北极星智能电网在线讯:电网提高抗震能力手段:换、抗、避
每一次地震都为电网抗震积累了宝贵经验
中国电科院抗震技术已在全国多地获得成功应用
记者:近年来我国地震灾害频发,电网抗震能力逐渐受到各方关注,可否向我们介绍一下目前我国提高电网设备抗震能力的方式?国外地震频发国家在电网抗震设计和应用上有哪些可值得我们借鉴的地方呢?
代泽兵:目前,我国提高电网设备抗震能力的主要手段,分别用一个字概括就是“换”“抗”或“避”。
“换”就是将重心高、地震易损性强的瓷类设备更换为重心低、地震反应小的设备,如封闭式组合电器(GIS)、复合式组合电器(HGIS)等等;“抗”就是大幅度提高设备的机械强度,来增强抵抗地震的能力,如增大设备断面、采用高强瓷或复合绝缘材料等;“避”就是采用隔震或减震措施,通过增加辅助装置改变设备本体的自振频率,避开场地的地震波卓越频率,同时由辅助装置消耗一部分地震能量,避免由电网设备自身消耗所有的地震能量,减少地震造成的损失。
不过应该注意到,电网抗震是一个非常复杂的问题,目前我们基本上沿用了常规建筑抗震的设计理念。但电网设备的功能特点、震害机理以及震害影响等都与常规建筑结构有着本质的区别,因此其设防目标、评估方法、试验要求等都应有其独特性。相对来说,美、日、欧等地震多发国家或地区逐渐完善了电网设备抗震设计方面的标准体系,一方面通过提高设防水平来要求生产厂家提高设备的抗震能力,另一方面针对电网设施的结构特点,通过相关研究提出了一系列能降低设备地震反应的抗震构造措施,这些都是我国电网设备抗震设计中值得借鉴的地方。
记者:2008年《国家电网公司输变电工程抗震设计要点》印发之后,目前的实际应用情况如何?电网抗震设计规范有哪些改进和完善?
代泽兵:在汶川地震之后,国家电网公司于2008年6月20日下发了《国家电网公司输变电工程抗震设计要点》,对工程选址、场地地震评价、岩土工程勘察、结构抗震设计、建筑非结构构件抗震设计、配电装置选型、设备选型、设备安装及地震次生灾害防治等方面均提出了比较明确的要求,也得到了设计与业主单位很好的遵循。
不过,由于我国电网存在电压等级多、设备种类多、生产厂家多等特点,各设备的实际抗震能力也参差不齐,如要切实提高电网的实际抗震能力,还需要解决以下问题:
一是考虑到电网工程的重要性,应适当提高抗震设防水平,并建立严格的设备入网抗震能力许可条件,规范试验方法和结果采信标准,促进设备抗震能力的提高。
二是要进一步推广减隔震技术,进一步完善减震设计技术与减震装置的研发,以满足不同电压等级和不同结构特点的电气设施的抗震需求,并加快减震隔震技术的推广应用。
三是继续开展电网设施抗震方面的科研工作,并逐步由单体设备的抗震能力扩展到变电站甚至区域电网的整体抗震可靠度研究,形成完善的涵盖设备能力、试验鉴定、变电站设计要求、抗震构造措施等内容的标准体系,加强电网的整体抗震安全保障。
经过科研、设计、试验、设备等单位的通力合作,新版《电力设施抗震设计规范》已于今年9月1日开始实施。相对于1996版设计规范,新规范做了较大改进,吸收了汶川大地震电力设施及电力设备受损情况的经验和教训,适当提高了电力设施的抗震设计标准;对电气设施的动力抗震设计方法、支架动力放大系数、荷载效应组合以及地震试验等提出了更明确的要求;增加了电气设备的隔震与消能减震设计;适度增加了主厂房钢筋混凝土结构布置的要求,对特别不规则布置提出了限制条件;补充了栈桥与相邻建构筑物间在高抗震设防要求时的连接方式等内容;明确了抗震验算杆塔的设计原则。