علیرضا گرکانی نژاد

کشور ایران در کمربند لرزه خیز آلپ - هیمالیا با پتانسیل لرزه خیزی زیاد قرار گرفته است. ازاین رو شناسایی ریسک لرزه ای، برنامه ریزی کاهش اثرات و افزایش تاب آوری بسیار مهم می باشد. دراین بین شریان های حیاتی و به ویژه شبکه های برق نقش ویژه ای در تاب آوری جامعه دارند؛ لذا اولین گام در برنامه-ریزی مناسب جهت کاهش ریسک لرزه ای، مدیریت پس از سوانح و بازسازی مطالعه لرزه خیزی ساختگاه آنها می باشد. پست های فوق توزیع و انتقال برق یکی از مهم ترین تأسیسات شبکه برق رسانی به شمار می رود. در پست ها تجهیزات متفاوتی وجود دارد که ترانسفورماتور قدرت مهم ترین آنها می باشد. بااین وجود تجربه و مشاهدات زلزله های گذشته در داخل و یا خارج از کشور نشان از آسیب پذیری قابل توجه آن دارد. در این راستا هدف اصلی تحقیق حاضر بررسی و مطالعه رفتار لرزه ای ترانسفورماتورهای قدرت می باشد. مراحل انجام این تحقیق شامل تحلیل خطر ساختگاه، تحلیل دینامیکی ترانسفورماتورها و استخراج روابط شکنندگی و ارائه راهکار جهت افزایش عملکرد لرزه ای آنها می باشد. در ابتدا تحلیل خطر لرزه ای ساختگاه پست فوق توزیع شهاب کرمان انجام گردید. بدین منظور ابتدا وضعیت زمین ساختی منطقه در شعاع 250 کیلومتری از سایت مورد بررسی قرار گرفته است. پس از بررسی وضعیت لرزه زمین ساختی، گسل های مهم محدوده موردمطالعه و زلزله های تاریخی و اخیر و استفاده از روابط کاهندگی سازگار با منطقه طیف های منطقه موردمطالعه، سناریوهای غالب و رکوردهای مناسب استخراج گردید. در مرحله دوم تحلیل دینامیکی ترانسفورماتورهای قدرت در دو سطح kV230 و kV132 با استفاده از رکوردهای انتخابی انجام گرفت. همچنین جهت صحت سنجی مدل سازی فرکانس های بوشینگ ها با استفاده از آزمایش ضربه استخراج گردید و پاسخ ها با نتایج به دست آمده از مدل سازی عددی مقایسه گردید. شتاب و جابه جایی بوشینگ ها، اثر تورب زلزله، اثر وجود مخزن روغن و اثر کابل متصل به بوشینگ مورد بررسی قرار گرفت و در انتها منحنی های شکنندگی استخراج گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهد که اتصال بوشینگ به ترانسفورماتور عملکردی انعطاف پذیر داشته و همین امر باعث کاهش فرکانس غالب بوشینگ می شود. تغییر فرکانس غالب و کاهش آن، سبب افزایش قابل توجه نیروی وارده بر بوشینگ و در نتیجه آسیب پذیری آن را در زلزله ها به دنبال خواهد داشت. در انتها بر مبنای نتایج به دست آمده روش هایی برای بهبود رفتار لرزه ای ترانسفورماتورها با استفاده از سخت کردن اتصال بوشینگ به ترانسفورماتور و استفاده از جداسازهای لرزه ای ارائه گردید.