一种变电站主变压器地震危险性评估方法及系统技术方案

一种变电站主变压器地震危险性评估方法及系统，包括：基于预先制定的震损指标体系，将待评估的主变压器在不同震强下，根据不同性能水准要求进行实验；将得到的实验结果与在不同震强和性能水准要求下的安全临界值进行评判，得到的易损概率；基于所述易损概率评估所述主变压器的危险性。本发明专利技术将抗震水准分为三个指标，提出了每个指标对应的各抗震性能指标的范围，实现了在地震易发区域中，将主变压器的众多部件进行全面地、精确地危险性评估。

A Method and System for Seismic Risk Assessment of Substation Main Transformer

【技术实现步骤摘要】
一种变电站主变压器地震危险性评估方法及系统
本专利技术涉及变电站设计领域，具体涉及一种变电站主变压器地震危险性评估方法及系统。
技术介绍
针对存在地震，尤其是地震多发区域，电力系统受地震损毁现象比较严重。现代生活已经高度电气化的背景下，震后灾区通电已经成为通路之后最为紧迫的需求。主变压器是电网系统中电能转换的关键设备，分为升压、降压和变流等类型，此类设备结构负责，涉及到的部件众多，很多部件在地震中均易受到损害，造成主变压器的损毁。变压器由于复杂的结构和严格的测试要求，在变电站现场难以修复震损的变电站。而高电压等级变电站中，主变设备体积庞大，重量大，运输困难，在地震后的情况下更是难以将更换变压器运送至震损变电站。因此，对对主变压器受地震损害的可能性进行评估，对保证主变的抗震性能，减小主变震损具有重要的意义。另一方面，对于众多已经建成的变电站，需要采取结构加强措施或确定备品数量，对主变压器受地震损害的可能性进行评估，也是结构加强措施或确定备品数量的必要前提。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的缺少对主变压器受地震损害的可能性评估的问题，本专利技术提供了一种变电站主变压器地震危险性评估方法及系统。本专利技术提供的技术方案是：一种变电站主变压器地震危险性评估方法，包括：基于预先制定的震损指标体系，将待评估的主变压器在不同震强下，根据不同性能水准要求进行实验；将得到的实验结果与在不同震强和性能水准要求下的安全临界值进行评判，得到的易损概率；基于所述易损概率评估所述主变压器的危险性。优选的，所述震损指标体系，包括如下指标：主变压器本体倾覆、主变压器本体与周围设备撞击、高压管损坏、本体内部绕组结构损坏、外部散热系统损坏、变压器本体油箱或外部油枕密封性失效或结构损坏和主变压器测控装置损坏。优选的，所述性能水准，包括：当所述主变压器的电压等级为500kV以上或处于指定的安装区域内时，将所述主变压器的抗震性能指标设定为第一性能水准；当所述主变压器的电压等级为35kV以上且在500kV以下时，将所述主变压器的抗震性能指标设定为第二性能水准；当所述主变压器的电压等级为35kV以下时，将所述主变压器的抗震性能指标设定为第三性能水准。优选的，所述将得到的实验结果与在不同震强和性能水准要求下的安全临界值进行评判，得到的易损概率，包括：通过缩尺试验或数值模型分析法，分析所述主变压器本体倾覆、主变压器本体与周围设备撞击和高压管损坏的损坏程度，超过在各震强下，不同水准要求的安全临界值的易损概率；通过试验分析法，分析所述本体内部绕组结构损坏和外部散热系统损坏的损坏程度，超过在各震强下，不同水准要求的安全临界值的易损概率；通过专家评估法分析法，分析所述变压器本体油箱或外部油枕密封性失效或结构损坏程度和主变压器测控装置损坏程度，超过在各震强下，不同水准要求的安全临界值的易损概率。优选的，所述通过缩尺试验或数值模型分析法，分析所述主变压器本体倾覆、主变压器本体与周围设备撞击和高压管损坏的损坏程度，超过在各震强下，不同水准要求的安全临界值的易损概率，包括：在预先建立的缩尺物理模型或有限元模型中设置加速度等级，并根据预数量的地震历史记录，进行地震响应计算，得到地震输入加速度峰值和地震响应指标的函数关系；根据所述函数关系求解得到预设加速度峰值下，主变压器本体倾覆程度、主变压器本体与周围设备撞击损害程度和高压管损坏程度超过各震强下，不同水准要求的预设临界值的易损概率。优选的，所述通过试验分析法，分析所述本体内部绕组结构损坏和外部散热系统损坏的损坏程度，超过在各震强下，不同水准要求的安全临界值的易损概率，包括：根据预先获取的试验地震记录，在不同等级的地震工况下进行模拟试验，得到试验结果；根据所述试验结果得到地震加速度峰值和地震响应指标的拟合函数，并求解所述拟合函数的概率检验参数，基于所述概率检验参数得到所述本体内部绕组结构损坏程度和外部散热系统损坏程度超过在各震强下，不同水准要求的预设临界值的易损概率。优选的，所述基于所述易损概率评估所述主变压器的危险性，包括：根据所述易损概率和预先设置的震损指标体系权重值，评估所述主变压器的危险值；根据所述危险值评估所述主变压器的危险性，若所述危险值大于等于预设的各震强和性能水准的危险临界值，则地震危险性评估为危险；否则，为安全。优选的，所述根据所述易损概率和预先设置的震损指标体系权重值，评估所述主变压器的危险值，如下式所示：式中，ptij为当t级震强时，第i性能水准下，第j种震损指标体系超过安全临界值的概率，fj为第j种权重，其中i＝1···3；j＝1,2···J；t＝表示震强,取值为6,7,8或9；J为指标数量。一种变电站主变压器地震危险性评估系统，所述系统，包括：实验模块：基于预先制定的震损指标体系，将待评估的主变压器在不同震强下，根据不同性能水准要求进行实验；概率获取模块：将得到的实验结果与在不同震强和性能水准要求下的安全临界值进行评判，得到的易损概率；评估模块：基于所述易损概率评估所述主变压器的危险性。优选的，所述实验模块通过如下震损指标体系进行实验：主变压器本体倾覆、主变压器本体与周围设备撞击、高压管损坏、本体内部绕组结构损坏、外部散热系统损坏、变压器本体油箱或外部油枕密封性失效或结构损坏和主变压器测控装置损坏。优选的，所述实验模块通过如下性能水准进行实验，包括：第一性能水准：当所述主变压器的电压等级为500kV以上或处于指定的安装区域内时，将所述主变压器的抗震性能指标；第二性能水准：当所述主变压器的电压等级为35kV以上且在500kV以下时，将所述主变压器的抗震性能指标；第三性能水准：当所述主变压器的电压等级为35kV以下时，将所述主变压器的抗震性能指标。优选的，所述概率获取模块，包括：缩尺实验或数值模型分析子模块：通过缩尺试验或数值模型分析法，分析所述主变压器本体倾覆、主变压器本体与周围设备撞击和高压管损坏的损坏程度，超过在各震强下，不同水准要求的安全临界值的易损概率；试验分析子模块：通过试验分析法，分析所述本体内部绕组结构损坏和外部散热系统损坏的损坏程度，超过在各震强下，不同水准要求的安全临界值的易损概率；专家评估子模块：通过专家评估法分析法，分析所述变压器本体油箱或外部油枕密封性失效或结构损坏程度和主变压器测控装置损坏程度，超过在各震强下，不同水准要求的安全临界值的易损概率。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种变电站主变压器地震危险性评估方法，包括：基于预先制定的震损指标体系，将待评估的主变压器在不同震强下，根据不同性能水准要求进行实验；将得到的实验结果与在不同震强和性能水准要求下的安全临界值进行评判，得到的易损概率；基于所述易损概率评估所述主变压器的危险性。本专利技术实现了在地震易发区域中，将主变压器的众多部件进行全面地危险性评估；通过将各抗震水准下的各部件抗震性能指标参数化，满足了主变压器在不同地域，不同性能要求下的安全性评估，实现了精准评估主变压器的抗震损能力和危险性。附图说明图1为本专利技术的变电站主变压器地震危险性评估方法流程图；图2为本专利技术的主变压器易损概率评判方法示意图。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合说明书附图和实例对本专利技术的内容做进一步的说明。实施例1：S1：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站主变压器地震危险性评估方法，其特征在于，包括：基于预先制定的震损指标体系，将待评估的主变压器在不同震强下，根据不同性能水准要求进行实验；将得到的实验结果与在不同震强和性能水准要求下的安全临界值进行评判，得到的易损概率；基于所述易损概率评估所述主变压器的危险性。

【技术特征摘要】
1.一种变电站主变压器地震危险性评估方法，其特征在于，包括：基于预先制定的震损指标体系，将待评估的主变压器在不同震强下，根据不同性能水准要求进行实验；将得到的实验结果与在不同震强和性能水准要求下的安全临界值进行评判，得到的易损概率；基于所述易损概率评估所述主变压器的危险性。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述震损指标体系，包括如下指标：主变压器本体倾覆、主变压器本体与周围设备撞击、高压管损坏、本体内部绕组结构损坏、外部散热系统损坏、变压器本体油箱或外部油枕密封性失效或结构损坏和主变压器测控装置损坏。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述性能水准，包括：当所述主变压器的电压等级为500kV以上或处于指定的安装区域内时，将所述主变压器的抗震性能指标设定为第一性能水准；当所述主变压器的电压等级为35kV以上且在500kV以下时，将所述主变压器的抗震性能指标设定为第二性能水准；当所述主变压器的电压等级为35kV以下时，将所述主变压器的抗震性能指标设定为第三性能水准。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将得到的实验结果与在不同震强和性能水准要求下的安全临界值进行评判，得到的易损概率，包括：通过缩尺试验或数值模型分析法，分析所述主变压器本体倾覆、主变压器本体与周围设备撞击和高压管损坏的损坏程度，超过在各震强下，不同水准要求的安全临界值的易损概率；通过试验分析法，分析所述本体内部绕组结构损坏和外部散热系统损坏的损坏程度，超过在各震强下，不同水准要求的安全临界值的易损概率；通过专家评估法分析法，分析所述变压器本体油箱或外部油枕密封性失效或结构损坏程度和主变压器测控装置损坏程度，超过在各震强下，不同水准要求的安全临界值的易损概率。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过缩尺试验或数值模型分析法，分析所述主变压器本体倾覆、主变压器本体与周围设备撞击和高压管损坏的损坏程度，超过在各震强下，不同水准要求的安全临界值的易损概率，包括：在预先建立的缩尺物理模型或有限元模型中设置加速度等级，并根据预数量的地震历史记录，进行地震响应计算，得到地震输入加速度峰值和地震响应指标的函数关系；根据所述函数关系求解得到预设加速度峰值下，主变压器本体倾覆程度、主变压器本体与周围设备撞击损害程度和高压管损坏程度超过各震强下，不同水准要求的预设临界值的易损概率。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过试验分析法，分析所述本体内部绕组结构损坏和外部散热系统损坏的损坏程度，超过在各震强下，不同水准要求的安全临界值的易损概率，包括：根据预先获取的试验地震记录，在不同等级的地震工况下进行模拟试验，得到试验结果；根据所述试验结果得到地震加速度峰值和地震响应指标的拟合函数，并求解所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：程永锋，李圣，卢智成，朱祝兵，刘振林，钟珉，刘海龙，王海波，张谦，林森，孙宇晗，朱照清，韩嵘，刘志清，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司，中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37