بررسی رفتار خطوط انتقال شرایط گذرا کلیدزنی صاعقه شبیه سازی متلب

تعداد صفحات 110 word

همراه با کد M-file شبیه سازی matlab فصل 5

مقدمه

گسترش شبکه انتقال انرژی افزایش روز افزون مصرف آن ،طرح احداث تجهیزاتی ظرفیت 5000-2000  مگاوات ایجاد می­کند همین علت ساخت تجهیزاتی قادر تحمل ولتاژ 12000-750 کیلو ولت میباشند مرسوم شده است. تامین ایزولاسیون کافی مطمئن هادی تحت ولتاژ خطوط انتقال انرژی تجهیزات فشار قوی نظیر ترانسفورماتورها ،یکی مسایل عمده سیستم قدرت می­باشد.ایزولاسیون تجهیزات باید نحوی باشد علاوه تحمل ولتاژ نامی ،قادر تحمل اضافه ولتاژهای ایجاد شده شبکه باشد.

یکی انواع مهم اضافه ولتاژ ناشی امواج ضربه است. سرعتی نزدیک سرعت نور طول هادی­ها منتشر می­گردند ،در طی انتشار خود داخل خطوط ترانسفورماتورها تغییر شکل می­دهند مشخصات امواج ضربه، سرعت افزایش دامنه آنها، فرکانس زمان پشتیبانی آن می­باشد اضافه ولتاژهای موجی طریق دو منبع مختلف شبکه ظاهر می­شوند.

الف) اضافه ولتاژهای رعد وبرق: منبع ظهور این اضافه ولتاژ ،تخلیه جوی خطوط انتقال انرژی ،ایستگاه تجهیزات موجود شبکه بوده اضافه ولتاژهای رعد وبرق موسومند منبع ظهور این اضافه ولتاژها عامل خارج شبکه بوده اضافه ولتاژهای خارجی موسوم هستند.

ب) اضافه ولتاژهای داخلی: منبع ظهور این ولتازها قطع وصل کلیدها حالت گذاری حاصل آن  می­باشد. منبع ظهور این اضافه ولتازها عوامل داخلی شبکه نظیر کلیدها، ترانسفورماتورها ... می­باشد اضافه ولتاژهای داخلی مرسوم هستند. دلیل سرعت بالا افزایش کاهش امواج ضربه، استفاده رله­های الکترومکانیکی حفاظت سیستم­های قدرت امکان پذیر نمی­باشد باید قدرت عایقی تجهیزات نحوی انتخاب طراحی شود قادر تحمل این نوع امواج زمان ظهور آن باشد. خصوصیات این نوع امواج وجود طیف وسیعی فرکانسها آن می­باشد ما قادر استفاده تحلیل فوریه آن می­باشیم .

فهرست:

 فصل 1)  مقدمه ................................................................................................    1

 فصل2)  صاعقه اضافه ولتاژ ناشی آن خطوط انتقال .................................   6            

• فیزیک صاعقه وپارامترهای جریان ناشی آن  .................................   7     
  • فیزیک صاعقه ( Physics of lightning ) ..........................................   7
    • شاخه‌های پیشرونده مرحله‌ای صاعقه   ....................................................   7
      • مسیر برگشتی ( Return stroke )  ......................................................   9
        • شاخه پیشرونده تیری شکل ( Dart leader ) ..........................................    9
          • اختلاف پتانسیل بین ابر زمین انرژی موجود صاعقه .............................    11 
            • جریان ناشی اصابت صاعقه  ...........................................................   12
              • اثر ارتفاع جسم دامنه جریان ..........................................................   12 
                • شکل موج جریان .........................................................................   13
              • معادله ریاضی شکل موج ناشی صاعقه  ..............................................    14
            • طرح سیستم زمین برج انتقال ..................................................    15
              • نصب میله قائم زمین ..................................................................    15
              • استفاده میله‌های طویل .................................................................   16
              • اتصال زمین چندمیله‌ای ( میله‌های موازی ) .............................................    17
              • نصب میله افقی زمین .................................................................    19
              • زمین کردن صورت کانترپوز ..........................................................  20
            • تخلیه جوی الکتریکی خطوط انتقال ...........................................  23
              • تخلیة جوی الکتریکی هادیهای فاز ...................................................    23
              • تخلیه جوی سیمهای محافظ ............................................................  28
              • تخلیه جوی مستقیم بدنه برجها .........................................................  31
            • محاسبات اضافه ولتاژ خطوط انتقال اثر اصابت صاعقه .............. 32
              • محاسبه ولتاژ القایی اثر برخورد صاعقه اطراف خطوط انتقال .....................  32
              • محاسبات روی خط زمین شده ..................................................   34  
              • اثر زمین شدن یکی هادیهای خط انتقال .......................................    34

فصل 3) بررسی روشهای تعیین پارامترهای صاعقه  ...........................................   36

• بررسی روشهای تعیین پارامتر صاعقه ..................................................  37
  • روشهای کسب اطلاعات صاعقه ............................................................ 38
  • توزیع احتمال پارامترهای صاعقه ...........................................................   39
• پارامترهای جریان ضربه متقابل اول منفی .......................................... 41
  • پارامترهای جریان­های ضربه متقابل بعدی منفی .........................................  42
  • بر­خوردهای مثبت ........................................................................    43

 شکل موج نمونه جریان صاعقه ......................................................... 44

• • بار الکتریکی صاعقه ...................................................................... 46
  • سرعت ضربه متقابل ........................................................................    47

فصل 4) کلیدزنی مدل سازی شبکه انتقال بررسی اثرات آن................   51

• حالت گذرای ناشی کلید زنی ...........................................................    52

• شکل کلی ولتاژهای ضربه کلید زنی استاندارد  ..................................................     56
• مشخصه ولتاژ آزمایش موج کلید زنی  .....................................................     57 

فصل 5)  شبیه سازی خط انتقال شرایط کلیدزنی نرم افزار MATLAB .............     58  

فصل 6) شبیه­سازی مدلسازی حالت گذرای ولتاژ موج صاعقه روی دکل خط انتقال .........     74

• تخلیه جوی مستقیم بدنه برجها ....................................................... 75
  • محاسبات اضافه ولتاژ خطوط انتقال اثر اصابت صاعقه ...........................  78
    • محاسبات اضافه ولتاژ برج اثر برخورد مستقیم صاعقه ............................  79
      • محاسبة ولتاژ نقطه رأس برج ............................................  79
      • محاسبه ولتاژ روی کراس آرم .............................................      83
      • محاسبه ولتاژ روی زنجیر مقره .............................................      84
    • مدلسازی دکل ..................................................................................    85
      • مدل سیستم بررسی .................................................................     87
      • ارزیابی سه مدل مختلف دکل ...........................................................     90
        • مدل MULTISTORY .................................................     90
        • مدل ساده شده MULTISTORY .....................................     95
        • مدل ساده خط گسترده ....................................................     98

فصل 7)  نتیجه گیری   .................................................................................    102

منابع مراجع.............................................................................................     108