[发明专利]互连电气设备抗震优化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气技术领域，具体而言，涉及一种互连电气设备抗震优化的方法。

背景技术

特高压变电设备通过导线或管母连接成回路系统后，其整体动力特性较单体设备有较大改变，地震作用下的结构反应也与单体设备有较大不同。两个设备自身的差异造成变位不同步，即设备之间会产生相对位移，连接母线随之产生拉伸或者压缩的作用，同时设备本身则承受母线传递的反作用力，使得设备的底部不仅承受自身的地震作用荷载，还要承受母线拉压产生的荷载，二者矢量相加后的总荷载可能大于其中任何一个，因此更容易引起设备损坏。

我国的GB50260-2013《电力设施抗震设计规范》和Q/GDW11132-2013《特高压瓷绝缘电气设备抗震设计及减震装置安装与维护技术规程》中仅要求对单体设备进行抗震性能验证，特高压变电设备的抗震性能评价也是基于单体设备的，并没有考虑变电设备之间的相互连接以及连接方式对设备抗震性能的影响。互连支柱电气设备多由具有不同松弛度的柔性软导线或硬管母通过各种形式的金具连接组成回路，软导线在外力作用下具有明显的几何非线性，金具在外荷载作用下同样具有非线性耗能特征，这种结构特点和连接方式可导致设备变形时存在不可避免的材料和几何非线性特征。随着特高压项目的实施，变电设备越来越高，柔度越来越大，非线性效应越来越明显，受相连设备的影响也越加显著。如果再以单体设备的抗震评估来指导相关设计，无疑将会对设备安全留下较大隐患。

国内外研究人员也逐渐意识到相互连接的变电设备的地震耦合效应对设备抗震性能影响很大，比如在分裂导线连接时至少应该在设计导则和标准中提供连接母线的最小冗余量的计算方法。通过相关试验与研究工作，美国逐渐形成了IEEE Guide for Design of Substation Bus Structures(Std605-2008)及IEEE Recommended Practice for the Design of Flexible Buswork Located in Seismically Active Areas(Std1527-2006)等规范，规定了软连接导线最小冗余量的计算方法、连接导线材料的选择方法、导线形状的选择等，提高了设备的抵抗地震的能力。但是，规定方法不具体且规定方向局部致使设备的抗震性能有一定的局限性，抗震效果差。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种互连电气设备抗震优化的方法，旨在解决现有互连电气设备抗震方法中设备抗震效果差的问题。

一个方面，本发明提出了一种互连电气设备抗震优化的方法，该方法包括如下步骤：确定连接方式步骤，确定两个电气设备与硬管母的连接方式；确定滑动槽长度步骤，确定滑动金具滑动槽的长度；确定软导线长度步骤，确定两个所述电气设备之间软导线的长度。

进一步地，上述互连电气设备抗震优化的方法，所述确定连接方式步骤进一步包括如下子步骤：刚度比较子步骤，比较确定两个所述电气设备的刚度；选择连接方式子步骤，根据刚度比较结果选择两个所述电气设备与所述硬管母之间的连接方式。

进一步地，上述互连电气设备抗震优化的方法，所述选择连接方式子步骤具体为：两个所述电气设备中刚度大的电气设备与所述硬管母通过固定金具相连接；两个所述电气设备中刚度小的电气设备与所述硬管母通过所述滑动金具相连接。

进一步地，上述互连电气设备抗震优化的方法，所述确定滑动槽长度步骤进一步包括如下子步骤：材料确定子步骤，确定两个所述电气设备的材料；确定最大位移响应值子步骤，确定两个所述电气设备单体时的最大位移响应值；计算滑动槽长度子步骤，根据两个所述电气设备的材料及其单体时的最大位移响应值计算所述滑动槽的长度。

进一步地，上述互连电气设备抗震优化的方法，所述计算滑动槽长度子步骤进一步包括：如果两个所述电气设备满足预设条件时且两个所述电气设备单体时最大位移响应值之和的两倍小于或等于100mm时，所述滑动槽长度值大于或等于100mm；如果两个所述电气设备满足预设条件时时且两个所述电气设备单体时最大位移响应值之和的两倍大于100mm时，所述滑动槽长度值为两个所述电气设备单体时的最大位移响应值之和的两倍。

进一步地，上述互连电气设备抗震优化的方法，所述预设条件为两个所述电气设备的材料均为复合材料。

进一步地，上述互连电气设备抗震优化的方法，所述计算滑动槽长度子步骤还包括：如果两个所述电气设备不满足预设条件时，所述滑动槽长度值为两个所述电气设备单体时最大位移响应值之和的两倍。