考虑结构-功能相关失效的变电站设备地震易损性评估

来源：振动与冲击杂志2025年第12期北京时间：

作者：文嘉意，朱雨祥，魏洋，李晓璇698

单位：1. 南京林业大学土木工程学院，南京210037；2.东南大学土木工程学院，南京210008

摘要：变电站开关设备是电力系统中的关键设施，传统地震易损性分析仅考虑设备的结构性失效，忽略了相关伴生的功能失效模式。为考虑结构-功能相关失效模式，基于优化选择的Copula函数生成模拟地震响应，建立了变电站开关设备易损性评估框架。以变电站800kV隔离开关为对象，通过试验数据建立仿真模型获取了原始地震响应样本，以此拟合边缘分布函数并构建Copula函数大量生成模拟响应数据，评估结构-功能联合失效概率。结果表明：此框架生成的模拟数据可有效反映原始样本的相关性；忽略功能失效模式对实际失效概率的低估最高可达50%；目前制造水平下，单独提高设备材料强度已难以显著改善设备的可靠性。基于本框架可有效确定设备强度与功能指标的设计容许值。<br>

关键词：变电站设备；功能失效；联合失效概率；Copula函数；抗震设计