提高抗震性的高压变电站
变电站震害原因及抗震措施
变电站震害原因及抗震措施摘要：本文结合各变电站在地震中受到损坏的情况，分析变电站受损原因，从变电站设备和设计两方面，提出了提高变电站抗震能力的措施，对变电站安全运行具有重要意义。
关键词：电力设施，抗震措施，变电站引言随着经济快速发展，全社会用电需求与日俱增，对输、配网的稳定性、安全可靠性提出更高要求。
地震作为最有可能造成电力系统遭受严重破坏的情况之一，会使电气设备发生故障或破坏。
本文对近年来（2008-2013）国内变电站灾害进行了统计，总结了地震灾害的特点、原因及应对措施，可为电网的规划建设提供参考。
1 地震灾害事故统计1.1建（构）筑物1.1.1建筑物变电站内的建筑物主要包括主控通信楼、生产综合楼、配电室、电容器室等，这类建筑在强烈地震中往往表现出较弱的抗震性能，很容易损毁，表1.2列出了国内外几次大地震中变电站建筑物的损毁情况。
1.1.2支架和构架变电站中的电气设备安装在一定高度的支架上，形成一种“头重脚轻”的支架－设备体系，造成设备支架的抗震可靠性低。
位于汶川地震震中（地震烈度11度）的映秀镇220kV开关站，实际遭遇地震动加速度1.6g，远远超出设计地震动加速度0.30g，构架全部倒塌。
表1.1变电站建筑物的损毁情况统计Tab.1.1 Review on malfunction and damage of buildings in transformer substation 1.2 电力设施统计汶川地震中电力设施受损情况，在汶川地震中大量变电站遭受了破坏，限于篇幅，这里只列出了烈度Ⅸ度及以上区域的国家电网公司110kV 及以上变电站典型震害情况，见表1.2。
表1.2 高烈度区110kV 及以上变电站震害情况Table 1.2 Damage of substation of 110kV and above in high-intensity area2 地震灾害特点及原因分析根据统计结果可知，地震对变电站的损害主要分为设备类、母线类以及构建物类。
变电站抗震设计
技术部分专题报告（变电站抗震设计）2016年4月目录1. 专题内容和结论 (181)1.1. 专题内容 (181)1.2. 专题结论 (181)2. 抗震设计 (181)2.1. 站区抗震设防裂度 (181)2.2. 原始设计条件 (181)2.3. 设计应遵循的规程、规范及规定 (182)2.4. 抗震设防分类 (182)2.5. 抗震设计中的建筑设计 (182)2.6. 抗震设计中的结构设计 (183)2.7. 本工程建（构）筑物抗震设计原则 (185)1.专题内容和结论1.1.专题内容本专题针对110kV变电站的抗震设计进行了论述，变电站内建（构）筑物采用轻型钢框架结构，外墙采用纤维水泥板复合外墙体系；内墙采用纤维水泥板复合内墙体系，根据建（构）筑物设防类别、抗震构造措施设防烈度、结构类型和建（构）筑物高度通过《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中表 6.1.2确定其抗震等级，不同的抗震等级对应不同的抗震措施。
1.2.专题结论结合本工程实际提出了根据变电站工程特点选择了合适的技术措施，各建（构）筑物满足其本身的抗震措施要求，有效地防御与减轻地震灾害，保证变电站的整体抗震安全，保障了电力工程的安全运行。
2.抗震设计2.1.站区抗震设防裂度拟建站址范围内无活动断裂通过，站址处于相对稳定地带，区域稳定性满足建站要求。
根据场地的地层结构、地基土的工程性质及第四系覆盖层厚度，依据《建筑抗震设计规范（GB50011—2010）建筑场地类别为Ⅱ类。
属对建筑抗震不利地段。
按《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），拟建站址的场地地震动峰值加速度为0.2g，相应的地震基本烈度为Ⅷ度。
本工程建（构）筑物抗震设计内容本工程主要建（构）筑物包括：主建筑物（含35kV、10kV屋内配电装置室和工具间）、附属建筑（含警卫室、休息室和卫生间）及进站大门、110kV构支架、独立避雷针等。
2.2.原始设计条件（1）50年一遇基本风压值：Wo=0.42kPa；最大冻土深度：80cm。
变电站建筑结构抗震设计
变电站建筑结构抗震设计摘要：输变电工程属于地震生命线工程，变电站为输变电工程的节点，其抗震能力直接影响到电网的地震安全性。
一旦地震导致变电站受损，需花费大量时间与成本恢复重建，不仅给周边居民用电造成不便，也影响电力企业的经济效益，因此加强变电站建筑结构抗震设计具有重要意义。
关键词：变电站；建筑；结构；抗震；设计1变电站震害分析城市供电系统作为维系城市运行的关键基础设施之一，一旦失效或遭到破坏，其对城市其他生命线工程等基础设施所产生的影响巨大，会造成严重的灾害和难以估量的经济损失，影响到国家经济和人民正常生活。
而变电站是电网中的重要电力设施，在电力系统中不仅起到变换电压、接受和分配电能的作用，而且还控制电力的流向，并且调整电压。
其基本功能主要为实现电力传输的转换与分配、实施电网监控和运行操作、提供电网运行与维护的关键信息三个方面，故变电站的运行状况对于城市供电系统具有重大意义。
在各类灾害中，地震灾害对变电站的影响和威胁不容忽视，根据国内外相关震害分析显示，在中等或强烈地震的作用下，结构将出现严重破坏或是倒塌，引发巨大经济损失，甚至出现人员伤亡。
在近代的多次地震灾害之中，国内外的变电站都遭受到了严重的破坏，这不仅会对电力企业造成重大的经济损失，还给政府的抢险救灾以及安置灾民工作带来了极大的困难，震后的修复重建工作同样也会造成国家的巨大负担。
因此，科学开展变电站建筑结构地震设计具有重要意义。
2变电站建筑结构抗震设计2.1变电站建筑结构抗震理论设计2.1.1变电站建筑平面布置在变电站的建筑平面布置的过程中，需要按照对称和规则的原则来执行，为变电站的整体稳定性奠定基础。
而在变电站的立体面的布置中，需要通过对其整体的协调性与规则性的保证来进行，同时要保证建筑结构的侧向刚度的均匀变化，确保不会有突发情况的发生。
而对于变电站墙体的竖向布置的过程中，确保整体的布置是满足上下连续需求的，通过这种布置手段可以避免出现刚度突变的情况发生。
550kV高压变电站气体绝缘开关的耐震能力分析
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０ 引 言
和传统 的高压开关 相 比， 气体 绝缘 开关 的优 势显著 ， 它具
有 非 常强 的环 境 适 应 性 能 ， 运 行时不 易受 到外界 条件 的影 响， 具 有 比较 强 的 防 污 闪 性 能 ， 较 佳的抗 震性 能， 广 泛 应 用 于 电 力
而系统运 行时往往 因为 内部 构件发生 闪络导致 Ｓ Ｆ ６ 气体 产生
器类 型 主 要包 括 双 压 式 断 路 器 阶段 、 单压 式断 路器 阶段 、 热膨
Ｓ Ｆ ６ 断路器的运行 状况产生一定影响 ， 同时运行的几台设备 中，
如果 测试 的温度不 同， 所得的结果 中的水分 含量就有差别 。一
般来 说 ， 如果温度 比较低 ， 气体 中水分 的含 量就相对少 一些 ； 如 果温度 比较高 ， 则含量就会 相对 多一些 。在对断路器 的构件进
路 中 。现 阶段 ， 断 路 器 的 制 造 中采 用 了 很 多 先 进 的 技 术 手 段 ，
外还要对组件进行烘干处理 ， 以保障系统的质量。 为了确保 Ｓ Ｆ ｓ 断路器元 件 中的气水含 量 比值 在规定 的范 围内 ， 这就要对断路器进 行定 期检测 ， 要按 照说 明书上 的程序
Ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ｂ ｅ ｉ ｙ ｉ ｎ ｇ ｙ ｏ ｎ ｇ ｙ ｕ Ｙ ａ ｎ ｊ ｉ ｕ ◆装备应用与研究
－＿ ＿■＿＿＿＿ ＿＿＿●■■■■ ■■＿＿＿＿ ＿＿＿＿■＿＿ ＿＿＿＿＿●
５ ５ ０ ｋ Ｖ 高 压 变 电站 气 体 绝 缘 开 关 的耐 震 能 力 分析
将弹簧和液压 ２方面的优点有机结合在 一起 ， 而且 可极大 简化 系统 的结构 ， 有效提高操作 机构的可靠性 。在此 基础上形 成 的 气体绝缘开关具有非常高 的使用灵活性 能 ， 在实 际安装过 程 中 也非常简单 ， 环境适应 性能 非常强 ， 且便 于维 护 。但 在实 际应 用过程 中只有充分 降低气 体绝缘 开关设 备 内部闪络 故障发 生 的频率 ， 才可提高气体 耐震性 能。
高抗震特高压交流1000 kV避雷器瓷套和电容式电压互感器瓷套的研制
高抗震特高压交流1000 kV避雷器瓷套和电容式电压互感器瓷套的研制杨雪峰【摘要】Ultra-high voltage porcelain insulator is the most critical external insulation component of the ultra-high voltage equipment for power transmission and transformation. As a part of the research on high seismic UHV porcelain insulator organized by the State Grid Corporation of China, wet processed porcelain insulator was successfully developed for high seismic and ultra-high voltage AC 1000 kV surge arrester and CVT, enabling domestic UHV power transmission and transformation equipment to reach the seismic acceleration peak values of 0.3 g without a damping device and 0.5 g with a damping device, both meeting the requirement to resist a magnitude 8 earthquake. This paper introduces the background, main procedure, key technology and performance test relevant to the development of ultra-high voltage porcelain insulator.%特高压瓷套是特高压输变电设备最为关键的外绝缘部件.基于国家电网公司组织研制高抗震特高压瓷套的契机,应用湿法成型工艺研制成功特高压交流1000 kV避雷器瓷套和电容式电压互感器瓷套,使国产特高压输变电设备成功地在地震加速度峰值无减震装置下达到0.3 g、有减震装置下达到0.5 g的要求,全部满足抗8度地震的目标.本文介绍了特高压瓷套的研制背景、生产研制的主要内容、关键技术和性能试验.【期刊名称】《中国陶瓷工业》【年(卷),期】2018(025)001【总页数】7页(P27-33)【关键词】特高压;瓷套弯曲试验;地震台试验【作者】杨雪峰【作者单位】醴陵华鑫电瓷科技股份有限公司,湖南醴陵 412200【正文语种】中文【中图分类】TQ174.750 前言基于国家对大气污染防治和能源结构调整的需求，国家能源局分别与国家电网公司、南方电网公司签署了《大气污染防治外输电通道建设任务书》，要求在2017年前完成投产12条安全、高效、经济、环保的特高压、超高压的电力输送通道，扩大向重点区域送电规模的目标。
220kV和110kV变电站典型设计研究与应用
220kV和110kV变电站典型设计研究与应用一、本文概述随着电力行业的迅猛发展，220kV和110kV变电站作为电力系统中不可或缺的关键环节，其设计、建设和运行水平直接影响着电力系统的安全、稳定和经济性。
因此，对220kV和110kV变电站的典型设计进行研究与应用，具有重要的理论和实践意义。
本文旨在对220kV和110kV变电站的典型设计进行深入的研究，分析当前国内外变电站设计的最新理念和技术趋势，总结出一套符合我国国情和电力行业发展趋势的变电站典型设计方案。
同时，通过案例分析，探讨典型设计在实际工程中的应用效果，为今后的变电站设计提供有益的参考和借鉴。
本文的研究内容主要包括以下几个方面：对220kV和110kV变电站的典型设计进行理论探讨，明确典型设计的内涵、特点和优势；分析国内外变电站设计的最新理念和技术趋势，提出适合我国国情的变电站典型设计原则和技术路线；再次，结合具体案例，分析典型设计在实际工程中的应用情况，总结经验教训；对变电站典型设计未来的发展方向进行展望，提出相应的建议和对策。
通过本文的研究，期望能够为220kV和110kV变电站的设计、建设和运行提供有力的技术支持和指导，推动我国电力行业向更高水平发展。
二、变电站典型设计概述变电站典型设计是针对不同电压等级、不同地理位置、不同运行条件的变电站，制定的一套标准化、模块化的设计方案。
这种典型设计旨在提高变电站建设的效率，降低建设成本，同时确保变电站的安全性和稳定性。
在220kV和110kV变电站的设计中，典型设计的应用尤为重要。
变电站典型设计包括电气一次设计、电气二次设计、结构设计、水工设计、暖通设计等多个方面。
电气一次设计主要涉及电气主接线、变压器选择、电气设备布置等；电气二次设计则包括保护、控制、测量、通信等系统的设计。
结构、水工和暖通设计则关注变电站的建筑结构、给排水、通风空调等基础设施的设计。
在220kV和110kV变电站典型设计中，需要综合考虑变电站的容量、地理位置、运行环境等因素。
特高压变电站设备抗震设防的设计
电 力 系统 在 地 震 ｔｆ１遭 剑 破 坏 ， 会 造 成 很 人 的 ｒｆ接 经 济 损 火，Ｊｆ：影 响 』、 急救 火 Ｉ 作 和正 常 济 ｆ 会运 行、 ｆｊｌ发 其他 次 灾害 。在 ２００８ 汶 川地 －ｌＪ＇ｌＪＵ川 ｌ１０ ｋＶ 及 以上 变 电站 ＩｆＩ仪变 ¨ 器受 统 汁就 仃 渗渊 ４０多起 、移 化 ７起 、食 管损 ５８起 ；２０ｌ３ Ｊｆ卜叫川 省芦 Ｉ』Ｉ地
电 网设 计 特高压变电站设备抗震设防的设计
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ＧＢ ５０２６０确 定 ， 国 内学 肯 也 曾 对 中、 美、 ｆ＝ｉ 等 电 Ｃ设 箭抗 震 设防标 准 进 行 了讨 论和 对 比研 究 。 ｎ ２０ｌ３ 新修 订的 《电力设施 抗 震设 汁 范 》ＧＢ ５０２６０－－－２０１３实 施 以 来 ，将 原 １９９６版 的 电 Ｃ设 彳爵最 Ｉ两抗 震 设防 水 平 从 ８度 提 苗剑 了 ９度 。虽然存 近 的特 高 变 电站 、换流站 建 设 ·｛Ｉ＇通 过采 取变 瓜器 隔震 、柱式 设备 的消 能减震 、 复 合 材 料套 管 等 措 施 能够 ‘定程 度 地 提 高 电气 设 桥 抗 震水 平 ， 然而 具 体 Ｉ 程 设 ‘ＩＩ１对 抗 震 设 防 的 标准 确 定 、 参数 选 取 、 具体 汁算 面 还 存 在 不 ＨＪＪ确 之 处 。 本 文 通 过 对 规 范 条 文 的解 读 、 讨 沦及 与国外 标准 的对 比，针对 特 高 变 压 器 、 换 流 变 套管 以及 本 体 与基 础 的 连接 两 方面 抗 震 ｌ５芝计 ｔ｝１的 问题 展 歼分析 ，提 出了几 点建 议 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｈｉｇｈ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｏｗｅｒ ａｎｄ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，ａｎｄ ｌａｒｇｅ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｑｔｌｉｐｍｅｎｔ ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｆｏｒｔｉｆ ｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ＵＨＶ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｉｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ａｎｄ ｄｉｆｉｃｕｌｔ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｉｔｅｓ ｏｆ ｂａｓｉｃ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｅｉｇｈｔ ａｎｄ ａｂｏｖｅ．Ｓｅｉｓｍｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｍ ａｉｎｌｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａＩ ｓｔａｎｄａ ｖ‘ｄ ＧＢ５０２６０—２０ １ ３ ｉｎ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ＵＨＶ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｃｏｎｖｅ￣ｅｒ ｓｔａｔｉｏｎｓ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｂｕｔ ｔｈｅ ｓｅｉｓｍ ｉｃ ｔｂｒｔｉｆ ｉｃａｔｉｏｎ ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｃｈｅｃｋ ｉｓ ｎｏｔ ｅｘｐｌ ｉｃｉｔ ｉｎ ｓｏｍｅ ｃａｓｅｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ａｒｅ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｄ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｆｏｒｅｉｇｎ ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｓｅｉｓｍ ｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＵＨＶ ｔｒａｎｓｆｏｒｎａｅｒ ｂｕｓｈｉｎｇ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｃｈｏｒａｇｅ ｉｓ ｔｂｃｕｓｅｄ ａｎｄ ｓｏｍ ｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｋｅｙ ＷＯｒｄｓ：Ｕｌｔｒａ—Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ（ＵＨＶ）；ｓｅｉｓｍｉｃ ｄｅｓｉｇｎ；ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｂｕｓｉｎｇ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａ１．
变电站抗震措施
浅谈变电站抗震措施邱雪莲（广西电力工业勘察设计研究院）前言强烈地震是各类自然灾害中对生命线工程威胁最大的灾害之一，使各类结构遭受破坏并对生命线工程系统的功能受到重大损坏或功能丧失，哪怕只是某些部分结构遭到轻中度的损坏，也能造成整个生命线工程系统大幅度消弱。
就电力系统来说，它一旦遭到损坏失效，就会使人类受到严重灾害及经济损失，电力一旦中断，就会使人类不能正常生产生活，可能还会引起次生灾害，导致人类生命、财产受到威胁。
1电力设施受到地震灾害的破坏事件的类型和原因1976年发生在中国河北的唐山大地震中，短路器、隔离开关、避雷器等设备都达到了很高损坏率，而这些设备绝缘部分都是由瓷套管组成的，在地震过程中导致瓷套管根部断裂。
因为设备的结构形状细而长，上部重量又较大，地震时由于瓷套管是脆性材料，当根部受到强大弯曲时，瓷套管自然断裂，特别是瓷套管同其他材料的相接处的断裂损坏。
同时，地震前后地震波的卓越频率与设备的固有频率相近，而且这些设备材料大多由脆性材料组成，其储能能力和设备阻尼值较小，使设备受到类共振影响遭到损坏。
这就是地震中电力设施受到震害的类型之一的电瓷型高压电气设备；而因砂土液化或者地基不均匀沉陷造成的塔体破坏等属于高压输电铁塔震害类型；地震过程中，主体移除轨道、倾倒等，顶层瓷套管损坏，散油器等附件的损坏属于电力变压器震害类型；震害过程中高压变电站的变电设备很多由支撑结构损坏而受到破坏是属于支撑结构震害；变电站内的软硬母线破坏形式分别为：软母线通常是悬挂母线的绝缘子被拉断，硬母线是棒式支柱绝缘子被折断，这种是属于变电站内母线震害；计算机控制系统、通讯系统等二次设备在变电站中有很大的重要性，需完好无缺才能保障变电站的正常运行。
在地震中二次设备通常是遭到倒塌、滑落等破坏而使其丧失一些使用功能，这种是属于其他电力设备的破坏震害类型。
2目前中国在电力设施方面的抗震措施通过以上电力设施震害类型和原因，中国在电力设施方面的抗震措施首先要从提高建筑物和设备本身的结构强度来着手相关研究工作。
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提高抗震性的高压变电站
摘要：特高压是保证我国经济发展的重要支撑，是关系到国计民生的大事。
根据目前国家规范中对抗震的“三水准两阶段”的要求比较单一，抗震的性能设计要求不明确，因此研究特高压变电站抗震的建构筑物性能设计的实施方法显得尤为重要。
随着我国电力事业的大力发展，我国越来越多地开始研究高压开关设备的设计，高压开关设备形式众多，GIS 是最适合在地震多发地区或国家使用的变电设备。
研究 GIS 外体结构的抗震性能，就要不断发展深化抗震理论在 GIS 设备抗震性能分析中的应用，为我国电力事业的发展提供结构抗震领域方面技术上的支持。
关键词：特高压；变电站；电气结构；抗震设计
基于性能的抗震设计。
综合考虑结构自身构造特点、结构使用功能、抗震设防烈度、结构发挥延性变形能力、造价、修复难易程度等因素。
这种设计方法立足于承载力和变形能力的综合分析，具有很强的针对性和灵活性，可以对整个结构，也可以对某些部件的需要，灵活运用各种措施达到预期抗震性能要求，着重提高抗震安全性和使用功能要求。
我国目前正在建设和运行的特高压电网在规划上将通过多个地震带，部分特高压变电站将建立在电网抗震设防区的中、高等级区域，抗震要求很高。
而特高压交流电气设备与其他电压等级电气设备相比，在体量上更大、结构体系上更复杂，更加突出了“高、大、柔、重”的特点，在地震中也更易损坏，因此提高特高压交流电气设备的抗震性能，保证特高压变电站的安全稳定运行。
一、高压电气设备的抗震设计理论
抗震设计理论起初主要在建筑结构领域得以广泛应用与发展，随着城市化建设的发展与科技的进步，抗震设计理论才逐渐开始延伸到了其他学科的结构设计当中发达国家在这方面应用已经比较成熟。
我国在高压电气设备结构的抗震设计中，目前其行业规范对抗震设计方法的选用主要有以下两个要求：(1) 在较早版
本的规范 (《电力设施抗震设计规范》GB50260) 中规定，对电力设施中的电力
构筑物和电气设备，可按规范中相应的具体条款规定，分别采用底部剪力法、振
型分解反应谱法对其进行抗震分析；但对于电气设备也可以选用静力设计法、动
力设计法或时程分析法进行设计计算；(2) 在最新的规范 (《高压开关设备和控
制设备的抗震要求》GB/T 13540) 中主要给出了试验和分析综合验证的相关规定，其中对数值分析、加速度时程数值分析、利用要求的响应频谱 (RRS) 的模型分
析以及静态系数分析均有所说明。
二、特高压变电站电气设备的抗震设计
1、抗震结构设计标准。
我国的《电力设施抗震设计规范》（GB50260）按抗
震的重要性和特点将电气设备分为一般电气设备和重要电气设备，对于一般电气
设备，设计地震的概率水平一般取 50a 超越概率（超越概率即统计上表述发生
大于某种烈度地震的概率）10％。
对于重要电气设备设防烈度（设防烈度指工程
建设中抗震设计的目标）可按场址地震设防烈度的基础上提高 1 度进行设防，
但设防烈度为 9 度及以上时不再提高。
我国的《工业企业电气设备抗震设计规范》（GB50556）规定：重要设备按本地区抗震设防烈度提高 1 度采取抗震措施，但抗震设防烈度为 9 度时，应按比 9 度更高要求采取抗震措施；地震作用计算
所采用的设计基本地震加速度值应提高 0.05g（g 为重力加速度），但设计基本
地震加速度为 0.20g 及以上时不再提高。
2、抗震设计
（1）特高压交流电气设备减震技术。
对于体形细高、重心高且较重的特高
压交流电气设备，如避雷器、隔离开关等设备，采用设置阻尼器的减震措施为主。
这是因为这种结构体形细高、较柔，水平地震作用下弯矩作用较大，因此通过分
布的阻尼器产生抵抗弯矩，而阻尼器本身初始刚度较大从而确保结构整体频率不
会有所降低或略有降低。
此外像隔离开关等组合式电气设备，可在每个单体设备
的下部与支架连接处设置减震器。
针对特高压交流电气设备，中国电力科学研究
院采用铅金属减震装置对特高压避雷器进行了减震试验，试验结果显示在 0.2g
（7 度）地震作用下，安装减震装置的避雷器减震效率为 56.68%，已达到 30%
以上的减震目标，可大大提高电气设备的抗震能力，由此可见减震措施是提高特
高压电气设备抗震安全性的一种非常有效的技术手段。
此外，遵循着不改变电气设备本体的设计、减震装置安装简单、易维护等原则，提出了特高压电气设备的减震装置安装、验收及维护等技术要求，为特高压电气设备减震装置的施工、运营以及维护提供了技术依据。
三、GIS高压电气设备抗震性能试验
1、 GIS 电气设备振动台试验
（1）试验设备。
试验研究对象为 ZF33－126 型 GIS 电气设备，为方便后文对其进行相关描述，在此对坐标系方向进行定义，并在实物图上标明。
该设备主体高约 4m，沿 Y 方向长约 4m，沿 X 方向长约 2.5m，材料以铝合金为主。
此外，设备上端部还安装有 3 个陶瓷绝缘出线套筒，套筒长约 1.5m，分别与水平面成45°角倾斜向上。
（2）安装固定及测点布置。
振动台台面布置加速度传感器获得被测设备底部真实的输入；GIS 电气设备易发生破坏的套筒根部与法兰连接处分别布置加速度传感器；对于可能出现显著位移、较大变形或应力较大的设备外壳的顶部、套管顶部布置位移及加速度测点，并在套管根部的瓷件上布置应变片，以测试其应变响应。
（3）人工地震波的合成。
结构地震反应的分析方法有三种：静力法、反应谱法以及时程分析法。
时程分析法是对结构或其力学模型直接输入实际地震动记录或者人工地震波，从抗震设计理论上将等效静力分析过渡到直接动力分析，在设计中更真实的描述整个时间历程中结构在任意时刻的地震反应，同时，时程分析法还可对结构进行弹塑性的动力分析，弥补了反应谱法分析的不足之处，是地震反应分析方法的一次飞跃。
作为生命线工程，电力系统中高压电气设备的使用功能特殊而又重要，采用动态时程分析法研究结构的地震反应与实际的震害现象更加符合。
而对于时程分析方法，合理的选择适宜的地震波是最关键的。
2、试验结果分析
（1）动力特性。
采用半功率法求解结构阻尼，结构设备的自振频率可通过
结构响应与输入信号间的传递函数而求得，即结构受简谐振动的干扰时所产生的
稳态响应与干扰的比值。
（2）加速度时程响应分析。
试验中测试了隔离开关 GIS 设备在人工地震动
及 El-centro 地震波两种工况下各测点的加速度时程曲线。
分别测得设备关键
部位测点分别在 X、 Y 向地震动输入下的加速度反应峰值及其放大系数。
以及
X、Y 单向地震动输入时，部分测点的加速度时程曲线。
（3）位移时程分析。
随着输入地震动幅值的增大，设备各部分所产生的位
移值越大；在相同地震输入下，套管顶部的位移值均大于设备主体外壳顶部的位移；输入幅值与波形相同时，设备在 X 向激励下产生的变形比 Y 向大的多，说
明动力放大效应在 X 方向表现更显著。
（4）应变时程响应分析。
大量震害实例表明，隔离开关等电气设备在地震
中的破坏主要表现为电瓷瓶的中部或者根部截面处因应力过大而导致断裂失效，
尤其是瓷瓶与法兰连接的部位。
因此在 GIS 设备的抗震能力考核中，考核套管
根部的应变或应力是验证设备抗震性能的重要方式。
综上所述，作为电力系统抗震的薄弱环节，高压电气设备在地震中容易发生
破坏，一旦设备遭受破坏，不但会给电力系统带来直接损失，还会危害国民经济，对社会造成冲击，因此对高压电气设备的抗震性能进行研究具有重要的意义。
参考文献：
[1] 杨涛，王社良，刘伟，李彬彬 .GIS 高压电气设备抗震性能试验研究[J]. 世界地震工程，2019，01：146-155.
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