孙宇晗， 程永锋， 卢智成， 林 森， 张 谦， 高 坡

(中国电力科学研究院，北京 100055)

我国境内分布有多条断裂带，板壳活动活跃，属于地震多发国家。近年来的汶川、玉树、雅安等地震带来了惨重的人员伤亡和巨大的经济损失[1-2]。作为生命线工程的重要组成部分，变电站一旦在地震中破坏，将对人民生活和经济建设造成严重影响[3-5]。

电抗器是变电站内的重要电气设备，主要功能为限制短路电流、稳定电压和无功补偿等。电抗器依据绝缘介质可分为油浸式电抗器和干式电抗器。其中油浸式电抗器结构形式为充油箱体，其上方有进、出线套管和储油柜等部件。如无特别说明，本文所提电抗器均为油浸式电抗器。

根据对汶川地震电抗器损坏情况的不完全统计，四川电网共有7台500 kV并联电抗器，1台110 kV中性点电抗器损坏[6-7]。汶川地震中，四川电网受损的电抗器、变压器类电气设备中，因套管受损而失效的设备有80台，占受损总量的67%[8]。瓷质套管已成为电抗器、变压器类电气设备抗震性能的薄弱环节。

造成套管地震易损性较大的因素有很多，主要包括：① 套管主体多为瓷质结构，强度低，且呈脆性破坏形式，变形能力较差；② 套管呈筒状结构，通过法兰固定在设备顶部或侧面，自振频率较低，在地震作用下易产生共振；③ 电抗器、变压器本体对地震作用有放大作用，进一步增大了套管的地震响应。在地震作用下，套管根部承受弯曲作用，同时套管顶部受到导线的牵引作用，易产生根部断裂、瓷件从法兰拔出等现象，造成套管功能失效。……