在地震作用下,变电站内大量使用由软母线连接的瓷质绝缘开关类设备容易受到破坏。根据5.12汶川大地震变电站典型开关类设备的地震破坏情况,首先建立了通过软母线连接的隔离开关-电流互感器-断路器耦联系统有限元模型,在输入不同峰值加速度地震波的情况下,对设备-母线耦联系统分析了结构的地震响应,然后与单体设备的地震响应分析结果进行了对比。结果表明:单体设备以及设备-母线耦联系统的地震响应不同。通过母线连接的耦联系统中,母线会对连接的设备产生牵引作用,这是许多开关类设备地震作用下破坏的一个主要原因。软母线连接的开关类设备应综合考虑设备与母线的耦联作用来进行抗震性能分析。
汶川地震震害调查表明,管母线连接电气设备在地震中破坏情况严重。为了研究此类设备的地震响应,建立了管母线连接电气设备耦联体系的有限元模型,采用时程分析法对模型进行了地震响应分析,比较单体设备和管母线连接设备的动力特性和地震响应,并且探讨了管母线不同设置方式对连接系统的影响。分析结果表明,管母线连接设备系统中,高频设备的位移响应较其独立设备时放大,低频设备的位移响应较其独立时减小;在耦联系统中,伸缩节与低频设备连接时耦联系统的动力响应小于伸缩节与高频设备连接时系统的动力响应。进行管母线连接的电气设备抗震设计时,应充分考虑电气设备的动力特性和伸缩节的设置方式。
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