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摘要:本文介绍了现阶段电气设备地震灾害易损性分析的研究现状,阐述了电气设备易损性分析的方法,最后提出了利用统计分析方法建立电气设备易损性曲线的具体步骤。
关键词:电气设备;地震灾害;易损性
中图分类号:TM727 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)007-000-01
一、前言
我国很多地区属于地震多发区,在2008年5月12日,我国四川省汶川县的地震灾害等级达到8.0级,相邻的很多省份都出现了震感。地震对于电网设备造成了极大的损害,一些设备受到毁灭性的破坏,部分发电机组无法运行,很多用户不能正常用电。在此之后的几年间,我国又相继发生了多起地震灾害,例如2013年1月30日青海省玉树藏族自治州发生5.1级地震、2013年7月20日四川省雅安市发生7.0级地震、2014年2月12日新疆维吾尔自治区和田地区发生7.3级地震等,这些地震灾害都在不同程度对我国的电网设备造成极大的破坏,严重影响人们正常的生产、生活,给社会带来极大的经济损失。所以,分析探索地震灾害发生时电气设备受到的影响,同时按照研究数据不断提升电气设备的抗震能力,是现阶段我们必须解决的问题。
二、电气设备易损性分析方法
所谓的易损性指的是可以导致灾害发生的事件的敏感度,我们也可以将其称为脆弱性。如果某一系统自身的易损性大,那么其受到灾害事件的不利影响也将越大。仅仅在地震灾害的范围内分析,电气设备的易损性就是指不同地震强度破坏的情况下,电气设备受到一定程度损害所出现的概率大小。对于电气设备的易损性分析,我们通常采用统计分析方法、计算分析方法以及实验-理论分析方法等三种分析方法。
采用地震灾害统计分析方法,是在依据现实的信息数据,统计不同的电气设备在不同的地震等级中受到的损害程度,形成并建立地震等级和电气设备损害概率之间的数学关系,最后总结出电气设备的易损性分析模型或者建立实用的易损性分析曲线。采用统计分析的方法,能够更加的符合宏观震害结果,能够更准确的运用到实际中,所以,在进行电气设备易损性分析的过程中,如果条件允许尽量采用此方法进行易损性分析。
计算分析方法能够依照非常可靠的理论公式得出地震力影响下电气设备构件能承受的最大应力,同时将所计算的最大应力和电气设备材料的极限应力进行对比,从而计算出电气设备受损的概率值。不过对于电力网络系统来说,由于包含的设备数目庞大,需要计算的构件数量也很多,同时部分电气设备构件的材料参数无从考究,所以,导致这种方法在实际应用中受到了一定的影响。
实验-理论分析方法来研究电力网络系统中不同种电气设备的抗震性能,确定电气设备的易损性曲线,这种方法相对也较为准确,不过所需要研究的电气设备数量庞大、种类繁多,要投入大量的人力、物力,并且需要很长的研究周期,所以此分析方法在实际应用中也存在一定的制约性。
三、电气设备易损性曲线绘制
整个电力系统的构成包含发电系统、输电网络系统以及配电系统等三部分。对于工程上的抗震研究通常讲重点放在发电厂、输电线网络以及变电站方面。我国的电厂数量要比变电站少很多,一般情况下一个地区只需一个或者几个电厂就能满足用电需求。在输电线路技术不断升级、改造的过程中,发电厂的位置选择限制性越来越小,所以,我们可以将电厂建设于没有地震活动的地区,这样就能很好的避免电厂受到地震灾害的影响。另一方面,我国电厂建设时对于抗震性能的标准要求要较变电站建设时的标准要求高出许多,电厂自身的抗震等级高得多,不易受到地震灾害的严重影响。所以,下面我们重点分析变电站以及输电线路在地震灾害中的易损性曲线绘制方法。
(1)要对所研究系统的基本信息数据有较为全面的了解与整理。
(2)把所研究区域发生地震时的烈度图与所研究的电力设施位置图融合在一起,使得两者统一在一个图形布局中。
(3)计算得出各个电气设备的最大峰值加速度(PGA)。
(4)把所计算得到的电气设备PGA进行排序,在大小顺序排完以后,依照电气设备所在区域的地震烈度,把整个图形划分为3个以上区域。
(5)由数学公式计算得出不同区间的最大峰值加速度加权平均值大小。
(6)分别对不同区间内电气设备的损害率进行计算。
(7)把以上所计算的PGA值和电气设备的损坏概率值全部标记到坐标系之中。
(8)采取非线性回归的方法对所得的曲线进行回归分析,得出和实际最为接近的电气设备易损性分析曲线。
四、结语
按照统计分析方法对电气设备的易损性进行分析,并得出相应的易损性曲线,能够得出电气设备在各种地震烈度下更加准确的损坏概率值,为整个电力系统的抗震性能分析提供依据和参考,同时还能对电气设备的抗震性能设计、设备加固以及震后维修等工作提供数据支持,促进电力系统的抗震性能进一步发展。
参考文献:
[1]朱祝兵,卢智成,程永锋,鲁先龙,黄宝莹,李圣.互连高压电气设备抗震设计技术规程详解[J].智能电网.2015(10).
[2]拾峰,周安清.高烈度震区输电塔的地震响应研究[J].电力安全技术.2015(09).
[3]贺海磊,郭剑波,谢强.电气设备的地震灾害易损性分析[J].电网技术.2011(04).
关键词:电气设备;地震灾害;易损性
中图分类号:TM727 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)007-000-01
一、前言
我国很多地区属于地震多发区,在2008年5月12日,我国四川省汶川县的地震灾害等级达到8.0级,相邻的很多省份都出现了震感。地震对于电网设备造成了极大的损害,一些设备受到毁灭性的破坏,部分发电机组无法运行,很多用户不能正常用电。在此之后的几年间,我国又相继发生了多起地震灾害,例如2013年1月30日青海省玉树藏族自治州发生5.1级地震、2013年7月20日四川省雅安市发生7.0级地震、2014年2月12日新疆维吾尔自治区和田地区发生7.3级地震等,这些地震灾害都在不同程度对我国的电网设备造成极大的破坏,严重影响人们正常的生产、生活,给社会带来极大的经济损失。所以,分析探索地震灾害发生时电气设备受到的影响,同时按照研究数据不断提升电气设备的抗震能力,是现阶段我们必须解决的问题。
二、电气设备易损性分析方法
所谓的易损性指的是可以导致灾害发生的事件的敏感度,我们也可以将其称为脆弱性。如果某一系统自身的易损性大,那么其受到灾害事件的不利影响也将越大。仅仅在地震灾害的范围内分析,电气设备的易损性就是指不同地震强度破坏的情况下,电气设备受到一定程度损害所出现的概率大小。对于电气设备的易损性分析,我们通常采用统计分析方法、计算分析方法以及实验-理论分析方法等三种分析方法。
采用地震灾害统计分析方法,是在依据现实的信息数据,统计不同的电气设备在不同的地震等级中受到的损害程度,形成并建立地震等级和电气设备损害概率之间的数学关系,最后总结出电气设备的易损性分析模型或者建立实用的易损性分析曲线。采用统计分析的方法,能够更加的符合宏观震害结果,能够更准确的运用到实际中,所以,在进行电气设备易损性分析的过程中,如果条件允许尽量采用此方法进行易损性分析。
计算分析方法能够依照非常可靠的理论公式得出地震力影响下电气设备构件能承受的最大应力,同时将所计算的最大应力和电气设备材料的极限应力进行对比,从而计算出电气设备受损的概率值。不过对于电力网络系统来说,由于包含的设备数目庞大,需要计算的构件数量也很多,同时部分电气设备构件的材料参数无从考究,所以,导致这种方法在实际应用中受到了一定的影响。
实验-理论分析方法来研究电力网络系统中不同种电气设备的抗震性能,确定电气设备的易损性曲线,这种方法相对也较为准确,不过所需要研究的电气设备数量庞大、种类繁多,要投入大量的人力、物力,并且需要很长的研究周期,所以此分析方法在实际应用中也存在一定的制约性。
三、电气设备易损性曲线绘制
整个电力系统的构成包含发电系统、输电网络系统以及配电系统等三部分。对于工程上的抗震研究通常讲重点放在发电厂、输电线网络以及变电站方面。我国的电厂数量要比变电站少很多,一般情况下一个地区只需一个或者几个电厂就能满足用电需求。在输电线路技术不断升级、改造的过程中,发电厂的位置选择限制性越来越小,所以,我们可以将电厂建设于没有地震活动的地区,这样就能很好的避免电厂受到地震灾害的影响。另一方面,我国电厂建设时对于抗震性能的标准要求要较变电站建设时的标准要求高出许多,电厂自身的抗震等级高得多,不易受到地震灾害的严重影响。所以,下面我们重点分析变电站以及输电线路在地震灾害中的易损性曲线绘制方法。
(1)要对所研究系统的基本信息数据有较为全面的了解与整理。
(2)把所研究区域发生地震时的烈度图与所研究的电力设施位置图融合在一起,使得两者统一在一个图形布局中。
(3)计算得出各个电气设备的最大峰值加速度(PGA)。
(4)把所计算得到的电气设备PGA进行排序,在大小顺序排完以后,依照电气设备所在区域的地震烈度,把整个图形划分为3个以上区域。
(5)由数学公式计算得出不同区间的最大峰值加速度加权平均值大小。
(6)分别对不同区间内电气设备的损害率进行计算。
(7)把以上所计算的PGA值和电气设备的损坏概率值全部标记到坐标系之中。
(8)采取非线性回归的方法对所得的曲线进行回归分析,得出和实际最为接近的电气设备易损性分析曲线。
四、结语
按照统计分析方法对电气设备的易损性进行分析,并得出相应的易损性曲线,能够得出电气设备在各种地震烈度下更加准确的损坏概率值,为整个电力系统的抗震性能分析提供依据和参考,同时还能对电气设备的抗震性能设计、设备加固以及震后维修等工作提供数据支持,促进电力系统的抗震性能进一步发展。
参考文献:
[1]朱祝兵,卢智成,程永锋,鲁先龙,黄宝莹,李圣.互连高压电气设备抗震设计技术规程详解[J].智能电网.2015(10).
[2]拾峰,周安清.高烈度震区输电塔的地震响应研究[J].电力安全技术.2015(09).
[3]贺海磊,郭剑波,谢强.电气设备的地震灾害易损性分析[J].电网技术.2011(04).