5.3.1 电力变压器的地脚螺栓抗震验算,应符合下列规定:
1 安装在地面上的电力变压器本体的水平地震作用计算,应符合本标准第5.1节的规定,地震影响系数可按本标准表5.1.2-1取最大值,变压器的总质量应包括本体、油、油枕、散热器和绝缘套管等质量;
2 设置在楼层上的电力变压器本体的水平地震作用计算,应符合本标准第5.2节的规定,变压器基本自振周期可取0.1s;
3 在水平和竖向地震作用下地脚螺栓的应力计算应符合下列规定:
1)地脚螺栓的拉应力,可按下列公式计算:
抗震设防烈度为7度时:
抗震设防烈度大于7度时:
式中:σ0——在地脚螺栓上产生的拉应力(Pa);
FH——变压器本体的水平地震作用(N);
Fv——变压器本体的竖向地震作用(N);
n——地脚螺栓个数;
Ab——每个地脚螺栓的有效截面积(m2);
lb——地脚螺栓的最小间距(m);
Hv——变压器本体高度二分之一处至基础面的距离(m);
meq——设备的总质量(包括变压器的本体、油枕、散热器、绝缘套管等)(kg)。
2)地脚螺栓的剪应力,可按下列公式计算:
抗震设防烈度为7度时:
抗震设防烈度大于7度时:
式中:τ0——在地脚螺栓上产生的剪应力(Pa)。
4 电力变压器的地脚螺栓抗震验算,应满足下列公式要求:
式中:[σ]d——地脚螺栓常温下拉伸许用应力设计值(Pa),对低碳钢可取180×10 6Pa;
[τ]d——地脚螺栓常温下许用剪应力设计值(Pa),对低碳钢可取150×10 6Pa。
5.3.2 变压器悬臂式散热器的抗震验算,应符合下列规定:
1 散热器的水平地震作用,可按下式计算:
式中:Ff——散热器的水平地震作用(N);
mf——散热器的质量(kg)。
图5.3.2 变压器简图
1-变压器本体;2-油枕; 3-绝缘套管;4-散热器
2 抗震设防烈度为7度及以上时,散热器与变压器本体连接钢管,在水平地震作用下的弯曲应力,可按下式计算:
式中:σ1——散热器与变压器本体连接钢管在水平地震作用下的弯曲应力(Pa);
l——散热器中心至变压器(图5.3.2)本体边缘的间距(m);
D——散热器与变压器连接管的外径(m);
n——散热器与变压器本体连接管的根数;
I——一根连接钢管的截面惯性矩(m4)。
3 抗震设防烈度为8度或9度时,散热器与变压器本体连接钢管,在水平地震作用下的剪应力,可按下式计算:
式中:τ1——散热器与变压器本体连接钢管在水平地震作用下的剪应力(Pa);
A——一根连接钢管的截面积(m2)。
4 抗震设防烈度为8度或9度时,散热器与变压器本体连接钢管在竖向地震作用下的弯曲应力,可按下式计算:
式中:Ffv——散热器的竖向地震作用(N);
σ2——散热器与变压器本体连接钢管在竖向地震作用下的弯曲应力(Pa)。
5 抗震设防烈度为8度或9度时,散热器与变压器本体连接钢管在竖向地震作用下的剪应力,可按下式计算:
式中:τ2——散热器与变压器本体连接钢管在竖向地震作用下的剪应力(Pa)。
6 散热器与变压器连接钢管的组合应力,可按下式计算:
式中:σ——连接钢管的组合应力(Pa);
σ0——取σ1与σ2的较大值(Pa);
τ0——取τ1与τ2的较大值(Pa)。
7 散热器与变压器本体连接钢管的抗震验算,应满足下式要求:
式中:[σ]——散热器与变压器本体连接钢管常温下的许用应力设计值(Pa);应按本标准第3.0.9条确定。
5.3.3 变压器油枕的抗震验算,应符合下列规定:
1 水平地震作用,应按下式计算:
式中:Fo——变压器油枕的水平地震作用(N);
m0——变压器油枕的质量(kg);
Fov——变压器油枕竖向地震作用(N)。
2 水平地震作用下弯曲应力,应按下式计算:
式中:σ1——变压器油枕在水平地震作用下的弯曲应力(Pa);
h——油枕二分之一处至变压器(图5.3.2)所示与油枕支腿连接处的距离(m);
Z1——油枕一个支腿沿油枕纵向的截面矩(m3)。
3 水平地震作用下剪应力,应按下式计算:
式中:τ1——变压器油枕在水平地震作用下的剪应力(Pa);
A——油枕一个支腿的截面积(m2)。
4 变压器油枕的压应力,可按下列规定计算:
1)抗震设防烈度为7度时,可按下式计算:
2)抗震设防烈度大于7度时,可按下式计算:
式中:Fo——变压器油枕的水平地震作用(N);
σ2——变压器油枕的压应力(Pa)。
5 变压器油枕支腿截面的组合应力应按本标准第5.3.2条中公式5.3.2-6计算。
6 变压器油枕支腿的组合应力,应满足下式要求:
式中:σ——变压器油枕支腿截面的组合应力值(Pa);
[σ]——变压器油枕支腿常温下的许用应力设计值(Pa),应按本标准第3.0.9条确定。