国家标准计划《高原用换流站电气设备抗震技术 第6部分:地震监测系统技术规范》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 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院 、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局 、昆明电器科学研究所 、中国电力科学研究院有限公司 、中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司 、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贵阳局 、国网四川省电力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昆明局 、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 、武汉地震科学仪器研究院有限公司 、中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司 、同济大学 、武汉大学等 。
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 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院 | “十四五”规划纲要提出,建设雅砻江流域、松辽、冀北、黄河几字弯、金沙江上游等九大陆上清洁能源基地和五大海上风电基地。为实现长距离能源外送,需要加强跨省跨区通道建设。作为可以有效解决我国高比例可再生能源并网、跨省跨区大范围调配难题的特高压将服务于国家新能源建设。“十四五”期间,国网规划建设特高压工程“24交14直”,涉及线路3万余公里,变电换流容量3.4亿千伏安,总投资3800亿元。南网也将投资6700亿元用于推动以新能源为主体的新型电力系统构建。我国陆上新能源重点开发地区所在的新疆、云贵、藏东南、青海、甘肃、蒙西、东北等地区,需要将电力长距离传输到东部负荷中心,电网经过天山地震区、青藏地震区、华北地震区、东北地震区和华南地震区等,这些都是地震活动较强的区域,十分有必要建设地震监测系统以减轻地震灾害。另外我国积极推动中国的电力传输技术和标准为全世界有高标准电网建设需求的国家服务,已经在土耳其、菲律宾、巴西、葡萄牙、澳大利亚、意大利、比利时、希腊、阿曼、智利等国家和地区帮助建设和运营骨干电网,这些国家都有地震灾害,换流站地震监测技术作为特高压配套技术在国外也有巨大的市场,同步制定国家标准英文版本,可扩大国家自主化技术的国外市场影响力。 |
我国青藏高原、云贵高原等高海拔地区具有丰富的水电、光伏、风能等可再生清洁能源,急需要通过特高压直流输电来实现高电压、大容量、远距离送电,以满足国家经济快速发展所带来的用电需求。
但这些高原地区同时也是地震高发区域,需要采取必要的地震应对措施,高原地区换流站电气设备除了进行必要的抗震和减隔震以外,地震监测可以为换流站以及为换流站建(构)筑物和电气设备的防震减灾、抗震设计、减隔震设计和震后安全评估提供真实的数据,验证设计效果,同时对用于高原的地震监测系统及设备应提出更高要求。
为了规范我国高原地区换流站地震监测工作,通过在换流站的电力设施上布设地震加速度传感器,进行强震记录的分析和处理来实现换流站的震后快速安全评估,并指导采取相应的应急措施,减轻和防止换流站建(构)筑物和电气设备震害的进一步扩展,提高国内高原地区换流站的防震减灾能力,特申请制定本标准。
编制理由如下: 1、规范的编制是为了适应我国高原地区地震监测的特点 高原地区换流站地形地貌更加复杂,结构抗震韧性与平原地区有较大差异,地震监测点的布设需要考虑地形地貌的特点,地震数据的处理也更复杂。
另外由于高原换流站多处于山区,换流站基础结构有挖方区与填方区之分,在不同区域采集的地震幅值存在差异,不同场地条件下的报警阈值设置也应存在差异,与平原换流站不同,应该在规范中确定。
高海拔环境与平原环境相比对地震监测设备的灵敏度、绝缘、散热以防护等级等有了更高的要求,在规范中也要进行规定。
2、规范的编制符合我国电力系统防震减灾需求。
电力系统是关系国计民生的重要生命线工程之一,电网主要由发电站、输电线路、变电站、换流站和配电线路构成,其中变电站和换流站最容易在地震中受到损坏且难以恢复:1994 年美国北岭地震中一台变压器受损致使百万用户用电中断;2008 年汶川地震共计258 座变电站遭到不同程度损坏,大量的支柱绝缘子和套管类设备在根部发生断裂破坏;2011 年的东日本大地震影响了134 座变电站,致使灾区电力供应瘫痪;2023年土耳其连续发生7.8级以上强烈地震,除带来大量死伤,还摧毁了大量电力基础设施,发电厂、变电站、换流站。
震后换流站内建(构)筑物和电气设备在遭受超过其抗震能力的地震时如果继续工作将加重震害,因此高原用换流站迫切需要布设地震监测系统在震后快速科学评估震害并根据评估结果采取相应措施减轻震害。
高原地区换流站发生地震后,布设在建(构)筑物和电力设备上的地震测点记录的地震响应数据可以用于评估建筑物和电力设备的受损情况,初步判断能否继续使用,帮助业主快速科学判断换流站主要建(构)筑物和电气设备在地震中的破坏情况,以做出迅速合理的应急处置措施。
例如当判断重要建(构)物和电所设备记录的地震反应已经超出其抗震能力时,应及时关闭这些建(构)筑物和电气设备以减轻震害的进一步扩展。
3、规范的编制符合我国换流站改进电气设施抗震设计理论方法和相关科学研究的需求。
根据《电力设施抗震设计规范》要求:“电气设施在遭受相当于本地区抗震设防烈度及以下地震影响时,不应损坏,仍可继续使用,当遭受到高于本地区抗震设防烈度相应的罕遇地震的影响时,不应严重损坏,经修理后即可恢复使用。
” 这就要发展一种能够反应电气设备非弹性工作状态的新的抗震设计理论和方法。
目前相关研究以数值模拟和振动台试验为主,十分缺乏电气设备在真实天然地震作用下发生严重破坏的地震观测资料,监测系统记录的地震数据也可为高原换流站的建(构)筑物和电气设备的抗震设计作参考,验证抗震设计理论方法,积累抗震设计经验,推动相关科学研究的发展。
1、范围: 本标准规定了高原用换流站的地震监测系统的适用范围、监测对象与布设、监测系统的组成与技术要求、监测系统的测试、安装与验收、监测系统的管理与维护、监测记录的存储与处理要求。 本标准规定了安装在高原用换流站的地震监测系统的最低要求。 抗震设计烈度为7度及以上的新建、改建和扩建的高原地区换流站应设置地震监测系统。 高原用换流站地震监测系统的设计和建设除了执行本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2、主要技术内容: 本标准针对特定条件下高原地区换流站需要布设地震监测系统作出明确,并提出了高原用换流站的地震监测系统、地震监测对象、系统布设要求、系统的技术要求、系统的测试、安装和验收要求、系统的管理与维护要求以及地震数据的处理要求。 特别是针对高原地区换流站地形地貌更加复杂,结构抗震韧性与平原地区有较大差异,地震监测点的布设需要考虑地形地貌等特点,地震监测设备的布设范围、灵敏度、绝缘、散热以防护等级等有了更高的要求。