件。

主变压器的震害主要表现为：本体脱轨或倾倒、套管根部断裂、地基沉陷、漏油、其它本体附件（散热器和潜油泵等）损坏等[2]。

1.2电瓷型高压电气设备此类设备外绝缘部分一般都细长且为瓷套或瓷柱。

包括：断路器、隔离开关、电压互感器，电流互感器、支柱绝缘子、GIS套管、避雷器等。

这类设备在历次大地震中均有损坏。

震害主要为瓷柱断裂，断裂大多发生在瓷柱的根部[2]。

1.3屏柜类电气设备主要包括开关柜、配电屏、控制屏、继电保护屏及通信、交换机等设备。

这类设备震害的主要原因是未采取可靠的固定措施，使设备在地震中发生位移或倾倒。

蓄电池大多因为其浮放在支撑木架或基础平台上，导致蓄电池移位、倾倒或跌落摔坏[2]。

2 国内变电站电气设施抗震研究进展在变压器抗震研究方面，国内外学者多采用有限元分析方法研究变压器的抗震问题。

2005年郭振岩对110kV变压器进行了地震时的动力响应分析，研究结果表明结构的自振频率超过10Hz，变压器油对受力情况有较大影响[7]。

变电站电气设备分级抗震设防原则的论文标题：变电站电气设备分级抗震设防原则的研究
摘要：
本文围绕变电站电气设备的抗震设防，探讨了分级抗震设防原则的重
要性，并分析了其实施的可行性。

首先介绍了变电站电气设备的基本情况
和抗震设防的需求，接着阐述了分级抗震设防原则的基本概念和背景，并
详细分析了其实施的技术和经济可行性。

通过案例研究，本文总结了分级
抗震设防原则对于提高变电站电气设备的抗震性能的重要作用，对以后的
工程设计和抗震设防工作具有一定的借鉴意义。

关键词：变电站，电气设备，抗震设防，分级原则
第一章引言
1.1研究背景
1.2研究目的
...
结论：
综上所述，变电站电气设备的抗震设防是一项重要的工程任务。

本文
通过研究和分析，提出了分级抗震设防原则，并从技术和经济的角度探讨
了其可行性。

分级抗震设防原则可以有效提高变电站电气设备的抗震性能，保障其在地震发生时的正常运行和安全性。

同时，本文还通过案例研究验
证了该原则的有效性和实用性。

希望本文的研究成果能为今后的电气设备
抗震设防工作提供参考和借鉴。

[1]张三，李四，王五.变电站电气设备抗震设防原则研究[J].电力系统自动化，2024
[2]赵六，孙七，周八.分级抗震设计对变电站电气设备抗震性能的影响[J].电力工程技术，2024
[3]陈九，钱十.基于分级抗震设防的城市变电站电气设备抗震性能研究[C].中国电机工程学会年会论文集。

电气设备抗震措施研究摘要：本文以潍坊1000kV变电站新建工程为依托，研究变电站电气设备抗震措施。

临潍坊1000kV变电站新建工程水平地震动峰值加速度为0.201g，电气设施按8度地震烈度设防。

为保证潍坊1000kV变电站新建工程的安全运行要求，论文从站址特殊环境条件出发，分别从电气设备选型、电气设备绝缘材料选择、配电装置型式、设备安装方式选择、设备间连线等几个方面进行研究，给出了抗震的具体要求，为类似工程的抗震设计提供有力技术支撑。

关键词：变电站；电气设备抗震措施1前言潍坊1000kV变电站新建工程站址位于山东省潍坊市南偏西约40km，昌乐县城南偏东约38km ,红河镇平原村附近。

本工程主变压器两组和一相备用相变压器，共7台变压器，主变型号为ODFPS-1000000/1000，厂家为山东电力设备有限公司。

主变基础形式为平板式筏形基础，抗震设防烈度为9度，上部设计有隔震装置。

隔震装置由隔震器、限位器及钢梁组成。

隔震器上端与钢梁螺栓连接，下端通过预埋套筒与基础连接。

主变油枕支架及调压变与钢梁上部焊接。

每相主变压器及调压变均采用37套隔震器及40套限位器。

本工程高抗含备用相共4台并联电抗器。

高抗型号为BKD-320000/1100,厂家为特变电工沈阳变压器集团有限公司。

高抗基础形式为平板式筏形基础，抗震设防烈度为9度，上部设计有隔震装置。

隔震装置由隔震器、限位器及钢梁组成。

隔震器上端与钢梁螺栓连接，下端通过预埋套筒与基础连接。

钢梁上部与高抗底座采用螺栓连接。

2施工过程控制要点2.1预埋件测量为了保证安装精度，隔震装置安装前，对预埋套筒和钢板的轴线、标高和平整度进行复测。

轴线检测：使用经纬仪逐行（列）检测，确保在误差范围内。

标高检测：使用另外一组水准仪和塔尺对每块预埋的四角和中间进行复测，检查预埋铁的标高是否在误差范围内。

2.2隔震装置安装隔震装置包括隔震器及检修调节金属机构。

隔震器（含环形盘、支座、上连接板、下连接板）及检修调节金属机构在工厂中已加工成一个整体，在安装过程中整体安装。

变电站电气设备分级抗震设防原则的论文变电站电气设备分级抗震设防原则的论文摘要:由于我国地震灾害比较频繁，使得电力工程的发展也受到了影响，研究变电站电气设备抗震技术和设计成为工作的重点和难点，而规范国内电气设备抗震设防分级并坚持电气设备抗震设防分级原则是非常有必要的。

通过分析变电站电气设备分级抗震设防原则研究的概况，结合相关研究和应用状况，对变电站电气设备抗震策略进行系统阐述。

关键词:变电站;电气设备;抗震设防;设防标准;分级原则引言尽管当前变电站电气设备分级抗震设防成为趋势，还得到了我国政府有关部门在政策和资金方面的支持，但是大部分电力企业的经营管理者并不了解电气设备分级抗震设防的重要性，而国内电气设备抗震考核水平偏低，从而导致变电站电气设备的运行出现问题。

所以，本文从变电站电气设备分级抗震研究的现状入手，对变电站电气设备的抗震设计和分级抗震设防原则进行分析和研究。

1变电站电气设备分级抗震设防原则研究的概况虽然变电站电气设备分级抗震设防原则的研究状况良好，其研究成果和应用表现也得到了工作人员和设计人员的认可和重视，但还是会受到传统观念和管理模式的限制，使得变电站电气设备分级抗震设防的发展陷入迟滞，影响了电力系统的正常和安全运行，长此以往不利于变电站电气设备抗震能力的提高。

为了更好地落实变电站电气设备分级抗震设防原则，首先需要对研究概况进行了解，特别是要分析电气设备的抗震现状、抗震级别的标准、研究意义等，才能为变电站电气设备分级抗震设防原则的应用奠定良好的基础。

1.1国内外变电站电气设备抗震研究的现状目前国内外变电站电气设备受到地震危害的状况较多，其主要原因和具体表现如下。

第一，变电站电气设备震害与瓷套管主要材料有关，这种整体呈长细状、重心较高、强度不足的材料容易产生不协调变形，从而导致脆性断裂;高压电瓷型电气设备的固有频率与地震波的卓越频率相近，发生共振时会加大设备破坏率。

第二，电气设备震害表现多为断路器瓷套管根部断裂、避雷器瓷套管底部断裂、隔离开关瓷套管根部发生脆性折断等。

变电站设计中的地震安全性评估研究第一章：引言地震是一种常见而严重的自然灾害，可能对人们的生命财产造成巨大的损失。

在现代社会中，电力供应是生活的重要组成部分。

为了保障电力系统的安全稳定运行，变电站的地震安全性评估显得尤为重要。

第二章：地震对变电站的影响地震产生的震荡波能够对变电站设备产生振动，进而对其结构和功能造成影响。

地震可能导致设备损坏、线路断裂、绝缘子击穿等灾难性后果。

因此，地震对变电站结构和设备的影响必须得到评估和预测。

第三章：地震安全性评估方法地震安全性评估是通过对变电站的结构、设备和地震作用进行分析，确定其抵御地震的能力。

评估方法包括地震动力分析和结构响应分析。

地震动力分析考虑地震的频率、周期、幅值等因素，以预测地震荷载。

结构响应分析则是通过数值模拟变电站的结构响应，分析其受力情况。

第四章：地震安全性评估指标地震安全性评估指标是对变电站进行评估的基础。

常用的指标包括峰值加速度、峰值速度、剪力等。

这些指标能够反映结构的稳定性和设备的可靠性。

评估指标的确定需要结合变电站的具体情况和地震荷载要求。

第五章：地震安全性评估的应用实例通过实例的分析，可以更好地理解地震安全性评估方法的应用。

以某变电站为例，我们可以通过地震动力分析和结构响应分析，评估其地震安全性。

通过合理的评估指标和基准，得出相关的评估结果，并提出相应的改进建议。

第六章：地震安全性评估的影响因素地震安全性评估受到多种因素的影响，包括地震荷载、土壤条件、结构设计、设备质量等。

这些因素都可能影响变电站的地震抵御能力。

因此，在进行地震安全性评估时，需要综合考虑这些因素，并进行相应的分析和研究。

第七章：地震安全性评估的改进与优化在地震安全性评估的过程中，可能会出现各种不确定因素和误差。

为了提高评估的准确性和可靠性，需要对评估方法进行改进和优化。

例如，可以引入可靠性理论，考虑不确定因素对评估结果的影响，从而提高评估的可信度。

第八章：总结与展望地震安全性评估在变电站设计中具有重要的作用。

变电站电气设备分级抗震设防原则的论文标题：变电站电气设备分级抗震设防原则摘要：随着现代化社会的不断发展，电力供应对于工农业生产和居民生活的重要性日益显著。

然而，地震等自然灾害给电力系统稳定运行带来严重挑战。

变电站作为电力系统的核心组成部分，其电气设备的抗震设防显得尤为重要。

本论文通过对变电站电气设备的抗震设防原则进行研究，旨在提高电力系统抗震能力，保障人民群众的安全和社会经济的可持续发展。

一、引言地震是一种常见而具有破坏性的自然灾害，对电力系统的安全运行造成严重威胁。

在地震过程中，变电站电气设备往往面临着高强度的振动和震荡，这对设备的可靠性和稳定性提出了严格要求。

因此，对变电站电气设备进行合理的分级抗震设防，是保证电力系统正常运行和人民群众生命财产安全的关键。

二、分级抗震设防原则1.设备抗震设计标准根据国家相关技术标准和规范，确定变电站电气设备的抗震设计参数，包括地震烈度、地基类别、设备振动系数等。

同时，结合地震活动区的特点，进行合理预测和评估，确保抗震设计符合实际需求。

2.设备分类与重要性评估将变电站电气设备进行分类，根据设备在电力系统中的作用和对安全运行的重要性评估其抗震设防级别。

一般可分为A、B、C三级，A级为最高级别，C级为最低级别。

对于A级设备，应按照最高抗震设防要求进行设计和加固。

3.设备布置与装置设置合理布置变电站电气设备，根据安全及抗震考虑，设立相应的装置和设备，如防震支承、防震锁紧装置等。

对于高重要性设备，应加强防震措施，确保设备在地震中的稳定性。

4.设备结构与材料选用对于变电站电气设备的结构设计和材料选用，应考虑抗震要求。

采用合适的结构形式和高质量的材料，提高设备的抗震性能。

此外，合理加强设备的抗震构造，如优化支撑结构，加大钢筋混凝土构件的尺寸等。

5.设备运行与检测在设备运行过程中，应加强设备的监测与检测，及时发现设备的故障和缺陷。

根据地震活动情况，定期对设备进行抗震性能的检验和评估，确保设备的抗震能力一直处于良好状态。

全户内变电站结构与抗震设计的研究【摘要】在我国经济科技飞速发展的今天，电力问题已经成为民生的重要关注问题。

电力系统中，输电与配电的关键就是在变电站，要想分析研究全内户变电站结构设计及抗震设计就要从变电站的基础、结构平面、楼梯、梁柱等方面来对变电站结构设计进行分析探究。

【关键词】变电站；框架结构；设计说明；抗震设计1、全内户变电站结构设计全内户变电站的设计理念主要就是安全防范，变电站结构的抗震等级，地基建设情况和地基的承载力度，防潮抗渗的效果，材料等级，施工相应的技术含量等，都要注意，并且一定要达标，其中都要通过建设图在图上使用节点等方法详细的画出或补充说明相关的信息。

2、抗震设计的原则以预防为主为原则，兼顾小震不坏，中震可以修理，大震不会坍塌的预防要求。

具体内容我们可以理解为：遇到频率高但强度低的地震时，不产生损坏即为小震不坏，在遇到基本烈度地震的时候就算有所损坏也可进行修复，在遇到强烈地震时也不会坍塌，导致重大伤亡和损失。

3、变电站结构设计3.1基础设计要合理的建造使用地基，当地基的选择不合适就要及时的加以建设改进。

比如采用天然地基，柱下扩展基础的宽度比较宽，不符合设计理念，或者地基建造不均匀，地基比较软，承受力不够，这时就要利用柱下条基的方法，使地基的建造不足加以改善。

此时要注意，有些节点的地方基础底面积由于双向反复的使用，会造成地基的伤害，此时要适当的加宽基础，减少不好的损害。

选用桩基础，就要依据工程地点的地质资料来选用相应的桩型，在以往工程上看，桩型一般使用预应力环形杆也就是端承摩擦桩。

当然，有特殊情况，当淤泥层面比较厚时，还要考虑此基础的附摩擦。

选用混凝土基础时，要注意，基础下也要建设相应的垫层，如果还建设有防水层，就要注意防水层厚度的合理性。

当工程当地地段比较优秀，基础深埋也达到了一定的深度（比如大于3米），此时适合在此建设地下室。

如果建设地下室，地下室的底板的建设，首先分析地基的承载力度，当承载力度满足相关需求是，为了防水性能，地下室底板的建设就不要进行外伸。

变电站抗震性能研究综述第29卷第6期2007年l2月工程抗震与加固改造EarthquakeResistantEngineeringandRetrofittingV o1.29.No.6Dee.20H07[文章编号]1002—8412(2007)06—0073—05变电站抗震性能研究综述文波.一,牛荻涛,赵鹏(1.陕西省电力设计院,陕西西安710054;2.西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055;3.陕西省建设厅,陕西西安710004)[摘要]概述了变电站的结构特点,分析了变电站建筑物及电气设备的震害特点,并对国内外研究发展状况作了简要的介绍,对变电站抗震性能研究的未来发展趋势作了预测和展望.[关键词]变电站;电气设备;抗震性能;发展趋势[中图分类号]TU352[文献标识码]A ReviewofSubstationSeismicPerformanceResearch耽nBo～.NiuDi.tao,ZhaoPeng(1.Sh88nxiElectricPowerDesignlmtit~e,Xi"an710054,Chi na;2.Xi'anUniversityofArchitecture&Technology,Xi'an710055,China;3.ShaanxiConstruetwnDepartment ,Xi"an710004,China)Abstract:Inthispaper,thestmcturepropertyofsubstationissummarized,seismicdamageofs tructureandelectricalequipmentareanalyzed, andseismicperformanceofsubstationathomeandaboardarereviewed.Finally,recommend ationsaregivenfordevelopmenttrendsofsubstationseismicperformanceresearch.Keywords:substation;electricalequipment;seismicperformance;developmenttrends 1弓I言地震是最有可能造成电力系统遭受严重破坏的情况之一,它会使电气设备(发电机,变压器,线路等)发生故障或破坏,继而导致整个电力系统运行的瘫痪或全面瓦解(如系统过负荷,短路等).电力系统失效造成的间接损失更是巨大的,不仅严重影响正常的生产,生活和抗震救灾工作,随之而来的次生灾害还可能给社会带来难以预料的后果,例如火灾,缺水和断电等,并且给震后救援工作的展开带来困难.例如:1976年我国唐山发生的7.8级大地震致使唐山地区电力系统瘫痪,较长时间的断水断电造成严重的社会和经济后果,死亡24万多人,伤16万多人,直接经济损失100多亿元人民币,间接经济损失无法估算;1999年台湾集集地震(里氏7.2级),一批高压变电装置也受到严重破坏,震中供电被迫中断.整个台湾北部的电力供应在震后一星期仍不能正常工作,给抗震救灾,重建家园和恢复生产带来了极大的困难¨J.大量的地震破坏事例说明,电力系统的抗震可靠性亟待加强,电力系统的抗震研究已[收稿Et期]2007—06—04经成为国内外地震工程研究的重要课题之一.其中,对于作为电力系统重要组成部分的变电站的抗震性能研究,即如何确保变电站在各种可能的条件下,尤其是在强震作用下的高可靠性运行已成为研究中的重点内容.2变电站的一般特征电力系统一般是由发电,输电,配电等环节组成的.工程抗震主要考虑发电厂,输电线路和变电站的抗震性能.目前地震工程界在研究电力系统的抗震问题时,普遍假定电力系统在遭遇地震时,发电厂和输电线路将保持正常工作状态,不会发生无法供电的情况;电力系统的破坏主要集中于变电站,尤其是高压变电站.这样假定的依据一方面是历史震害经验的总结;另一方面是因为发电厂的数量相对于变电站的数量要少得多,通常一个地区仅需要一座或几座发电厂,而且随着高压输电线路的发展,发电厂的位置可以不受限制,这样发电厂可以建在地震活动性相对弱的地方.另外,各国对发电厂抗震性能的要求也比变电站严格,抗震等级高;而输电线路自身的抗震性能就很好,不易损坏.因此本文主要研究变电站的抗震性能.工程抗震与加固改造2007年l2月2.1变电站的分类变电站的类型按其性质,电压等级和结构型式等可分为以下几种:(1)按变电站在电网中的地位和作用划分为:升压变电站和降压变电站;(2)按电压高低等级划分为:大型变电站,中型变电站以及小型变电站;(3)按变电站的结构型式划分为:户外式变电站和户内式变电站.到目前为止,随着城市建设的不断发展,土地使用日益紧张,征地和拆迁费用相当昂贵,同时,由于场地面积的限制和建筑美观的要求,以及用户对用电可靠性的要求越来越高,高质量,高性能,高可靠性的电气设备不断推陈出新.为了使变电站的建设得到较快的发展,并显示出旺盛的生命力和优越性. 就要求变电站设计布置室内化,多层化和小型化,因此国内外大多数变电站建筑越来越多地采用户内式的结构型式.对于在新的条件下,如何使户内式变电站布置合理,减少占地面积,方便施工运行,节省投资,防止噪声污染等问题目益引起专业人员的普遍关注.2.2户内式变电站的布局特点一般情况下,户内式变电站的平面布局宜合理,紧凑,这是节省变电站用地面积的关键.户内式变电站不同于户外式变电站最显着的特点就是前者占地面积较后者小很多.变电站采用户内式的建筑型式,能使建筑物的布局较好地结合电气设备的摆放, 从而合理布置平面柱网,有效利用空间.同时还便于设备的运输及安装;便于电缆的敷设,电气设备之间的联接;便于运行管理.它具有如下优点.(1)可以满足各单元的使用功能,大大压缩了建筑物占地面积和建筑面积,提高了环境绿化率. (2)不受环境条件的影响,设备运行安全可靠,检修周期长,供电可靠性高.(3)设计,安装方便,建设工期短,工程造价低.(4)改善劳动条件,提高安全生产水平.3变电站的震害特点3.1变电建筑物的震害特点在电力系统中,变电站的配电楼建筑在地震中往往表现出较弱的抗震性能.究其原因,主要有以下几点:(1)在变电站中,配电楼的结构形式常设计为典型的框排架结构(楼层为地面以上两层,常附带地下电缆夹层).楼层上一般配有荷载较大的配电箱设备,组合电气设备,变压器设备以及吊车设备.这些电气设备本体具有较大的自重.配电楼比较空旷,抗侧移刚度小;(2)配电楼的屋面多采用重型的钢筋混凝土屋面板和薄腹梁;(3)安放在配电楼内的电气设备,将随地震效应放大了的楼板一同运动,运行安全性随之降低.3.2电气设备的震害特点在电力系统中,由于购置高压电力设备时,业主对高压电力设备都提出了抗震的要求,而电力设备生产厂家也往往能保证电力设备的抗震等级,这就给人以电力设备具有较高抗震等级的印象.因此,电力系统也似乎理所当然地具有较高的抗震等级. 然而,在历次大地震中发现,电力系统的实际抗震等级远没有人们想象得那么好,特别是在近l0年国内外发生的破坏性强烈地震中,电力系统,尤其是高压电气设备的破坏,引人注目.根据国内外电气设备的震害资料可知,电气设备的震害主要有如下特点.(1)电力变压器的破坏.变压器本体的破坏一般与其装配形式有关,变压器浮放在轨道和基础上, 未采取固定措施或虽采取了固定措施但方式不当或强度不足,地震时将固定螺丝剪断,拉脱或将焊缝拉开,使固定装置失效导致变压器易发生掉台,倾倒, 移位,高压套管断裂,错位或漏油等情况的发生.另外,变压器一般均设有轻重瓦斯保护,前者用于变压器的信号,后者用于变压器各侧的断路器跳闸.在地震动作用下,变压器油箱内的油面,油压,油流速和内部气体等都会发生变化,当变化达到一定限制时会引起瓦斯的保护误动作,当变压器产生的加速度超过继电器的抗震能力时,会使瓦斯继电器的水银接点接通而引起误动作.(2)蓄电池的破坏.地震中破坏的蓄电池大多因为蓄电池浮放在支撑木架或基础平台上,导致蓄电池移位,倾倒或跌落摔坏.(3)断路器的破坏.对于少油断路器和空气断路器而言,其典型震害是支持瓷套折断,折断处多在根部,少数在总高度的I/3处折断.(4)避雷器的破坏.高压避雷器以普通阀型的震害最重,典型震害是安装在底部的元件折断,有拉第29卷第6期文波,等:变电站抗震性能研究综述线支撑的避雷器折断部位多在支撑处.(5)隔离开关的破坏.典型震害是支柱绝缘子折断,折断处一般都在根部金属法兰与瓷件结合部位,对于水平开断式隔离开关,有的震开导电杆而断电,有的是导电杆与主轴,底架之间焊接部位折断破坏.(6)电压互感器,电流互感器的破坏.震害特点是从支架上跌落摔坏瓷件,拉断引线.此外,由于地震使电流互感器处于开路状态产生了高电压,短路后造成设备,线路被烧毁等次生灾害.以上(2)～(6)类设备的绝缘部分均由瓷套管组成,其震害特点大多是瓷套管根部断裂.震害的主要原因是:①瓷是脆性材料,抗弯性能很差,加上设备的结构形状特殊,不仅又细又长,而且上部质量较大,地震时瓷套管的根部承受很大的弯矩,使瓷套管强度不足而断裂.尤其是在瓷套管与其它材料的连接处,变形不协调加大了瓷套管的裂损.②这类电气设备的固有频率在1～10Hz范围内,与地震波的卓越频率相近,设备容易发生拟共振.而且这类设备的阻尼比较小,一旦接近共振频率,动力放大系数就很大,损坏更加严重.4国内外研究现状鉴于变电站作为生命线系统的重要组成部分,其抗震能力的优劣受到了越来越多的重视.迄今为止,国内外众多学者在变电站的抗震性能方面作了大量研究工作.有些研究成果比较成熟,有的问题正处于广泛深入的研究之中,还有的课题刚刚展开研究.4.1国外研究现状美国电力与电子工程师协会(Instituteof ElectricalandElectronicEngineers,IEEE)编写的693 标准(Standard693)将变电站的抗震设计作为一个独立章节进行阐述,其中涉及到各种类型的电气设备的抗震设计方法,尤其对高电压等级的电气设备抗震设计提出明确要求.1997年,美国联邦紧急救援署(FederalEmergencyManagementAgencv. FEMA)改进了评估变电站抗震性能的方法,该方法将变电站的破坏分为5类:完好,轻微破坏,中等破坏,严重破坏和完全破坏,并认为变电站的破坏仅与变压器,隔离开关,断路器和电流互感器有关,5 类破坏状态分别对应于一定的4类设备的损坏比率.Shinozuka等采用随机模拟的方法对电力系统进行整体网络分析.V anzi等¨..从考虑变电站主接线系统的抗震可靠性人手,建立了较为系统的高压电力系统抗震可靠性分析模型,并应用于意大利西西里岛的高压电网分析之中.SongJunho等…研究电气设备由电缆连接的相互作用,同时与单独放置的电气设备的动力特性作了比较.结果表明,有电缆连接的电气设备的动力反应要比无连接的大得多,因此在实际设计中,不能忽略连接导线的动力放大作用.Cagnan等"建立了一种模拟震后重建的仿真分析模型,这种模型可以针对不同类型的震后灾害,给出不同的分析曲线,并根据这些曲线快速得出实际震后重建方法,节省了大量的时间和精力. DastousJ-B等对电力导线进行的试验得到了下列结论:地震中软母线是一个非线性体系,母线的频率随着母线的形状和地震作用的变化而变化;很小的激励就可能使母线发生共振.共振时,设备的母线连接处将遭受巨大的拉力,并会发生很大的位移. H.H.M.Hwang提出利用"故障树/事件树"评估变电站的地震表现.该方法在"故障树/事件树"及其"子树"的生成过程中,考虑了变电站内部各个部件之间的连接关系,并考虑了线路的冗余度. FiliatrauhA等"进行的硬母线试验研究证实了硬母线对其连接设备的动力放大效应.BelloriniS等¨刮对变压器的抗震性能分析采用有限单元模型, 钢制箱体用线性的壳元模拟,瓷套管为线性的梁单元,储油罐视为集中质量,变压器的整体结构为线性和弹性的.Saadeghvaziri等利用有限元程序分析了变压器和套管之间的震动特性以及变压器的弹性对套管的影响,研究表明变压器的移动方式对套管的影响最大,规范中动力放大系数的规定并不是趋于保守的,而摩擦锤系统对变压器一套管的震动起到了很好的补偿作用.作为地震灾害频发的国家,日本对抗震工作极为重视,特别是对作为生命线系统组成部分的电力系统的抗震研究,日本也投入了大量的人力,物力和财力,并取得了大量研究成果¨...1980年.日本电气协会成立了"电气技术标准调查委员会",并编写了《电气设备抗震设计指南》(JEAG5003—1980).对电气设备抗震设计的条件,标准和方法等做了详细的规定,这一文件是日本电力工程抗震研究成果的集中反应.与此同时,前苏联,法国,德国,智利等国家也先-76-工程抗震与加固改造2007年I2月后开展了电力工程系统的抗震研究工作,制订了各自的抗震设计规范,标准和指南,并对地震作用的计算方法和试验方法做出了相应的规定.4.2国内研究现状近年来,随着生命线系统抗震研究工作的深入开展,我国科学工作者开始对电力系统的抗震能力进行研究.1991年国家地震局批准了"电力系统地震灾害的预测及其防灾对策"课题,并于1994年9月完成了最终成果报告.洪华生等人从简单网络概率分析的角度开展研究,在模型中变电站仅作为简单的两态节点进行模拟.80年代中期和末期,国家地震局工程力学研究所,中国水利电力部西北电力设计院和沈阳开关厂,分别进行了一系列振动试验, 探讨了电气设备的动力特性,得到了支架,导线等附件对设备动力反应影响等的初步结论.李天等研究了生命线系统网络工程的抗震可靠性分析和优化,随机地震动场的波动数值模拟,工程结构非线性地震反应的概率密度演化分析方法,并对高压变电站内的3种接线方式,双母线系统,双母线带旁路母线系统以及3/2断路器主接线系统,进行了抗震可靠性分析.我国华北电力设计院工程有限公司对电气设备进行了一些减震试验,例如LWIl一126SF6断路器减震试验,静压棒形支柱绝缘子减震试验等,并根据这些试验的结果编制了《高压电气设备减震技术规定》(报批稿),使得我国电气设备的减震技术即将拥有自己的行业标准.1996年,我国《电力设施抗震设计规范》[GB50260—96]经l1 年的修改,补充,完善后正式颁布.杨亚弟,张其浩【2提出了具有柔性结点的多质点体系的动力计算模型,将法兰连接作为弹性连接处理,计入法兰的弯曲刚度,使得计算结果大为改善.郭惠勇等对电力电容器组架结构的抗震性能进行了优化设计, 给出了电容器底部支柱绝缘子的最优化角度,根据抗震性能的要求和相应的限制条件,指出了采用隔震平台的优化刚度值范围和阻尼值范围.张伯艳等对500kV高压开关的抗震性能进行计算分析,指出了该类设备在静力和地震作用下瓷柱根部的内力和应力,分析了该产品的抗震安全性.刘晓明等分析了220kV高压SF6电流互感器的抗震性能,建议对设备头部进行优化设计,使头部质量尽量减轻,从而提高瓷套的抗弯强度,提高底座的刚度.还有一些学者把电力系统作为生命线系统的组成部分,对其今后的研究方向和内容进行了预测和展望.5变电站的抗震性能研究展望尽管国内外学者在变电站抗震性能研究方面做了大量的工作,但从整体上看,变电站的抗震性能研究与建筑结构抗震分析相比仍处于"被动"的,相对"零散",未成"体系"的发展阶段.变电站抗震性能的每一个研究层次都有许多待解决的问题,尤其是我国电力系统的抗震研究起步较晚,存在更多可研究的课题.5.1户内式电气设备的抗震性能研究电力系统抗震性能的研究包括电网级,变电站级和电气设备级3个层次.由于对电网级抗震性能研究的工作量庞杂,交叉学科众多,而电网的数量有限,彼此间的特异性较大,已有涉及电网的实震记录相对较少,对其研究结果的准确性和确定性都值得商榷.而变电站级的研究大多是基于概率理论对变电站的整体失效性及可靠度进行评估,由于变电站类型和接线形式的多样性,其结果必然是复杂多变, 难有规律性.相比较而言,对变电站内电气设备的抗震研究工作正在越来越受到重视,因为电气设备的应用广泛,震害特点较为直观,作为电力系统的基础性环节,其研究成果可直接应用于震前预测和震后维护,并可以结合现有规范对电力工程设计产生实际指导意义.而现有的电气设备抗震研究大都集中在户外式电气设备上,对户内式电气设备的抗震研究还处于起步阶段.由于户内式电气设备大多是放置于楼面上,对其进行抗震研究必然要结合变电建筑物本体,考虑电气设备与变电建筑物的相互作用,这一点是与户外式电气设备抗震研究的不同之处.5.2电气设备地震反应分析理论计算模型的改进迄今为止,电气设备的地震反应分析模型大都按照线性模型计算,还很少考虑非线性,对于结构一设备体系的分析只有少数研究人员开始做一些工作.因此,改进电气设备地震反应分析理论计算模型是当务之急.例如:对电力系统的高压(110kV,220kV)和超高压(330kV,500kV)在地震作用下电气设备和输电塔架,线路的非线性破坏分析模型和地震响应问题的研究;考虑变压器箱体内油液的阻尼效应,以及油液对箱体的作用力;建立更加合理的设第29卷第6期文波,等:变电站抗震性能研究综述?77? 备一连线体系的理论计算模型等.随着各种效应耦合理论与方法的出现和在损伤本构模型,接触非线性模型和大型复杂动力学系统时空非耦联数值计算方法方面的最新研究进展,这一系列问题的研究与解决都将使得电气设备的理论模型更加切合实际,使得电气设备的抗震理论更加适应电力工业发展的需要.5.3新技术和新材料的推广和使用近几年来,新技术和新材料的推广和使用给结构分析带来了革命性的改变.GPS技术,Internet技术,网络分析技术,离散系统建模技术,计算机仿真技术,减隔震技术以及先进复合材料,智能材料,先进传感技术和现代信息技术将在电力工程研究中进一步发挥重要作用.同时,危险性分析系统,损失评估,应急反应和决策系统,人工智能系统等各种先进的工程防灾技术的诞生也为电力系统抗震防灾问题研究的快速发展提供了有力的技术支持.5.4基于性能的抗震设计方法的研究近些年,基于性能的抗震设计思想给结构分析带来了革命性的改变.未来,电力系统抗震性能研究的发展方向应是多学科的相互靠近和融合,在进行变电站的抗震防灾研究时,需要从抗震性能分析方法入手,研究各个环节的破坏对变电站系统的影响.因此研究有效而实用的抗震性能分析方法,并在此基础上建立我国主要类型电力设备的数据库是非常有意义的课题.这项研究工作对我国电力工业的总体布局,设备设置和抗震防灾具有重要的意义.参考文献:[1]张文勤.电力系统基础[M].北京:中国电力出版社, l998[2]柳春光,林皋,李宏男,等.生命线地震工程导论[M]. 大连:大连理工大学出版社,2005[3]李杰,何军,李天.大型电力网络系统抗震可靠度分析[J].哈尔滨建筑大学,2002,35(1):7～11[4]王永滋.变电所所址选择与总布置[M].北京:水利电力出版社,1986[5]赵成刚,冯启民.生命线地震工程[M].北京:地震出版社.1994l6JSoongTT,SpencerBT,ActiveJR.Semi—Activeand HybridControlofStructures[A].Proc.of12World ConferenceofEa~hquakeEngineering[C].Auckland,New Zealand.2000:2834[7][8][9][1O][12][13][14][15][16][17][18][19][2O][21]IEEEStandard693,IEEERecommendedPracticefor SeismicDesignofSubstations[S].InstituteofElectricaland ElectronicEngineers,Inc.,345East47Street,NewY ork,NY,10017,USA,1997FEMA.FEMAEa~hquakeLossEstimationMethodology—HAZUS99[R].TechnicalManua1.FederalEmergency ManagementAgency,USA,1997ShinozukaM,TanakaS.EffectsofLifelinesInteraction underseismicconditions[A].Proc.Of11World ConferenceofEa~hquakeEngineering[CJ.Mexico,1996 V anziI.Seismicreliabilityofelectricpowernetworks: methodologyandapplication[J].StructureSafety,1996, (4):311～327SongJunho,DerKiureghianArmen,ReliabilityofElectrical SubstationEquipmentConnectedbyRigidBus[A].13 WCEE,Canada,2004:106CagnanZehra,DavidsonRachel,Post—Earthquake RestorationModelingofElectricPowerSystems[A].13 WCEE,Canada,2004:109DastousJ-B,PierreJR.Experimentalinvestigationonthe dynamicbehaviorofflexibleconductorsbetweensubstation equipmentduringanea~hquake[J].IEEETransactionson PowerDelivery,1996HHMHwang.ChouT.EvaluationofSeismicPerformance ofanelectricSubstationusingeventtree/faulttreetechnique [J].ProbabilisticEngineeringMechanics,1997,13(2) FiliatraultA,KremmidasS.Seismicinteractionof interconnectedelectricalsubstationequipment[J].Journalof StructuralEngineering,2000BelloriniS,SalvettiM,ZafferaniG.Seismicqualificationof transformerhighvoltagebushings[J].IEEETransactionson PowerDelivery,1998SaadeghvaziriMA,AshrafiA.SeismicResponseand RehabilitationofCriticalSubstationEquipment[A].13 WCEE,Canada,2004:92HongKJ,DerKiureghianA.Interaction,EffectonCable—ConnectedElectricalEquipment[A].13WCEE,Canada, 2004:l86KiureghianAD,SackmanAL,HongKJ.Interactionin interconnectedelectricalsubstationequipmentsubjectedto eaflhquakegroundmotions[R].PEER1999/01,1999张其浩.电力系统地震灾害的预测及其防灾对策[R].北京:国家地震局工程力学研究所研究报告,1994张仲孝.关于提高电气设备抗震能力问题的探讨[J].工程抗震.1994(2):43～46(下转第72页)72?l-程抗震与加固改造2Oo7年12月坏逐步过渡到延性很好的弯曲破坏,表现出良好的耗能性能;(2)FRP约束混凝土圆柱受弯承载力可以选择合适的FRP约束混凝土本构关系,通过非线性计算,同时需注意到由于FRP约束后混凝土柱有很好的延性,纵向钢筋往往能进入强化阶段;(3)现有FRP加固混凝土圆柱受剪承载力计算公式过于保守,并且不能考虑随着侧向变形的增加受剪承载力的变化过程.本文首次提出了FRP约束混凝土圆柱受剪承载力和侧向位移的定量关系,建议的方法可以精确计算FRP加固混凝土圆柱受剪承载力随着侧向位移增加的变化过程,满足基于性能设计的要求.参考文献:[1]吴刚.FRP加固钢筋混凝土结构的试验研究与理论分析[D].南京:东南大学博士论文,2002[2]吴刚,吕志涛.FRP约束混凝土圆柱无软化段时的应力一应变关系研究[J].建筑结构,2003,24(5)[3]吴刚,吕志涛等.FRP约束混凝土圆柱有软化段时的应力～应变关系研究[J].土木工程,2006(11)[4]叶列平,赵树红,等.碳纤维布加固混凝土柱的斜截面受剪承载力计算[J].建筑结构,2000,21(10)[5]SeibleF.SeismicretrofitofRCcolumnswithcontinuous carbonfiberjackets[J].ASCE,Journalofcompositesfor construction.May1997.52—62[6]XiaoY.PrefabricatedcompositejacketingofRCcolumnsforenhancedshearstrength[J].ASCE,Journalofstructural [作者简介】顾冬生(1978一),男,博士,****************[7][8][9][1O][12][13][14][15][16][17]engineering,1999,125(3):1357—1364WatsonS,ZahnFA,ParkR.Confiningreinforcementfor concretecolumns[J].ASCE,Journalofstructural engineering,1994,120(6):1798—1824碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程[S].2003 Guideforthedesignandconstructionofexternallybonded FRPsystemsforstrengtheningconcretestructure[M]. 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变电站建筑抗震及抗震加固设计探讨【摘要】随着社会经济的快速发展，人们的生活水平日益提高，用电需求也越来越大，这在一定程度上加快了电网覆盖率，并增加了变电站数量。

目前变电站主要的建筑物是主控配电室，为避免地震损坏变电站建筑物，造成不必要的生命财产损失，以及影响电力系统正常供电，在变电站建筑设计中需进行科学合理的抗震设计，对于原有的变电站建筑，则需严格按照相关规程规范，制定科学合理的抗震加固设计方案。

本文以地震对变电站建筑的影响作为切入点，分析了变电站建筑的抗震设计，提出了对原有变电站建筑的抗震加固设计方案。

【关键词】变电站建筑；抗震；加固设计；方案0.前言变电站是电力供应的重要设施，是改变电压的场所，能实现电力系统中高低电压变换，合理控制电流流向，以及适当调整重要电力设备电压[1]。

随着地震灾害的频繁发生，如汶川8.0级地震、玉树7.1级地震等，变电站建筑受到了严重破坏，不仅造成了巨大的经济损失，还造成电力系统无法正常供电，加大了抗震救灾难度。

因此，必须严格按照国家规范要求，并以安全、适用、抗震为原则，对变电站建筑进行抗震设计及抗震加固设计，尤其是主控配电室，从而有效提高变电站建筑抗震性能。

1.地震对变电站建筑的影响变电站主要建筑是主控楼、检修楼、各保护小室、通信机房等，多为框架结构，发生地震后这些框架结构会随之一起运动，放大地震效应，以致可靠性降低，极易在地震中被破坏。

主控配电室是变电站非常重要的建筑，集中了变电站主变、断路器、电抗器组等设备，对监控、操作和调配电力具有重要作用，若该建筑抗震性能低，发生地震后极易被破坏，以致无法满足供电需求[2]。

例如，2008年汶川8.0级地震发生后，共计损毁245座变电站，严重影响了电力系统运行。

接近震源的四川钢铁厂5座变电站也是受损较为严重的变电站，尤其是建造于1995年的3座变电站，建设设计时因未考虑地震灾害影响，抗震性能低，地震过后，这3座变电站的建筑和设备被完全损毁，而且无法修复。

.ICSCSEE 中国电机工程学会标准T/CSEE XXXX—YYYY变电站电气设备抗震设计规范Code for seismic design of substation electrical equipmen（征求意见稿）XXXX - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施目次前言 (II)1 总则 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和符号 (1)4 电气设备的抗震设计 (4)4.1 基本原则 (4)4.2 地震作用 (4)4.3 抗震设计与计算 (7)4.4 悬吊设备 (10)4.5 抗震试验 (11)5 设备耦联连接的抗震设计 (11)5.1 说明 (11)5.2 软导线连接的电气设备抗震设计 (11)5.3 软导线连接的电气设备净距校核 (13)5.4 硬导线连接的电气设备抗震设计 (14)6 设备安装及减隔震设计 (14)6.1 基本规定 (14)6.2 设备基础连接设计 (14)6.3 电气设备安装设计 (14)6.4 电气设备隔震与消能减震设计 (15)图4.2.1.1 地震影响系数曲线 (5)图4.4.1 悬吊设备组成部分 (10)图5.2.3 软导线的推荐形状 (13)表4.2.1-1 水平地震影响系数最大值 (5)表4.2.1-2 特征周期表 (6)表4.2.1-3 地震影响系数最大值场地调整系数 (7)表5.2.4 单分裂及双分裂软导线的等效端子力 (13)前言本标准按照《中国电机工程学会团体标准管理办法（暂行）》的要求，依据GB/T 1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规则起草。

本标准制定的主要技术内容包括：——规定了适用范围（见第1章）；——明确了本标准适用的术语和定义（见第3章）；——对变电站单体设备的抗震设计提出建议（见第4章）；——对变电站设备耦联连接的抗震设计提出建议（见第5章）；——对设备安装及减隔震设计提出建议（见第6章）。

变电站土建结构抗震设计研究摘要：变电站传力系统比较复杂，内置许多大型的电力运行设备、建筑面积大，一旦发生地灾害，极可能发生极大的社会损失和灾害，因此在对变电站的土建结构设计中，抗震设计十分重要。

关键词：变电站；土建结构；抗震；优化；经济高速发展，电力稳定运行对于人们的生活有着重要的意义，而电网稳定运行的先决条件在于变电站的稳定。

变电站土建结构的稳定性能主要取决于其抗震设计方法。

在我国许多变电站的土建结构设计过程中，变电站传力系统比较复杂，内置许多大型的电力运行设备、建筑面积大，一旦发生地灾害，极可能发生极大的社会损失和灾害，因此在对变电站的土建结构设计中，抗震设计十分重要。

1. 变电站土建结构震害问题简述2008年中国发生汶川8.0级特大地震，是一场十分严重的地质灾害，在这次地震过程，据不完全统计，地震地区大约有250所变电所被彻底损毁或者损坏，灾区的电力系统遭到了严重的破坏，造成了后期救灾工作的极大困难，同时也给灾后人民恢复正常生活造成了阻碍。

由此可见，变电站震害问题对社会、对人们的生活都将会产生极为严重的影响。

下面简要谈谈变电站主要的震害问题。

变电站内包含了许多建筑物，比如配电室、通信楼、综合楼等，这些建筑物多采用框架结构，由于冗余度较小，同时放置在建筑内部的电气设备体积大，荷载大，造成了建筑物抗侧移刚度小，在地震发生时，地震效应的不断扩大会使得整个楼板加剧运动，使得整个建筑结构的抗震程度较低。

另一方面，变电站中的电气设备往往安装在一定高度的支架上，支架越高，由支架与电气设备构成的整体的自振频率会越小，变电站建筑内部多采用钢结构构架，其抗震性能良好，但是当遭遇到重大地震灾害（如汶川地震）时，还是会出现损毁现象。

变电所土建结构产生了震害问题，那么势必会影响到变电站内部的电气设备、变压器等设备的损毁，从而对于该区域内的电网运行造成毁灭性的破坏。

大量的震害事情说明，我国变电站的抗震可靠性较弱，而只有从变电站的土建结构的抗震加强设计做起，才有可能从根本意义上提高变电站的抗震能力，进一步保障电网安全稳定运行，保障人们的生活用电基本需求。

变电站设施的地震与风灾害防范措施地震与风灾害是自然灾害中常见且具有破坏性的灾害类型。

针对变电站这类重要的电力设施，地震与风灾害的防范措施尤为重要。

本文将针对变电站设施的地震与风灾害防范措施进行详细介绍。

一、地震防范措施地震是一种短时间内释放巨大能量的地壳震动现象，对变电站及其设备造成的破坏具有严重性。

为了减少地震对变电站的影响，以下是推荐的地震防范措施：1. 设计和建设规范在变电站的设计和建设过程中，应遵循相关规范和标准，包括地震设计规范。

地震设计规范要求变电站的主要建筑物和设备能够在较小的地震作用下保持结构稳定和功能正常。

此外，地基设计也是关键，要根据地震烈度和地质条件合理选择地基类型，确保地基能够承受地震力的作用。

2. 结构抗震设计对于变电站的建筑物以及设备支架、框架等关键构件，应进行抗震设计。

在结构设计中采用加强型的设备支撑结构和抗震设计方案，能够提高抗震能力和结构稳定性。

抗震设计还包括合理选择材料和结构形式，增加结构的柔韧性和抗震能力。

3. 设备抗震措施针对变电站的重要电气设备和高档设备，应采取相应的抗震措施。

例如，设置防震支座和减震器，能够有效减少设备在地震中的受损程度。

另外，应进行设备的固定和加强，确保设备能够在地震中保持稳定。

4. 安全控制系统建立完善的地震灾害监测和报警系统，可以提前掌握地震信息，并采取相应的紧急措施。

此外，变电站还应配备相关的地震应急设备和物资，保障地震发生时的紧急救援工作。

二、风灾害防范措施风灾害是指风力的破坏性作用引起的灾害，例如风暴、龙卷风等。

如何保护变电站设施免受风灾害的影响，以下是一些建议的防范措施：1. 设计和建设规范变电站的建设需要遵循风压设计规范，确保变电站主要建筑物的抗风能力。

规范要求变电站采取适当的结构型式和抗震设计，以及合理设置风向设备和减风墙等。

2. 结构加固通过加固变电站的主要建筑物和设备，提高其抗风能力。

如采用加强型的结构材料和构造，增强建筑物的刚度和稳定性。

配电楼—电气设备系统的地震反应及减震控制研究配电楼—电气设备系统的地震反应及减震控制研究地震是一种非常破坏性的自然灾害，它给人们的生命财产安全带来了巨大威胁。

特别是在像中国这样地震频繁的地区，建筑物的抗震能力显得尤为重要。

配电楼作为电气设备系统的关键组成部分，其在地震中的反应和抗震能力研究具有重要意义。

本文将探讨配电楼在地震中的反应，并研究减震控制策略，以提高配电楼的抗震能力。

配电楼作为承载、分配和控制电气设备的建筑物，其在地震中所受到的力学和动态荷载要远远超过地面的建筑物。

地震动力学是研究配电楼在地震中的反应的基础。

通过有限元模拟和模态分析等方法，可以对配电楼的动态响应进行数值模拟，从而了解其在不同地震条件下的受力情况。

此外，为了进一步了解配电楼的振动特性，还可以进行模态试验和振动台试验，获得更真实的地震响应数据。

在地震中，配电楼的地震反应主要表现为位移、加速度和应变等。

位移是最直观的反应参数，它反映了结构在地震中的整体移动情况。

加速度则是对结构进行动态响应分析的重要指标，它直接关系到结构的稳定性和破坏程度。

应变反映了结构内部的力学变化情况。

通过研究配电楼在不同地震条件下的位移、加速度和应变等参数，可以评估其抗震能力，并为减震控制策略的制定提供理论依据。

为了提高配电楼的抗震能力，可以采取减震控制措施。

减震控制技术是通过改变结构的刚度、阻尼和质量等参数，以减小结构在地震中受到的荷载。

常见的减震控制方式有隔震、摇摆策略和能量耗散等。

隔震技术通过设置隔震装置，将地震荷载隔离到基底以下，使结构得到一定程度的保护。

摇摆策略则是通过改变结构的动力性质，降低地震响应。

能量耗散技术则是通过能量耗散装置，将地震荷载转化为热能等耗散掉，减小结构的振幅。

在减震控制策略的选择上，应根据具体情况来确定。

一方面需要考虑配电楼的地理位置和地震频率等因素，以确定可能遇到的地震荷载；另一方面需要考虑配电楼的结构特点和所承载的电气设备的重要性等因素，以确定减震控制策略的优先级。