220 kV氧化锌避雷器地震易损性分析

摘要

变电站中的避雷器在地震中易受破坏，对其进行抗震评估分析是必不可少的。为研究220 kV避雷器的抗震性能和地震易损性，建立了220 kV氧化锌避雷器-支架体系的精细化有限元模型。基于数值模拟，首先，对其进行地震响应分析，研究了避雷器的地震响应特点和抗震能力；其次，对避雷器进行了在地震动、电气设备结构和认知等多重不确定性下的地震易损性分析；最后，建立概率地震需求模型拟合得出避雷器的失效概率与地震峰值加速度的关系曲线，即易损性曲线。结果表明：在9度设防地震作用下，220 kV氧化锌避雷器抗震能力较强，失效概率仅为0.03;支架放大系数为1.915,大于现行规范中规定的最小取值1.2,说明在实际研究中应考虑支架的实际放大作用。在地震易损性分析中，该避雷器的抗震能力中值为0.79 g。随着所考虑的不确定因素的增加，当遭遇的地震强度低于设备的抗震能力中位值时，电气设备的失效概率增大，当遭遇的地震强度高于设备的抗震能力中位值时，失效概率则降低。说明在分析电气设备的地震易损性时，应考虑多重不确定性的影响。本文的研究为避雷器的抗震设计以及在不同地震强度下的失效概率提供了有益的参考和借鉴价值。

关键词

避雷器 / 有限元分析 / 地震易损性 / 概率地震需求模型 / 多重不确定性