عنوان پایان‌نامه
مدلسازی دکل و سیستم زمین جهت بررسی تأثیر صاعقه بر روی خطوط هوایی انتقال
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 47673;کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1841;کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1840
- تاریخ دفاع
- ۰۹ اسفند ۱۳۸۹
- دانشجو
- سعید مهاجریامی
- استاد راهنما
- امیر عباس شایگانی اکمل
- چکیده
- پیش بینی اضافه ولتاژهای سیستم قدرت جهت انتخاب سطح عایقی مناسب برای تجهیزات قدرت یک امر ضروری است. اضافه ولتاژ صاعقه یکی از منابع عمده خطای تجهیزات در خطوط انتقال تا 400 کیلوولت است. تخلیه بواسطه اضافه ولتاژ صاعقه می تواند به دو بخش نرخ تخلیه برگشتی و تخلیه ناشی از خطای شیلدینگ تقسیم شود. با حضور سیم های گارد و برای خطوط انتقال فشار قوی، می توان ادعا کرد که بخش اصلی عملکرد صاعقه، خطای تخلیه برگشتی است و به همین علت در این پایان نامه تنها تخلیه برگشتی مطالعه شده است. زمانی که صاعقه به سیم گارد یا دکل برخورد می کند، تخلیه برگشتی می تواند روی دهد. تخلیه صاعقه، یک ولتاژ گذرا ایجاد می کند که در طول دکل سیر می کند و زمانی که به مقاومت پایه دکل می رسد، منعکس می شود و در بخش های مختلف با گذر زمان، ولتاژهای مختلفی ایجاد می شود. این ولتاژ حاصل انعکاس های چندباره موج سیار ولتاژ است. اگر این ولتاژها بیش از تحمل عایقی فاصله هوایی مقره شود، تخلیه برگشتی روی می دهد. در گذشته از آنجا که رفتار تصادفی صاعقه، عدم قطعیت های فراوانی وارد مطالعات می کرد، دقیق نبودن مدل های مورد استفاده برای خط انتقال، دکل های خط، مقاومت پایه دکل و مدل تخلیه برگشتی مقره های خط از دقت مطالعات نمی کاست؛ اما امروزه با استفاده از کامپیوترهای دیجیتال و توان محاسباتی بالای آن و استفاده از روش مونت کارلو می توان عدم قطعیت های ناشی از رفتار تصادفی صاعقه را حذف کرد و اکنون نیاز به مدل های دقیق برای بهتر کردن نتایج مطالعات داریم. در همین راستا در این پایان نامه تلاش شده است تا با بررسی تمام مدل های معرفی شده برای عناصر درگیر در مسئله، مدل هایی که بهتر رفتار فیزیکی این عناصر را مدل می کنند، انتخاب گردد. در این پایان نامه، تخلیه برگشتی با روش مونت کارلو، با استفاده از مدل های دقیق خطوط انتقال، دکل، سیستم زمین و مدل فیزیکی شکست در فاصله هوایی مقره در نرم افزار EMTP-RV، برای خطوط انتقال مختلف شبکه انتقال ایران مطالعه موردی شده است.
- Abstract
- The predication of the power system overvoltages is essential for the selection of dielectric strength of power equipments. Lightning overvoltage is one of the major sources of equipments failure in transmission lines up to 400KV. Flashover due to lightning overvoltage can be divided into the Backflashover rate (BFOR) and the shielding failure flashover rate (SFFOR); with presence of shield wires and for high voltage transmission lines, it can be claimed that BFOR is the main part of lightning performance and because of that this study has focused on Backflashover. Backflashover occurs when lightning stroke terminates on the overhead ground wire or tower. The lightning discharge makes a transient voltage that travels through tower and reflects to tower top from tower footing resistance. Voltages across tower crossarms are built up by these multiple reflections. If these voltages equal or exceed the insulator withstand capability, flashover occurs. In past, due to random nature of lightning, accurate models of transmission line components couldn’t increase the problem accuracy; but nowadays with introducing digital computers and specialized softwares, Monte Carlo method can be used to eliminate uncertainties introduced by lightning. Therefore, it’s possible to make lightning performance studies more accurate with more accurate models. In this thesis, with checking different models introduced in literature for different components, the best physical models are chosen and used. In this theiss, Backflashover has been studied with application of Monte Carlo method by using accurate models of transmission line, tower, grounding system and physical model of breakdown in insulator gap in EMTP-RV environment, for different transmission lines of Iranian power system, as a case study.
