고장수목을 이용한 변전소의 지진취약도 분석
Seismic Fragility Analysis of Substation Systems by Using the Fault Tree Method
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초록
본 연구에서는 변전소 시스템의 지진취약도 분석을 수행하여 변전소에 대한 지진취약도 함수를 제시하였다. 변전소는 여러 개의 설비와 구조물이 복합적으로 구성되어 있는 시스템이므로 각 설비에 대한 지진취약도 분석을 수행하여 이를 바탕으로 고장수목을 작성하여 변전소 전체의 파괴확률을 산정함으로써 변전소에 대한 지진취약도 평가를 수행하였다. 이를 위하여 국내 변전소의 현황을 파악하여 지진피해추정을 위한 변전소의 분류형식을 결정하였으며, 결정된 대표변전소 형식에 대한 평가대상 기기를 선정하였다. 대표 변전소 형식으로는 765kV, 345kV, 154kV 변전소의 GIS형 변전소로 결정하였다. 각 변전소의 취약도 검토대상 기기로는 변압기와 절연애자를 선택하였다. 각 변전소의 변압기와 절연애자의 파괴모드와 파괴기준을 설정하여 지진취약도 곡선을 도출하였다. 최종적으로 변전소에 대한 고장수목을 이용하여 각 기기의 지진취약도 곡선으로부터 변전소 전체의 파괴확률을 산정하여 정의된 손상상태별 변전소의 지진취약도 함수를 산정하였다.
Abstract
In this study, a seismic fragility analysis was performed for substation systems in Korea. To evaluate the seismic fragility function of the substation systems, a fragility analysis of the individual equipment and facilities of the substation systems was first performed, and then all systems were considered in the fragility analysis of the substation systems using a fault-tree method. For this research, the status of the substation systems in Korea was investigated for the classification of the substation systems. Following the classification of the substation systems, target equipment was selected based on previous damage records in earthquake hazards. The substation systems were classified as 765kV, 345kV, and 154kV systems. Transformer and bushing were chosen as target equipment. The failure modes and criteria for transformer and bushing were decided, and fragility analysis performed. Finally, the fragility functions of substation system were evaluated using the fault tree method according to damage status.
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