一种500kV变压器隔震结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种500kV变压器隔震结构，包括变压器、基础和若干个隔震器，隔震器上下两端分别与变压器的底座、基础连接固定。优选地，隔震器由下连接板、抗震阻尼元件以及抗震弹性元件和上连接板组成，抗震弹性元件贯穿抗震阻尼元件，抗震弹性元件两端分别与上连接板、下连接板连接，上连接板与变压器底座连接，下连接板与基础连接。采用本实用新型可以将变压器本体与基础隔离开来，使得变压器与可能引起破坏的地震地面运动分离开，隔断地震能量的传播途径，尽量减少传递到变压器顶部易损部件如高压套管、油枕、低压套管等上的地震能量，极大地提高了变压器的抗震能力，保证变压器即使在8度到9度高地震烈度地区也能够安全运行。
【专利说明】一种500kV变压器隔震结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力行业500kV变压器隔震【技术领域】，尤其是涉及适用于8度到9度高地震烈度地区的一种500kV变压器隔震结构。
【背景技术】
[0002]对于安装在如8度到9度高地震烈度地区的变压器而言，突发的地震对变压器等电力设施造成的破坏是灾难性的，除了高昂的灾后恢复、重建费用以及停电造成的巨额损失之外，作为生命线工程的重要组成部分，电力系统一旦失效或者遭到破坏，由此导致的电力中断，不仅严重影响正常的抗震救灾工作，而且有可能引发火灾等次生灾害。
[0003]目前常见的500kV变压器主要由油箱、铁芯、绕组线圈、散热器、油枕、高压套管、低压套管等组成，其中的铁芯、绕组线圈安装在油箱内，散热器安装在油箱侧壁，高压套管、低压套管和油枕往往安装在油箱顶部。大型变压器的油箱往往高约4米左右，变压器传统的抗震方法是将变压器本体与基础焊接或者通过螺栓连接，即变压器底座通常采用与预埋地脚螺栓连接的固定安装方式，或者变压器底座采用与预埋钢板焊接的固定方式。这种安装方式虽然能够在一定程度上限制变压器在地震时的位移和振动幅度，但却使得地震能量顺畅地由下向上、由基础向设备本体输入，大大增加了变压器本体承受的地震能量和地震作用力，增大了变压器本体内元件破坏的可能性，从而降低了变压器结构体系的安全性。
[0004]变压器因其结构尺寸大、重心低、质量大，在地震作用下以剪切变形为主，属于重矮型设备。经过仿真计算，当地震发生时，变压器的油箱会对地震波有较大的放大作用，一般放大系数取2倍，例如，8度地震下的水平加速度为0.2g(其中的g为重力加速度，下同)，则在油箱顶部产生的水平加速度可达0.4g。但是，目前的500kV变压器上的高压、低压套管在直立情况下的抗震水平约为0.3g，油枕的抗震能力也约为0.3g。
[0005]因此，现有的500kV变压器及其安装方式在应对诸如8度到9度高地震烈度等剧烈震动时，无疑对安装在变压器油箱顶部的高压、低压套管和油枕造成较为严峻的安全考验，例如在中国的汶川地震、雅安地震时，突发的剧烈震动导致了很多变压器上的高压、低压套管和油枕发生破裂、损坏、漏油等问题，导致变压器不得不长时间停电检修，由此所造成的各方面损失更是无法准确计算。经过调研，针对当前变压器地震易损性高的难题，国内外的各大变压器生产公司已经无法通过改变高压、低压套管和油枕自身结构来继续提高变压器的整体抗震水平。
实用新型内容
[0006]本实用新型要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题，提供一种500kV变压器隔震结构，大幅提高变压器的抗震性能，降低变压器这类重要电力设施的地震易损性，保证变压器结构体系的安全性。
[0007]本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种500kV变压器隔震结构，包括变压器、基础和若干个隔震器，所述隔震器上下两端分别与变压器的底座、基础连接固定。
[0008]优选地，所述隔震器下端通过连接构件、地脚螺栓与基础连接固定，所述连接构件由预埋在基础上的预埋平板构件和长螺母固定连接成一体，在预埋平板构件上开设若干个通孔，长螺母与通孔贯通且位于基础内部，所述地脚螺栓螺纹部分与长螺母组成螺纹活动连接。
[0009]优选地，所述隔震器下端通过地脚螺栓、螺母与基础连接固定，所述地脚螺栓预埋在基础上，其螺纹部分与螺母组成螺纹活动连接且均外露于基础。
[0010]优选地，所述隔震器由下连接板、抗震阻尼元件以及抗震弹性元件和上连接板组成，所述抗震弹性元件贯穿抗震阻尼元件，且抗震弹性元件上下两端分别与上连接板、下连接板相互连接，所述上连接板与变压器的底座连接，所述下连接板与基础连接。
[0011 ] 优选地，所述抗震阻尼元件呈波纹状叠层结构。
[0012]优选地，所述抗震阻尼元件是由橡胶和钢板组成的夹层结构，内层是钢板，外层是橡胶。
[0013]优选地，所述抗震弹性元件呈圆柱状。
[0014]优选地，所述抗震弹性元件是弹簧或者铅芯。
[0015]优选地，所述隔震器设置6-12个，且环变压器的底座分布。
[0016]优选地，所述隔震器是以变压器的底座的中心为对称中心均匀分布。
[0017]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:通过在变压器与基础之间安装若干隔震器，将变压器本体与基础隔离开来，当变压器遭遇地震等强烈震动时，可以使变压器与可能引起破坏的地震地面运动分离开，隔断地震能量的传播途径，尽量减少传递到变压器顶部易损部件如高压套管、油枕、低压套管等上的地震能量，抵消油箱本身的放大作用，因此，极大地提高了变压器的抗震能力，保证变压器即使在8度到9度高地震烈度地区也能够安全运行，并且，在正常情况下的风荷载等外界荷载作用下，变压器也可以保持正常使用功會泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型一种500kV变压器隔震结构的正视图。
[0019]图2为本实用新型一种500kV变压器隔震结构的侧视图。
[0020]图3为图1中隔震器的具体结构图及安装方式示意图。
[0021]图4为图1中隔震器的安装布局示意图。
[0022]图5为图3中预埋平板构件的主视图。
[0023]图6为图5中B-B向剖视图。
[0024]图7为图3中下连接板的主视图。
[0025]图8为图7中A-A向剖视图。
[0026]图9为图3中上连接板的主视图。
[0027]图10为图3中上连接板的俯视图。
[0028]图中标记:1_变压器，2-基础，3-隔震器，4-油池，5-连接螺栓，6-预埋平板构件，7-地脚螺栓，8-长螺母，9-通孔，11-底座，12-油箱，13-升高座，14-高压套管，15-油枕，16-散热器，17-低压套管，31-下连接板，32-抗震阻尼元件，33-上连接板，34-抗震弹性元件。
【具体实施方式】
[0029]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0030]如图1、图2所示的一种500kV变压器隔震结构，包括变压器1、基础2和隔震器3，其中的变压器1主要由底座11、油箱12、铁芯、绕组线圈、升高座13、高压套管14以及油枕
15、散热器16和低压套管17组成，所述升高座13、高压套管14、油枕15和低压套管17均位于油箱12顶部，所述铁芯、绕组线圈安装在油箱12内，散热器16安装在油箱12侧壁。所述底座11位于油箱12底部、隔震器3顶部。在基础2四周设置油池4，当变压器1发生火灾或者停电检修时，可以将油箱12中的油料排出到油池4中，再从油池4排放至指定地方。所述隔震器3的上下两端分别与变压器1的底座11、基础2连接固定，隔震器3的数量设置在6-12个之间，通常设置偶数个，例如6个、8个、10个、12个，本实施例中的隔震器3的数量为10个，且以底座11的中心为对称中心环底座11均匀分布，如图4所示。这样有利于变压器1在剧烈震动过程中减轻变压器1本体所承受的地震能量和地震作用力，降低变压器1本体内部元件破坏的可能性，从而提高变压器隔震结构体系的安全性。
[0031]所述隔震器3的构造如图3所示，主要由下连接板31、抗震阻尼元件32以及抗震弹性元件34和上连接板33组成，所述下连接板31为方形平板，其上开设有若干个通孔9，如图7、图8所示。所述抗震阻尼元件32呈波纹状叠层结构，并位于上连接板33与下连接板31之间，抗震阻尼元件32通常是由橡胶和钢板组成的夹层结构，内层是钢板，外层是橡胶。所述抗震弹性元件34呈圆柱状，位于隔震器3的中心并贯穿抗震阻尼元件32，其上下两端分别与上连接板33、下连接板31相互连接；通常，所述抗震弹性元件34采用弹簧或者铅芯。所述上连接板33为方形平板，其上开设若干个通孔9，如图9、图10所示。
[0032]本实用新型的500kV变压器隔震结构的安装方法，具体包括如下内容:
[0033]首先，在基础2上安装连接构件。如图5、图6所示，所述连接构件由预埋平板构件6和长螺母8固定连接成一体，在预埋平板构件6上开设若干个通孔9，所述长螺母8固定连接在预埋平板构件6底部且与通孔9贯通。如图3所示，预埋平板构件6需要预埋在基础2内，其上表面通常与基础2上表面平齐，以便下连接板31与预埋平板构件6的对齐安装，同时，预埋平板构件6还可以增加隔震器3底部与基础2之间的接触面积，从而提高变压器1的安装稳定性。所述长螺母8则位于基础2内部，这里之所以使用长螺母8，是因为考虑到500kV变压器属于重矮型设备，其结构尺寸大、重心低、质量大，在地震作用下以剪切变形为主，采用长螺母8可以增加其与地脚螺栓7之间的螺纹连接部分，从而对变压器1起到加固作用，有利于增强500kV变压器隔震结构的抗震能力。
[0034]接下来，将隔震器3底部的下连接板31与预埋平板构件6通过地脚螺栓7连接固定，地脚螺栓7的螺纹部分与长螺母8之间组成螺纹活动连接，这样即将隔震器3固定连接在基础2上。
[0035]然后，将变压器1放置在隔震器3顶部，其底座11与隔震器3的上连接板33之间通过连接螺栓5连接固定，这样就将变压器1、隔震器3、基础2连接成为一体。
[0036]需要指出的是，在基础2上安装连接构件时，所述连接构件也可以是地脚螺栓7。将地脚螺栓7预埋在基础2上，并使地脚螺栓7的螺纹部分外露于基础2。在安装隔震器3时，隔震器3下端的下连接板31通过地脚螺栓7、螺母与基础2连接固定，此时，地脚螺栓7的螺纹部分与螺母组成螺纹活动连接，两者均外露于基础2。这种连接方式虽然拆卸方便，但是，由于螺纹活动连接部分外露于基础2，在变压器1工作过程中，因变压器1自身的持续振动，容易造成螺纹连接部分松动。
[0037]本实用新型通过在500kV变压器1的底座11与基础2之间设置若干隔震器3来将变压器1本体与基础2隔离开来，以改变或者调整变压器1的动力特性或动力作用，使变压器1在地震作用下的动力反应(加速度、位移)能够得到合理控制，其本质上是使变压器1与可能引起破坏的地震地面运动分离开，隔断地震能量的传播途径，尽量减少传递到变压器1上部的地震能量，从而减小传递给变压器1的作用力。在正常情况下的风荷载等外界荷载作用下，变压器1可以保持正常使用功能。当发生如8度以上地震时，通过隔震器3的减震，可以使得变压器1顶部易损的高压套管14、油枕15、低压套管17的水平加速度减小约50%，抵消油箱12本身2倍的放大作用，故可以将变压器1的抗震能力提高约1倍，保证应用于8度到9度高地震烈度地区500kV变压器的安全运行。
[0038]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种500kV变压器隔震结构，包括变压器(I)和基础(2)，其特征在于:还包括若干个隔震器(3)，所述隔震器(3)上下两端分别与变压器⑴的底座(11)、基础(2)连接固定。
2.根据权利要求1所述的一种500kV变压器隔震结构，其特征在于:所述隔震器(3)下端通过连接构件、地脚螺栓(7)与基础(2)连接固定，所述连接构件由预埋在基础(2)上的预埋平板构件(6)和长螺母(8)固定连接成一体，在预埋平板构件(6)上开设若干个通孔(9)，长螺母(8)与通孔(9)贯通且位于基础(2)内部，所述地脚螺栓(7)螺纹部分与长螺母(8)组成螺纹活动连接。
3.根据权利要求1所述的一种500kV变压器隔震结构，其特征在于:所述隔震器(3)下端通过地脚螺栓(7)、螺母与基础(2)连接固定，所述地脚螺栓(7)预埋在基础(2)上，其螺纹部分与螺母组成螺纹活动连接且均外露于基础(2)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种500kV变压器隔震结构，其特征在于:所述隔震器(3)由下连接板(31)、抗震阻尼元件(32)以及抗震弹性元件(34)和上连接板(33)组成，所述抗震弹性元件(34)贯穿抗震阻尼元件(32)，且抗震弹性元件(34)上下两端分别与上连接板(33)、下连接板(31)相互连接，所述上连接板(33)与变压器(I)的底座(11)连接，所述下连接板(31)与基础(2)连接。
5.根据权利要求4所述的一种500kV变压器隔震结构，其特征在于:所述抗震阻尼元件(32)呈波纹状叠层结构。
6.根据权利要求4所述的一种500kV变压器隔震结构，其特征在于:所述抗震阻尼元件(32)是由橡胶和钢板组成的夹层结构，内层是钢板，外层是橡胶。
7.根据权利要求4所述的一种500kV变压器隔震结构，其特征在于:所述抗震弹性元件(34)呈圆柱状。
8.根据权利要求4所述的一种500kV变压器隔震结构，其特征在于:所述抗震弹性元件(34)是弹簧或者铅芯。
9.根据权利要求1-3任一项所述的一种500kV变压器隔震结构，其特征在于:所述隔震器⑶设置6-12个，且环变压器⑴的底座(11)分布。
10.根据权利要求9所述的一种500kV变压器隔震结构，其特征在于:所述隔震器(3)是以变压器⑴的底座(11)的中心为对称中心均匀分布。
【文档编号】F16F15/02GK204257330SQ201420712991
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】李龙才, 吴怡敏, 余波, 冯小明, 张映桢, 曹尹, 樊艳, 蔡德江, 钟山, 周德才, 隋权, 邹家勇, 朱大鹏, 尹大千, 邢毅, 冯千秀, 骆玲, 冯川, 龚琳珺, 余露月, 李珊珊, 刘焘, 王振华, 包维瀚 申请人:中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司