تعیین منحنی شکنندگی به روش احتمالاتی و قابلیت اطمینان برای تجهیزات منتخب پست های برق

شبکه برق به دلیل مصرف گسترده انرژی الکتریکی در بخش های مختلف صنعت، تجارت، خدمات و کشاورزی، در زمره یکی از مهمترین شریانهای حیاتی قرار دارد و باید در برابر حوادث غیر مترقبه از جمله زلزله از مقاومت و ایمنی کافی بر خوردار باشند. چه بسامشکلات مختلفی که ممکن است در اثر عملکرد ناقص و تخریب شبکه برق در مواقع اضطرار ، چه از دید اقتصادی و چه از نظر روانیبراییک جامعه ایجاد شود. اخیرا تجربیات تلخ مناطق زلزله زده در سطح جهانی و ملی، تصمیم گیران رده های مختلف مدیریتی را به سمت و سوی ارائه راهکارهای علمی در جهت مقابله و یا به حداقل رساندن آسیب های احتمالی سوق داده است. به طور کلی ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای از دو دیدگاه کمی و کیفی صورت می گیرد که در هر بخش از شبکه برق از جمله تولید، انتقال و توزیع قابل بحث می باشد. پست های فشار قوی به عنوان یکی از زیر مجموعه های شبکه برق، از جمله بخش های مهم و اولویت دار در بخش ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای شبکه برق می باشد. مطالعه عملکرد پستهای برق در طول زلزله های گذشته گواه نامطلوب بودن رفتار لرزه ای بسیاری از تجهیزات و اجزاء کلیدی پست های برق می باشد. در پژوهش حاضر و در بخش مقدمه، ضمن معرفی تاریخچه تولید برق در ایران و جهان، گزارش مختصری از اثرات اقتصادی زلزله بر شبکه برق آورده می شود. همچنین در بخش مرور ادبیات فنی، ضمن معرفی اهمیت مساله به بررسی و معرفی عملکرد لرزه ای تجهیزات پست های برق و تعیین مودهای خرابی و معرفی دلایل آسیب پذیری تجهیزات پست در زلزله های گذشته پرداخته می شود. مقایسه بین آیین نامه های موجود و نیز شرح مفصلی از ضوابط و الگوریتم های طراحی در آیین نامه های کشور های پیشرو در زمینه ارزیابی و طراحی لرزه ای تجهیزات پست صورت می پذیرد. در بخش چهارم به جزئیات مدلسازی و آنالیز تجهیزات پرداخته می شود. در این بخش به آنالیز اجزا محدود تجهیز انتخابی پرداخته می شود. در بخش پنجمبا استفاده از نتایج تحلیل های صورت گرفته اقدام به تهیه و استخراج منحنی های شکنندگی که هدف اصلی این پژوهش می باشد، پرداخته می شود. با توجه به عدم قطعیت های موجود در وقوع زلزله برای رسیدن به یک پیش بینی منطقی از رفتار لرزه ای تجهیزات، نیاز به انجام آنالیزهای مختلف با استفاده از رکوردهای ثبت شده می باشد که در جای خود بر افزایش هزینه های طراحی- چه از نظر زمان و چه از نظر اقتصادی- می انجامد. از طرفی با توجه به مشخصات دینامیکی متفاوت تجهیزات پستهای برق نمی توان از طیف آیین نامه 2800 استفاده نمود. لذا در بخش ششم و پس از انجام آنالیزهای مودال و با استفاده از فرکانس طبیعی هر تجهیز، مجموعه ای از امواج سینوسی به عنوان تحریک ورودی پیشنهاد می گردد تا به جای استفاده از شتابنگاشت های متفاوت جهت آنالیز های دینامیکی، از این امواج سینوسی استفاده نمود تا ضمن به حداقل رساندن هزینه های طراحی، مقادیر پاسخ سازه را به مقادیر واقعی نزدیک نمود.