[发明专利]箱式变电站抗震基础结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种箱式变电站抗震基础结构及其施工方法，箱式变电站抗震基础结构包括抗震土建基础和抗震结构，抗震土建基础包括条形基础，由条形基础围成的矩形凹槽内铺设有基础底板；条形基础上表面砌筑有挡墙，挡墙顶部浇筑有混凝土基础，混凝土基础顶部沿其周向间隔预埋有电气埋件，抗震结构与电气埋件固连为一体，箱式变电站底部的方钢活动插装在抗震结构内。本发明优点在于抗震地基基础能够吸收地震能量，具有初步消能作用，抗震结构继续吸收地震能量，进一步消能，吸能周期长；经过抗震地基基础和抗震结构的双重吸能，使箱式变电站的运行环境能够减少2～3个震级，最大限度地阻止地震能量传递给箱式变电站，抗震效果好。

技术领域

本发明涉及配变电系统领域，尤其是涉及一种箱式变电站抗震基础结构，还涉及该抗震基础结构的施工方法。

背景技术

中国是一个地震频繁的国家，地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广。自20世纪以来，我国共发生6级以上地震近800次，遍布除贵州、江浙两省和香港特别行政区以外所有的省市区。据初步统计，自1900年中国死于地震的人数达55万之多，占全球地震死亡人数的53%；1949年以来，100多次破坏性地震袭击了22个省(自治区、直辖市)，其中涉及东部地区14个省份，造成27万余人丧生，占全国各类灾害死亡人数的54%。地震及其他自然灾害的严重性构成中国的基本国情之一。当地震发生时，地震源产生的震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。纵波是推进波，地壳中传播速度为5.5～7.0km/秒，它使地面发生垂直方向上下振动，破坏性较弱；横波是剪切波，在地壳中的传播速度为3.2～4.0km/秒，它使地面发生水平方向前后、左右抖动，破坏性较强；面波是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波，波长大、振幅强，只能沿地表传播，是造成地面设施强烈破坏的主要因素。

中国自20世纪70年代后期，从法国、德国等国引进了箱式变电站，箱式变电站是将所有电气元件安装在一个防火、防潮、隔热、密闭的移动式钢结构箱体内，是继常规土建变电站后崛起的一种新的变电站。现有箱式变电站由高压单元、变压器单元、低压单元三部分组成，高压单元内安装有高压开关柜、电源进线及电能计量等；变压器单元内安装有干式变压器，目的在于将高电压变成低电压；低压单元安装低压开关柜，主要是满足低压出线。目前，箱式变电站的制造已为成熟技术，能够满足各行各业的工程建设要求。

在实际工程应用当中，要想保证箱式变电站稳定可靠运行，提供必要的良好运行环境是不可缺少的。我国复员辽阔，不同区域的环境条件千差万别，北部地区为高寒地区，西部为高海拔、低温地区，南部为高湿、高温地区，沿海地为高盐雾。对此，国家标准《高压/低压预装式变电站》（GB 17467—2010）规定的正常使用条件和特殊使用条件中，对高海拔和污秽环境条件做出明显技术要求。但该标准对于地震环境条件的技术规定并不明确。目前市场上销售的箱式变电站的抗震能力取决于制造厂商的抗震技术水平高低，箱式变电站的土建基础抗震水平取决于工程设计人员水平和工程施工单位的施工水平。

现有箱式变电站的土建基础为由混凝土浇筑而成的箱体结构，在土建基础顶部预埋的电气埋件上焊接开口向下的U型槽钢，箱式变电站底部的方钢与U形槽钢焊接为一体，即箱式变电站通过U型槽钢与土建基础刚性连接。将上述抗震土建基础用于地震易发生地区（如我国西部地区），易出现箱式变电站损坏断电，严重影响震后救灾和震后恢复电力供应，具体原因如下：

1、箱式变电站的土建基础抗震等级低，地震波传导到给土建基础时出现裂缝、坍塌现象，造成箱式变电站倾斜、倾倒、变形，箱式变电站内部电气元器件受压、受拉、连接导体绝缘降低，甚至发生电气短路起火，导致整座箱式变电站不能正常工作，造成供电中断。

2、箱式变电站底部的基础方钢与土建基础顶部的U型槽钢采用刚性连接方式，地震能量传导到箱式变电站内部，造成电气元器件开裂、电气连接松动，引起相间短路和相对地短路，进而继电保护动作断电，供电中断。

发明内容

本发明目的在于提供一种抗震性能好的箱式变电站抗震基础结构，还提供了该抗震基础结构的施工方法。