電力變壓器抗地震試驗(yàn)導(dǎo)則

ICS?FORMTEXT?????FORMTEXT點(diǎn)擊此處添加中國標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)分類號(hào)FORMTEXT備案號(hào)：CEEIA團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CEEIAXXXX-XXXXCEEIAXXXX電力變壓器抗震試驗(yàn)導(dǎo)則FORMTEXTGuidelinesonSeismictestforpowertransformersFORMTEXT?????（征求意見稿）FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX發(fā)布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX實(shí)施FORMTEXT中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)???發(fā)布T/CEEIAXXX—XXXXI電力變壓器抗震試驗(yàn)導(dǎo)則范圍本文件規(guī)定了電力變壓器抗震試驗(yàn)的試驗(yàn)條件、試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)和試驗(yàn)文件等。本文件適用于GB1094.1-2013所規(guī)定范圍內(nèi)的所有變壓器。包括其與地面、高層建筑或桿塔上連接的剛性支撐架構(gòu)。其他電抗器、互感器等類似設(shè)備的抗震試驗(yàn)可參照執(zhí)行。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件，不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB1094.1-2013電力變壓器，第1部分：總則GB/T2424.25-2020電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第3部分：試驗(yàn)導(dǎo)則地震試驗(yàn)方法GB/T13540-2009高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的抗震要求術(shù)語和定義GB/T2424.25-2020、GB/T1094.1-2013界定的以及下列的術(shù)語和定義適用于本文件。自振頻率naturalfrequency物體在特定的方向上受到變形然后釋放時(shí)，由于其自身的物理特性（質(zhì)量和剛度）使物體發(fā)生振動(dòng)的頻率。[來源：GB/T13625-2018,3.12]白噪聲whitenoise用固定頻帶寬度測量時(shí)，頻譜連續(xù)并且均勻的噪聲。白噪聲的功率譜密度不隨頻率改變。白噪聲不一定是無規(guī)噪聲。[來源：GB/T3947-1996,2.13]時(shí)間歷程time-history由某一運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的加速度、位移或速度等的時(shí)間變化函數(shù)記錄。[來源：GB/T2424.25-2000,3.33]S1地震S1-earthquake設(shè)備運(yùn)行壽命期間可能出現(xiàn)的地震，能保證設(shè)備設(shè)計(jì)成無故障連續(xù)工作的能力。[來源：GB/T2424.25-2000,3.23,有修改]S2地震S2-earthquake對(duì)S2地震，某些結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和元件要設(shè)計(jì)成產(chǎn)生最大地面振動(dòng)的地震時(shí)能從根本上保證總系統(tǒng)的正常功能，結(jié)構(gòu)完整和安全。S2地震相當(dāng)于核電站中的安全停堆地震（SSE）。[來源：GB/T2424.25-2000，3.24]試驗(yàn)條件試驗(yàn)設(shè)備包括，但不限于：地震試驗(yàn)臺(tái)；對(duì)應(yīng)的輸入電源（交流或直流）；數(shù)字采集儀；速度傳感器和電阻應(yīng)變片；電源檢測儀等。地震試驗(yàn)臺(tái)主要參數(shù)包括，但不限于：位移波形失真﹤3%；加速度不均勻度﹤10%；幅值頻率響應(yīng)在±1.5db以內(nèi)；反應(yīng)譜曲線誤差﹤5%；三向六自由度的行程、速度、加速度必須滿足所試樣品的抗震列度、激勵(lì)加速度等；頻率在0.5-50Hz范圍內(nèi)等。環(huán)境條件試驗(yàn)在無明顯電磁場的干擾環(huán)境下，周圍無震動(dòng)，試驗(yàn)臺(tái)面及臺(tái)面安裝坑內(nèi)應(yīng)保持整潔。海拔試驗(yàn)對(duì)象實(shí)際安裝場地海拔不應(yīng)超過2000m。試驗(yàn)準(zhǔn)備試品除非另有規(guī)定，抗震試驗(yàn)在準(zhǔn)備投入運(yùn)行的新變壓器或有代表性的樣機(jī)上進(jìn)行?？拐鹪囼?yàn)時(shí)，保護(hù)用的附件，如分接開關(guān)、氣體繼電器及壓力釋放裝置和可拆卸的冷卻器均安裝在變壓器上，要求與實(shí)際運(yùn)行的安裝方式相同。試品的功能檢查按GB/T1094.1-2013中11.1.2.1例行試驗(yàn)進(jìn)行。試品安裝按變壓器實(shí)際安裝方式將試品安裝在地震臺(tái)上。變壓器在地震臺(tái)上的安裝和固定與變壓器實(shí)際采用的安裝條件相同。變壓器的安裝總體按GB/T13540-2009的6.2執(zhí)行。在變壓器的固定，如變壓器的安裝孔與地震臺(tái)的固定孔要直接加固連接，否則可通過特殊的固定板與變壓器和試驗(yàn)臺(tái)相連。試品的綜合分析對(duì)于那些靠試驗(yàn)還無法驗(yàn)證其抗震性能（如設(shè)備太大或太復(fù)雜）或開關(guān)內(nèi)部動(dòng)態(tài)特性的改變（如元件位置的變化，元件質(zhì)量的變化）可按GB/T13540-2009的第7章進(jìn)行綜合分析。傳感器的接入在試品相關(guān)需要監(jiān)控的地方粘貼加速度傳感器。傳感器安置在設(shè)備的最高端、設(shè)備的重心和設(shè)備的底部位置以及分接開關(guān)等重要器件上。每個(gè)加速度傳感器點(diǎn)都應(yīng)設(shè)置三個(gè)正交軸的測量通道，以同時(shí)測量試驗(yàn)中的3個(gè)正交軸方向的加速度。傳感器通過電纜將信號(hào)連接到數(shù)字采集儀上。電阻應(yīng)變片應(yīng)貼在設(shè)備結(jié)構(gòu)最薄弱處（如橫梁、支撐件等）。通過電纜連接到應(yīng)變片數(shù)采儀上，實(shí)時(shí)觀察設(shè)備的結(jié)構(gòu)變化量。電源回路的接入為降低試驗(yàn)中變壓器的分接開關(guān)、氣體繼電器的振顫，可在繼電器觸點(diǎn)兩端引進(jìn)一個(gè)極低電壓等級(jí)（1.5V）的電源回路。試驗(yàn)臺(tái)的預(yù)熱按照正確的開機(jī)順序開機(jī)后，使用低頻低加速度的位移或加速度信號(hào)進(jìn)行預(yù)熱。試驗(yàn)抗震水平的選取抗震水平的選取按GB/T13540-2009第5章規(guī)定。試驗(yàn)臺(tái)模型測定對(duì)于一般液壓操控抗震試驗(yàn)臺(tái)使用離線迭代系統(tǒng)，需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的試驗(yàn)臺(tái)模型測定。對(duì)安裝好樣品的試驗(yàn)臺(tái)輸入白噪聲并采集臺(tái)面響應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)模型測定，輸入的白噪聲應(yīng)包含試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)全部自由度并包含足夠的量級(jí)（位移、加速度等）和頻率范圍（上限需達(dá)到抗震實(shí)驗(yàn)反應(yīng)譜ZPA頻率約3倍的頻率值），以減小由于試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)非線性變化而導(dǎo)致測定系統(tǒng)模型不準(zhǔn)確。試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)的采樣率和頻率分辨率應(yīng)足夠高以滿足進(jìn)行地震試驗(yàn)的需要。計(jì)算系統(tǒng)模型時(shí)應(yīng)以三條正交軸（X、Y、Z軸）作為控制通道，在實(shí)際地震測試過程中，當(dāng)出現(xiàn)些不參與試驗(yàn)量級(jí)的自由度輸出，且會(huì)影響試驗(yàn)軸向的振動(dòng)響應(yīng)時(shí)，可對(duì)這些自由度進(jìn)行能量補(bǔ)償?？拐鹪囼?yàn)程序程序的選擇試驗(yàn)方法程序按GB/T13540-2009中6.7.2的規(guī)定。振動(dòng)響應(yīng)探查試驗(yàn)用來測量被試變壓器的阻尼比和固有頻率的數(shù)據(jù)，通過頻率掃描或白噪聲找到試驗(yàn)對(duì)象的固有頻率（即在該頻率段上試品的結(jié)構(gòu)震幅是最劇烈的頻率段）。波形的采用正弦波或者白噪聲。對(duì)于變壓器的剛性和機(jī)械特性，其阻尼比一般取值在2%～7%的范圍內(nèi)，通常情況下取值為5%。試驗(yàn)的振動(dòng)幅值和掃描速率按GB/T2424.25-2000的10.1的規(guī)定進(jìn)行。S1/S2震級(jí)試驗(yàn)S1地震試驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行5次，然后S2地震試驗(yàn)進(jìn)行1次。S1和S2地震波可采用以下二種：時(shí)間歷程激勵(lì)波；正弦拍頻激勵(lì)波。時(shí)間歷程激勵(lì)波S1和S2的時(shí)間歷程試驗(yàn)波按抗震水平在GB/T13540-2009的圖1、圖2、圖3的沖擊響應(yīng)譜和至少每倍頻最少15頻率線數(shù)和阻尼比率確定時(shí)間歷程激勵(lì)波，S1的激勵(lì)波的沖擊響應(yīng)譜的取值為圖表中加速度幅值的半值。試驗(yàn)總持續(xù)時(shí)間為30s，其中強(qiáng)震部分持續(xù)時(shí)間不少于20s。正弦拍頻激勵(lì)波通過振動(dòng)響應(yīng)探查試驗(yàn)所得到的試品自振頻率、確定的阻尼比和抗震水平以不大于1/2每倍頻為一級(jí)逐級(jí)施加一列五個(gè)正弦拍頻，試驗(yàn)幅值S1為S2的零周期加速度的一半。正弦拍頻試驗(yàn)波之間要有足夠的間隔（至少2s），以避免振動(dòng)效應(yīng)疊加在試品上。試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間除去間隔時(shí)間，不少于15s。在變壓器固定于臺(tái)面上時(shí)，臺(tái)面輸入正弦拍頻激勵(lì)波，變壓器頂部絕對(duì)加速度的峰值應(yīng)是臺(tái)面加速度峰值的4～6倍。地震試驗(yàn)的認(rèn)可判據(jù)地震模擬波應(yīng)產(chǎn)生覆蓋要求的響應(yīng)頻譜（在相同的阻尼比下計(jì)算），其加速度峰值應(yīng)等于或大于零周期加速度（ZPA）。時(shí)間歷程激勵(lì)波經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成沖擊響應(yīng)譜，在加速度數(shù)字采集儀上必須試驗(yàn)響應(yīng)譜（TRS）≥設(shè)定響應(yīng)譜（RRS）見圖1。如達(dá)不到要求，需重新進(jìn)行離線迭代系統(tǒng)的調(diào)整，直到試驗(yàn)響應(yīng)譜符合要求為止。響應(yīng)譜示例試驗(yàn)過程應(yīng)記錄的內(nèi)容應(yīng)記錄的參數(shù)如下：試驗(yàn)時(shí)的水平和垂直加速度時(shí)程曲線；1.5V電源回路電壓時(shí)程曲線；電阻應(yīng)變片數(shù)字采集曲線；可能出現(xiàn)顯著位移處的部件的偏移。試驗(yàn)后結(jié)構(gòu)及性能檢查及合格評(píng)定試驗(yàn)后的功能檢查是全面掌握設(shè)備經(jīng)劇烈地震后的性能、機(jī)械特性，性能評(píng)價(jià)除了按GB/T13540-2009的6.7.2.1和8.3進(jìn)行。還將考核：設(shè)備結(jié)構(gòu)檢查，由于粘貼電阻應(yīng)變片只能在試驗(yàn)過程中來觀察結(jié)構(gòu)的變化量，通過應(yīng)變采集儀上顯示的最大的結(jié)構(gòu)變化量的大小，對(duì)經(jīng)過地震試驗(yàn)后的設(shè)備這些關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐個(gè)檢查，允許一些不影響設(shè)備使用性能的永久性變形；通過對(duì)試品分接開關(guān)、氣體繼電器正常合分狀態(tài)下的1.5V電源回路的壓降曲線來判別，檢查被測部件在試驗(yàn)時(shí)是否有抖動(dòng)甚至誤動(dòng)作的發(fā)生；以歐姆表示的每相短路電抗值與原始值之差不大于1%；鐵心檢查沒有發(fā)現(xiàn)諸如位移、鐵心片移動(dòng)、繞組及連接線和支撐結(jié)構(gòu)變形等缺陷，或雖發(fā)現(xiàn)有缺陷，但不明顯，不會(huì)危及變壓器的安全運(yùn)行；按GB/T1094.1-2013例行試驗(yàn)全部項(xiàng)目，均要求合格。如果滿足上述條件，則應(yīng)認(rèn)為變壓器抗震試驗(yàn)合格。試驗(yàn)文件抗震性能資料包括，但不限于：抗震水平；變壓器的技術(shù)參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸；變壓器安裝的詳細(xì)資料；試驗(yàn)軸的數(shù)目及相對(duì)位置；變壓器的關(guān)鍵圖紙證明資料（總裝