国家标准计划《高原用换流站电气设备抗震技术 第8部分:抗震韧性评估规范》由 TC330(全国高原电工产品环境技术标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国电器工业协会。
主要起草单位 同济大学 、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院 、昆明电器科学研究所 、中国电力科学研究院有限公司 、西安高压电器研究院有限责任公司 、中国地震局工程力学研究所 、中南大学 、广州大学 、中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司 、中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司 、中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司 、国网经济技术研究院有限公司 、山东电力工程咨询院有限公司 、沈阳变压器研究院有限公司 、河南平高电气股份有限公司 、云南电网有限责任公司电力科学研究院 、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局 、国网四川省电力公司电力科学研究院 、西安西电开关电气有限公司 、贵州电网有限责任公司电力科学研究院 、中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 、上海思源电气股份有限公司 、重庆大学 、北方工业大学 、华南农业大学 、南京林业大学 、西安西电高压套管有限公司 、特变电工衡阳变压器有限公司 、泰开集团有限公司 、北京电力设备总厂有限公司 、南京南瑞继保电气有限公司 、江苏神马电力股份有限公司 、深圳供电局有限公司等 。
| 29 电气工程 |
| 29.020 电气工程综合 |
| 编号 | 语种 | 翻译承担单位 | 国内外需求情况 |
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| 1 | EN | 昆明电器科学研究所、同济大学、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院、广州大学 | 国内:随着我国用电量持续增加和新型电力系统的大发展,亟需将中国西部海拔4000多米处的水电、光伏、风电送到珠三角地区,支持粤港澳大湾区高质量发展,需要在海拔3000米以上地区建设特高压直流送端换流站。目前,±800kV新松换流站、±800kV布拖换流站、±800青南换流站、±500kV禄劝换流站等已经建设在高原(海拔超过2500米)高地震烈度(地震烈度大于8级)区域,后续随着藏东南和西北高原新能源的大开发,将有更多的换流站建设在高海拔、高地震区域。高海拔条件下设备外绝缘需要增长,而这更加不利于设备的抗震。因此,高海拔高地震对换流站系统的抗震性能提出了很高的要求,亟需制定相关标准来指导高原高地震区域换流站的抗震韧性评估,提高电力系统的安全稳定和震后快速恢复。 国外:国外的高压直流工程也在蓬勃发展,已经建成±800kV美丽山直流工程、±800kV比斯瓦纳特恰里亚利—阿格拉特高压直流工程等5条特高压直流工程、在建和计划建设特高压直流工程14条,其中有8个换流站将建设于高海拔高地震区域,对换流站的抗震性能和恢复能力提出了更高要求。近期土耳其地震造成了重大的人身、财产损失,众多的电力设备也遭到破坏,给人民生活恢复和灾后重建带来巨大困难。因此,世界范围内也需要相关标准来指导高原高地震地区换流站的抗震韧性评估,增强抵御自然灾害的能力。 |
1、重要性 藏东南、西北、西南等地区有丰富的水电、光伏、风能等可再生清洁能源,是国家未来规划的主要电源基地,对践行“30·60”战略、构建新型电力系统具有重大意义。
随着国家经济快速发展,用电负荷持续增长,亟需开发藏东南、西部超远距离大容量电力新通道。
特高压直流输电是实现高电压、大容量、远距离送电的重要手段。
受制于藏东南、西部等地区环境地质等客观因素,部分站点建于高原高地震烈度区域,具有“三高”特征(高海拔、高地震设防烈度、高电压等级),保障和提高这些地区换流站系统抗震能力和快速恢复能力的需求非常迫切。
2、必要性 高原地区主要气候特点为:海拔高、气压低、空气密度低、气温低、日温差大、紫外线强等,高海拔对电气设备绝缘强度和允许温升等的影响最为突出。
高原地区换流站电气设备在结构、高度、长度、质量方面,与低海拔同型设备有明显差异,体现为更柔、更高、更长、更重,对电气设备的抗震性能提出更严苛的要求。
换流站设备连接回路众多,各连接回路间设备的地震响应不一致,在地震工况下,电气设备易受耦联回路牵拉影响,导致二次破坏。
西南地区清洁能源开发已规划川西和藏东南区域,全区水能经济可开发量约为11778万千瓦,主要集中在雅鲁藏布江、澜沧江、怒江、金沙江流域。
该区域大部分地区海拔高度在2000m以上,同时伴随7度及以上的高地震烈度。
电压等级越高、设备结构尺寸越大、抗震能力越低,绝大多数常规特高压直流电气设备仅能满足场地7度(0.1g)抗震要求(设备自身需要提高1度设防,即满足8度0.2g),而更高、更大的高原特高压直流设备抗震能力更低,导致高原特高压换流站系统的抗震性能被大大削弱。
高原地区恶劣条件和电气设备易损性更高的特性,对换流站系统的抗震性能提出了更高要求。
为保障高原高地震烈度区域换流站整体的安全性,保障清洁能源可靠持续送出,全国高原电工产品环境技术标准化技术委员会组织有关单位,在总结已建项目的经验和成果的基础上,研究制定《高原用换流站电气设备抗震技术》系列标准,使高原高地震烈度区域换流站电气设备及设施的抗震设计、抗震试验、工程建设等有章可循。
3、技术可行性 本系列标准的第1部分“抗震试验及评价导则”、第2部分“抗震设计规范”和第3部分“减隔震设计规范”已发布,第4部分“设备运维导则”和第5部分“地震监测系统规范”已立项,本次申报标准为系列标准的第8部分,在上述抗震试验、抗震设计、减隔震设计、设备运维以及地震监测系统的基础上,开展高原高地震烈度区域换流站系统的抗震韧性评估研究,从抗震能力和恢复能力两方面指导高原换流站的抗震性能提升,以达到电网安全平稳运行的目标。
本标准的制定,将填补高原高地震烈度区域换流站系统抗震韧性评估的空白,为高原高地震烈度区域新建和改造直流工程换流站的抗震韧性评估提供标准依据,提高直流工程建设质量,提升国家电力工程防灾减灾能力。
1、范围 本文件规定了高海拔高地震烈度地区的±400kV~±1100kV换流站系统的抗震韧性评估要求及流程,系统性提出高原特高压换流站系统的损伤状态判定、修复费用计算、修复时间计算、抗震韧性等级评价的一般原则、计算方法、评价指标等。 本文件适用于海拔1000m~5000m,地震烈度7度及以上,±400kV~±1100kV电压等级新建、改扩建特高压换流站的抗震韧性评估。 其他电压等级或常规海拔高度的高压换流站、变电站可参照执行。 2、主要技术内容 本文件针对高海拔、高地震烈度条件下特高压换流站抗震韧性评估的特殊要求,基于前期技术研究成果,提出了特高压换流站损伤状态、修复费用、修复时间的一般原则和判定、计算方法,并对换流站抗震韧性评估分级做出规定。 针对高原特高压换流站的设备地震易损性较高、设备损坏后维修难度大、维修时间长等情况结合抗震试验和实际运行维护经验,针对性提出换流站系统功能损伤状态评估方法、修复费用、修复时间、抗震韧性评估方法,及抗震韧性分级规定。