ارزیابی عملکرد لرزه ای ترانسفورماتورهای الکتریکی جداسازی‌شده تحت تحریکات پالس گونه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار/دانشگاه تهران مرکزی

2 دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی، تهران، ایران.

چکیده

صدمات وارده به ترانسفورماتورهای الکتریکی در زمین لرزه‌های قدرتمند گذشته، منجر به خسارات اقتصادی غیرقابل جبران و شدیدی شده است. ارزیابی عملکرد لرزه‌ای با بررسی آسیب وارده به کارکرد مناسب ترانسفورماتور، همراه است. در مطالعه حاضر سازه‌های ترانسفورماتور جداسازی‌شده به منظور ارزیابی متغیرهایی که بر عملکرد لرزه‌ای و ویژگی‌های دینامیکی ترانسفورماتور تأثیر‌گذار می‌باشند، مدل‌سازی و مورد بررسی قرار گرفتند. براساس مبانی احتمالاتی و پارامترهای کلیدی تاثیرگذار بر عملکرد لرزه‌ای ترانسفورماتورها، قابلیت پذیرش عملکرد لرزه‌ای سازه‌های ترانسفورماتور الکتریکی جداسازی‌شده برای طیف وسیعی از پارامترها مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. جهت دستیابی به اهداف مورد نظر در این مطالعه، اثر حرکات پالس‌گونه نزدیک گسل در جهات افقی و قائم، ظرفیت جابجایی سیستم جداسازی لرزه‌ای، حالت‌های حدی بوشینگ‌های الکتریکی و جزئیات طراحی سیستم جداسازی بر عملکرد لرزه‌ای لحاظ گردیدند. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که سیستم‌های جداسازی لرزه‌ای سه‌‌بعدی در مقایسه با سیستم جداسازی لرزه‌ای افقی مؤثرتر عمل می‌نماید. عملکرد لرزه‌ای سیستم‌های جداسازی لرزه‌ای سه‌‌بعدی به ازای تمامی‌ پارامترهای مورد مطالعه، بهبود یافته و احتمال شکست به حداقل تقلیل خواهد یافت. هنگامی‌که حد شتاب عرضی بوشینگ معادل 2g لحاظ گردد، تفاوت عملکرد جداسازی لرزه‌ای افقی در مقایسه با حالت فاقد جداسازی‌شده قابل توجه نمی‌باشد. با این‌حال، زمانی که حد شتاب عرضی بوشنگ معادل با 1g باشد، عملکرد لرزه‌ای سیستم‌های مذکور به صورت ملموسی تفاوت خواهند داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the seismic performance of isolated electrical transformers under pulse-like excitations

نویسندگان [English]

  • Abbas Ghasemi 1
  • Mohammad Mahmoudi 2
  • Shahriar Tavousi Tafreshi 3
1 civil departement/ Engineering Faculty/ Central tehran Branch of Islamic Azad University/Tehran/Iran
2 Department of Civil Engineering, Faculty of Civil and Earth Resources Engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Department of Civil Engineering, Faculty of Civil and Earth Resources Engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Damage sustained of electrical transformers in past strong earthquakes led to irrecoverable and severe economic losses of them. The seismic performance evaluation is associated with the loss of proper functioning of the transformer. This study deals with modeling existing isolated electrical transformer structures to evaluate the effects of variables that may affect the seismic performance and dynamic characteristics. The results probabilistically determine the seismic performance acceptability of study isolated electrical transformer structures based on the impact of key structural response parameters on the seismic performance of the transformer. Analyses of systems for a wide range of parameters are performed. The effects of horizontal and vertical near-fault pulse-like ground motions, the displacement capacity of the seismic isolation system, limit states of electrical bushings, and details of the isolation system design are considered. Also, the probability of failure of the transformer under the near-fault excitations with pulse-like characteristics is investigated. The results of this study demonstrate that three-dimensional seismic isolation systems can improve the seismic performance for a wide range of parameters and can be further effective compared with only horizontal seismic isolation and offer the lowest probabilities of failure for all cases of transformer and isolation system parameters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electrical transformer
  • Three-dimensional isolation
  • Failure performance evaluation
  • near-fault pulse-like ground motions
  • Fragility Curves