[發明專利]一種變壓器設備的地震模擬振動試驗方法及裝置

在審

• 申請號: 201911206202.0
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN111024343A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 朱祝兵;程永鋒;盧智成;王海菠;劉振林;劉海龍;李圣;林森;孫宇晗;章姝俊;高坡;孟憲政;張謙;韓嶸
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種變壓器設備的地震模擬振動試驗方法及裝置，所述方法包括：將被測試件放置在地震模擬振動臺上；在所述被測試件上布置測量儀器，并在試驗過程中基于測量儀器獲取試驗測量值；基于試驗測量值進行計算，獲得所述被測試件對應的變壓器抗震性能評估結果；其中所述被測試件包括：基于待試驗的變壓器原型預先制作成的變壓器模型或待試驗變壓器原型中的套管。本發明為不具備地震模擬振動臺試驗能力的大型變壓器提供了一種試驗途徑，為大型變壓器設備的抗震性能優化、抗震設計、抗震評估提供技術支撐。

技術領域

本發明涉及變壓器測試領域，具體涉及一種變壓器設備的地震模擬振動試驗方法及裝置。

背景技術

通過震害調研顯示，電氣設備尤其是陶瓷材料構成的電氣設備在地震作用下具有較高的易損性。變壓器類設備具有體積和重量大等特點，且套管多由陶瓷材料組成，在地震作用下承受較大的地震力，易造成變壓器套管損壞或使設備產生較大的位移而喪失電氣功能。

變壓器是換流站內的核心設備，屬于質量較大、重心較低的電氣設備。地震作用下，變壓器設備的破壞主要表現為安裝在變壓器本體上的套管破壞，破壞位置往往發生在套管根部。套管類電氣設備自身的地震易損性較大，將其安裝在變壓器上，而變壓器本體又對套管的地震響應具有動力放大效應，會進一步威脅套管安全。另外，大型變壓器重量高達幾百噸，遠遠超出了現有地震模擬振動臺的試驗能力，若僅對變壓器在地震中易損部件套管進行振動臺試驗，現有規范缺乏系統的試驗方法，如對于特高壓設備，缺乏試驗過程中對套管安裝的技術要求，導致變壓器本體對套管的地震動力放大作用不明確等，影響了變壓器抗震性能評估結果的準確性。因此針對大型變壓器設備開展地震模擬振動臺，評估變壓器設備的抗震能力和抗震水平，為變壓器的抗震優化、抗震措施加強提供技術指導，對于提高變電站在地震作用下的安全穩定運行具有重要的現實意義。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的上述不足，本發明提供了一種變壓器設備的地震模擬振動試驗方法。本發明通過量綱推導，提出了大型變壓器縮比例模型地震模擬振動臺試驗過程中模型的設計原則、變壓器套管振動臺試驗過程中的試驗技術要求，為不具備地震模擬振動臺試驗能力的大型變壓器提供了一種試驗方法，為大型變壓器設備的抗震性能優化、抗震設計、抗震評估提供技術支撐。

本發明提供的一種變壓器設備的地震模擬振動試驗方法，包括：

將被測試件放置在地震模擬振動臺上；

在所述被測試件上布置測量儀器，并在試驗過程中基于測量儀器獲取試驗測量值；

基于試驗測量值進行計算，獲得所述被測試件對應的變壓器抗震性能評估結果；

其中所述被測試件包括：基于待試驗的變壓器原型預先制作成的變壓器模型或待試驗變壓器原型中的套管。

優選的，所述變壓器模型的制作，包括：

按變壓器原型的幾何相似比設計油箱外形，且油箱底板厚度不小于20mm，油箱側壁及頂部鋼板厚度在滿足強度的前提下按幾何相似比設計；

按照質量相似關系以及鐵芯、繞阻的質量分布、重心位置用鐵塊或鑄鐵模擬鐵芯和繞阻；

各套管模型按照與真實套管幾何相似比進行制作，同時套管模型的材料與實際套管的材料和質量相似比相同；

根據實際變壓器油枕尺寸和結構形式，按照幾何相似比制作變壓器模型的油枕；

采用水模擬變壓器油箱內的變壓器油。

優選的，所述變壓器模型的制作，還包括：

制作的變壓器模型與變壓器原型的應力比為1:1。

優選的，所述基于待試驗的變壓器原型預先制作成的變壓器模型，包括：