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摘要：结合实际，以某变电站高压电气设备项目实例为研究对象，对变电站高压电气设备的易损性进行综合分析，同时根据电气设备易损性的情况，给出了相关的解决措施，希望通过本文的研究后，能够给相关工作人员提供一些参考，以保证变电站高压电气设备的正常运行，从而能够促进电力事业的发展。
关键词：变电站；高压电气；设备；易损性
0前言
变电站通常都安装在户外环境中，所以自然环境影响比较大，尤其是地震等严重自然灾害。在地质灾害发生之后，电力能源对于人们的正常生活以及安全性有着更大的影响，但是在地震发生之后会直接造成高压电器设备出现严重的损坏，其损伤严重程度与易损性存在直接的联系。因此，下面将从当前的高压电气设备的易损性进行分析，以某地震对于高压电气设备的损坏程度进行研究，总结出精确计算设备易损性的具体方法，希望可以发现解决该问题的主要方法。
0 引言
本文中主要是以某地震发生事件为案例进行分析，对于在整个系统中存在的121个110kV变电站与高压电气设备受到的损坏程度展开综合性分析，利用正态分布累积函数实施分析，采用这种方法可以深入的了解高压电气设备的损坏程度，并且能够精确的绘制出地震所造成的设备损性曲线，以了解设备的损坏程度，希望可以改善当前的电气供应市场环境。
1 地震变电站高压电气设备破坏资料
本次地震的发生给当地造成了极为严重的伤害，总计影响到该区域内的4个部分地区，（为了可以更加便捷的进行统计分析，以 A、B、C、D 作为代称），在这些地区中，共计分布着121个变电站，全部都为110kV 变电站。在地震发生之后，因为各个变电站与地震震源的间隔距离的不同而受到的损坏程度也是不同的，经过综合分析和发现，B地区的损坏程度最为严重，依次为C、A、D地区，各个地区的设备数量与损坏程度的参数详见下表1[1]。
表1 设备破坏程度
2 变电站内高压电气设备损坏程度统计分析方法
2.1 统计基础设计
在地震对于变电站产生严重影响之后，其中的高压电气设备会因为其不同的类型而导致所存在的损坏程度相差较大，这也表示每一种设备所存在的易损性不同，所以需要对于该方面进行统计和分析，在进行统计的过程中应该根据先进技术原理来进行。本次地震案例中，主要就是变电站内的变压器、电压互感器、避雷器、隔离开关、断路器等设备都存在一定的损坏性，除了变压器之外的设备全部都是磁柱组成结构，从实际情况观测可以发现，这种组成结构形式的设备容易产生严重的损坏情况，具体可以分为裂纹、断裂两种[2]。在设备经过地震作用之后出现裂纹还能够满足使用的需要，但是如果存在裂缝的问题就会导致其无法满足供电的需要，因此，在进行统计分析的过程中需要将损坏程度可以分为未破坏与完全破坏两种情况[3]。而对于变电站中主要是设备变压器来说，在经过地震作用之后，所表现出来的损坏形式比较多，比如油枕损坏、散热器损坏以及其他的结构部分损坏等，这也就能够说明变压器具备较高的易损性，但是主要就是表现为部件的损坏。从地震的发生资料中可以分析，在本次试验中的4个地区中，全部都存在有变压器主体损坏的情况，因此，在进行统计分析的过程中针对变压器主要就是进行部件损坏与部件未损坏来进行，而与其他设备的损坏判断不同的是，变压器在进行损坏程度判断中要按照未超过自身的20%且能够正常使用就表示其未损坏，反之则认定为损坏[4]。
2.2 破坏率统计方法
经过了地震影响之后，变电站内的很多高压电气设备都会存在有一定程度的损坏问题，但是经过整体的统计分析之后确定损坏率的数据。经过本次的地震数据分析可以确定，地震烈度为I，根据实际需要设备破坏率计算如下式1所示：R= n /N。式中 R 代表同类设备的破坏率；n 代表同类设备的破坏数量；N 为同类设备的总数量[5]。在上述数据的基础上，利用函数分析方法，进行分析同类设备破坏率的统计分析，从而可以获取地震烈度拟合曲线，该曲线也是当前的高压电气设备的易损曲线。
3 易损性计算结果
从上述的计算公式可以确定，本次地震中对于高压电气设备的易损曲线参数来进行计算确定，其最终的计算结果详见下表2。
从上表中的数据可以发现，本次实验中主要是分析的是变电站内电气设备易损性问题，这些设备中的破坏率均质与地震烈度拟合曲线指标为R2，保持在 0.965~0.987 范围内，从而可以确定回归曲线优度较高，最终所获取的技术参数详细如下。
（1）变压器。变压器受到了地震烈度为7级的地震影响之后，一般都会出现20%的损坏程度；而在遇到超过8级地震之后，通常都会达到损坏50%以上；在地震超过9级后，损坏为达到80%；地震超过了10级之后，损坏率会达到100%。
（2）其他设备。其他设备中在受到7级地震后，损坏率为4%左右；在受到8级以上地震作用后，会达到20%的损坏；在地震烈度超9级之后，损坏会超过40%；在地震烈度超过10级之后，损坏程度会达到60%。
（3）变压器离散现象。在不同地震烈度的作用之下，变压器的整体结构会出现了不同程度离散问题。经过上述计算公式可以确定，在受到6-7级的地震影响之下，有一定量的变压器存在有离散的情况，其基本上就能够判定为100%损坏。但是也有一些变压器出现了部分损坏的情况，所以经过概率统计分析并且结合拟合曲线之后确定，变压器是损坏率不超0% 。
4 结果讨论
经过上述的计算数据可以确定，在8级地震的作用之下，变压器会出现的严重的损坏情况，并且其在随后地震强度增加时，其损坏程度会愈加的严重，易损性会比较高。断路器部件在受到9级地震作用之下，其损坏发生率会最高，也最为严重，并且会伴随着地震强度的增加而逐渐的严重。隔离开关、避雷其与互感器等部分在受到了9级地震影响之后，其破坏盖度密度为最高，并且会随着地震强度的增加而发生更加严重的损坏。因此，变电站内的所有设备总，变压器设备的易损性最强，其他的设备都要相对较轻，所以在变压器的建设与日常维护过程中，应该适当的降低变压器的易损性，提升抗震水平，以满足电力供应安全性的需要，满足人们的日常生活用电需要。
5 结语
本文主要以某地震为案例展开分析，了解了地震发生之后变电站涉笔的易损程度，并且就此分析高压电气设备所发生的损坏状况。以该数据为基础来综合分析变电站内各种设备出现损坏的概率，综合分析其数据结果，可以得出最终结论，为设备技术的提升提供基础条件，积极的促进我国电力技术的发展和进步。
参考文献：
[1] 刘如山,舒荣星,熊明攀.变电站高压电气设备易损性研究[J]. 自然灾害学报. 2018(01)
[2] 刘如山,张中近,熊明攀,陈浩.基于设施易损性的变电站地震经济损失快速评估[J]. 应用基础与工程科学学报. 2017(03)
[3] 段国豪,罗雪莲,黄武超,姜佳欣,刘桂英.配电网理论线损的计算方法分析与仿真[J]. 数码设计. 2017(06)
[4] 李德祥,吕驰,陈薇冰,付家志,程乐峰,李石东,胡锡,李正佳. 基于多因素分析的配网线损改进方法研究[J].新型工业化. 2016(10)
[5] 张中近,刘如山,姜立新.基于损失统计的变电站地震经济损失评估方法[J]. 自然灾害学报. 2016(04)
论文作者:安梓鸣,王惠娟,刘明
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/21
标签：变电站论文; 设备论文; 变压器论文; 高压论文; 电气设备论文; 程度论文; 易损论文; 《防护工程》2019年第3期论文;