Повреждения объектов электросетевого хозяйства при землетрясениях
Авторы:
Калиберда Инна Васильевна
доктор технических наук, ФБУ «Научно-технический
центр Энергобезопасность», Москва, Российская Федерация
Нефeдов Сергей Сергеевич
<p>
кандидат технических наук, председатель секции «Прочность и надежность строительных конструкций зданий и сооружений» Экспертного совета по аттестации программ для ЭВМ при Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору «Ростехнадзор». Москва, Российская Федерация
</p>
Рубрики: Сейсмический риск и ущерб
Ключевые слова: электросетевое хозяйство, линия электропередачи, трансформаторная подстанция, землетрясение, повреждаемость, сейсмостойкость
Анотация:
Электросетевое хозяйство (ЭСХ) является одной из систем жизнеобеспечения территорий. В зоне 7 и более баллов сейсмической шкалы MSK-64 находится примерно 30% объектов ЭСХ РФ. Имеющиеся данные свидетельствуют об уязвимости ЭСХ при землетрясениях. При этом объекты ЭСХ оказываются менее сейсмостойкими, чем объекты электрогенерации (электростанции), а оборудование ЭСХ - менее сейсмостойким, чем здания и сооружения, в которых оно установлено.
Цель работы – выработка рекомендаций по повышению сейсмостойкости основных объектов ЭСХ – линий электропередачи (ЛЭП) и трансформаторных подстанций (ТПС) – на основе анализа типичных сейсмических повреждений оборудования этих объектов.
Анализ показывает, что основными причинами сейсмических повреждений воздушных ЛЭП являются упругие колебания опор и их разнонаправленные взаимные движения, возникающие вследствие попадания опор в разные фазы сейсмической волны. Упругие колебания опор приводят к деформации уголков решётки под действием поперечной силы, разрушению фундаментных частей опор и обрывам заземляющих проводников. Вследствие разнонаправленных движений опор происходят динамические изменения тяжения проводов воздушных ЛЭП, обрывы проводов и разрывы кабелей кабельных ЛЭП.
Основным оборудованием ТП являются силовые трансформаторы, коммутационное оборудование и аппаратура релейной защиты и автоматики (РЗА). Сейсмические повреждения силовых трансформаторов, в основном, связаны с их смещением при землетрясениях. Вследствие смещений происходят рывки и повреждения электрических связей - гибких (провода) или жёстких (ошиновка), увеличение усилий, передаваемых на проходные изоляторы трансформатора (фарфор), следствием чего являются излом последних, короткие замыкания и пожары. Наблюдаются также деформации бака и маслопроводов трансформаторов, приводящие к утечке масла, образованию горючих газов в баке, коротким замыканиям, пожарам и взрывам. Основное повреждение коммутационных аппаратов при землетрясениях - разрушение электроизолирующих фарфоровых колонок, на которых установлены аппараты. Следствием этого оказывается падение коммутационных аппаратов. Повреждения РЗА связаны в основном с деформацией и опрокидыванием плохо закреплённых шкафов РЗА, а также с отказами и ложными срабатываниями недостаточно сейсмостойких контактных элементов.
На основе анализа типичных повреждений объектов ЭСХ разработаны рекомендации по повышению их сейсмостойкости.
Скачать pdf