一种具有抗高震级地震结构体系的变压器的制作方法

本实用新型属于变压器技术领域，具体涉及一种具有抗高震级地震结构体系的变压器。

背景技术：

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及停电造成的巨额损失外，作为生命线工程的重要组成部分，电力系统一旦失效或遭到破坏，由此导致的电力中断，不仅严重影响正常的抗震救灾工作，而且可能引发火灾等次生灾害。

变压器传统的抗震方法是将变压器本体与基础焊接或通过螺栓固定连接，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。

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，当地震发生时，变压器本体会对地震波有较大的放大作用。因此，现有的变压器在应对高震级地震的剧烈震动时，极易发生损坏，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，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。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变压器本体内元件的自身结构来继续提高变压器的整体抗震水平。

在中国实用新型专利公开说明书CN204257330U中公开了一种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。该实用新型虽然能减少传递到变压器本体的地震能量，提高变压器的抗震能力，但隔震器的隔震能力有限，若隔震器损坏或变形，工作人员未能及时抢修，则变压器无法应对高等级地震后接连的多次余震，不能保证变压器的正常使用功能；供电系统的变压器众多，震后发生电力故障时通常需要工作人员一个个排查，工作危险繁重且耗时长，难以及时对变压器进行抢修排除电力故障。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种能应对高震级地震及接连发生的多次余震，便于高效率排除电力故障的变压器。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种具有抗高震级地震结构体系的变压器，包括变压器本体、隔振器及基础，还包括位移监测装置及太阳能供电装置，所述位移监测装置包括中控器、通信装置及位移传感器，所述中控器及通信装置设置在变压器本体顶部，所述位移传感器环所述变压器本体的外周均匀设有至少4个，所述中控器分别与所述位移传感器和所述通信装置电连接；所述太阳能供电装置设置在变压器本体的倾覆区外，所述太阳能供电装置与所述位移监测装置电连接；

所述变压器本体包括变压器底板，所述变压器底板设有限位边缘，所述基础包括底座、7型固定件及承台，所述底座为上部开口的钢筋混凝土构件，所述变压器底板通过隔振器与所述底座连接，所述隔振器环所述变压器底板均匀分布，所述隔振器至少设有4个；所述7型固定件限制限位边缘与所述承台固定连接。

优选的，所述7型固定件为一次性浇筑的钢筋混凝土构件。一次性浇筑的钢筋混凝土构件具有良好的整体性及耐久性，具有良好的抗振性能。

优选的，所述7型固定件的立柱部外侧面为由上至下向外延伸的斜面。使7型固定件与承台的连接更加稳定，有效防止变压器倾覆。

优选的，所述底座内填充有高聚物吸振材料。在变压器从被损坏的隔振器落在底座上时起缓冲作用，防止变压器损坏；变压器落在底座上后发生余震时，能吸收地震能量，降低变压器本体所承受的地震能量，更进一步地提高变压器的抗震能力。

优选的，所述底座内填充有沙粒或黏土。在变压器从被损坏的隔振器落在底座上时起缓冲作用，防止变压器损坏；变压器落在底座上后发生余震时，沙粒或黏土在地震力与变压器重力的作用下运动或产生塑性变形，从而吸收地震能量，降低变压器本体所承受的地震能量，更进一步地提高变压器的抗震能力；且沙粒或黏土耐久性好，取材方便，成本低廉。

进一步的，所述高聚物吸振材料、沙粒或粘土的填充高度低于变压器底板底部高度。防止高聚物吸振材料、沙粒或黏土在隔振器完好时与变压器接触连接形成整体，从而传递地震能量，导致变压器抗震能力降低。

优选的，所述通信装置为GPRS无线通信模块。

优选的，所述变压器本体的倾覆区为以所述变压器本体为中心，以所述变压器本体的高度为间距的环状区域。

本实用新型的有益效果为：

结构体系设置合理，大大提高了变压器的抗震性能，使变压器能应对高震级地震及接连发生的多次余震。隔振器将变压器本体与基础隔离开来，在变压器遭遇地震等强烈振动时隔断地震能量的传播途径，降低变压器本体所承受的地震能量，抵消变压器本体的放大作用，提高变压器的抗震能力；当隔振器在遭遇高震级地震后隔振器损坏时，变压器底板的限位边缘受7型固定件及承台的限制，使变压器不能脱离基础，有效防止变压器在强烈振动下大幅摆动甚至发生倾覆至使变压器损坏，实现了双重抗震的效果，保证变压器结构体系的安全性，使变压器在遭遇高震级地震导致隔振器损坏或变形后还能应对余震并正常运行，直至工作人员进行进一步监测及维修。

位移监测装置能监测变压器的位移情况，使监测人员能随时了解变压器的位移信息从而判断其工作状态，并及时安排相关工作人员对其进行检修维护，对变压器的工作状态判定准确，排除电力故障效率高，能在震后尽快恢复电力供应；在发生地震时能记录变压器的位移情况从而了解变压器在发生地震时的位移信息，为进一步提升变压器的抗震能力提供参考数据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是实施例一的俯视图。

附图中：1-变压器本体，11-变压器底板，12-限位边缘，2-隔振器，31-底座，32-7型固定件，33-承台。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

参阅图1及图2所示，本实用新型为一种具有抗高震级地震结构体系的变压器，包括变压器本体1、隔振器2、基础、太阳能供电装置及位移监测装置，变压器本体1包括变压器底板11、变压器底板11设有限位边缘12；变压器底板11通过隔振器2与底座31连接，隔振器2的上端与变压器底板11连接固定，隔振器2的下端与底座31连接固定，隔振器2共设有8个，环变压器底板11均匀分布。

基础包括底座31、7型固定件32及承台33，底座31为上部开口的钢筋混凝土构件，7型固定件32限制限位边缘12与承台33固定连接。在正常使用时7型固定件32与变压器底板11不接触连接，亦即无接触面，防止7型固定件32通过变压器底板11向变压器本体1传递地震能量，导致变压器抗震能力降低；在隔振器2损坏后，变压器底板11只能在7型固定件32的限定范围内小幅摆动，从而限制变压器本体1在地震力作用下的摆动幅度。

7型固定件32为一次性浇筑的钢筋混凝土构件，其横向限位部长度大于限位边缘12，立柱的外侧面为由上至下向外延伸的斜面，使7型固定件与承台的连接更加稳定，从而防止变压器倾覆。7型固定件32与承台33固定连接，7型固定件32及承台33环变压器底板11均匀分布，共设有8个，承台33为钢筋混凝土构件。

位移监测装置包括中控器，中控器电连接有位移传感器及通信装置，通信装置为GPRS无线通信模块，中控器及通信装置设置在变压器本体1的顶部，位移传感器环变压器本体1的外周均匀设有4个。

太阳能供电装置与位移监测装置电连接，为位移监测装置提供电能。太阳能供电装置设置在变压器本体1的倾覆区外，防止地震导致变压器本体1倾覆的同时损坏太阳能供电装置，影响位移监测装置的监测功能。变压器本体1的倾覆区为以变压器本体1为中心，以变压器本体1的高度为间距的环状区域。

本实用新型的一个具体应用为：在遭遇地震等强烈振动时，隔振器2隔断地震能量的传播途径，使变压器本体1所承受的地震能量降低，若高等级地震导致隔振器2损坏，变压器本体1与隔振器2的连接失效，7型固定件32的横向限定部限制变压器的竖直运动，立柱部限制变压器的水平运动，防止变压器本体1在强烈振动下大幅摆动甚至脱离底座31，导致变压器内部构件损坏甚至发生倾覆。

太阳能供电装置为位移监测装置提供电能，当变压器发生位移时，位移传感器采集到位移信号，并上传至中控器，中控器经过分析处理，将该信号通过通信装置上传至监控终端，从而实现对变压器工作状态的监测。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于底座31内填充有高聚物吸振材料、沙粒或粘土，且填充物的高度低于变压器底板11底部的高度，防止高聚物吸振材料、沙粒或黏土在隔振器完好时与变压器接触连接形成整体，从而传递地震能量，导致变压器抗震能力降低；填充物在变压器从被损坏的隔振器落在底座上时起缓冲作用，防止变压器损坏；变压器落在底座上后，发生余震时，填充物在地震力与变压器重力的作用下运动或产生塑性变形，从而吸收地震能量，降低变压器本体所承受的地震能量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。