一種500kV變壓器隔震結(jié)構(gòu)及安裝方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種500kV變壓器隔震結(jié)構(gòu)及安裝方法，其中的隔震結(jié)構(gòu)包括變壓器、基礎(chǔ)和若干個隔震器，隔震器上下兩端分別與變壓器的底座、基礎(chǔ)連接固定。其安裝方法，主要包括:第1步，在基礎(chǔ)上安裝連接構(gòu)件；第2步，將隔震器底部與連接構(gòu)件連接固定；第3步，將變壓器放置在隔震器頂部，其底座與隔震器連接固定。采用本發(fā)明可以將變壓器本體與基礎(chǔ)隔離開來，使得變壓器與可能引起破壞的地震地面運(yùn)動分離開，隔斷地震能量的傳播途徑，盡量減少傳遞到變壓器頂部易損部件如高壓套管、油枕、低壓套管等上的地震能量，抵消油箱本身的放大作用，極大地提高了變壓器的抗震能力，保證變壓器即使在8度到9度高地震烈度地區(qū)也能夠安全運(yùn)行。
【專利說明】—種500kV變壓器隔震結(jié)構(gòu)及安裝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力行業(yè)500kY變壓器隔震【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及適用于8度到9度高地震烈度地區(qū)的一種500kY變壓器隔震結(jié)構(gòu)及安裝方法。

【背景技術(shù)】
[0002]對于安裝在如8度到9度高地震烈度地區(qū)的變壓器而言，突發(fā)的地震對變壓器等電力設(shè)施造成的破壞是災(zāi)難性的，除了高昂的災(zāi)后恢復(fù)、重建費(fèi)用以及停電造成的巨額損失之外，作為生命線工程的重要組成部分，電力系統(tǒng)一旦失效或者遭到破壞，由此導(dǎo)致的電力中斷，不僅嚴(yán)重影響正常的抗震救災(zāi)工作，而且有可能引發(fā)火災(zāi)等次生災(zāi)害。
[0003]目前常見的500kY變壓器主要由油箱、鐵芯、繞組線圈、散熱器、油枕、高壓套管、低壓套管等組成，其中的鐵芯、繞組線圈安裝在油箱內(nèi)，散熱器安裝在油箱側(cè)壁，高壓套管、低壓套管和油枕往往安裝在油箱頂部。大型變壓器的油箱往往高約4米左右，變壓器傳統(tǒng)的抗震方法是將變壓器本體與基礎(chǔ)焊接或者通過螺栓連接，即變壓器底座通常采用與預(yù)埋地腳螺栓連接的固定安裝方式，或者變壓器底座采用與預(yù)埋鋼板焊接的固定方式。這種安裝方式雖然能夠在一定程度上限制變壓器在地震時(shí)的位移和振動幅度，但卻使得地震能量順暢地由下向上、由基礎(chǔ)向設(shè)備本體輸入,大大增加了變壓器本體承受的地震能量和地震作用力，增大了變壓器本體內(nèi)元件破壞的可能性，從而降低了變壓器結(jié)構(gòu)體系的安全性。
[0004]變壓器因其結(jié)構(gòu)尺寸大、重心低、質(zhì)量大，在地震作用下以剪切變形為主，屬于重矮型設(shè)備。經(jīng)過仿真計(jì)算，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，變壓器的油箱會對地震波有較大的放大作用，一般放大系數(shù)取2倍，例如，8度地震下的水平加速度為0.2g (其中的g為重力加速度，下同)，則在油箱頂部產(chǎn)生的水平加速度可達(dá)0.4g。但是，目前的500kY變壓器上的高壓、低壓套管在直立情況下的抗震水平約為0.3g，油枕的抗震能力也約為0.3g。
[0005]因此，現(xiàn)有的500kY變壓器及其安裝方式在應(yīng)對諸如8度到9度高地震烈度等劇烈震動時(shí)，無疑對安裝在變壓器油箱頂部的高壓、低壓套管和油枕造成較為嚴(yán)峻的安全考驗(yàn)，例如在中國的汶川地震、雅安地震時(shí)，突發(fā)的劇烈震動導(dǎo)致了很多變壓器上的高壓、低壓套管和油枕發(fā)生破裂、損壞、漏油等問題，導(dǎo)致變壓器不得不長時(shí)間停電檢修，由此所造成的各方面損失更是無法準(zhǔn)確計(jì)算。經(jīng)過調(diào)研，針對當(dāng)前變壓器地震易損性高的難題，國內(nèi)外的各大變壓器生產(chǎn)公司已經(jīng)無法通過改變高壓、低壓套管和油枕自身結(jié)構(gòu)來繼續(xù)提高變壓器的整體抗震水平。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種500kY變壓器隔震結(jié)構(gòu)及安裝方法，大幅提高變壓器的抗震性能，降低變壓器這類重要電力設(shè)施的地震易損性，保證變壓器結(jié)構(gòu)體系的安全性。
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種500kY變壓器隔震結(jié)構(gòu)，包括變壓器、基礎(chǔ)和若干個隔震器，所述隔震器上下兩端分別與變壓器的底座、基礎(chǔ)連接固定。
[0008]優(yōu)選地，所述隔震器由下連接板、抗震阻尼元件以及抗震彈性元件和上連接板組成，所述抗震彈性元件貫穿抗震阻尼元件，且抗震彈性元件上下兩端分別與上連接板、下連接板相互連接，所述上連接板與變壓器的底座連接，所述下連接板與基礎(chǔ)連接。
[0009]優(yōu)選地，所述抗震阻尼元件是由橡膠和鋼板組成的夾層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層是鋼板，外層是橡膠。
[0010]優(yōu)選地，所述抗震彈性元件是彈簧或者鉛芯。
[0011]優(yōu)選地，所述隔震器設(shè)置6-12個，且環(huán)變壓器的底座分布。
[0012]一種500kY變壓器隔震結(jié)構(gòu)的安裝方法，包括如下步驟:
[0013]第I步，在基礎(chǔ)上安裝連接構(gòu)件；
[0014]第2步，將隔震器底部與連接構(gòu)件連接固定；
[0015]第3步，將變壓器放置在隔震器頂部，其底座與隔震器連接固定。
[0016]優(yōu)選地，所述連接構(gòu)件是由預(yù)埋平板構(gòu)件和長螺母固定連接成一體，且長螺母位于基礎(chǔ)內(nèi)部。
[0017]優(yōu)選地，所述連接構(gòu)件是地腳螺栓，所述地腳螺栓的螺紋部分外露于基礎(chǔ)。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:通過在變壓器與基礎(chǔ)之間安裝若干隔震器，將變壓器本體與基礎(chǔ)隔離開來，當(dāng)變壓器遭遇地震等強(qiáng)烈震動時(shí)，可以使變壓器與可能引起破壞的地震地面運(yùn)動分離開，隔斷地震能量的傳播途徑，盡量減少傳遞到變壓器頂部易損部件如高壓套管、油枕、低壓套管等上的地震能量，抵消油箱本身的放大作用，因此，極大地提高了變壓器的抗震能力，保證變壓器即使在8度到9度高地震烈度地區(qū)也能夠安全運(yùn)行，并且，在正常情況下的風(fēng)荷載等外界荷載作用下，變壓器也可以保持正常使用功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明一種500kY變壓器隔震結(jié)構(gòu)的正視圖。
[0020]圖2為本發(fā)明一種500kY變壓器隔震結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0021]圖3為圖1中隔震器的具體結(jié)構(gòu)圖及安裝方式示意圖。
[0022]圖4為圖1中隔震器的安裝布局示意圖。
[0023]圖5為圖3中預(yù)埋平板構(gòu)件的主視圖。
[0024]圖6為圖5中B-B向剖視圖。
[0025]圖7為圖3中下連接板的主視圖。
[0026]圖8為圖7中A-A向剖視圖。
[0027]圖9為圖3中上連接板的主視圖。
[0028]圖10為圖3中上連接板的俯視圖。
[0029]圖中標(biāo)記:1-變壓器，2-基礎(chǔ)，3-隔震器，4-油池，5-連接螺栓，6_預(yù)埋平板構(gòu)件，
7-地腳螺栓，8-長螺母，9-通孔，11-底座，12-油箱，13-升高座，14-高壓套管，15-油枕，16-散熱器，17-低壓套管，31-下連接板，32-抗震阻尼元件，33-上連接板，34-抗震彈性元件。

【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031]如圖1、圖2所示的一種500kY變壓器隔震結(jié)構(gòu)，包括變壓器1、基礎(chǔ)2和隔震器3，其中的變壓器I主要由底座11、油箱12、鐵芯、繞組線圈、升高座13、高壓套管14以及油枕15、散熱器16和低壓套管17組成，所述升高座13、高壓套管14、油枕15和低壓套管17均位于油箱12頂部，所述鐵芯、繞組線圈安裝在油箱12內(nèi)，散熱器16安裝在油箱12側(cè)壁。所述底座11位于油箱12底部、隔震器3頂部。在基礎(chǔ)2四周設(shè)置油池4，當(dāng)變壓器I發(fā)生火災(zāi)或者停電檢修時(shí)，可以將油箱12中的油料排出到油池4中，再從油池4排放至指定地方。所述隔震器3的上下兩端分別與變壓器I的底座11、基礎(chǔ)2連接固定，隔震器3的數(shù)量設(shè)置在6-12個之間，通常設(shè)置偶數(shù)個，例如6個、8個、10個、12個，本實(shí)施例中的隔震器3的數(shù)量為10個，且以底座11的中心為對稱中心環(huán)底座11均勻分布，如圖4所示。這樣有利于變壓器I在劇烈震動過程中減輕變壓器I本體所承受的地震能量和地震作用力，降低變壓器I本體內(nèi)部元件破壞的可能性，從而提高變壓器隔震結(jié)構(gòu)體系的安全性。
[0032]所述隔震器3的構(gòu)造如圖3所示，主要由下連接板31、抗震阻尼元件32以及抗震彈性元件34和上連接板33組成，所述下連接板31為方形平板，其上開設(shè)有若干個通孔9，如圖7、圖8所示。所述抗震阻尼元件32呈波紋狀疊層結(jié)構(gòu)，并位于上連接板33與下連接板31之間，抗震阻尼元件32通常是由橡膠和鋼板組成的夾層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層是鋼板，外層是橡膠。所述抗震彈性元件34呈圓柱狀，位于隔震器3的中心并貫穿抗震阻尼元件32，其上下兩端分別與上連接板33、下連接板31相互連接；通常，所述抗震彈性元件34采用彈簧或者鉛芯。所述上連接板33為方形平板，其上開設(shè)若干個通孔9，如圖9、圖10所示。
[0033]本發(fā)明的500kY變壓器隔震結(jié)構(gòu)的安裝方法，具體包括如下內(nèi)容:
[0034]首先，在基礎(chǔ)2上安裝連接構(gòu)件。如圖5、圖6所示，所述連接構(gòu)件由預(yù)埋平板構(gòu)件6和長螺母8固定連接成一體，在預(yù)埋平板構(gòu)件6上開設(shè)若干個通孔9，所述長螺母8固定連接在預(yù)埋平板構(gòu)件6底部且與通孔9貫通。如圖3所示，預(yù)埋平板構(gòu)件6需要預(yù)埋在基礎(chǔ)2內(nèi)，其上表面通常與基礎(chǔ)2上表面平齊，以便下連接板31與預(yù)埋平板構(gòu)件6的對齊安裝，同時(shí)，預(yù)埋平板構(gòu)件6還可以增加隔震器3底部與基礎(chǔ)2之間的接觸面積，從而提高變壓器I的安裝穩(wěn)定性。所述長螺母8則位于基礎(chǔ)2內(nèi)部，這里之所以使用長螺母8，是因?yàn)榭紤]到500kY變壓器屬于重矮型設(shè)備，其結(jié)構(gòu)尺寸大、重心低、質(zhì)量大，在地震作用下以剪切變形為主，采用長螺母8可以增加其與地腳螺栓7之間的螺紋連接部分，從而對變壓器I起到加固作用，有利于增強(qiáng)500kY變壓器隔震結(jié)構(gòu)的抗震能力。
[0035]接下來，將隔震器3底部的下連接板31與預(yù)埋平板構(gòu)件6通過地腳螺栓7連接固定，地腳螺栓7的螺紋部分與長螺母8之間組成螺紋活動連接，這樣即將隔震器3固定連接在基礎(chǔ)2上。
[0036]然后，將變壓器I放置在隔震器3頂部，其底座11與隔震器3的上連接板33之間通過連接螺栓5連接固定，這樣就將變壓器1、隔震器3、基礎(chǔ)2連接成為一體。
[0037]需要指出的是，在基礎(chǔ)2上安裝連接構(gòu)件時(shí)，所述連接構(gòu)件也可以是地腳螺栓7。將地腳螺栓7預(yù)埋在基礎(chǔ)2上，并使地腳螺栓7的螺紋部分外露于基礎(chǔ)2。在安裝隔震器3時(shí)，隔震器3下端的下連接板31通過地腳螺栓7、螺母與基礎(chǔ)2連接固定，此時(shí)，地腳螺栓7的螺紋部分與螺母組成螺紋活動連接，兩者均外露于基礎(chǔ)2。這種連接方式雖然拆卸方便，但是，由于螺紋活動連接部分外露于基礎(chǔ)2，在變壓器I工作過程中，因變壓器I自身的持續(xù)振動，容易造成螺紋連接部分松動。
[0038]本發(fā)明通過在500kY變壓器I的底座11與基礎(chǔ)2之間設(shè)置若干隔震器3來將變壓器I本體與基礎(chǔ)2隔離開來，以改變或者調(diào)整變壓器I的動力特性或動力作用，使變壓器I在地震作用下的動力反應(yīng)(加速度、位移)能夠得到合理控制，其本質(zhì)上是使變壓器I與可能引起破壞的地震地面運(yùn)動分離開，隔斷地震能量的傳播途徑，盡量減少傳遞到變壓器I上部的地震能量，從而減小傳遞給變壓器I的作用力。在正常情況下的風(fēng)荷載等外界荷載作用下，變壓器I可以保持正常使用功能。當(dāng)發(fā)生如8度以上地震時(shí)，通過隔震器3的減震，可以使得變壓器I頂部易損的高壓套管14、油枕15、低壓套管17的水平加速度減小約50%，抵消油箱12本身2倍的放大作用，故可以將變壓器I的抗震能力提高約I倍，保證應(yīng)用于8度到9度高地震烈度地區(qū)500kY變壓器的安全運(yùn)行。
[0039]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出的是，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種500kV變壓器隔震結(jié)構(gòu)，包括變壓器(I)和基礎(chǔ)(2)，其特征在于:還包括若干個隔震器(3)，所述隔震器(3)上下兩端分別與變壓器(I)的底座(11)、基礎(chǔ)(2)連接固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種500kV變壓器隔震結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述隔震器(3)由下連接板(31)、抗震阻尼元件(32)以及抗震彈性元件(34)和上連接板(33)組成，所述抗震彈性元件(34)貫穿抗震阻尼元件(32)，且抗震彈性元件(34)上下兩端分別與上連接板(33)、下連接板(31)相互連接，所述上連接板(33)與變壓器(I)的底座(11)連接，所述下連接板(31)與基礎(chǔ)(2)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種500kV變壓器隔震結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述抗震阻尼元件(32)是由橡膠和鋼板組成的夾層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層是鋼板，外層是橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的一種500kV變壓器隔震結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述抗震彈性元件(34)是彈簧或者鉛芯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種500kV變壓器隔震結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述隔震器⑶設(shè)置6-12個，且環(huán)變壓器⑴的底座(11)分布。
6.一種500kV變壓器隔震結(jié)構(gòu)的安裝方法，其特征在于:包括如下步驟: 第I步，在基礎(chǔ)(2)上安裝連接構(gòu)件； 第2步，將隔震器(3)底部與連接構(gòu)件連接固定； 第3步，將變壓器(I)放置在隔震器(3)頂部，其底座(11)與隔震器(3)連接固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種500kV變壓器隔震結(jié)構(gòu)的安裝方法，其特征在于:所述連接構(gòu)件是由預(yù)埋平板構(gòu)件(6)和長螺母(8)固定連接成一體，且長螺母(8)位于基礎(chǔ)(2)內(nèi)部。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種500kV變壓器隔震結(jié)構(gòu)的安裝方法，其特征在于:所述連接構(gòu)件是地腳螺栓(7)，所述地腳螺栓(7)的螺紋部分外露于基礎(chǔ)(2)。
【文檔編號】H01F27/06GK104376972SQ201410680061
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】李龍才, 吳怡敏, 余波, 馮小明, 張映楨, 曹尹, 樊艷, 蔡德江, 鐘山, 周德才, 隋權(quán), 鄒家勇, 朱大鵬, 尹大千, 邢毅, 馮千秀, 駱玲, 馮川, 龔琳珺, 余露月, 李珊珊, 劉燾, 王振華, 包維瀚 申請人:中國電力工程顧問集團(tuán)西南電力設(shè)計(jì)院