符一帆

摘要：本文介紹了現(xiàn)階段電氣設(shè)備地震災(zāi)害易損性分析的研究現(xiàn)狀，闡述了電氣設(shè)備易損性分析的方法，最后提出了利用統(tǒng)計分析方法建立電氣設(shè)備易損性曲線的具體步驟。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；地震災(zāi)害；易損性

中圖分類號：TM727 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）007-000-01

一、前言

我國很多地區(qū)屬于地震多發(fā)區(qū)，在2008年5月12日，我國四川省汶川縣的地震災(zāi)害等級達到8.0級，相鄰的很多省份都出現(xiàn)了震感。地震對于電網(wǎng)設(shè)備造成了極大的損害，一些設(shè)備受到毀滅性的破壞，部分發(fā)電機組無法運行，很多用戶不能正常用電。在此之后的幾年間，我國又相繼發(fā)生了多起地震災(zāi)害，例如2013年1月30日青海省玉樹藏族自治州發(fā)生5.1級地震、2013年7月20日四川省雅安市發(fā)生7.0級地震、2014年2月12日新疆維吾爾自治區(qū)和田地區(qū)發(fā)生7.3級地震等，這些地震災(zāi)害都在不同程度對我國的電網(wǎng)設(shè)備造成極大的破壞，嚴重影響人們正常的生產(chǎn)、生活，給社會帶來極大的經(jīng)濟損失。所以，分析探索地震災(zāi)害發(fā)生時電氣設(shè)備受到的影響，同時按照研究數(shù)據(jù)不斷提升電氣設(shè)備的抗震能力，是現(xiàn)階段我們必須解決的問題。

二、電氣設(shè)備易損性分析方法

所謂的易損性指的是可以導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生的事件的敏感度，我們也可以將其稱為脆弱性。如果某一系統(tǒng)自身的易損性大，那么其受到災(zāi)害事件的不利影響也將越大。僅僅在地震災(zāi)害的范圍內(nèi)分析，電氣設(shè)備的易損性就是指不同地震強度破壞的情況下，電氣設(shè)備受到一定程度損害所出現(xiàn)的概率大小。對于電氣設(shè)備的易損性分析，我們通常采用統(tǒng)計分析方法、計算分析方法以及實驗-理論分析方法等三種分析方法。

采用地震災(zāi)害統(tǒng)計分析方法，是在依據(jù)現(xiàn)實的信息數(shù)據(jù)，統(tǒng)計不同的電氣設(shè)備在不同的地震等級中受到的損害程度，形成并建立地震等級和電氣設(shè)備損害概率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，最后總結(jié)出電氣設(shè)備的易損性分析模型或者建立實用的易損性分析曲線。采用統(tǒng)計分析的方法，能夠更加的符合宏觀震害結(jié)果，能夠更準確的運用到實際中，所以，在進行電氣設(shè)備易損性分析的過程中，如果條件允許盡量采用此方法進行易損性分析。

計算分析方法能夠依照非常可靠的理論公式得出地震力影響下電氣設(shè)備構(gòu)件能承受的最大應(yīng)力，同時將所計算的最大應(yīng)力和電氣設(shè)備材料的極限應(yīng)力進行對比，從而計算出電氣設(shè)備受損的概率值。不過對于電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說，由于包含的設(shè)備數(shù)目龐大，需要計算的構(gòu)件數(shù)量也很多，同時部分電氣設(shè)備構(gòu)件的材料參數(shù)無從考究，所以，導(dǎo)致這種方法在實際應(yīng)用中受到了一定的影響。

實驗-理論分析方法來研究電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中不同種電氣設(shè)備的抗震性能，確定電氣設(shè)備的易損性曲線，這種方法相對也較為準確，不過所需要研究的電氣設(shè)備數(shù)量龐大、種類繁多，要投入大量的人力、物力，并且需要很長的研究周期，所以此分析方法在實際應(yīng)用中也存在一定的制約性。

三、電氣設(shè)備易損性曲線繪制

整個電力系統(tǒng)的構(gòu)成包含發(fā)電系統(tǒng)、輸電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及配電系統(tǒng)等三部分。對于工程上的抗震研究通常講重點放在發(fā)電廠、輸電線網(wǎng)絡(luò)以及變電站方面。我國的電廠數(shù)量要比變電站少很多，一般情況下一個地區(qū)只需一個或者幾個電廠就能滿足用電需求。在輸電線路技術(shù)不斷升級、改造的過程中，發(fā)電廠的位置選擇限制性越來越小，所以，我們可以將電廠建設(shè)于沒有地震活動的地區(qū)，這樣就能很好的避免電廠受到地震災(zāi)害的影響。另一方面，我國電廠建設(shè)時對于抗震性能的標準要求要較變電站建設(shè)時的標準要求高出許多，電廠自身的抗震等級高得多，不易受到地震災(zāi)害的嚴重影響。所以，下面我們重點分析變電站以及輸電線路在地震災(zāi)害中的易損性曲線繪制方法。

（1）要對所研究系統(tǒng)的基本信息數(shù)據(jù)有較為全面的了解與整理。

（2）把所研究區(qū)域發(fā)生地震時的烈度圖與所研究的電力設(shè)施位置圖融合在一起，使得兩者統(tǒng)一在一個圖形布局中。

（3）計算得出各個電氣設(shè)備的最大峰值加速度（PGA）。

（4）把所計算得到的電氣設(shè)備PGA進行排序，在大小順序排完以后，依照電氣設(shè)備所在區(qū)域的地震烈度，把整個圖形劃分為3個以上區(qū)域。

（5）由數(shù)學(xué)公式計算得出不同區(qū)間的最大峰值加速度加權(quán)平均值大小。

（6）分別對不同區(qū)間內(nèi)電氣設(shè)備的損害率進行計算。

（7）把以上所計算的PGA值和電氣設(shè)備的損壞概率值全部標記到坐標系之中。

（8）采取非線性回歸的方法對所得的曲線進行回歸分析，得出和實際最為接近的電氣設(shè)備易損性分析曲線。

四、結(jié)語

按照統(tǒng)計分析方法對電氣設(shè)備的易損性進行分析，并得出相應(yīng)的易損性曲線，能夠得出電氣設(shè)備在各種地震烈度下更加準確的損壞概率值，為整個電力系統(tǒng)的抗震性能分析提供依據(jù)和參考，同時還能對電氣設(shè)備的抗震性能設(shè)計、設(shè)備加固以及震后維修等工作提供數(shù)據(jù)支持，促進電力系統(tǒng)的抗震性能進一步發(fā)展。

參考文獻：

[1]朱祝兵，盧智成，程永鋒，魯先龍，黃寶瑩，李圣.互連高壓電氣設(shè)備抗震設(shè)計技術(shù)規(guī)程詳解[J].智能電網(wǎng).2015（10）.

[2]拾峰，周安清.高烈度震區(qū)輸電塔的地震響應(yīng)研究[J].電力安全技術(shù).2015（09）.

[3]賀海磊，郭劍波，謝強.電氣設(shè)備的地震災(zāi)害易損性分析[J].電網(wǎng)技術(shù).2011（04）.