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DL／T 1960-2018 变电站电气设备抗震试验技术规程

GB18306、GB50260、DL/T5352、JGJ/T101一2015界定的以及下列 本文什。 3.1 抗震设防烈度seismicprecautionaryintensity 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般情况，取50年内超越概率 10%的地震烈度。 3.2 地震加速度反应谱seismicaccelerationresponsespectra 通过激励方式，获取结构的自振频率、振型和阻尼比等参数的试验。 3.3 自振频率naturalfrequency 由结构本身的质量和刚度所决定的频率称为自振频率，其中最低自振频率称为基频。 3.4 地震模拟振动台earthquakesimulationshakingtable 用于再现各种形式的地震波，模拟地震过程的试验装置和系统。 3.5 加速度时程曲线accelerationtimehistorycurve 地震加速度随时间的变化关系曲线。 3.6 倍频程octave 频率比为2"的两个频率之间的频段称为n个倍频程。 3.7 缩尺试件scaledtestspecimen 将原型结构按相似关系缩小制作的模型。

GB18306、GB50260、DL/T5352、JGJ/T1012015界定 3.1 抗震设防烈度seismicprecautionaryintensity 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般情况，取50年 10%的地震烈度。 3.2 地震加速度反应谱seismicaccelerationresponsespectra 通过激励方式，获取结构的自振频率、振型和阻尼比等参数的试验。 3.3 自振频率naturalfrequency 由结构本身的质量和刚度所决定的频率称为自振频率，其中最低自振频率称为基频。 3.4 地震模拟振动台earthquakesimulationshakingtable 用于再现各种形式的地震波，模拟地震过程的试验装置和系统。 3.5 加速度时程曲线accelerationtimehistorycurve 地震加速度随时间的变化关系曲线。 3.6 倍频程octave 频率比为2"的两个频率之间的频段称为n个倍频程。 3.7 缩尺试件scaledtestspecimen 将原型结构按相似关系缩小制作的模型。

4.1.1具备原型试验条件时，应优先采用原型试验，试验条件受限时，可采用缩尺试件试验。 4.1.2采用缩尺试件时，试件各部件所用材料宜与原型相同。 4.1.3采用缩尺试件时TB 10062-2018 铁路驼峰及调车场设计规范，应根据试验目的，使试件与原型结构在几何、物理、构造、力学和边界条件 等方面的主要特性满足相似条件。 4.1.4缩尺试件的尺寸应综合考虑试验的目的和要求、试验设备条件确定，在满足地震模拟振动台承 载能力的条件下，特高压变压器、高压并联电抗器试件的缩尺比例不宜小于1/3。 4.1.5试件材料重力密度不足时可采用附加质量块弥补。 4.1.6当采用连接件将试件固定时，连接件的设计应满足该设备的安装要求，并有足够大的刚度，不 应因增加连接件而改变试件的自振特性。

4.2.1缩尺试验应按力学基本方程或量纲分析法建立相似关系。

4.2.1缩尺试验应按力学基本方程或量纲分析法建立相似关系。

表1拟静力、拟动力试验模型相似系数

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a）试件应与原型的弹性模量相同； b）当试件与原型结构在具有同样重力加速度效应的情况下进行试验时，相似系数宜按表2中弹塑 性模型相似关系确定；实际试验时可采用人工质量模拟的弹塑性模型，受振动台试验能力限制 时，可采用实用弹塑性模型； c）对于可忽略重力加速度影响的试件和只涉及弹性范围工作的弹性试件，可按表2中忽略重力效 应的弹性模型的相似系数确定相似关系； d）人工模拟质量的等效质量密度的相似系数应按式（1）和式（2）计算确定：

Pom——试件材料的密度； P——原型结构材料的密度。

表2振动台试验试件相似系数

4.3.1原型结构试件应严格按照设备厂家规定的生产工艺与流程制作，且应为生产厂家自检合格产 4.3.2试件的设计及制作应满足安装、加载、量测等要求。 4.3.3应按照相似关系制作缩尺试件。

5.1.1试验场地应避开外界干扰源。 5.1.2充气设备应充气至额定压力后再进行自振特性测试。 5.1.3试验测试系统应每年进行一次系统校准，应有主管计量部门出具的校准证书

5.2.1测试系统一般由激振系统、传感器、动态信号采集分析仪等组成，测量用的传感器应具有良好 的机械抗冲击性能，且便于安装和拆卸，传感器的重量和体积不应明显影响试件的动力特性。 5.2.2测试系统通频带频率范围应选择0.5Hz~100Hz，信噪比应大于80dB。

5.3测试方法及测点和激振点选择

5.3.1可以选择激振器加载法、锤击法、张拉释放法、环境激励法（脉动法）、地震模拟振动台动态特 性探查试验法等不同方法测试设备的结构动力特性。 5.3.2激振器加载法、锤击法既适用于模型试验，也适用于原型试验；张拉释放法适用于结构形式简 单、具有一定柔度的结构体系：环境激励法（脉动法）适用于室外设备且受环境激励影响较明显的结 构体系；地震模拟振动台动态特性探查试验法适用于同时开展结构抗震性能的试验。 5.3.3测点的布置位置和数量应满足试件动力特性分析的需求。 5.3.4对于支柱类电气设备，激振点宜选在设备顶端，也可在地震模拟振动台上进行下部激振。 5.3.5对于变压器类电气设备，激振点宜选在变压器套管或升高座顶端，也可选在变压器箱体顶部的4 个角，条件允许时也可在地震模拟振动台上进行下部激振。

试验按照以下步骤进行： a）安装固定试件：

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b）根据试验对象及其目的，选择合适的测量参数； c）结合试件特点和试验要求布置测点； d）根据试验要求选择并安装采集仪器： e）采集仪器连接（包括屏蔽线和接地线的连接），对整个测试系统进行调试； f）合理设置检测参数，包括对采样频率、数据采集时间、数据采集系统放大倍数等参数进行设置 g）采集数据并保存。

5.5试验数据采集与处理

5.5.1试验数据采集前应做好原始记

a）试验项目介绍； b）测量仪器，包括测量仪器的名称、型号、编号、基本参数、检测日期等； c） 测点布置情况说明，可附简图或照片； d）试验过程中的情况说明； e）试验人员、校核人员、试验日期、试验单位等。 5.5.2数据采集前，应首先对各测试仪器进行校准。 5.5.3数据采集过程中，为减少噪声干扰，可采取静电屏蔽或接地等措施。 5.5.4应对激励信号和测试得到的各测点响应信号同步采集。 5.5.5试验过程中，由于干扰及其他各方面因素的存在，部分采集数据可能偏离真实值，分析前宜对 采集数据进行趋势项消除、滤波处理等。 5.5.6动力参数识别可采用频域识别法，主要步骤包括： a）固有频率的判断。幅值最大峰值处；频响函数分析中，自振频率处相干函数较大，一般接近于 1；对于相同方向的多个测点，各测点在自振频率处具有近似同相位或反相位特点。 b）阻尼比宜按半功率带宽法或对数衰减法进行确定。 5.5.7采用时域法识别结构动力参数时，应符合JGJ/T101的相关要求。

6.1.1本章适用于支柱类电气设备、电气设备套管在低周往复荷载作用下的抗震性能试验。 6.1.2试验过程中应采取适当的防失稳技术措施

6.2试验装置及加载设备

6.2.1试验装置与试验加载设备应满足试验设备的设计受力条件和支承方式的要求。 6.2.2试验台座、反力墙、门架、反力架等，其传力装置应具有足够的刚度、承载力和整体稳定性。 试验台座应能承受竖向和水平向的反力。试验台座提供反力部位的刚度不应小于试验设备的10倍，反 力墙顶点的最大相对侧移不宜大于1/2000。 6.2.3作动器的加载能力和行程不应小于试验设备计算极限承载力和极限变形的1.5倍。 6.2.4加载设备精度应满足试验要求

应根据试验目的选择测量仪表，仪表量程不宜小于试件极限破坏计算值的1.5倍，分辨力应满足 载作用下的分辨能力。 位移测量仪表的最小分度值不宜大于所测总位移的0.5%。示值允许误差应为满量程的土1.0%。

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应变的测量仪表的精度、误差和量程应符合下列规定： 各种应变式传感器最小分度值不宜大于2，示值允许误差为满量程的土1.0%，量程不宜小于 4000； 静态电阻应变仪的最小分度值不宜大于1

6.4.1试验前，应先进行预加荷载试验。在设备或套管顶部对其进行侧向水平力加载，宜按0→ 5%Pmax+10%Pmax→20%Pmax+0进行，侧向水平力的最大值Pmax取值为试件重量的0.15倍0.30倍。 6.4.2试验过程中，应保持反复加载的连续性和均匀性，加载或卸载的速度应一致。 6.4.3拟静力试验的加载程序宜采用荷载一变形双控制的方法

6.5.1数据采集过程应与试验控制过程协调一致。 6.5.2数据采集系统的A/D转换位数不宜低于16位。 6.5.3每次试验完毕，应对试验数据采用图形处理，得到试件的滞回曲线和骨架曲线，分析结构的初 始刚度、刚度退化及极限承载力等力学性能。

6.5.1数据采集过程应与试验控制过程协调一致。

数据采集过程应与试验控制过程协调一致。 数据采集系统的A/D转换位数不宜低于16位。 每次试验完毕，应对试验数据采用图形处理，得到试件的滞回曲线和骨架曲线，分析结构的初 、刚度退化及极限承载力等力学性能。

7.1.1对刚度较大的多质点模型，可采用等效单质点拟动力试验方法。 7.1.2拟动力试验前，应根据试件的拟建场地类型选择具有代表性的地震动输入时程，地震动输入的 选择应符合8.3的规定。

7.2.1拟动力试验系统应符合下列规定：

a）加载设备宜采用闭环自动控制的电液伺服试验系统； b）与动力反应直接有关的控制参数仪表不应采用非传感器式的机械直读仪表。 7.2.2加载设备的性能应符合下列规定： a）试验系统应能实现力和位移反馈的伺服控制； b）系统动态响应的幅频特性不应低于2（mm×Hz）； c）力值系统允许误差宜为满量程的土1.5%，分辨力应小于或等于满量程的0.1%； d）位移系统允许误差宜为满量程的土1%，分辨力应小于或等于满量程的0.1%； e）加载设备在一段加速度时程曲线的试验周期内，应稳定可靠、无故障地连续工作。 7.2.3测量仪表可按5.3的规定选择。 7.2.4试件各测量值，应采用自动化测量仪器进行数据采集，数据采样频率不应低于1Hz。 7.2.5拟动力试验采用的计算机（包括软件）应满足实时控制与数据采集、数据处理、图形输出等功 能要求。 7.2.6试件控制参量、结构量测参量应通过标准D/A接口、A/D接口，实现控制与数据采集。 7.2.7试验装置的设计宜符合5.2的规定

a）加载设备宜采用闭环自动控制的电液伺服试验系统： b）与动力反应直接有关的控制参数仪表不应采用非传感器式的机械直读仪表。 7.2.2加载设备的性能应符合下列规定： a）试验系统应能实现力和位移反馈的伺服控制： b）系统动态响应的幅频特性不应低于2（mm×Hz）； c）力值系统允许误差宜为满量程的土1.5%，分辨力应小于或等于满量程的0.1%； d）位移系统允许误差宜为满量程的土1%，分辨力应小于或等于满量程的0.1%； e）加载设备在一段加速度时程曲线的试验周期内，应稳定可靠、无故障地连续工作。 7.2.3测量仪表可按5.3的规定选择。 7.2.4试件各测量值，应采用自动化测量仪器进行数据采集，数据采样频率不应低于1Hz。 7.2.5拟动力试验采用的计算机（包括软件）应满足实时控制与数据采集、数据处理、图形输出等功 能要求。 7.2.6试件控制参量、结构量测参量应通过标准D/A接口、A/D接口，实现控制与数据采集。 7.2.7 试验装置的设计宜符合5.2的规定。

7.2.2加载设备的性能应符合下列规定

7.3试验实施和控制方法

7.3.1拟动力试验应根据试件不同工作状态的要求，将输入地震动输入按相似关系对加速度幅

7.3.2试验前宜对试件先进行小变形静力加载试验，以确定试件的初始侧向刚度。 7.3.3拟动力试验初始计算参数应包括各质点的质量与试件的高度、初始刚度、自振周期、阻尼比等。 7.3.4试验的加载控制量应取试件各质点在地震作用下的反应位移。当试件刚度很大时，可采用荷载 控制下逼近位移的间接加载控制方法，但最终控制量仍应是试件质点位移量。 7.3.5量测试件各质点处的变形和恢复力，宜采取该级加载下多次采集的算术平均值。 7.3.6在拟动力试验中，应对仪表布置、支架刚性、荷载最大输出量、限位等采取消除试验系统误差 的措施。 7.3.7拟动力试验所选取的计算方法要满足数值稳定性的相关规定。

7.4试验数据采集与处理

7.4.1试验数据采集应符合6.5的相关要求。 7.4.2试验数据处理应符合JGJ/T1012015中6.4的相关要求。 7.4.3对采用不同的地震加速度记录和最大地震加速度进行的每次试验，均应对试验数据进行图形处 理，各图形应考虑计入试件经历各次试验产生残余变形的影响。主要图形数据应包括下列内容： a）基底总剪力一顶端水平位移曲线图； b）试件各质点的水平位移时程曲线图和恢复力时程曲线图： c）最大加速度和最大位移时试件的水平位移图、恢复力图、剪力图、弯矩图等。

3.1.1电气设备抗震性能验证试验时应分别在两个主轴方向上检验危险断面处的应力值。对于对称结 构的电气设备可只对一个方向进行试验。对于结构形式复杂或斜向布置的悬臂电气设备应在水平双向 和竖向同时输入地震波进行试验。 3.1.2带支架的设备应将支架和设备作为一个整体进行试验。不能进行整体试验的，支架设计参数已 知时，采用实际支架的动力放大系数；支架设计参数未知时，地震输入加速度应乘以支架动力反应放 大系数。特高压支柱类电气设备和GIS设备的支架地震动力放大系数取1.4，其他电压等级电气设备的 支架地震动力放大系数取值应符合GB50260的要求，各电压等级变压器类设备的支架地震动力放大系 数取2.0。 3.1.3试验前应明确被试设备的技术条件，包括设备结构的清晰描述、型号、技术规格、地震动输 入、输出的边界条件、必要的运行条件等

8.2.1地震模拟振动台应能根据试验需要输出各种模拟地震动。 8.2.2地震模拟振动台的选择原则应符合JGJ/T101一2015的要求。 3.2.3地震模拟振动台与测试仪器应每年进行一次系统校准，应有主管计量部门出具的校准证书。 8.2.4试验的全过程应以录像作动态记录，对于试件主要部位的损坏情况宜拍摄照片和写实记录

8.2.1地震模拟振动台应能根据试验需要输出各种模拟地震动。

于三条，其中至少应有一条标准人工波。对于产品鉴定性试验，宜采用一条人工地震动时程作 金输入，输入人工地震动时程的频谱特性应满足8.3.4的相关规定。

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8.3.2对于特高压电气设备，当需进行竖向地震作用的时程试验时，地面运动最大竖向加速度可取最 大水平加速度的80%，两个水平方向和竖向的地震动输入峰值加速度的组合比例为1：1：0.8。对于非 特高压电气设备，当需进行竖向地震作用的时程试验时，地面运动最大竖向加速度可取最大水平加速 度的65%，两个水平方向和竖向的地震动输入峰值加速度的组合比例为1：0.85：0.65。 B.3.3电气设备的抗震设防烈度或地震动参数应根据GB18306的有关规定确定。重要高压电气设备可 按抗震设防烈度提高1度或按50年超越概率2%的设计地震动参数进行抗震设防，抗震设防烈度为9 度及以上时的地震动峰值加速度取0.5g。抗震设防烈度与试验用地震动峰值加速度的对应关系应符合 表3的规定。

抗震设防烈度与试验用地震动峰值加速度的对应

8.3.4应按图1所示构造地震影响系数曲线，按照与地震影响系数曲线对应的试验谱合成用于台面输 入的人工地震动时程。当电气设备的场地条件已知时，Tg应按已知的地震动参数和GB50260的要求取 值，当电气设备的场地条件未知时，T，取0.9s。图1中各形状参数应符合下列规定： a）水平段，周期小于0.03s的区段； b）直线上升段，自0.03s至0.1s的区段； c）水平段，自0.1s至Tg的区段； d）曲线下降段，自Tg至5Tg的区段； e）直线下降段，自5Tg至6.0s区段； f）周期大于6.0s的结构所采用的地震影响系数应专门研究； g）地震影响系数曲线按式（3）表达：

图1地震影响系数曲线

测点布置按照下列要求进行： a）试件安装应符合JGJ/T101的相关要求； b）结合试件特点和试验要求布置测点： c）根据试验要求选择并安装仪器； d）仪器连接，对整个测试系统进行调试； e）合理设置测试仪器参数。

8.5试验数据采集与处理

8.5.1在抗震性能试验前结合试验要求输入白噪声，测试试件的自振频率、振型、阻尼比等。白噪声 峰值宜控制在0.05g~0.10g，持续时间应为60s~120s。 8.5.2结合试验要求输入地震动时程进行试验，采集数据并保存

8.6.1抗震性能试验后应再次输入白噪声，以分析被试试件的自振频率等动力特性的变化情况，并对 试件进行相关电气性能检查，具有封闭性能要求的试件，应检查试件的封闭性能。 8.6.2对于一阶自振频率低于2Hz的电气设备，应尽量降低采样频率和加大采样分析点数N，以保证 高的频率分辨率，减少频率和阻尼比的分析识别误差。 8.6.3在计算振动台输出的加速度试验反应谱（TRS）时，应保证每倍频程分析线数（LPO）大于 15，以保证分析频率间隔足够小。

各弹性模量按式（7）计算得到

4EH一—地震模拟振动台试验过程中设备基频点处的试验反应谱值。 .6.5电气设备力学性能评估时应考虑不同荷载之间的组合，电气设备的地震作用效应和其他荷载效 应的组合，应按式式（8）计算：

Zg=Zc+Zm+0.25Zw+Zk

ZE一 地震工况下荷载效应标准值组合： ZGe一一设备自重效应标准值； ZEh一一地震作用效应标准值； Zwk一一风荷载效应标准值，特高压设备按照设备应用所在地100年一遇的设计风速取值，其他电 压等级电气设备按照设备应用所在地50年一遇的设计风速取值； Zpk一一设备内部压力标准值、导线实际拉力和运行荷载等。 6.6电气设备的力学性能评估验算，应保证设备根部或其他危险断面处产生的应力值小于设备或材 科的容许应力值。当采用破坏应力或破坏弯矩进行验算时，陶瓷材料套管和支柱绝缘子的应力及弯矩 应分别满足式（9）和式（10）的要求： a）荷载作用产生的套管和绝子总应力应按式（9）验算：

Mtot一荷载组合作用下产生的总弯矩，N·m； Mv一一设备或材料的破坏弯矩，N·m。 8.6.7对于鉴定性抗震试验，经抗震试验考核后，设备的电气性能和密封性能应无明显变化，不影响 设备的继续运行。 8.6.8抗震试验报告应由试验负责单位提供，具体试验内容及格式参见附录B。

9抗震试验中的安全措施

9.1.1变电站电气设备抗震试验方案中应有安全防护措施， 试验时应按规定设置各种安全防护示标识： 9.1.2试验室应制定吊车安全操作规程，试件的吊装、 加载设备的安装及运输过程应遵守吊车安全操

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9.1.3电子试验设备和测试仪器应设置接地装置。 9.1.4试件的固定、连接应经过验算，试验时试件应采取安全保护措施。 9.1.5试验中应遵守仪器仪表和设备的安全操作使用的规定

9.2拟静力、拟动力试验中的安全措施

试验用的加载设备应具有足够的承载力和刚度。进行大型试件试验时，应对所使用加载架的 、刚度进行验算。 可能发生碎块崩落的和试件倒塌时，应设置安全托架、支墩及保护栏网。 试件高度较高易发生试件出平面破坏时，应设置侧向保护装置。 试验时所使用的测量仪表，应采取保护措施。

9.3地震模拟振动台试验中的安全措施

应采取必要的措施避免试件在搬运、吊装过程中受到冲击或剧烈振动造成不可预期的损伤。 试验时应利用实验室的起重行车，通过吊钩和柔性钢缆与试件联系，钢缆应具有足够的松 以保证试件在试验过程中能自由运动。 试验场地内应划分出危险区，试验时一切人员应远离危险区。

9.3.3试验场地内应划分出危险区，试验时一切人员应远离危险区。 9.3.4试验过程中应采取防止设备破坏时砸坏台面、污染液压系统及损坏其他测量仪器的措施

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附录A （规范性附录） 地震加速度反应谱

特高压设备在场地条件未知，不同设防加速度等级、2%阻尼比下地震加速度反应谱数值见表 应谱形状见图A.1。

DB21／T 3165-2019 钢筋钢纤维混凝土预制管片技术规程表A.1不同设防加速度等级、2%阻尼比下地震加速度反应谱数值

不同设防加速度等级、2%阻尼比下的地震加速

B.2地震模拟振动台试验报告内容

a）考虑的荷载，包括操作荷载、恒荷载、地震作用等； b）试验内容及工况介绍； c）为进行试验所作必要假设的介绍； d）试验见证单位及代表； e）铭牌的详细内容； f）其他需要在该节中介绍的内容。

B.2.2评估对象数据

a）几何尺寸及质量； b）设备的固有频率； c）阻尼比； d）材料容许应力（或破坏应力）及弹性模量； e）其他需要在该节中介绍的内容。

GB51427-2021 自动跟踪定位射流灭火系统技术标准及条文说明.pdfa）试验方法的描述； b）试验输入边界条件介绍； c）测点和测量仪器的描述； d）其他需要在该节中介绍的内容。

a）试验测得的固有频率和阻尼比； b）试验输入时程的地震影响系数曲线与8.3.4规定的地震影响系数曲线的对比； c）最大位移、加速度和应力的位置和数值； d）试验过程中正常或异常情况描述，试件若在考核时破坏，应对破坏的情况加以描述，并附破坏 照片； e）其他需要列举的结果； f）结论。