详情
破解电气设备抗震技术难题 为电网安全保驾护航——中国电力科学研究院有限公司“电气设备抗震安全防护技术”成果
2020-08-28
作为生命线工程的重要组成部分，电力系统一旦失效或遭到破坏，就会造成严重的灾害和难以估量的经济损失。我国处于欧亚地震带和环太平洋地震带之间，是世界上大陆地震高发国家，由于我国能源基地与用电负荷分布不均（图1），大量变电站不可避免地建设在高烈度地震区，给变电站的安全稳定运行带来了极大挑战。电力中断不仅严重影响正常的生产生活和抗震救灾工作，而且有可能引发火灾等次生灾害，严重威胁人民的生命和财产安全。2008年发生的汶川大地震造成变电站停运245座，电力损失负荷达685万千瓦，给电网造成的直接经济损失超过120亿元。汶川地震中支柱类设备毁坏如图2所示。
电气设备的抗震能力不足及缺乏有效的减隔震技术是引发电气设备发生震害的关键因素。国内外变电站电气设备抗震研究领域存在四大技术难题：一是缺乏具有统一标准的电气设备抗震试验技术；二是缺乏完善的电气设备抗震设计方法；三是在地震高烈度区，缺乏有效提高电气设备抗震能力的减隔震技术；四是缺乏变电站抗震安全风险评估系统与抗震加固技术。为解决上述难题，降低电气设备在地震中的受损程度，中国电力科学研究院有限公司（以下简称“中国电科院”）于2006年开始涉足电气设备抗震研究领域。在国家电网公司和中国电科院的大力支持下，研究团队历经10多年技术攻关，在抗震设防标准、抗震设计反应谱、抗震数值仿真分析等理论方面开展了大量工作，同时进行了大量地震模拟振动台试验，累计开展试验逾60次，试验工况多达几百种。在高压电气设备抗震试验技术、抗震设计方法、减隔震装置研制、变电站抗震安全风险评估与抗震加固等技术领域取得突破，形成了以减隔震装置为载体的电气设备抗震关键技术。
该成果获得国家重点研发计划课题“变电站（换流站）电力设施抗震安全防护技术研究”（课题编号：2018YFC0809404）、国家电网公司科技项目“特高压电气设备抗震评估与减震设计研究”（项目编号：GC71-11-008）和“高压电气设备抗震试验关键技术研究”（项目编号：GCB17201200084）等支持，共发表论文52篇，获授权发明专利29项（一种用于电气设备的减震控制系统，ZL201310378725.X；一种隔震装置，ZL201510770396.2等），修订国家标准1项，编制行业标准1项、团体标准2项，编制国家电网公司企业标准6项。相关成果荣获中国专利金奖1项 (一种用于电气设备的减震装置，ZL201010524100.6)、新疆自治区科技进步奖一等奖1项。
