110 kV干式空心并联电抗器振动台试验与易损性研究

TU317.1; 电抗器是变电站的重要设备之一,上部线圈由底部陶瓷绝缘子支撑,整体尺寸大、重心高.由于结构形式的特殊性,其在地震作用下的动力响应较为复杂.本文对110 kV干式空心并联电抗器进行了振动台试验研究,通过白噪声测定了电抗器的自振频率和阻尼比;在0.15g和0.5g人工地震动输入下,测量了电抗器关键部位的应变、加速度和位移响应,分析了电抗器在地震作用下的动力响应规律,探讨了电抗器的可能破坏模式,进一步计算了电抗器的地震易损性曲线.研究结果表明:电抗器的动力特性近似于单自由度体系,一阶自振频率为3.3 Hz,阻尼比为3.9％;电抗器在地震作用下的变形主要发生在绝缘子以及绝缘子-线圈连接...

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Published in防灾减灾工程学报 Vol. 44; no. 1; pp. 50 - 58
Main Authors 李吉超, 罗清宇, 张宏, 贺军, 李建赢
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国建筑科学研究院有限公司,北京 100013%建筑安全与环境国家重点实验室,北京101149 01.02.2024
地震灾害防治应急管理部重点实验室,黑龙江哈尔滨 150080%建筑安全与环境国家重点实验室,北京101149
中国地震局工程力学研究所,地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江哈尔滨 150080
Subjects
dry type electrical reactor
fragility curves
振动台试验
抗震性能
易损性曲线
shaking table test
动力特性
变形模式
seismic performance
干式电抗器
dynamic properties
deformation pattern
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ISSN1672-2132
DOI10.13409/j.cnki.jdpme.20230724003

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Summary:TU317.1; 电抗器是变电站的重要设备之一,上部线圈由底部陶瓷绝缘子支撑,整体尺寸大、重心高.由于结构形式的特殊性,其在地震作用下的动力响应较为复杂.本文对110 kV干式空心并联电抗器进行了振动台试验研究,通过白噪声测定了电抗器的自振频率和阻尼比;在0.15g和0.5g人工地震动输入下,测量了电抗器关键部位的应变、加速度和位移响应,分析了电抗器在地震作用下的动力响应规律,探讨了电抗器的可能破坏模式,进一步计算了电抗器的地震易损性曲线.研究结果表明:电抗器的动力特性近似于单自由度体系,一阶自振频率为3.3 Hz,阻尼比为3.9％;电抗器在地震作用下的变形主要发生在绝缘子以及绝缘子-线圈连接部位,上部线圈可认为是刚体;与绝缘子相比,绝缘子-线圈连接部位的刚度较小,变形更集中,是电抗器的薄弱部位;0.15g人工地震动试验后,电抗器自振频率下降3.6％,0.5g人工地震动试验后,电抗器自振频率下降6.3％;根据绝缘子实测应变,考虑地震作用与其他荷载产生的总应力,电抗器的安全系数为2.14,仍然具有一定的安全储备;基于试验结果计算电抗器的地震易损性,抗震能力中值为0.965g,对数标准差为0.4.
ISSN:1672-2132
DOI:10.13409/j.cnki.jdpme.20230724003