2023高压电气设备减隔震设计规程.docx
《2023高压电气设备减隔震设计规程.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023高压电气设备减隔震设计规程.docx(39页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、高压电气设备减隔震设计规程目次1 总则12 术语和符号22.1 术语22.2 符号33 基本规定54 减震设计124.1 减震设计计算124.2 减震器选择134.3 互连结构减震设计144.4 构造要求155 隔震设计165.1 隔震设计计算165.2 隔震器选择165.3 构造要求21本规程用词说明23引用标准目录25条文说明I1总则252 术语和符号263 基本规定264 减震设计304.1 减震设计计算304.2 减震器选择314.3 互连结构减震设计314.4 构造要求325 隔震设计325.1 隔震设计计算325.2 隔震器选择335.3 构造要求33IIIPrefaceConte
2、nts1 General provisions12 Terms and symbols22.1 Terms22.2 Symbols23 General requirements34 Energy Dissipation Design94.1 Checking for Strength94.2 Selection of Energy Dissipation Devices94.3 Energy Dissipation Design for Interconnected Structures104.4 Detailing Requirements105 Seismic Isolation Desi
3、gn145.1 Checking for Strength145.2 Selection of Seismic Isolation Devices145.3 Detailing Requirements15Appendix18Explanation of wording in this Code20Lists of quoted standards21Explanation items(Addition: Explanation of Provisions)221总则1.0.1 为了更好地贯彻执行国家技术经济政策,使高压电气设备减隔震设计符合国家有关法规,达到安全可靠、先进适用、经济合理、节能
4、环保的要求,制定本标准。1.0.2 本标准适用于地震烈度为 7 度9 度地区发电厂、变电站、换流站、串补站中高压电气设备, 即电压等级 3kV1000kV 交流电气设备和800kV 及以下直流电气设备的减隔震设计。1.0.3 按本标准要求进行减隔震设计、采取减隔震措施的高压电气设备,当遭受到相当于本地区设防烈度及以下的地震影响时,减隔震器正常工作,高压电气设备不应损坏,仍可继续使用;当遭受到高于本地区抗震设防烈度相应的罕遇地震影响时,减隔震器不应丧失功能,高压电气设备不应严重损坏,经修理后即可恢复使用。1.0.4 高压电气设备应根据其重要性和特点分为重要设备和一般设备,并应符合下列规定: 1
5、符合下列条款之一者为重要设备:1) 单机容量为 300MW 及以上或规划容量为 800MW 及以上的火力发电厂的高压电气设备;2) 停电会造成重要设备严重破坏或危及人身安全的工矿企业自备电厂的高压电气设备;3) 设计容量为 750MW 及以上的水力发电厂的高压电气设备;4)220kV 枢纽变电站,330kV1000kV 变电站,400kV 及以上换流站的高压电气设备;5) 不得中断的电力系统的通信设施中的高压电气设备;6) 经主管部(委)批准的,在地震时必须保证正常供电的其他重要电力设施中的高压电气设备。2 除重要设备以外的其他高压电气设备为一般设备。1.0.5 高压电气设备的设防烈度或地震动
6、参数应根据现行国家标准中国地震动参数区划图GB18306 的有关规定确定。对按有关规定做过地震安全性评价的工程场地,应按批准的抗震设防设计地震动参数或相应烈度进行抗震设防。重要设备可按抗震设防烈度提高 1 度设防,但抗震设防烈度为 9 度及以上时不再提高。1.0.6 高压电气设备的减隔震设计应满足强度、变形等要求,并在总结实践经验和科学试验的基础上,积极稳妥地采用新技术、新设备、新材料、新工艺,促进技术创新。1.0.7 高压电气设备的减隔震设计除应符合本标准规定外,尚应符合现行国家和行业标准的规定。232 术语和符号2.1 术语2.1.1 抗震设防烈度 seismic precautionar
7、y intensity按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般情况下,取 50 年内超越概率 10%的地震烈度。2.1.2 地震作用 earthquake action由地震动引起的结构动态作用,包括水平地震作用和竖向地震作用。2.1.3 减震器 energy dissipation device吸收并耗散地震输入能量,减少传给设备或结构地震作用的装置。2.1.4 规定机械负荷 specified mechanical load规定机械负荷是由制造者规定的用于机械试验的负荷,通常是在室温下施加弯曲负荷。它是考虑外部负荷时绝缘子选用的基础,此时绝缘子处于不可逆的弹塑性阶段。2
8、.1.5 高压电气设备减震结构 structure with high-voltage energy dissipation devices在高压电气设备中安装减震器而形成的结构,包括高压电气设备、设备支架、减震器等。2.1.6 减震装置 energy dissipation devices设置在同一高压电气设备上的所有减震器及其附属部件。2.1.7 速度型减震器 velocity-dependent energy dissipation device耗能能力与装置两端的相对速度有关的消能减震器,一般包括粘滞型减震器、粘弹性减震器等。2.1.8 位移型减震器 displacement-depe
9、ndent energy dissipation device耗能能力与装置两端的相对位移有关的消能减震器,一般包括金属减震器、摩擦减震器等。2.1.9 减震效率 energy dissipation rate同一地震作用下,装设减震器后电气设备减少的应力与未装减震器时电气设备同一部位的应力之比。2.1.10 附加阻尼比 added damping ratio高压电气设备减震结构往复运动时减震器附加给主体结构的有效阻尼比,即减震器往复循环一周耗散的能量与高压电气设备减震结构总应变能之间的比值。2.1.11 互连结构 Interconnected Structures通过导体连接的两个或两个以上
10、高压电气设备组成的回路系统结构。2.1.12 高压电气设备隔震结构 structure with isolated high-voltage electrical equipment在高压电气设备基础或底部与上部高压电气设备之间设置隔震层而形成的具有整体复位功能的结构体系。包括高压电气设备、隔震层和基础。2.1.13 隔震器 seismic isolator device设置在高压电气设备与基础之间,用于承载高压电气设备,并具有隔震变形能力的装置。2.1.14 橡胶隔震支座 laminated rubber isolation bearing在地震区,用于高压电气设备或其他电力设施隔震的橡胶支
11、座,包括天然橡胶支座(LNR)、铅芯橡胶支座(LRB)和高阻尼橡胶支座(HDR)。2.1.15 弹性滑板隔震支座(ESB)elastic slide bearing由弹性材料与摩擦滑板组成的隔震支座。2.1.16 阻尼装置 damping device设置在隔震器与上部高压电气设备之间,通过吸收并耗散地震输入能量而使隔震层振动位移反应衰减的装置。2.1.17 限位装置 stopper限制隔震器与上部高压电气设备之间在最不利状态下产生超过水平容许位移的装置。2.1.18 转换平台 transition platform设置在隔震器与上部高压电气设备之间的平台,使得高压电气设备的底座布置不影响隔震
12、器的布置。2.1.19 隔震层 isolation layer设置在被隔震的上部高压电气设备与基础或支承结构,支承结构与基础之间的全部隔震装置的总称。包括全部隔震器、阻尼装置、限位装置、转换平台和刚度调节装置以及其他附属装置。2.1.20 水平向减震系数 factor of response reduction在设防烈度地震作用下,为按弹性计算所得的隔震高压电气设备与非隔震高压电气设备突出设备本体的电气元件应力的最大比值,并与隔震与非隔震高压电气设备底部剪力的最大比值相比较, 取二者的较大值。2.1.21 极罕遇地震 very rare earthquake在设计基准期内年超越概率为 10-4
13、 的地震动。2.2 符号2.2.1 抗力和材料性能tot 各工况荷载组合产生的总应力; v高压电气设备或材料的破坏应力; Ec高压电气设备瓷件的弹性模量; Kce高压电气设备瓷件的抗弯刚度;K结构(设备)构件的刚度;xeq 隔震层等效阻尼比;Kh隔震层水平等效刚度;x j 第 j 隔震支座由试验确定的等效阻尼比;Kj第 j 隔震支座(含阻尼器)由试验确定的水平等效刚度;K100隔震支座在水平剪切应变 100%时的水平等效刚度;2.2.2 作用和作用效应FHi设备质点 i 的水平地震作用标准值; FVi设备质点 i 的竖向地震作用标准值; G1质点 i 的重力荷载代表值;aH设计水平地震加速度;
14、 aV设计竖向地震加速度;amax1隔震后的水平地震影响系数最大值; amax非隔震的水平地震影响系数最大值;2.2.3 几何参数Hi质点 i 至设备底部或支架基础顶面的高度;2.2.4 计算参数R减震效率;b水平向减震系数;2.2.5 其他S1 隔震支座第一形状系数; S2 隔震支座第二形状系数。3 基本规定3.0.1 对 7 度及以上的重要设备、安装在屋内二层及以上和屋外高架平台上的高压电气设备,8 度及以上的一般设备,应核对其抗震性能,必要时进行抗震验算。3.0.2 当高压电气设备结构强度不能满足抗震要求时或高压电气设备对于抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求时,可根据电气设备的结构
15、特点、使用要求、自振周期及场地类别等,选择相适应的减、隔震措施。3.0.3 高压电气设备采取装设减震器和隔震器的措施时,不应影响电气设备的正常使用功能。3.0.4 高压电气设备减、隔震计算时,应包含下列内容:1 体系自振频率和振型计算。2 地震作用计算。3 在地震作用下,各质点的位移、加速度和各断面的弯矩、应力等动力反应值计算。4 设备的根部或其他危险断面处,由地震作用效应及与按规定组合的其他荷载效应所产生的弯矩、应力等动力反应值计算。3.0.5 高压电气设备减、隔震计算可采用质量-弹簧体系力学模型或有限元力学模型。3.0.6 高压电气设备的质量-弹簧体系力学模型应按下列原则建立:1 单柱式、
16、多柱式和带拉线结构的体系可采用悬臂多质点体系或质量-弹簧体系。2 高压管型母线、大电流封闭母线等长跨结构的电气装置,可简化为多质点弹簧体系。3 变压器类的套管可简化为悬臂多质点体系。4 装设减震器的体系,应计入减震器的剪切刚度、弯曲刚度和阻尼比。5 设置隔震器的体系,应计入隔震层的水平等效剪切刚度和等效粘滞阻尼比。6 计算时应计入设备法兰连接的弯曲刚度。3.0.7 高压电气设备的有限元力学模型应符合下列规定:1 有限单元的力学参数可由电气设备体系和电气装置的结构直接确定。2 高压电气设备法兰与瓷或复合套(柱)连接的弯曲刚度可用一个等效梁单元代替,该梁单元的截面惯性矩Ic 可按下式计算:(3.0
17、.7-1)式中:Ic截面惯性矩(m4);Kc弯曲刚度(Nm/rad);Lc梁单元长度(m),取单根瓷套(柱)长度的 1/20 左右;Ec瓷或复合套(柱)的弹性模量(Pa)。3.0.8 高压电气设备法兰的弯曲刚度 Kc 可按下式计算:1 当法兰与瓷套(柱)胶装时:2 当法兰与瓷套(柱)用弹簧卡式连接时:3 当法兰与复合套(柱)胶装时:(3.0.8-1)(3.0.8-2)ccK = (9.01 107E- 5.09 1017 )hcdE (3.0.8-3)c c式中:dc瓷或复合套(柱)胶装部位外径(m); hc瓷或复合套(柱)与法兰胶装高度(m); te法兰与瓷套(柱)之间的间隙距离(m);hc
18、弹簧卡式连接中心至法兰底部的高度(m); Ec复合套(柱)的弹性模量(Pa)。3.0.9 高压电气设备及支架的地震作用应按下列原则确定:1 应至少在两个水平轴方向分别计算水平地震作用,各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。2 对质量、刚度不对称的设备,应计入水平地震作用下的扭转影响。3 抗震设防烈度为 8 度、9 度时,长悬臂构件应验算竖向地震作用。3.0.10 地震作用的地震影响系数应根据现行国家标准中国地震动参数区划图GB18306 的有关规定、场地类别、结构自振周期、阻尼比及本规程第 1.0.5 条确定,并符合下列要求:1 水平地震影响系数最大值应根据设计基本地震加速度按表 3.
19、0.10-1 采用,设计基本地震加速度应根据现行国家标准中国地震动参数区划图GB18306 取高压电气设备所在地的地震动峰值加速度。2 水平地震影响系数特征周期应根据现行国家标准中国地震动参数区划图GB18306 取高压电气设备所在地反应谱特征周期,并根据场地类别调整确定;或根据国家标准建筑抗震设计规范GB50011 按高压电气设备所在地的设计地震分组和场地类别按表 3.0.10-2 采用。如按罕遇地震计算时特征周期增加 0.05s。注:周期大于 6.0s 的结构所采取的地震影响系数应专门研究。表 3.0.10-1 水平地震影响系数最大值抗震设防烈度677889设计基本地震0.050.100.
20、150.200.300.40加速度(g)地震影响系数最大值0.1250.2500.3750.5000.7501.000表 3.0.10-2 特征周期值(s)设计地震分组场地类别01第一组0.200.250.350.450.65第二组0.250.300.400.550.75第三组0.300.350.450.650.903.0.11 对已编制地震小区划的城市或开展工程场地地震安全评价的场地,应按批准的设计地震动参数采用相应的地震影响系数。3.0.12 地震作用的地震影响系数曲线的形状参数应符合下列要求:1 对于类场地,地震作用的地震影响系数曲线(图 3.0.12)的形状参数计算应符合下列规定:1)
21、 直线上升段,周期小于 0.1s 的区段;2) 水平段,自 0.1s 至特征周期的区段;3) 曲线下降段,自特征周期至 5 倍特征周期的区段;4) 直线下降段,自 5 倍特征周期至 6s 区段;5) 地震影响系数曲线按下式表达: (3.0.12-1)(3.0.12-2)(3.0.12-3)(3.0.12-4)式中: 地震影响系数;地震影响系数最大值; 特征周期;T结构自振周期; 结构阻尼比;衰减指数;直线下降段的下降斜率调整系数,当计算值 0 时, 应取为 0;阻尼调整系数,当计算值 0.55 时, 应取为 0.55。图 3.0.12 地震影响系数曲线2 对于其他类场地,计算地震作用的地震影响
22、系数曲线形状参数按下式确定:式中:不同场地的地震影响系数;按式(3.0.12-1)计算的地震影响系数值;地震影响系数最大值场地调整系数,应符合表 3.0.12 的规定。表 3.0.12 地震影响系数最大值场地调整系数(3.0.12-5)场地类别设计基本地震加速度(g)0.050.100.150.200.300.4000.720.740.750.760.850.9010.800.820.830.850.951.001.001.001.001.001.001.001.301.251.151.001.001.001.251.201.101.000.950.903.0.13 当站址处于发震断层 10k
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2023 高压 电气设备 减隔震 设计 规程
限制150内