Повреждения объектов электросетевого хозяйства при землетрясениях
Повреждения объектов электросетевого хозяйства при землетрясениях

Повреждения объектов электросетевого хозяйства при землетрясениях

DOI: 10.37153/2618-9283-2022-1-50-63

Авторы:  

Калиберда Инна Васильевна
доктор технических наук, ФБУ «Научно-технический центр Энергобезопасность», Москва, Российская Федерация

Нефeдов Сергей Сергеевич

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



Рубрики:    Сейсмический риск и ущерб   
Ключевые слова: электросетевое хозяйство, линия электропередачи, трансформаторная подстанция, землетрясение, повреждаемость, сейсмостойкость
Аннотация:

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.

Используемая литература:

1.    Федеральный закон от 26 марта 2003 г. № 35-ФЗ «Об электроэнергетике».

2.    Обеспечение сейсмической безопасности энергетических объектов: Исследования, разработки, внедрение. Под. ред. А.Ф. Дьякова. М., НТФ «Энергопрогресс», 2002. – 168c.

3.    Клячко М.А. Землетрясение и мы. С-Пб, РИФ «Интеграф», 1999. - 233 с.

4.    Землетрясение в Нефтегорске 28 мая 1995 года. –

URL: https://ria.ru/20150528/1066415862.html

5.    Измитское землетрясение в Турции. –

URL: http://turkhistory.ru/izmitskoe_zemletryasenie.php.

6.    Ананьев А.Н., Казновский С.П., Казновский П.С., Лебедев В.И., Чеченов Х.Д. Сейсмическая безопасность атомных станций. М., Изд-во МГТУ, 2011. 230 c.

7.    Чтобы сети твердо «стояли на ногах» // Электроэнергия. Передача                            и распределение. 2016. №4 (37). C. 54-57.

8.    Беляев В.С., Демишин С.В., Хакунов В.Х. Сейсмостойость оборудования на одиночной опоре, частично заглубленной в грунт // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2015. №5. С. 36-43.

9.    Шишенин В., Бакин В., Павлов В. Внешнее механическое воздействие. Способы подтверждения стойкости электрооборудования // Новости электротехники. 2004. №2(26). - URL: http://news.elteh.ru/arh/2004/26/07_.php

10.              Нефедов С.С., Родин П.А. Анализ кинематики землетрясения на АЭС «Касивадзаки-Карива» // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2015. №2. С. 53-59.

11.     Распределительное устройство. –

URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Распределительное_устройство.

Возврат к списку