變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則的論文
摘要:由于我國(guó)地震災(zāi)害比較頻繁，使得電力工程的發(fā)展也受到了影響，研究變電站電氣設(shè)備抗震技術(shù)和設(shè)計(jì)成為工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)，而規(guī)范國(guó)內(nèi)電氣設(shè)備抗震設(shè)防分級(jí)并堅(jiān)持電氣設(shè)備抗震設(shè)防分級(jí)原則是非常有必要的。通過(guò)分析變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則研究的概況，結(jié)合相關(guān)研究和應(yīng)用狀況，對(duì)變電站電氣設(shè)備抗震策略進(jìn)行系統(tǒng)闡述。
關(guān)鍵詞:變電站;電氣設(shè)備;抗震設(shè)防;設(shè)防標(biāo)準(zhǔn);分級(jí)原則
引言
盡管當(dāng)前變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防成為趨勢(shì)，還得到了我國(guó)政府有關(guān)部門(mén)在政策和資金方面的支持，但是大部分電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理者并不了解電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防的重要性，而國(guó)內(nèi)電氣設(shè)備抗震考核水平偏低，從而導(dǎo)致變電站電氣設(shè)備的運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題。所以，本文從變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震研究的現(xiàn)狀入手，對(duì)變電站電氣設(shè)備的抗震設(shè)計(jì)和分級(jí)抗震設(shè)防原則進(jìn)行分析和研究。
1變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則研究的概況
雖然變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則的研究狀況良好，其研究成果和應(yīng)用表現(xiàn)也得到了工作人員和設(shè)計(jì)人員的認(rèn)可和重視，但還是會(huì)受到傳統(tǒng)觀念和管理模式的限制，使得變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防的發(fā)展陷入遲滯，影響了電力系統(tǒng)的正常和安全運(yùn)行，長(zhǎng)此以往不利于變電站電氣設(shè)備抗震能力的提高。為了更好地落實(shí)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則，首先需要對(duì)研究概況進(jìn)行了解，特別是要分析電氣設(shè)備的抗震現(xiàn)狀、抗震級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)、研究意義等，才能為變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。
1.1國(guó)內(nèi)外變電站電氣設(shè)備抗震研究的現(xiàn)狀
目前國(guó)內(nèi)外變電站電氣設(shè)備受到地震危害的狀況較多，其主要原因和具體表現(xiàn)如下。第一，變電站電氣設(shè)備震害與瓷套管主要材料有關(guān)，這種整體呈長(zhǎng)細(xì)狀、重心較高、強(qiáng)度不足的材料容易產(chǎn)生不協(xié)調(diào)變形，從而導(dǎo)致脆性斷裂;高壓電瓷型電氣設(shè)備的固有頻率與地震波的卓越頻率相近，發(fā)生共振時(shí)會(huì)加大設(shè)備破壞率。第二，電氣設(shè)備震害表現(xiàn)多為斷路器瓷套管根部斷裂、避雷器瓷套管底部斷裂、隔離開(kāi)關(guān)瓷套管根部發(fā)生脆性折斷等。國(guó)內(nèi)外研究人員還結(jié)合實(shí)際情況對(duì)電氣設(shè)備抗震、減隔震技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行研究，但是我國(guó)相關(guān)研究還處于起步階段，與國(guó)外研究成果相比還有較大的差距。
1.2國(guó)內(nèi)外變電站電氣設(shè)備抗震級(jí)別的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
目前許多國(guó)家都對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行了抗震規(guī)范，規(guī)定了抗震等級(jí)和設(shè)防目標(biāo)，但是國(guó)內(nèi)外的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)有所不同，具體的差別包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。一方面，國(guó)外電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防一般按照設(shè)立等級(jí)的方式進(jìn)行，并且結(jié)合國(guó)家實(shí)際情況而有所差別，比如日本只設(shè)立一個(gè)等級(jí)就與國(guó)土面積狹小和地震類型單一的情況有關(guān);美國(guó)IEE693規(guī)范設(shè)立了高、中、低三個(gè)等級(jí)，這是在50年超越概率2%的抗震設(shè)防水準(zhǔn)上進(jìn)行分級(jí)的;另一方面，我國(guó)大部分規(guī)范中以50年超越概率10%為設(shè)防水準(zhǔn)，但是抗震級(jí)別的規(guī)定不統(tǒng)一的情況比較嚴(yán)重，使得簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)程序，節(jié)約生產(chǎn)成本，改善設(shè)備調(diào)用的時(shí)間性的優(yōu)點(diǎn)無(wú)法體現(xiàn)，所以變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防是非常重要的。
1.3變電站電氣設(shè)備抗震研究的意義
人們的生產(chǎn)生活對(duì)于電力的依賴性越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)保證生活質(zhì)量和提高生活水平有著重要意義。一旦強(qiáng)烈的地震對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生消極影響，那么變電站電氣設(shè)備損壞占據(jù)的比例就比較大，威脅到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，所以提高變電站電氣設(shè)備抗震能力是必要的，也是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的可靠保障。由于破壞電力體系會(huì)引發(fā)停水、停電、火災(zāi)、通信中斷等次生問(wèn)題，出現(xiàn)不可避免的經(jīng)濟(jì)損失，提高城市電網(wǎng)體系生命線工程的抗震能力成為研究的重點(diǎn)，也對(duì)我國(guó)城市現(xiàn)代化建設(shè)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則的應(yīng)用
根據(jù)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則研究概況，可以得知國(guó)內(nèi)外電氣設(shè)備抗震水平有差距，相關(guān)的抗震標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也不同，那么就需要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)應(yīng)用變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則。基對(duì)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則研究的了解，嘗試從變電站電氣設(shè)備抗震設(shè)防分級(jí)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，變電站電氣設(shè)備抗震可靠度，分級(jí)抗震原理與技術(shù)等方面進(jìn)行分析是切實(shí)可行的，總結(jié)出有用的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，才能發(fā)揮分級(jí)抗震設(shè)防的重要作用，提高變電站電氣設(shè)備的抗震能力與水平，逐步完成電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的任務(wù)。
2.1變電站電氣設(shè)備抗震設(shè)防分級(jí)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
為了更好地落實(shí)和應(yīng)用變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則，首先需要設(shè)立并確定好電氣設(shè)備抗震設(shè)防分級(jí)，才能有效保證變電站電氣設(shè)備分級(jí)設(shè)防抗震效果。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》的要求，結(jié)合《電力設(shè)施抗震設(shè)立規(guī)范》的規(guī)定，再通過(guò)對(duì)典型電氣設(shè)備可靠度進(jìn)行分析，可以將電氣設(shè)備的抗震能力分為三級(jí):0.1g及以下為第一級(jí)低等抗震考核水平，對(duì)于220kV及以下電氣設(shè)備在Ⅷ度及以上時(shí)應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì);0.1～0.4g為第二級(jí)中等抗震考核水平，0.4g以上為第三級(jí)高等抗震考核水平。
2.2變電站電氣設(shè)備抗震可靠度的分析
由于變電站電氣設(shè)備經(jīng)常發(fā)生脆性破壞，影響了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，所以要選擇典型的電氣設(shè)備進(jìn)行抗震可靠度的分析，為變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防提供理論依據(jù)。結(jié)合相關(guān)研究和案例，可以發(fā)現(xiàn)加速度為0.1g時(shí)設(shè)備可靠率可以達(dá)到100%;0.4g時(shí)在20%～40%，電氣設(shè)備為中等破壞程度;0.6g時(shí)降低到10%以下，電氣設(shè)備處于嚴(yán)重破壞程度。根據(jù)普通瓷和高強(qiáng)瓷材料的避雷器與合理開(kāi)關(guān)抗震度的表現(xiàn)，可以得知高強(qiáng)瓷能夠提高抗震可靠度，保證變電站電氣設(shè)備安全運(yùn)行，對(duì)促進(jìn)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防有著積極作用。
3變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防的應(yīng)對(duì)策略
基于對(duì)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則應(yīng)用表現(xiàn)的.了解，為了減少不必要的風(fēng)險(xiǎn)和損失，就要對(duì)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震的應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行研究，保證供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。針對(duì)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震的經(jīng)驗(yàn)，變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)計(jì)的建議進(jìn)行分析，使得相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和措施能夠提高電氣設(shè)備的抗震水平，降低地震災(zāi)害對(duì)變電站電氣設(shè)備的傷害，有效解決了變電站電氣設(shè)備抗震的薄弱環(huán)節(jié)。
3.1變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防的經(jīng)驗(yàn)
我國(guó)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防能力有限，電氣設(shè)備抗震能力不足，所以需要總結(jié)出變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)策，在調(diào)整和改進(jìn)下解決并處理好不足之處和薄弱環(huán)節(jié)。第一，建立電力系統(tǒng)抵抗地震災(zāi)害的數(shù)據(jù)庫(kù)，收集國(guó)內(nèi)外地震災(zāi)害的統(tǒng)計(jì)資料，評(píng)估不同區(qū)域電力系統(tǒng)抗震可靠性和危險(xiǎn)性，健全全國(guó)各地地震應(yīng)急響應(yīng)制度和快速恢復(fù)機(jī)制。第二，研究各個(gè)抗震設(shè)計(jì)方法對(duì)變電站電氣設(shè)備的影響和抗震效果，選擇抗震可靠性好的材料進(jìn)行應(yīng)用。第三，加強(qiáng)設(shè)備瓷套管的強(qiáng)度，采用減震器或者隔震器，保護(hù)好電氣設(shè)備與支承柱的連接。
3.2變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防設(shè)計(jì)的建議
除了上述幾個(gè)方面的內(nèi)容，研究變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則還要注意其抗震設(shè)計(jì)，針對(duì)不同類型的電氣設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)上的調(diào)整和改進(jìn)，發(fā)揮電氣設(shè)備的抗震作用和自身優(yōu)勢(shì)。舉例來(lái)說(shuō)，變壓器、開(kāi)關(guān)柜、蓄電池等浮放設(shè)備，應(yīng)利用拉繩來(lái)加強(qiáng)設(shè)備本體和基礎(chǔ)的連接，才能防止出現(xiàn)滑移，傾倒等震害現(xiàn)象。由此可見(jiàn)，在設(shè)計(jì)變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)立時(shí)，研究人員需要對(duì)其材料，環(huán)境等影響因素多加注意和重視。
4結(jié)語(yǔ)
研究變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則是符合國(guó)內(nèi)外電力工程發(fā)展趨勢(shì)，在了解電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則的同時(shí)發(fā)現(xiàn)了相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中的不足之處，并利用有效的抗震設(shè)計(jì)和策略進(jìn)行彌補(bǔ)和調(diào)整，使得變電站電氣設(shè)備抗震設(shè)防分級(jí)得以實(shí)現(xiàn)，為電力行業(yè)和供電企業(yè)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。為了配合當(dāng)前階段分級(jí)抗震設(shè)防的趨勢(shì)，滿足人們對(duì)于變電站電氣設(shè)備良好運(yùn)行的要求，才能提高變電站電氣設(shè)備抗震考核水平，保證電氣設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。討論變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防原則不僅促進(jìn)了相關(guān)問(wèn)題的解決，還為變電站電氣設(shè)備分級(jí)抗震設(shè)防未來(lái)的發(fā)展和創(chuàng)新提供了新思路。
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