交流特高压变电站主要电气设备抗震措施效果及现场应用研究
发布时间：2021-11-27 19:22
我国处于环太平洋地震带和亚欧地震带之间,属于地震频发国家。从唐山大地震开始,四十余年间,在我国就发生了 7次较大的地震。与世界上地震分布特点相比,我国境内地震具有地震带分布广等特点,除东北和华中、华南一些区域外,其他区域均有地震带的分布。电力系统在地震中遭受巨大破坏,是次生灾害的一种,唐山大地震和汶川大地震等都给灾区的电力系统造成了极其严重的破坏,这就是较大地震引起的典型次生灾害。特高压变电站作为枢纽变电站,在电网中具有十分重要的意义,因此,特高压变电站电气设备是否可以抵抗高烈度地震,成为我们关注的焦点。国内外学者对电气设备抗震做了许多且卓有成效的研究试验,但国外开展的试验主要集中在800kV及以下设备,国内对特高压变电站的抗震措施有了许多研究。本课题重点分析了交流特高压变电站电气设备主要的抗震措施,简要介绍了隔震装置和减震装置的结构、材质及抗震原理,借助潍坊1000kV特高压变电站中的避雷器进行振动台试验,并总结了隔震装置和减震装置应用中的各项安装质量管控措施,提出了抗震措施安装全过程质量控制理论。本文主要研究内容如下:1)依托潍坊1000kV变电站建设,阐述了主要抗震措施（隔震装置...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１汶川地震电气设备震害情况??
?山东大学硕士学位论文???压变电站为枢纽变电站，其线路输送容量和变电站变电容量都较大，为确保其安全运??行需要更高的可靠性，因此按照《电力设施抗震设计规范》（ＧＢ５０２６０－２０１３）?［３］要求，??重要电气设施需提高１度进行抗震设防。与常规变电站电气设备相比，特高压变电站??电气设备本身呈现更高、更大、更重等结构特点，地震易损性更高。但是，部分特高??压变电站站址位于高地震烈度区（８度），如北京东站、晋中站、潍坊站、临沂站等（如??图１－２所示），地震风险较大。??北京东特紐站靨——一－?祐??（８?度区）?■晒）??图１－２基本设防烈度超过７度的特高压变电站??交流特高压变电站内，主要一次电气设施有：主变压器、高压电抗器、Ｇ１Ｓ、电容??式电压互感器（ＣＶＴ）、避雷器、１１０千伏断路器、隔离开关、电容器、电抗器、母线??等，但是大多数电气设施抗震设防对应的加速度为〇．３ｇ，无法满足相关规程规范规定??的０．４ｇ加速度的要求。??特高压电气设备具有“重、大、高、柔、繁”的结构特点［４］，地震反应更大也更复杂。??因此，如何做到特高压电气设备抗震能力与设计方案、设计方案与现场实施的有机结??合，成为考验整个特高压系统抗震能力的关键点。??１．４国内外研究动态??１．４．１国内研究动态??国内外学者对电气设备的抗震措施做了大量的研究工作，在常规电气设备抗震研??究的基础上，又对特高压设备的抗震措施做了有针对性的理论研究、试验分析工作，??同时也为现场施工提出了有效的意见建议。??５??
?山东大学硕士学位论文???第２章特高压交流变电站主要电气设备及其抗震方式??２．１特高压交流变电站主要电气设备??２．１．１油漫主设备??特高压交流变电站中油浸主设备主要包括主变压器和高压电抗器。??主变压器是电力系统结构型式最为复杂、最为核心的电气设备之一。以潍坊特高??压变电站为例，工程主变压器两组和一相备用变压器，共７台，生产厂家为山东电工，??主变型号为ＯＤＦＰＳ－１００００００／１０００。三侧电压分别是ｌＯＯＯｋＶ、５００ｋＶ、ｌｌＯｋＶ，高中压??侧系统中性点直接接地，冷却方式为强迫油循环风冷（ＯＦＡＦ），总体外形尺寸为?１??１４．９ｍｘ８．５ｍｘｌ８．９ｍ，本体变带油总重量约为４９７．２吨。??高压侧套管采用进口?ＡＢＢ公司产品，额定电流为２５００Ａ。??中压侧套管采用进口?ＡＢＢ公司产品，额定电流为５０００Ａ。??低压侧套管采用西瓷公司１２６ｋＶ产品，额定电流为２５００Ａ。??变压器三维模型如图２－１所示。??图２－１?ｌＯＯＯｋＶ变压器三维模型??高压并联电抗器在特高压电力系统中的作用有降低工频电压升高、降低操作过电??压、避免发电机带空长线出现自励过电压、有利于单相重合闸。原理上与普通变压器??不同，普通变压器是电磁感应原理，而并联电抗器主要是升高和降低电压；大型并联??电抗器主要利用在额定电压下线性的特点来吸收系统电容性无功。??８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]1100 kV特高压变压器瓷套管地震作用破坏试验与分析[J]. 谢强,何畅,杨振宇,文嘉意. 高电压技术. 2017(10)
[2]1100kV变压器套管抗震性能[J]. 马国梁,廖德芳,何畅,谢强. 高电压技术. 2017(06)
[3]变压器–套管体系基础隔震振动台试验[J]. 马国梁,朱瑞元,谢强,何畅,辛朝辉. 高电压技术. 2017(04)
[4]特高压变电站电抗器隔震试验[J]. 程永锋,孟宪政,卢智成,王晓宁,朱祝兵,张谦. 高电压技术. 2017(03)
[5]1100kV GIS复合绝缘子套管抗震研究[J]. 王保刚,卢鹏,董军利,付佳佳,刘静静. 电工电气. 2016(10)
[6]1100kV气体绝缘开关设备瓷套管抗震性能振动台试验研究[J]. 谢强,马国梁,何畅,廖德芳,朱墨翟. 高电压技术. 2016(08)
[7]特高压支柱类瓷质电气设备支架动力放大系数研究[J]. 程永锋,卢智成,邱宁,高坡,鲁先龙,朱祝兵. 高电压技术. 2015(11)
[8]1000kV特高压交流电气设备抗震研究进展与展望[J]. 邱宁,程永锋,钟珉,卢智成,朱祝兵,鲁先龙. 高电压技术. 2015(05)
[9]加装金属减震装置的1000kV避雷器振动台试验研究[J]. 李圣,卢智成,邱宁,程永锋,鲁先龙,刘振林. 高电压技术. 2015(05)
[10]硬管母线连接的1000kV避雷器和电容电压式互感器抗震性能振动台试验[J]. 程永锋,邱宁,卢智成,孟宪政,孙宇晗,鲁先龙. 高电压技术. 2014(12)
硕士论文
[1]基于不同地震动参数的变电站高压电气设备易损性研究[D]. 熊明攀.中国地震局工程力学研究所 2016
[2]变电站电气设备抗震、基础减隔震分析研究[D]. 刘洋.石家庄铁道大学 2015
本文编号：3522899
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１汶川地震电气设备震害情况??
?山东大学硕士学位论文???压变电站为枢纽变电站，其线路输送容量和变电站变电容量都较大，为确保其安全运??行需要更高的可靠性，因此按照《电力设施抗震设计规范》（ＧＢ５０２６０－２０１３）?［３］要求，??重要电气设施需提高１度进行抗震设防。与常规变电站电气设备相比，特高压变电站??电气设备本身呈现更高、更大、更重等结构特点，地震易损性更高。但是，部分特高??压变电站站址位于高地震烈度区（８度），如北京东站、晋中站、潍坊站、临沂站等（如??图１－２所示），地震风险较大。??北京东特紐站靨——一－?祐??（８?度区）?■晒）??图１－２基本设防烈度超过７度的特高压变电站??交流特高压变电站内，主要一次电气设施有：主变压器、高压电抗器、Ｇ１Ｓ、电容??式电压互感器（ＣＶＴ）、避雷器、１１０千伏断路器、隔离开关、电容器、电抗器、母线??等，但是大多数电气设施抗震设防对应的加速度为〇．３ｇ，无法满足相关规程规范规定??的０．４ｇ加速度的要求。??特高压电气设备具有“重、大、高、柔、繁”的结构特点［４］，地震反应更大也更复杂。??因此，如何做到特高压电气设备抗震能力与设计方案、设计方案与现场实施的有机结??合，成为考验整个特高压系统抗震能力的关键点。??１．４国内外研究动态??１．４．１国内研究动态??国内外学者对电气设备的抗震措施做了大量的研究工作，在常规电气设备抗震研??究的基础上，又对特高压设备的抗震措施做了有针对性的理论研究、试验分析工作，??同时也为现场施工提出了有效的意见建议。??５??
?山东大学硕士学位论文???第２章特高压交流变电站主要电气设备及其抗震方式??２．１特高压交流变电站主要电气设备??２．１．１油漫主设备??特高压交流变电站中油浸主设备主要包括主变压器和高压电抗器。??主变压器是电力系统结构型式最为复杂、最为核心的电气设备之一。以潍坊特高??压变电站为例，工程主变压器两组和一相备用变压器，共７台，生产厂家为山东电工，??主变型号为ＯＤＦＰＳ－１００００００／１０００。三侧电压分别是ｌＯＯＯｋＶ、５００ｋＶ、ｌｌＯｋＶ，高中压??侧系统中性点直接接地，冷却方式为强迫油循环风冷（ＯＦＡＦ），总体外形尺寸为?１??１４．９ｍｘ８．５ｍｘｌ８．９ｍ，本体变带油总重量约为４９７．２吨。??高压侧套管采用进口?ＡＢＢ公司产品，额定电流为２５００Ａ。??中压侧套管采用进口?ＡＢＢ公司产品，额定电流为５０００Ａ。??低压侧套管采用西瓷公司１２６ｋＶ产品，额定电流为２５００Ａ。??变压器三维模型如图２－１所示。??图２－１?ｌＯＯＯｋＶ变压器三维模型??高压并联电抗器在特高压电力系统中的作用有降低工频电压升高、降低操作过电??压、避免发电机带空长线出现自励过电压、有利于单相重合闸。原理上与普通变压器??不同，普通变压器是电磁感应原理，而并联电抗器主要是升高和降低电压；大型并联??电抗器主要利用在额定电压下线性的特点来吸收系统电容性无功。??８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]1100 kV特高压变压器瓷套管地震作用破坏试验与分析[J]. 谢强,何畅,杨振宇,文嘉意. 高电压技术. 2017(10)
[2]1100kV变压器套管抗震性能[J]. 马国梁,廖德芳,何畅,谢强. 高电压技术. 2017(06)
[3]变压器–套管体系基础隔震振动台试验[J]. 马国梁,朱瑞元,谢强,何畅,辛朝辉. 高电压技术. 2017(04)
[4]特高压变电站电抗器隔震试验[J]. 程永锋,孟宪政,卢智成,王晓宁,朱祝兵,张谦. 高电压技术. 2017(03)
[5]1100kV GIS复合绝缘子套管抗震研究[J]. 王保刚,卢鹏,董军利,付佳佳,刘静静. 电工电气. 2016(10)
[6]1100kV气体绝缘开关设备瓷套管抗震性能振动台试验研究[J]. 谢强,马国梁,何畅,廖德芳,朱墨翟. 高电压技术. 2016(08)
[7]特高压支柱类瓷质电气设备支架动力放大系数研究[J]. 程永锋,卢智成,邱宁,高坡,鲁先龙,朱祝兵. 高电压技术. 2015(11)
[8]1000kV特高压交流电气设备抗震研究进展与展望[J]. 邱宁,程永锋,钟珉,卢智成,朱祝兵,鲁先龙. 高电压技术. 2015(05)
[9]加装金属减震装置的1000kV避雷器振动台试验研究[J]. 李圣,卢智成,邱宁,程永锋,鲁先龙,刘振林. 高电压技术. 2015(05)
[10]硬管母线连接的1000kV避雷器和电容电压式互感器抗震性能振动台试验[J]. 程永锋,邱宁,卢智成,孟宪政,孙宇晗,鲁先龙. 高电压技术. 2014(12)
硕士论文
[1]基于不同地震动参数的变电站高压电气设备易损性研究[D]. 熊明攀.中国地震局工程力学研究所 2016
[2]变电站电气设备抗震、基础减隔震分析研究[D]. 刘洋.石家庄铁道大学 2015
本文编号：3522899
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