核电厂电气设备抗震能力鉴定方法探讨

核电厂电气设备抗震能力鉴定方法探讨

万从伟

川开电气有限公司  610200 

摘要：核电厂电气设备的抗震能力对于核电站的安全运行至关重要。本文从设备安装和测试、阻尼比的确定、反应谱的确定等方面详细探讨了核电厂电气设备抗震能力鉴定的方法。在实际操作中，应根据设备的具体情况进行鉴定，并进行验证，确保设备在地震发生时能够正常运行。

关键词：核电厂；电气设备；抗震能力；鉴定方法

引言：随着我国核电行业的快速发展，核电厂作为重要的基础设施，必须满足在地震等极端天气条件下仍能正常运行的要求，因此对电气设备的抗震能力鉴定的主要目的是确保核电站在地震等极端情况下能够保持正常的电力供应，从而保证核电站的安全运行。同时，该鉴定工作还能够提高核电厂工程建设的水平和管理水平，促进电气设备安装、试验和运行的标准化和规范化，为核电厂的安全稳定运行提供可靠保障。因此，对核电站的电气设备进行抗震能力鉴定是非常必要的。

1.核电厂电气设备抗震能力鉴定概述

随着核电技术的快速发展，核电厂电气设备作为电力系统的重要组成部分，其安全性和可靠性受到越来越多的关注。核电厂电气设备抗震能力鉴定，即对核电厂电气设备在地震作用下的耐震能力进行评估和检测，从而确定其在地震发生时的安全性和可靠性[1]。该鉴定能够帮助核电企业制定科学合理的防震措施和应急预案，从而保障核电厂的正常运行和安全稳定。通过对核电厂电气设备进行抗震能力鉴定，可以评估电气设备在地震灾害中的稳定性，进而确定电气设备的防震等级，以保障核电站的正常运行和安全稳定。对于新建核电站而言，抗震能力鉴定还可以为电气设备的选型和设计提供参考，确保电气设备能够满足地震工况下的要求。另外，核电站是重要的能源设施，地震等自然灾害可能对核电站的安全性能造成威胁。通过对核电厂电气设备的抗震能力鉴定，可以发现电气设备的抗震性能问题并采取相应的措施加以改善，以提高核电站的安全性能。最后，通过对核电厂电气设备的抗震能力鉴定，可以保障电气设备在地震灾害等突发事件中的可靠性，从而确保电力系统的正常运行。此外，抗震能力鉴定还可以为电气设备的维护和保养提供指导，延长设备的使用寿命，提高电力系统的可靠性。

2. 设备安装及抗震考核量级的确定

2.1设备安装

核电厂电气设备的安装位置需要经过精心选择和设计，必须符合国家和行业标准的要求。一般来说，设备的安装位置应远离潮湿、有腐蚀性、易爆炸、易燃等危险区域，并且要与高压电源、热源等设备保持一定的距离。同时，安装方式需要严格遵守相关标准和规范，安装过程中必须保证设备的垂直度、水平度、位置精度等符合要求。同时，需要对设备的固定和支撑进行细致的计算和设计，确保设备能够承受地震等自然灾害的影响。安装完毕后需要对设备进行测试，测试的方法有很多，包括振动台试验、响应谱试验、设备模态试验等[2]。振动台试验可以模拟地震时设备所受到的振动力，通过测试得到设备的振动特性、动态刚度等参数，从而评估设备的抗震能力。响应谱试验需要将设备安装在振动台上，通过模拟地震产生的地面运动，测定设备的加速度、速度和位移响应谱，以此来评估设备的抗震能力。模态试验可以测定设备的振型和振型频率，通过对这些参数的分析，可以评估设备在地震等自然灾害中的动态响应特性，从而确定设备的抗震能力。在设备测试过程中，需要严格遵守测试程序和操作规程，确保测试结果的准确性和可靠性。同时，测试过程中还需要注意设备的安全和稳定，防止设备受损或损坏。另外，核电厂电气设备抗震能力鉴定的试验结果是受设备安装影响的，主要表现在设备的安装位置和方式会影响其受到地震作用的程度和方式，从而影响试验结果。例如，若设备安装位置较远离地震中心，则其受到的地震作用较小，试验结果可能高估了其抗震能力。若设备使用的支撑结构不够坚固，则在地震作用下容易发生变形或破坏，试验结果可能低估了其抗震能力。

2.2阻尼比的确定

阻尼比是指结构系统在地震荷载作用下，由于本身的阻尼而能量损耗占其初始总能量的比例。阻尼比是评估电气设备在地震中的稳定性和抗震能力的重要指标之一。通过确定阻尼比，可以准确地判断电气设备在地震中的响应情况，从而更好地评估其抗震能力。同时，通过确定阻尼比，可以优化防震支撑结构的设计，提高结构在地震中的稳定性，从而保障电气设备的安全运行。在确定了阻尼比后，可以根据设备的实际情况，采取相应的抗震加固措施，提高其抗震能力。比如，在结构稳定性较差的设备上增加阻尼器等措施，可以有效地提高设备的阻尼比和抗震能力，从而保障设备在地震中的安全性。通常情况下，阻尼比越大，说明结构系统能量损耗越多，抗震能力越强，阻尼比的大小直接影响结构物的抗震性能。因此，核电厂电气设备抗震能力鉴定中，确定阻尼比非常重要。

确定阻尼比的方法有两种，一种是基于试验数据确定的，通过进行试验，测量设备在不同频率下的振动响应和阻尼比，并根据试验数据计算出电气设备的阻尼比。试验数据可以通过在设备上放置振动传感器进行振动响应测试来获取，通常使用加速度传感器或位移传感器。在试验中，可以通过激励设备的自然振动频率来获取振动响应数据。通过使用试验数据计算得到的阻尼比，可以有效地评估电气设备的抗震能力，并为改进设计提供依据。另一种是基于模型分析确定的，在没有试验数据的情况下，可以通过建立数学模型来确定电气设备的阻尼比。模型通常基于设备的结构特征和物理特性。这种方法需要使用结构动力学分析方法，如有限元分析等。通过对设备进行模拟分析，可以计算出设备的振动响应和阻尼比。然后将计算得到的阻尼比与试验数据进行比较，以验证分析结果的准确性。这种方法可以更加直接地了解设备的振动特性，也可以用于优化设计，提高设备的抗震能力。但无论采用何种方法确定电厂电气设备的阻尼比，都需要结合实际情况进行验证，以确保评估的准确性和可靠性。

2.3 反应谱的确定

电厂电气设备的反应谱是指在地震作用下，电气设备所受到的加速度响应与地震动加速度之间的关系，通常用一个函数图形表示[3]。在地震工程中，反应谱是评估结构抗震能力的一种重要方法。通过计算电气设备的反应谱，可以评估设备在地震作用下的稳定性和可靠性，为电厂的安全运行提供基础数据。反应谱的形状与地震波的特征有关，不同的地震波会产生不同的反应谱。因此，在确定反应谱时，首先需要获取到符合设计要求的地震动记录，通常可以通过地震台网、工程勘探或者已有的地震动数据库等途径获得。获得地震动记录后，需要进行数据处理，通常包括滤波、减振、去趋势等步骤，以确保地震动记录符合设计要求。将处理后的地震动记录与已知的设计地震动参数进行匹配，如地震动烈度、地震动频率特性等，以确定该地震动记录是否适用于当前电厂电气设备。确定适用的地震动记录后，可以利用计算机程序根据当前电厂电气设备的结构特点，计算出对应的反应谱。最后需要对计算出的反应谱进行验证，通常包括与实测数据的对比、与其他相似电气设备的对比等，以确保计算出的反应谱符合实际情况。

结束语：核电厂电气设备抗震能力的鉴定变得越来越重要。目前已经存在一些成熟的鉴定方法。但随着科技和工程技术的不断进步，核电厂电气设备抗震能力鉴定方法也将不断发展，未来核电厂电气设备抗震能力鉴定方法的发展将依托科技和技术进步，不断提高评估精度和准确性，进一步提高核电厂的安全性和稳定性。

参考文献：

[1]胡子婴, 俞高伟, 王贇. 三代非能动核电站1E级直流配电设备鉴定试验要求及抗震试验研究[J]. 低压电器, 2017(010):000.

[2]陈洪基. 核电站用机电设备抗震性能试验鉴定若干问题[J]. 轻松学电脑, 2019, 000(008):1-1.

[3]刘秩刚.核电厂电气设备抗震能力鉴定方法探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2019(19):23.