2023高压电气设备减隔震设计规程

高压电气设备减隔震设计规程PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIII目次总则 1术语符号 223基本定 5减震计 12震计算 12震选择 13连构震计 14造求 15隔震计 16震计算 16震选择 16造求 21本规用说明 23引用准录 25条文明 I1 总则 25术语符号 26基本定 26减震计 30震计算 30震选择 31连构震计 31造求 32隔震计 32震计算 32震选择 33造求 33Preface

ContentsGeneralprovisions 1Termsandsymbols 2Terms 2Symbols 2Generalrequirements 3EnergyDissipationDesign 9CheckingforStrength 9SelectionofEnergyDissipationDevices 9EnergyDissipationDesignforInterconnectedStructures 10DetailingRequirements 10SeismicIsolationDesign 14CheckingforStrength 14SelectionofSeismicIsolationDevices 14DetailingRequirements 15Appendix 18ExplanationofwordinginthisCode 20Listsofquotedstandards 21Explanationitems(Addition:ExplanationofProvisions) 22PAGEPAGE101 总则7～93kV~1000kV800kV300MW800MW750MW4）220kV枢纽变电站，330kV~1000kV变电站,±400kV及以上换流站的高压电气设备；（委备。2除重要设备以外的其他高压电气设备为一般设备。GB1830619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。seismicprecautionaryintensity5010%earthquakeaction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。energydissipationdevice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。规定机械负荷specifiedmechanicalloadstructurewithhigh-voltageenergydissipationdevices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。减震装置energydissipationdevices设置在同一高压电气设备上的所有减震器及其附属部件。velocity-dependentenergydissipationdevice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。displacement-dependentenergydissipationdevice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。energydissipationrate之比。addeddampingratioInterconnectedStructures通过导体连接的两个或两个以上高压电气设备组成的回路系统结构。structurewithisolatedhigh-voltageelectricalequipmentseismicisolatordevice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。laminatedrubberisolationbearing（NRRBR（ESB）elasticslidebearing由弹性材料与摩擦滑板组成的隔震支座。dampingdevicestopper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。transitionplatform布置。isolationlayer2.1.20factorofresponsereduction2.1.21极罕遇地震veryrareearthquake在设计基准期内年超越概率为10-4的地震动。σtot－各工况荷载组合产生的总应力；σv－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；eq——隔震层等效阻尼比；Kh——隔震层水平等效刚度；j——第j隔震支座由试验确定的等效阻尼比；Kj——j()K100——100%FHiiFViiG1iaH－设计水平地震加速度；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；Hi－质点i至设备底部或支架基础顶面的高度；R－减震效率；b——水平向减震系数；其他S1——隔震支座第一形状系数；S2——隔震支座第二形状系数。7度及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-柱的截面惯性矩Ic（3.0.7-1）4Kc·radLc（）120Ec（PKc（）（）柱

（3.0.8-1）（3.0.8-2）c K9.01107c

hcdE（3.0.8-3）dEccdc（柱hc（e（（hc‘；Ec（）P8度、9GB18306.10-1GB18306GB183063.0.10-20.05s。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0.000.300.40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Ⅰ0Ⅰ1ⅡⅢⅣ第一组50.450.65第二组0.250.300.400.550.75第三组0.300.350.450.650.903.0.12）0.1s0.1s556s（3.0.12-1）（3.0.12-2）（3.0.12-3）（3.0.12-4）式中：——地震影响系数；T——结构自振周期；——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地震影响系数曲线式中： ——不场的震影系；——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）0.000.30≥0.40Ⅰ00.720.740.750.760.850.90Ⅰ10.800.820.830.850.951.00Ⅱ1.001.001.001.001.001.00Ⅲ1.3001.001.00Ⅳ01.000.950.9010km以外可取不小于1.25。90%ji式中——j振型i质水平震用准；j3.0.12——j振型的参与系数；——j振型i质点的水平相对位移；

（3.0.15-1）（3.0.15-2）——i.9（3.0.15-3）式中地作效应；——j.9 （3.0.15-4）（3.0.15-5）式中——水地作效应；——分为jk型平地作效；——分为jk型结构尼；——j振型与k振型的耦联系数；——k振型与j振型的自振周期比。6sαs65%。1000kV1.4的动力反应放大系数的取值不宜小于1.232.04安装在变压器、电抗器的本体上的部件，动力反应放大系数应取2.0。（（体0.25（3.0.20-1）地震作用工况下，设备或材料应满足下列要求：式中： ——正使工况荷载合生总力（Pa）；

（3.0.20-2）（3.0.20-3）（3.0.20-4）（Pa）；（Nm）；（Nm）；——地震作用工况荷载组合产生的总应力（Pa）；——地震作用工况荷载组合产生的总弯矩（Nm）。（线153.0.1210%。（4.1.8）式中——减结的加有阻比；jΔuj减震器附加给结构的有效阻尼比超过25%时，宜按25%计算。式中——点i的地震用准；——质点i对应于水平地震作用标准值的位移。式中——高电设减震构基自周；——第j个减震器的线性阻尼系数；——第j个减震器的减震方向与水平面的夹角；——第j个减震器两端的相对水平位移。

（4.1.9）（4.1.10）当减震器的阻尼系数和有效刚度与结构的自振周期有关时，可取相应于高压电气设备减震结构基本自振周期的值。 （4.1.11）式中——第j减的恢力回在对平位时面。1.2倍。（1-R）101000kV800kV30%以上，750kV660kV及40%1.21.2《建筑抗震设计规范》GB50011的规定，减震器耐久性能测试应符合《建筑消能阻尼器》JG/T209的规定。750kV1/10，500kVGB50017GB50010JGJ14512mm与高压电气设备减震器相连的预埋件，锚筋的锚固长度宜大于20倍锚筋直径，且不应小于250mm。当无法满足锚固长度的要求时，应采取其他有效的锚固措施。2mm。5.1隔震设计计算计算。GB50260max1max/式中：max1——隔震后的水平地震影响系数最大值；max——非隔震的水平地震影响系数最大值；

（5.1.3）——大值；——调整系数，一般橡胶支座，取0.80；隔震器剪切性能偏差为S-A类时，取0.85；隔震器带有阻尼器时，相应减少0.05。100%9②隔震器剪切性能偏差按现行国家标准《橡胶支座第3部分：建筑隔震橡胶支座》GB20688.3确定。6规定：hjeqjj/h式中：h——隔震层水平等效刚度；j——j）eq——隔震层等效黏滞阻尼比；

（5.1.4-1）（5.1.4-2）j——第j隔震器由试验确定的等效黏滞阻尼比，隔震层设置阻尼装置时，应包括相应的阻尼比；100%250%100%时的应符合下列要求：]iuc

（5.1.5-1）（5.1.5-2）式中：ui——罕遇地震作用下，第i个隔震器考虑扭转的水平位移；[ui]——第i个隔震器的水平位移限值；对橡胶隔震支座，不应超过该支座有效直径的0.55倍和支座内部橡胶总厚度3.0倍二者的较小值；uc——罕遇地震下隔震层质心处水平位移或不考虑扭转的水平位移；i——第i个隔震器的扭转影响系数，应取考虑扭转和不考虑扭转时i支座计算位移的比值；当隔震层以上结构的质心与隔震层刚度中心在两个主轴方向均无偏心时，边支座的扭转影响系数不应小于1.15。Kt（5.1.6）100r RwK100——100%tr——隔震器内部橡胶总厚度；VRw——抗风装置的水平承载力设计值。考虑三向地震作用产生的最不利轴力。最大压应力组合：1.0NGENEhc0.4NEvc最大拉应力组合：1.0NGENEht0.4NEvt式中：NGE——重力荷载代表值作用下的轴压力标准值；NEhc——NEvc——NEht——NEvt——

（5.1.7-1）（5.1.7-2）1.2。5.2.129力和由P-（图5.1.式中：SGE——重力荷载代表值的效应；SEhr——SEvr——

（5.1.11）5.1.113GB20688.3GB50010（B（R（B（R。3GB20688.3中III

dd04tr1ab2(ab)tr1

（5.2.8-1）（5.2.8-2）S2

Str22Str22

（5.2.8-3）（5.2.8-4）式中：S1──橡胶隔震支座第一形状系数；S2──橡胶隔震支座第二形状系数；d（a（b（d0（tr1（trS1不宜小于20，S2不宜小于5。5GB20688.512MPa300mm10MPa；12MPa0.553％；5%。注：1压应力设计值应按永久荷载和可变荷载的组合计算；效应组合；（有效直径与橡胶层总厚度之比）55420%4340%。4.橡胶支座部外径不宜小于200mm。15Mpa。注：1弹性滑板隔震支座中的橡胶支座部及滑移材料的压应力限值均应满足该值；2弹性滑板隔震支座中的橡胶支座部外径不宜小于200mm。25Mpa30Mpa注：弹性滑板隔震支座中的橡胶支座部及滑移材料的压应力限值均应满足该值。3%；能力；20250mm。1.2200mm1.2400mm。震器最大变形量的1.5倍。附录A互连结构软导线长度计算方法A.0.1互连结构软导线长度可按下列公式计算。L0=L1+DPel+L2 A.0.1-1A.0.1-2式中：L0——软导线的合理长度；L1——互连结构两设备之间的直线距离；DPel——互连结构两设备之间最大的水平相对位移；xmax1——互连结构两设备中其中一个设备沿着软导线方向的最大位移；xmax2——互连结构两设备中另一个设备沿着软导线方向的最大位移；L2——防止由于导线较刚而在制造或安装时产生较大端子力所需的附加长度，缺少可靠数据下，对于瓷质设备宜取（0.01-0.02）L1；对于复合设备宜取（0.0015-0.003）L1。高压电气设备减隔震设计规程条文说明PAGEPAGE24DL/T5143－201X目 次1 总则 25术语符号 26基本定 26减震计 30震计算 30震选择 31连构震计 31造求 32隔震计 32震计算 32震选择 33造求 33DL/T5143－201X1 总则27.1g100V3kV~1000kV800kVDL/T5352GB/T51200和《±800kV直流换流站设计规范》GB/T50789协调一致，补充了1000kV交流电气设备。GB50260GB50011-2016GB502601000kV1.0.6DL/T5143－201X2 2.1.11通过导体连接的高压电气设备及其支架组成的回路体系结构，导体连接方式根据导体刚度分为软导线连接和硬导体连接，硬导体一般为硬管母线。2.1.138（000V设备动力放大系数不超过1.1.21.4783.0.33.0.5.73.0.8800kV（避雷器设备法兰胶装连接处弯（3.0.83~3.0.15GB18306、DL/T5143－201X《建筑抗震设计规范》GB50011、《电力设施抗震设计规范》GB50260的规定协调一致。12MW~1000MW10MW110kV~750kV660kV及以下直流输变电工程中的高压电气设备的的地面运动最大竖向加速度αv可取最大水平加速度αs65%GB502601000kV800kVαvαs80%αvαs的80%αs的65%。GB502601000kV1000kV~）4.5m~9m1000kV1.32关成果见下表。表1 支动放系试验果计表设备电压等级支架参数试验加速度峰值(g)试验测试动力放大系数高度(m)根开(m)主材规格(mm)辅材规格(mm)大应变大应变仿真试验瓷质避雷器500kV3.98/Φ402×10/0.1108.86128.88上下Φ95×6Φ40×5117.151.041.08瓷质避雷器750kV3.5/Φ402×10/0.1117.4943.5上下Φ95×6Φ40×5115.071.020.98瓷质绝缘子500kV3.5/Φ402×10/0.135.1349.781.361.413.5上0.6×0.6下Φ95×6Φ40×53DL/T5143－201X0.9×0.9瓷质绝缘子750kV3.5/Φ402×10/0.138.3548.411.171.263.5上下Φ95×6Φ40×545.501.121.18复合支柱绝缘子1±800kV3.83上下Φ194×12Φ83×8、、、0.4168117481.021.04复合支柱绝缘子2±800kV3.95上下Φ194×12Φ83×8、、、0.4180418221.011.01复合避雷器1000kV6.20上下Φ89×5Φ50×50.2g//1.22/复合互感器1000kV7.95上下Φ89×5Φ50×50.2g//1.10/复合隔离开关±800kV5.3上下Φ89×5Φ50×50.2g//1.04/复合断路器±800kV7.2上下Φ89×5Φ50×50.2g//1.06/复合绝缘子±400kV3.8上0.6×0.6下0.8×0.8ϕ102×7ϕ50×50.4//1.01/复合隔离开关±800kV2.8/ϕ350×8/0.4//0.92/复合PLC电抗器±800kV2.8/ϕ350×10/0.4//0.87/复合PLC电抗器±800kV3.3/ϕ350×10/0.4//0.86/复合PLC电抗器±400kV4.5/ϕ350×10/0.4//0.88/RI电容器±800kV2.8/ϕ350×10/0.4//1.00/现小于1.0DL/T5143－201X中国电力科学研究院以典型的1000kV避雷器、电压互感器、支柱绝缘子、隔离开关及其支架进行了相关的理论、数值仿真及试验研究，给出了1000kV设备支架动力放大系数取值范围及其应用限制条件，见下表。表21000kV设备支架动力放大系数取值范围及限制条件支架动力放大系数取值范围适用于1000kV电气设备的限制条件设备重量（kg）设备频率（Hz）支架抗侧刚（kNmm-1）支架重量（kg）支架频率（Hz）设备-支架频率（Hz）≤1.41000~100001~5≥3.44≤3700≥7≥1.62DL/T52221.67。3GB20688.3GB500113.0.26DL/T5143－201X10%,4.1.11、4.1.12与减震器相连的结构构件和节点应考虑减震器最大输出阻尼力的作用，保证减震器在罕遇地震作用下不丧失功能。4.1.13中国电力科学研究院进行了部分高压电气设备减震的仿真分析和试验，得到的减震效率见下表。表3 支类气备震仿分与验果设备电压等级无减震结构有减震结构试验得到的减震效率目标加速度仿真结果试验结果目标加速度仿真结果试验结果瓷质避雷器11000kV0.3g24.53MPa23.60MPa0.5g26.55MPa27.84MPa40.56%瓷质避雷器21000kV0.3g27.68MPa29.40MPa0.4g24.89MPa23.10MPa41.07%1±800kV0.4g52.45MPa50.43MPa0.4g23.94MPa21.69MPa56.99%复合材料支柱绝缘子2±800kV0.4g46.89MPa45.09MPa0.4g16.55MPa13.73MPa69.55%复合材料互感器1000kV0.2g48.05MPa46.33MPa0.5g28.79MPa27.65MPa76.14%瓷质避雷器500kV0.2g/41.25MPa0.2g/9.79MPa76.27%瓷质断路器220kV0.3g/35.42MPa0.4g/23.32MPa50.62%