基于仪器地震烈度的变电站高压电气设备易损性研究
2021-05-27刘如山熊明攀田得元
自然灾害学报 2021年2期
刘如山,熊明攀,马 强,田得元
(中国地震局工程力学研究所,中国地震局地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080)
国内外历次灾害性地震都会造成变电站高压电气设备的严重破坏,致使灾区电网功能失效,为震后应急救援、受灾群众的生活和灾后群众安置带来很大困难[1]。研究变电站高压电器设备易损性,对如何提高电气设备的抗震性能、震后电力设施地震破坏和功能失效评估、应急抢修具有重要意义。高压电气设备易损性的研究主要分为理论与数值计算方法、振动台实验方法、震害统计法3大类[2]。前两者是研究设备的抗震能力、地模拟震动反应过程和破坏机理、发展抗震与减震隔震技术的主要方法和手段[3-5]。震害统计方法是以地震中高压电气设备遭受破坏的样本为基础,通过统计分析,研究设备在不同地震动强度下的破坏率,得到设备的易损性。该方法直接与实际震害挂钩,常用于地震设备破坏风险分析和震害预测、经济损失评估。
20世纪90年代,美国太平洋地震工程中心(PEER)和Pacific Gas and Electric公司通过60个230kV及以上不同电压等级变电站的电气设备的损坏数据,统计了高压电气设备的易损性曲线[6]。美国应用技术委员会以专家经验估计的方式给出各类基础设施的地震易损性曲线,用于美国FEMA的地震风险分析系统HAZAS上[7-8]。
在我国,20世纪90年代有学者通过专家问卷方法研究电力系统地震易损性[9],近几年我国有学者研究了油浸式高压变压器和管母线连接的变电站电气等设备地震易损性[10-11];……
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