ICS

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備案號(hào)：

CEEIA

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CEEIAXXXX-XXXX

電力變壓器抗震試驗(yàn)導(dǎo)則

GuidelinesonSeismictestforpowertransformers

（征求意見稿）

xxxx-XX-XX發(fā)布xxxx-XX-XX實(shí)施

中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布

T/CEEIAXXX—XXXX

1范圍

本文件規(guī)定了電力變壓器抗震試驗(yàn)的試驗(yàn)條件、試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)和試驗(yàn)文件等。

本文件適用于GB1094.1-2013所規(guī)定范圍內(nèi)的所有變壓器。包括其與地面、高層建筑或桿塔上連接

的剛性支撐架構(gòu)。

其他電抗器、互感器等類似設(shè)備的抗震試驗(yàn)可參照?qǐng)?zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件,

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件，不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB1094.1-2013電力變壓器，第1部分：總則

GB/T2424.25-2020電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第3部分：試驗(yàn)導(dǎo)則地震試驗(yàn)方法

GB/T13540-2009高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的抗震要求

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T2424.25-2020、GB/T1094.1-2013界定的以及下列的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

自振頻率naturaIfrequency

物體在特定的方向上受到變形然后釋放時(shí)，由于其自身的物理特性（質(zhì)量和剛度）使物體發(fā)生振動(dòng)

的頻率。

［來(lái)源:GB/T13625-2018,3.12］

3.2

白噪聲whitenoise

用固定頻帶寬度測(cè)量時(shí)，頻譜連續(xù)并且均勻的噪聲。白噪聲的功率譜密度不隨頻率改變。

注：白噪聲不一定是無(wú)規(guī)噪聲。

［來(lái)源:GB/T3947-1996,2.13］

3.3

時(shí)間歷程time-history

由某一運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的加速度、位移或速度等的時(shí)間變化函數(shù)記錄。

［來(lái)源：GB/T2424.25-2000,3.33］

3.4

S1地震S1-earthquake

設(shè)備運(yùn)行壽命期間可能出現(xiàn)的地震，能保證設(shè)備設(shè)計(jì)成無(wú)故障連續(xù)工作的能力。

［來(lái)源:GB/T2424.25-2000,3.23,有修改］

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3.5

S2地震S2-earthquake

對(duì)S2地震，某些結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和元件要設(shè)計(jì)成產(chǎn)生最大地面振動(dòng)的地震時(shí)能從根本上保證總系統(tǒng)的正

常功能，結(jié)構(gòu)完整和安全。

注：S2地震相當(dāng)于核電站中的安全停堆地廢(SSE)o

[來(lái)源:GB/T2424.25-2000,3.24]

4試驗(yàn)條件

4.1試驗(yàn)設(shè)備

包括，但不限于：

----地震試驗(yàn)臺(tái)；

一一對(duì)應(yīng)的輸入電源(交流或直流)；

一一數(shù)字采集儀；

——速度傳感器和電阻應(yīng)變片；

一一電源檢測(cè)儀等。

4.2地震試驗(yàn)臺(tái)主要參數(shù)

包括，但不限于：

----位移波形失真＜3%；

——加速度不均勻度＜10%;

----幅值頻率響應(yīng)在±1.5db以內(nèi)；

一一反應(yīng)譜曲線誤差＜5M

——三向六自由度的行程、速度、加速度必須滿足所試樣品的抗震列度、激勵(lì)加速度等；

——頻率在0.5-50Hz范圍內(nèi)等。

4.3環(huán)境條件

試驗(yàn)在無(wú)明顯電磁場(chǎng)的干擾環(huán)境下，周圍無(wú)震動(dòng)，試驗(yàn)臺(tái)面及臺(tái)面安裝坑內(nèi)應(yīng)保持整潔。

4.4海拔

試驗(yàn)對(duì)象實(shí)際安裝場(chǎng)地海拔不應(yīng)超過(guò)2000m。

5試驗(yàn)準(zhǔn)備

5.1試品

除非另有規(guī)定，抗震試驗(yàn)在準(zhǔn)備投入運(yùn)行的新變壓器或有代表性的樣機(jī)上進(jìn)行。

抗震試驗(yàn)時(shí)，保護(hù)用的附件，如分接開關(guān)、氣體繼電器及壓力釋放裝置和可拆卸的冷卻器均安裝在

變壓器上，要求與實(shí)際運(yùn)行的安裝方式相同。

5.2試品的功能檢查

按GB/T1094.1-2013中11.1.2.1例行試驗(yàn)進(jìn)行。

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5.3試品安裝

按變壓器實(shí)際安裝方式將試品安裝在地震臺(tái)上。

變壓器在地震臺(tái)上的安裝和固定與變壓器實(shí)際采用的安裝條件相同。

變壓器的安裝總體按GB/T13540-2009的6.2執(zhí)行。

在變壓器的固定，如變壓器的安裝孔與地震臺(tái)的固定孔要直接加固連接，否則可通過(guò)特殊的固定板

與變壓器和試驗(yàn)臺(tái)相連。

5.4試品的綜合分析

對(duì)于那些靠試驗(yàn)還無(wú)法驗(yàn)證其抗震性能（如設(shè)備太大或太復(fù)雜）或開關(guān)內(nèi)部動(dòng)態(tài)特性的改變（如元

件位置的變化，元件質(zhì)量的變化）可按GB/T13540-2009的第7章進(jìn)行綜合分析。

5.5傳感器的接入

在試品相關(guān)需要監(jiān)控的地方粘貼加速度傳感器。

傳感器安置在設(shè)備的最高端、設(shè)備的重心和設(shè)備的底部位置以及分接開關(guān)等重要器件上。

每個(gè)加速度傳感器點(diǎn)都應(yīng)設(shè)置三個(gè)正交軸的測(cè)顯通道，以同時(shí)測(cè)最試驗(yàn)中的3個(gè)正交粕方向的加速

度。傳感那通過(guò)電纜將信號(hào)連接到數(shù)字采集儀上。

電阻應(yīng)變片應(yīng)貼在設(shè)備結(jié)構(gòu)最薄弱處（如橫梁、支撐件等）。通過(guò)電纜連接到應(yīng)變片數(shù)采儀上，實(shí)

時(shí)觀察設(shè)備的結(jié)構(gòu)變化量。

5.6電源回路的接入

為降低試驗(yàn)中變壓器的分接開關(guān)、氣體繼電器的振顫，可在繼電器觸點(diǎn)兩端引進(jìn)?個(gè)極低電壓等級(jí)

（1.5V）的電源回路。

5.7試驗(yàn)臺(tái)的預(yù)熱

按照正確的開機(jī)順序開機(jī)后，使用低頻低加速度的位移或加速度信號(hào)進(jìn)行預(yù)熱。

6試驗(yàn)

6.1抗震水平的選取

抗震水平的選取按（；B/T1354（）-20（）9第5章規(guī)定。

6.2試驗(yàn)臺(tái)模型測(cè)定

對(duì)于一般液壓操控抗震試驗(yàn)臺(tái)使用離線迭代系統(tǒng),需要進(jìn)行玄驗(yàn)前的試驗(yàn)臺(tái)模型測(cè)定.

時(shí)安裝好樣品的試驗(yàn)臺(tái)輸入白噪聲并采集臺(tái)面響應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)模型測(cè)定，輸入的白噪聲應(yīng)包含

試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)全部自由度并包含足夠的量級(jí)（位移、加速度等）和頻率范圍（上限需達(dá)到抗震實(shí)驗(yàn)反應(yīng)譜

ZPA頻率約3倍的頻率值），以減小由于試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)非線性變化而導(dǎo)致測(cè)定系統(tǒng)模型不準(zhǔn)確。

試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)的采樣率和頻率分辨率應(yīng)足夠高以滿足進(jìn)行地震試驗(yàn)的需要。

計(jì)算系統(tǒng)模型時(shí)應(yīng)以三條正交軸（X、Y、Z軸）作為控制通道，在實(shí)際地震測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)些

不參與試驗(yàn)量級(jí)的自由度輸出，且會(huì)影響試驗(yàn)軸向的振動(dòng)響應(yīng)時(shí)，可對(duì)這些自由度進(jìn)行能量補(bǔ)償。

6.3抗震試驗(yàn)程序

6.3.1程序的選擇

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試驗(yàn)方法程序按GB/T13540-2009中6.7.2的規(guī)定。

6.3.2振動(dòng)響應(yīng)探查試驗(yàn)

用來(lái)測(cè)量被試變壓器的阻尼比和固有頻率的數(shù)據(jù)，通過(guò)粉率掃描或白噪聲找到試驗(yàn)對(duì)象的固有頻率

（即在該頻率段上試品的結(jié)構(gòu)震幅是最劇烈的頻率段）。

波形的采用正弦波或者白噪聲。

對(duì)于變壓器的剛性和機(jī)械特性，其阻尼比一般取值在2%?7%的范圍內(nèi)，通常情況下取值為5%。

試驗(yàn)的振動(dòng)幅值和掃描速率按GB/T2424.25-2000的10.1的規(guī)定進(jìn)行。

6.3.3S1/S2震級(jí)試驗(yàn)

SI地震試驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行5次，然后S2地震試驗(yàn)進(jìn)行1次。

S1和S2地震波可采用以下二種：

a）時(shí)間歷程激勵(lì)波；

b）正弦拍頻激勵(lì)波。

6.3.3.1時(shí)間歷程激勵(lì)波

S1和S2的時(shí)間歷程試驗(yàn)波按抗震水平在GB/T13540-2009的圖1、圖2、圖3的沖擊響應(yīng)譜和至少

每倍頻最少15頻率線數(shù)和阻尼比率確定時(shí)間歷程激勵(lì)波，S1的激勵(lì)波的沖擊響應(yīng)譜的取值為圖表中加

速度幅值的半值。試驗(yàn)總持續(xù)時(shí)間為30s,其中強(qiáng)震部分持續(xù)時(shí)間不少于20s。

6.3.3.2正弦拍頻激勵(lì)波

通過(guò)振動(dòng)響應(yīng)探查試驗(yàn)所得到的試品自振頻率、確定的阻尼比和抗震水平以不大于1/2每倍頻為一

級(jí)逐級(jí)施加一列五個(gè)正弦拍頻，試驗(yàn)幅值S1為S2的零周期加速度的一半。正弦拍頻試驗(yàn)波之間要有足夠

的間隔（至少2s）,以避免振動(dòng)效應(yīng)疊加在試品上。試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間除去間隔時(shí)間，不少于

在變壓器固定于臺(tái)面上時(shí)，臺(tái)面輸入正弦拍頻激勵(lì)波，變壓器頂部絕對(duì)加速度的峰值應(yīng)是臺(tái)面加速

度峰值的4?6倍。

6.3.4地震試驗(yàn)的認(rèn)可判據(jù)

地震模擬波應(yīng)產(chǎn)生覆蓋要求的響應(yīng)頻譜（在相同的阻尼比下計(jì)算），其加速度峰值應(yīng)等于或大于零

周期加速度（ZPA）。時(shí)間歷程激勵(lì)波經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成沖擊響應(yīng)譜，在加速度數(shù)字采集儀上必須試驗(yàn)響應(yīng)

譜（TRS）2設(shè)定響應(yīng)譜（RRS）見圖1。如達(dá)不到要求，需重新進(jìn)行離線迭代系統(tǒng)的調(diào)整，直到試驗(yàn)響

應(yīng)譜符合要求為止。

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圖1響應(yīng)譜示例

6.3.5試驗(yàn)過(guò)程應(yīng)記錄的內(nèi)容

應(yīng)記錄的參數(shù)如下：

a）試驗(yàn)時(shí)的水平和垂直加速度時(shí)程曲線；

b）1.5V電源回路電壓時(shí)程曲線；

c）電阻應(yīng)變片數(shù)字采集曲線；

d）可能出現(xiàn)顯著位移處的部件的偏移。

6.3.6試驗(yàn)后結(jié)構(gòu)及性能檢查及合格評(píng)定

試驗(yàn)后的功能檢查是全面掌握設(shè)備經(jīng)劇烈地震后的性能、機(jī)械特性，性能評(píng)價(jià)除了按

GB/T13540—2009的6.7.2.1和8.3進(jìn)行。還將考核:

a）設(shè)備結(jié)構(gòu)檢查，由于粘貼電阻應(yīng)變片只能在試驗(yàn)過(guò)程中來(lái)觀察結(jié)構(gòu)的變化量，通過(guò)應(yīng)變采集儀

上顯示的最大的結(jié)構(gòu)變化量的大小，對(duì)經(jīng)過(guò)地震試給后的設(shè)備這些關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐個(gè)檢查，允

許一些不影響設(shè)備使用性能的永久性變形；

b）通過(guò)對(duì)試品分接開關(guān)、氣體繼電器正常合分狀態(tài)下的1.5V電源回路的壓降曲線來(lái)判別，檢查

被測(cè)部件在試驗(yàn)時(shí)是否有抖動(dòng)甚至誤動(dòng)作的發(fā)生；

c）以歐姆表示的每相短路電抗值與原始值之差不大于1%；

d）鐵心檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)諸如位移、鐵心片移動(dòng)、繞組及連接線和支撐結(jié)構(gòu)變形等缺陷，或雖發(fā)現(xiàn)有

缺陷，但不明顯，不會(huì)危及變壓器的安全運(yùn)行；

e）按GB/T1094.1-2013例行試驗(yàn)全部項(xiàng)目，均要求合格。

如果滿足上述條件，則應(yīng)認(rèn)為變壓器抗震試驗(yàn)合格。

7試驗(yàn)文件

7.1抗震性能資料

包括，但不限于：

a）抗震水平；

b）變壓器的技術(shù)參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸；

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c）變壓器安裝的詳細(xì)資料；

d）試驗(yàn)軸的數(shù)目及相對(duì)位置；

e）變壓器的關(guān)鍵圖紙證明資料（總裝圖、鐵心圖、線圈圖、器身裝配圖、引線圖、銘牌圖、外形

圖）。

7.2抗震試驗(yàn)記錄和報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告至少包括下列內(nèi)容：

a）被試變壓器抗震試驗(yàn)大綱編號(hào)、技術(shù)條件安裝方式和關(guān)鍵圖紙證明資料；

b）被試變壓器的特征描述；

c）抗震試驗(yàn)