[发明专利]一种提高抗震性能的特高压穿墙套管

说明书

本发明公开了一种提高抗震性能的特高压穿墙套管，安装于阀厅山墙上，包括槽钢预埋件、安装钢板、穿墙套管和金属法兰；阀厅山墙开设有预留孔，预留孔规格与安装钢板规格匹配；安装钢板平行设有两品，两品安装钢板位于预留孔内，并且安装钢板两端分别通过槽钢预埋件焊接而固定在阀厅山墙上；安装钢板中心开有第一中心孔，金属法兰中心开有第二中心孔，金属法兰通过安装螺栓固定在安装钢板上，第一中心孔对准第二中心孔；穿墙套管穿过第二中心孔、第一中心孔而套设在两品安装钢板上。本装置构造简单，易于制作，安装方便，价格低廉，普适性强，能够对特高压穿墙套管起到有效的保护作用，且在使用过程中不会影响设备的正常电气功能。

技术领域

本发明涉及变电设备技术领领域，尤其涉及一种提高抗震性能的特高压穿墙套管。

背景技术

随着高压直流输电技术的发展，直流输电在中国电网的构成中，尤其是“西电东送”中发挥了巨大的作用。作为电力来源的西南地区，其处于地震多发地带，相关的电力设备在地震作用下的安全性需要受到关注。电力系统在历次地震中都表新出了极高的易损性，1994年美国Northridge所造成的电力系统震害主要集中于230kV和550kV变电站，此次地震还造成北美地区110万人的用电中断；1995年日本神户地震中，变压器瓷质套管的损坏引起大约有100万用户停电。而2008年在我国发生的汶川大地震中，变电站高压电气设备损坏主要是瓷套或瓷套相连部位如法兰等的损坏。地震灾害已成为威胁电力系统安全运行的重要因素。

穿墙套管是直流输电换流站中主要的电力设备之一，一般安装在阀厅的山墙上，起到连接阀厅内侧阀塔与阀厅外侧外直流场电力设备的作用。地震作用下穿墙套管的抗震性能是确保输电系统安全可靠运行的关键，且由于其造价昂贵，地震中如果发生破坏会造成经济上的重大损失。

一般穿墙套管的安装通过金属法兰耳板仅与一品焊接于阀厅山墙上的钢板用锚栓连接，且安装钢板的壁厚仅30mm，特高压穿墙套管自重可达10t，典型的长悬臂结构形式对于抗震极为不利，且单品厚度较薄的安装钢板在地震作用下自身易发生扭转变形，带动其上锚固的穿墙套管一起摆动，放大了穿墙套管的顶部位移、加速度和根部应力等地震响应。穿墙套管顶部出线端一般使用母线和其它设备相连，若在地震中穿墙套管顶部出现较大的位移，有可能造成母线的拉紧导致设备破坏；内外套管采用复合材料，在根部法兰位置应力过大容易造成开裂；目前还没有可靠的技术能让特高压换流站准确无误地在地震波到来前及时切断电源，且穿墙套管内部加速度过大，容易诱发电气绝缘问题，危机到整个换流站的安全运行。

为了提高电气设备的抗震性能，增加阻尼减震设施是常用的选择。然而采用这类金属摩擦阻尼装置存在以下问题：一，考虑到所设置的阻尼装置的参数必须根据穿墙套管和阀厅结构的动力特性来进行选取，需要预先进行有限元模拟或试验测量，工作量大；二，针对每一个阀厅和每一根穿墙套管都需要按照要求进行相应阻尼减震参数的设计，普适性差；三，阻尼器的价格较高，成本较高；四，阻尼减震装置的安装要求精度较高，施工难度大；五，阻尼器特殊的金属材料可能会影响设备的正常电气功能。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种提高抗震性能的特高压穿墙套管。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种提高抗震性能的特高压穿墙套管，安装于阀厅山墙上，包括槽钢预埋件、安装钢板、穿墙套管和金属法兰；所述阀厅山墙开设有预留孔，所述预留孔规格与所述安装钢板规格匹配；所述安装钢板平行设有两品，两品所述安装钢板位于所述预留孔内，并且所述安装钢板两端分别通过所述槽钢预埋件焊接而固定在所述阀厅山墙上；所述安装钢板中心开有第一中心孔，所述金属法兰中心开有第二中心孔，所述金属法兰通过安装螺栓固定在所述安装钢板上，所述第一中心孔对准所述第二中心孔；所述穿墙套管穿过所述第二中心孔、第一中心孔而套设在两品所述安装钢板上。

槽钢预埋件，可将安装钢板稳定固定在阀厅山墙上；金属法兰与安装钢板的配合，可使穿墙套管稳定固定作用。