特高压电气设备抗震试验共振拍波适用性及合理地震动输入研究

为研究地震动输入共振拍波的频率与特高压电气设备频率不一致时对设备抗震性能评估结果产生的影响,通过理论分析与数值仿真,分析了共振拍波在特高压电气设备抗震试验中的局限性和不足之处。研究结果表明,特高压电气设备在地震作用下具有较强的非线性特征,试验过程中设备基频变化比较明显,选用共振拍波已不能达到与设备共振的目的。结合特高压电气设备的特点,提出了适用于特高压电气设备抗震试验的地震加速度反应谱,该反应谱的地震动力放大系数为2.5、特征周期为0.9 s,具有广泛的场地包络性,研究成果为特高压电气设备的抗震试验提供了依据。     

1000kV特高压交流电气设备抗震研究进展与展望

为提高特高压交流电气设备的地震安全性,对电气设备的抗震研究进行了归纳、分析及展望。结果表明:应以50 a超越概率2%的地震作为设防标准;明确了包络I0-III类场地特征周期的抗震设计标准反应谱,该谱由4部分组成,包括0~0.03 s区间的刚性段、0.03~0.1 s的直线上升段、0.1~0.9 s的共振平台段、0.9~6.0 s的曲线下降段;明确了抗震试验技术,包括包络特高压抗震标准反应谱的试验波、地震动激励输入方向、输入输出的容差控制、支架动力放大效应、基于安全系数的试验结果判定准则;提出了抗震性能计算分析方法,包括数值模型的建立、抗震计算、荷载组合方式及抗震性能评判;开发了阻尼减震技术,通过在设备及设备支架之间布置耗能阻尼器,达到了良好的减震效果。未来需要进一步研究的内容为:特高压主变设备抗震研究、互连设备抗震优化设计、复合设备抗震性能及抗震评估方法、特高压变电站整体抗震性能等。     

1100kV柱式断路器地震模拟振动台抗震试验研究

地震模拟振动台抗震试验是电气设备抗震设计及验证的重要手段之一。以1 100 kV全复合套管柱式断路器为研究对象,依据特高压电气设备抗震试验方法对是否带拉筋或减震器等4种状态开展了地震模拟振动台试验。通过输入白噪声及标准时程波地震试验,可得到断路器的自振频率及关键部位的加速度、应变响应。对比分析4种不同状态下断路器的地震响应特点,掌握了拉筋和减震器对断路器动力特性、抗震性能影响的机理。结果表明:地震作用下4种不同状态下的断路器的最大应变都发生在支架顶部和复合套管根部;断路器地震响应复杂且呈现非线性特性。地震作用下设置拉筋、安装减震器均能有效提升断路器的抗震能力。     

电瓷型高压电气设备的抗震试验及有限元分析

地震灾害调查资料显示,电瓷型高压电气设备在电网工程中破坏严重.结合震后电网受损情况的调研,对电瓷型高压电气设备进行振动台试验及有限元分析,评价目前电力设施抗震设计标准的适用性,在技术经济合理的前提下,提出了在工程建设中切实可行的抗震措施,使其能更好地指导工程设计.同时,提出了提高电瓷型高压电气设备抗震能力的建议.     

硬管母线连接的1000kV复合外套避雷器和互感器地震模拟振动台试验研究

为研究地震作用下硬管母线连接的特高压复合外套电气设备的地震效应,依据特高压电气设备抗震试验方法进行了硬管母线连接的1000 kV复合外套避雷器和互感器组成的互连结构体系的地震模拟振动台试验.通过白噪声扫频及标准时程波地震试验,测定了设备的自振频率以及关键部位的应变、加速度响应.试验结果表明:互连结构体系沿管母轴线方向的...     

互联特高压设备抗震有限元模型的建立与验证研究

确定连接硬管母线滑动金具的恢复力特性参数及考虑刚度的软母线位形函数是建立互联特高压电气设备抗震有限元模型关键因素。文中通过拟静力试验确定了管母线滑动金具的起滑力、起滑刚度、附加阻尼比等恢复力参数;同时通过对软母线的受力分析,推导了考虑刚度的软母线位形函数;从而在此基础上建立了互联特高压设备的抗震有限元模型。有限元分析结果表明:互联特高压电气设备计算结果与试验结果非常接近,从而验证了该有限元模型的正确性。文中的研究成果为建立互联特高压电气设备有限元模型提供了一定的理论及试验依据。     

特高压交流设备通过联合抗震、减震试验

2013年3月27日至28日,国家电网公司组织开展的世界首次特高压交流设备联合抗震和减震试验在重庆获得成功,标志着我国在特高压设备抗震、减震方面的研究取得了重要成果。联合抗震和减震试验在重庆交通科研设计院进行。试验结果表明,采用管型导体连接方式的特高压交流设备联     

川藏联网工程复合材料电气设备地震模拟振动台试验研究

复合材料电气设备由于其具有质量小强度高的材料特点,已在部分变电站内推广应用,但对于复合材料电气设备的抗震性能,尤其对于其真型设备的地震模拟振动台的试验研究,各国学者研究较少。依托于川藏联网工程,在总结国内外复合材料电气设备抗震研究成果的基础上,结合我国已有电气设备抗震研究成果,开展了适用于复合材料电气设备抗震性能评估方法的研究,确定了复合材料电气设备振动台试验输入波形、波形峰值加速度以及设备抗震能力判定原则,采用此方法对800 kV高抗套管、220 kV GIS外绝缘套管、110 kV及220 kV避雷器分别进行地震模拟振动台试验,得到了设备的动力特性和地震响应。由试验结果可以看出,参与试验的复合材料电气设备应力均满足设计基本加速度为0.4 g的抗震要求。     

安装剪切型铅减震器的特高压标准化避雷器地震模拟振动台试验

为提高特高压瓷质避雷器地震安全性,首先基于结构抗震优化方法,提出了特高压避雷器标准化瓷套结构设计方案,抗震安全系数由原结构在0.2g(g=9.81 m/s~2)水平地震动加速度试验得到的1.68提高至新结构在0.3g水平地震动加速度试验得到的1.73。然后基于剪切型铅减震装置性能参数,对特高压标准化瓷套避雷器进行了减震仿真分析。最后依据仿真分析结果确定的减震器型号,进行了安装减震器的特高压标准化瓷套避雷器地震模拟振动台试验,白噪声试验中减震结构相较于非减震结构基频降低了2.76%~4.15%,在水平地震动加速度0.4g和0.5g试验中地震安全系数分别为2.15和1.86。试验结果表明:特高压避雷器抗震性能提升可综合考虑结构优化与减震设计方法,且剪切型铅减震器的安装在正常使用情况下基本不对电气设备整体刚度产生影响。研究结果可为变电站电气设备抗震设计和试验提供参考。     

特高压变压器套管抗震性能评估方法研究

特高压变压器是变电站中的关键设备,特高压变压器在地震下的损害会带来较大的经济损失。为评估特高压变压器套管抗震性能,提出适用于特高压变压器套管的抗震试验方法,文中建立了特高压变压器—套管体系整体的精细化有限元模型。对不同状态下的变压器套管抗震性能进行了分析。另外,对套管与变压器本体及升高座的相互作用进行了理论研究。结果表明,变压器本体及升高座与变压器套管间有强烈的相互作用。升高座能显著放大套管的地震响应。现有试验方法因忽略了变压器套管与升高座及器箱壁的动力耦合作用而存在一定的局限性。文中建议在考核变压器套管抗震性能时,带变压器真型升高座及其其周围部分箱壁统一试验,将能取得较好的考核效果。     

特高压电气设备减震技术取得新进展

近日,国家电网公司交流建设部在重庆组织召开"1000kV避雷器抗震振动台试验"现场见证会,同时对加装减震装置的1000kV避雷器进行了减震效果试验。结果显示该减震装置达到甚至超出了预期效果,减震效率达60%以上,是降低特高压电气设备地震损害的有效措施。     

高压电气设备的抗震计算

高压电气设备的抗震鉴定往往在大型结构振动台上完成，试件一般为原件，试验成本较高，且对于大型设备，振动台的承重和抗倾覆能力不一定满足试验要求，因此，对高压电气设备进行抗震计算是非常必要的。结合工程实际给出高压电气设备抗震计算的建模原则、计算方法与分析步骤。实例表明，提出的计算原则与步骤是可行的、实用的。     

特高压变压器局部放电试验分析

1000 kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程的1000 kV、1000 MVA特高压交流电力变压器的局部放电试验首次在国内进行,试验电压高,局部放电量要求严,试验难度大。总结特高压变压器局部放电试验的技术特点,以特变电工沈阳变压器集团有限公司生产的荆门站A相ODFPS-1000000/1000型特高压变压器为例,分析了该变压器出厂时的局部放电试验、特高压变压器套管局部放电型式试验、国家电网公司《1000 kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程电气设备交接试验标准》以及该特高压变压器的交接试验,提出了特高压变压器的特殊试验要求。     

特高压瓷套避雷器标准化抗震性能优化

特高压瓷套避雷器是变电站中重要的电气设备,对其基于抗震性能的标准化研究,对于提高设备抵御地震灾害能力与保障工程建设周期具有重要意义。在满足电气设备绝缘要求与厂家实际生产能力的基础上,提出了特高压瓷套避雷器抗震优化设计原则,并采用理论分析方法进行了多方案数值仿真计算,提出了较为合理的瓷套结构参数,最后针对国内主要特高压避雷器厂家产品进行了地震模拟振动台试验,验证了试验设备均可满足地震动峰值加速度0.3g抗震设防要求。研究成果确定了特高压避雷器瓷套标准化结构参数,提高了特高压避雷器抗震能力,也为其他特高压电气设备抗震优化研究提供了技术方向,最终为特高压变电站工程建设以及抗震安全性提供了有力保障。     

电气设备振动台试验输入的合理确定

电气设备抗震性能检测最主要的方法是进行振动台试验,而合理确定试验输入是关键。以正弦拍波、人工合成地震波、实际强震记录为例,详细讨论了如何合理确定试验输入,指出了《电力设施抗震设计规范》相关条款存在的问题,为电气设备抗震性能检测标准的制订和相关规范的修改提供合理建议。基于强震记录,利用混合模拟方法,同时拟合3个不同阻尼比(2%、5%、10%)的目标反应谱,给出了适用于电气设备抗震性能检测的输入时程。     

大型汽轮发电机基础结构抗震性能试验研究

在大型火电厂中, 汽轮发电机基础抗震性能的优劣对保证震时汽轮发电机等设备的安全起着至关重要的作用。目前, 汽轮发电机基础的抗震设计主要参考建筑抗震设计进行, 对其结构的复杂性、特殊性考虑不足。文章结合某实际工程, 利用1∶10 缩尺模型进行了多遇地震作用下的模拟地震振动台试验和拟静力推覆破坏试验。振动台试验研究了结构在地震作用下的加速度、应力等动力反应; 拟静力试验研究了结构的开裂、屈服、破坏模式以及耗能能力。试验结果表明, 该结构具有良好的抗震性能, 并为今后类似结构的抗震设计提供了具有参考价值的试验数据。     

国网武汉高压研究院组织编制的“特高压交流试验示范工程电气设备交接试验标准”通过审查

由国网武汉高压研究院组织编写的“特高压交流试验示范工程电气设备交接试验标准”于2007年12月27日在北京通过专家审查,此标准将用于特高压交流试验示范工程电气设备交接试验项目。国家电网公司领导对此次标准审查会高度重视,舒印彪副总经理出席了会议并做重要讲话。国家电网公司特高压建设部、生产部、科技部、基建部、建设运行部,国网交流工程建设有限公司,国网运行有限公司,     

1 000kV输电铁塔抗震设计及振动台试验研究

为研究特高压输电塔的抗震性能,以1 000kV“皖电东送”淮南-上海输变电工程同塔双回路SZ272P钢管塔和晋东南-南阳-荆门输电线路酒杯型ZBS1角钢直线塔为原型,依据相似理论进行分析,设计并制作缩尺振动台试验模型,分别进行单塔、单塔挂质量块和塔线耦联体系地震模拟振动台试验,验证了1 000kV钢管和角钢模型塔在8度罕遇地震作用下的抗震性能,提出了抗震设计改进建议。     

核电1E级电气设备质量鉴定

对核电1E级电气设备的质量鉴定作了概括性的论述.其中对老化试验、抗震试验及功能试验作了详细介绍.     

特高压变电站设备抗震设防的设计

特高压输变电工程输送功率和投资高,电气设备尺寸和重量大,在基本烈度8度以上地区的抗震设防是一个重点和难点。我国特高压变电站、换流站工程中主要依据《电力设施抗震设计规范》GB50260-2013开展抗震设计,但在具体设计中对设备抗震设防的标准确定、参数选取、强度校核方面还存在不明确之处。本文通过对规范条文的解读、讨论及与国外标准的对比,针对特高压抗震设计中变压器、换流变套管以及本体与基础的连接两方面问题展开分析,提出了几点建议。