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國網(wǎng)點(diǎn)題“電網(wǎng)抗震”：對隔離開(kāi)關(guān)等提出高要求
發(fā)布時(shí)間：
2019-02-26 14:40
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北極星智能電網(wǎng)在線(xiàn)訊:我國位于世界兩大地震帶：太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，是地震多發(fā)國家之一。據中國地震臺網(wǎng)中心消息，中國大陸平均每年發(fā)生5級以上地震20次，6級以上地震4次，7級以上平均3年2次。而在各類(lèi)自然災害中，地震對電力工程的危害最大，具有范圍廣、損失大、恢復困難等特點(diǎn)。隨著(zhù)社會(huì )工業(yè)化與現代化程度的提高，人們對電力的依賴(lài)程度也越來(lái)越高。但地震災害的一大顯著(zhù)特征就是對電力系統的破壞，以及由此引發(fā)的停電、停水、停產(chǎn)、火災、通信中斷、救援困難等一系列問(wèn)題。自上世紀60年代以來(lái)，我國發(fā)生了十幾次對電氣設備造成震害較大的地震，如1975年海城地震(7.3級，震中9度)、1976年的唐山地震(7.8級，震中11度)，2008 年的汶川地震(8.0級，震中11度)，以及最近發(fā)生的蘆山地震(7.0級，震中9度)。隨著(zhù)經(jīng)濟建設的發(fā)展、電壓等級的提高、設計方案的優(yōu)化、設備類(lèi)型的改進(jìn)，每一次地震災害都為電網(wǎng)抗震技術(shù)的改進(jìn)、設計規范的完善提供了寶貴的經(jīng)驗。
在汶川地震之后，國家電網(wǎng)公司于2008年6月20日下發(fā)了《國家電網(wǎng)公司輸變電工程抗震設計要點(diǎn)》，對工程選址、場(chǎng)地地震評價(jià)、巖土工程勘察、結構抗震設計、建筑非結構構件抗震設計、配電裝置選型、設備選型、設備安裝及地震次生災害防治等方面均提出了明確的要求。
另外，針對震害調研中出現的問(wèn)題，國家電網(wǎng)公司聯(lián)合相關(guān)機構、院校啟動(dòng)了一批電力設施抗震相關(guān)科研課題，包括震害機理、抗震設計、減隔震技術(shù)的理論與試驗研究，以及《電力設施抗震設計規范》(GB500260-96)的修訂，取得了一系列成果。
開(kāi)展了輸變電工程抗震設計研究。結合汶川震后電網(wǎng)受損情況的調研，評價(jià)目前電力設施抗震設計標準的適用性，通過(guò)國內外抗震設計標準的對比、分析，對現行抗震設計規范進(jìn)行梳理，提出修改意見(jiàn)和建議。同時(shí)對具體電氣設施的抗震設計進(jìn)行研究，通過(guò)理論與試驗分析工作，研究地震作用下電氣設備的動(dòng)力特性、連接性能及薄弱部位，評估電氣設備在不同烈度的水平地震作用下的抗震能力，在技術(shù)經(jīng)濟合理的前提下，研究在工程建設中切實(shí)可行的抗震措施，為災后電網(wǎng)的恢復重建和今后電網(wǎng)輸變電工程設計提供指導性意見(jiàn)和建議。
開(kāi)發(fā)了電氣設備減隔震技術(shù)研究及減隔震裝置。研究?jì)热葜饕ㄗ冸娬驹O備的地震破壞機理研究、動(dòng)力特性理論分析與試驗研究、減震技術(shù)及措施研究、地震臺抗震試驗與減震效率試驗研究、技術(shù)經(jīng)濟對比分析以及工程設計及應用研究等。
項目針對低矮型和細高型設施分別提出了采取隔震和減震的技術(shù)方案，建立了相應的設計與選型方法，研發(fā)了安裝方便、設計參數靈活、性能穩定的系列隔震和減震裝置，通過(guò)變壓器、避雷器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等設施的地震臺試驗驗證了其減震效率在30%至70%之間，表明該技術(shù)投資少、成效高，具有較好的經(jīng)濟和社會(huì )效益。
這一項目的研究成果已經(jīng)分別在四川下孟、甘肅臨江、云南清水海等新建變電站工程得到了成功應用，其中四川下孟變電站投運三年多來(lái)已經(jīng)經(jīng)受了30余次4級以上的地震考驗而未見(jiàn)任何損壞。
同時(shí)，對《電力設施抗震設計規范》進(jìn)行修訂。經(jīng)過(guò)科研、設計、試驗、設備等單位的通力合作，新版《電力設施抗震設計規范》已經(jīng)獲住房與城鄉建設部批準發(fā)布，定于2013年9月1日開(kāi)始實(shí)施。相對于96版設計規范，新規范做了較大改進(jìn)，吸收了汶川大地震電力設施及電力設備受損情況的經(jīng)驗和教訓，適當提高了電力設施的抗震設計標準;調整了規范的適用范圍;對電氣設施的動(dòng)力抗震設計方法、支架動(dòng)力放大系數、荷載效應組合以及地震試驗等提出了更明確的要求;增加了電氣設備的隔震與消能減震設計;適度增加了主廠(chǎng)房鋼筋混凝土結構布置的要求，對特別不規則布置提出了限制條件;補充了棧橋與相鄰建構筑物間在高抗震設防要求時(shí)的連接方式等內容;明確了抗震驗算桿塔的設計原則。
對特高壓變電設備抗震安全評估與減震設計進(jìn)行研究。立足于我國特高壓建設實(shí)際，結合工程的重要性、前期規劃、特高壓設備的結構特點(diǎn)和工程設計需求等情況，從設防標準、支架動(dòng)力放大作用、連接法蘭彎曲剛度簡(jiǎn)化、抗震評估方法、減震設計及減震裝置設計等方面出發(fā)，結合震害調研、規范對比、理論分析、數值仿真、試驗驗證等研究手段，系統地獲得了符合特高壓工程特點(diǎn)且與我國特高壓工程建設需求相協(xié)調的地震安全評估與減震設計方法、減震裝置等研究成果，并編制了相應的評估規程與減震設計規程，項目研究成果為特高壓設備的抗震設計、評估、優(yōu)化、加固等提供了較為系統的解決方案。湖南華能電氣有限公司
以上科研成果的逐漸落實(shí)，將為電網(wǎng)設施整體抗震水平的提高打下了較好的基礎，但也還需要做好以下幾方面的工作：
充分利用蘆山地震電網(wǎng)震害數據，結合現有的科研成果和有關(guān)規范的要求，進(jìn)一步調整與細化電網(wǎng)設施的抗震設防目標，達到經(jīng)濟水平、技術(shù)條件、社會(huì )需求、使用壽命、地震概率等因素的協(xié)調統一。
落實(shí)新規范的相關(guān)要求，通過(guò)設備廠(chǎng)家、設計院、咨詢(xún)與鑒定單位的共同努力，確保入網(wǎng)設備的抗震能力，確保設計方案的安全合理。
加快減震隔震技術(shù)的推廣應用，電氣設備的功能要求與結構特點(diǎn)決定了其抗震能力相對較弱，減隔震技術(shù)不改變原設備的設計方案，具有投資少、免維護、易安裝、效果好的優(yōu)點(diǎn)。
結合電網(wǎng)工程中的新材料、新設備、新設計等先進(jìn)技術(shù)的應用，繼續開(kāi)展電網(wǎng)設施抗震方面的科研工作，并逐步由單體設備的抗震能力擴展到變電站甚至區域電網(wǎng)的整體抗震可靠度研究，加強電網(wǎng)的整體抗震安全保障。