عنوان پایان‌نامه
بررسی و بهبود عملکرد رله دیستانس برای حفاظت خطوط کوتاه
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-قدرت-سیستم ها فشارقوی الکتریکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 3025;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77147;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 3025;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77147
- تاریخ دفاع
- ۲۷ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- سامان نصیری
- استاد راهنما
- مجید صنایع پسند, مهدی داورپناه
- چکیده
- حفاظت مناسب خط انتقال نه تنها از منظر پیشگیری از آسیب به تجهیزات، بلکه از نظر حفاظت سیستم قدرت و جلوگیری از گسترش حادثه و ناپایداری شبکه اهمیت زیادی دارد. متداول ترین رله ی مورد استفاده برای این منظور، رله دیستانس می باشد که در کنار مزیت های بسیار، نقاط ضعفی در حفاظت از خطوط انتقال کوتاه از خود نشان می دهد. بنابراین تعیین کمترین طول خط انتقال که به ازای آن بتوان حفاظت با رله دیستانس را با قابلیت اطمینان بالا و بدون نیاز به افزایش هزینه برای سیستم حفاظتی انجام داد، اهمیت زیادی دارد. این مهم، در مراجع مختلف بر اساس شاخص هایی نظیر تاثیر هم پوشانی زون های حفاظتی در دو خط متوالی و قابلیت های رله بررسی شده است. در این پایان نامه تلاش می شود بعد از بیان دقیق مشکلات موجود در حفاظت خطوط انتقال کوتاه به کمک رله ی دیستانس، به بررسی روش های پیشنهاد شده در مراجع برای کاهش این مشکلات پرداخته شود. در ادامه با مدل سازی دقیق ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ در محیط نرم افزارهای شبیه سازی براساس نمونه ی واقعی مورد استفاده در شبکه قدرت ایران، تعریف مشخصی برای طول خط کوتاه در سطوح ولتاژ مختلف آورده می شود و سپس در هر سطح ولتاژ به کمک تعریف ارائه شده، با توجه به امکانات رایج موجود در پست های انتقال شبکه ایران، حداقل طول قابل حفاظت به کمک رله ی دیستانس محاسبه می شود. پس از آن با مدل سازی دقیق دکل های مورد استفاده در خطوط انتقال در نرم افزار EMTP، اثر سیم شیلد بر روی مقاومت محل خطا و امپدانس مشاهده شده توسط رله ی دیستانس در خطاهای تک فاز به زمین بررسی شده و حداقل طول قابل حفاظت به کمک رله ی دیستانس با توجه به این معیار نیز تعریف می شود. در نهایت بر اساس نتایج حاصل شده با ارائه ی الگوریتمی برای محاسبه ی مقاومت محل خطا در خطای تک فاز به زمین، عملکرد رله دیستانس در این نوع خطا بهبود داده می شود. واژه‌های کلیدی: خط انتقال کوتاه، رله¬ی دیستانس، SIR، مقاومت محل خطا، اشباع ترانسفورماتور جریان، حالت گذرای ترانسفورماتور ولتاژ، اثر سیم شیلد بر امپدانس مشاهده شده
- Abstract
- Besides preventing system Equipment from damages when fault occurs, Transmission Line Protection is important for protection of power system and preventing it from instability and black outs. Most common relay for this purpose is distance relay which has some weaknesses (among its various advantages) in protecting Short transmission lines. For this reason, determining the minimum length of transmission line that can be protected by distance relay with high security that doesn't impose more expenses for protection system, seems to be so important. This concept has been discussed in references in view point of distance relay zone overlaps and relay capability. In this thesis after listing distance relay disadvantages in short line protection and discussing the alternative protection schemes that has been suggested by some references for better short line protection, other criterions that weren’t discussed in references has been studied. For this purpose an exact model of current and voltage transformer base on a real sample that is used in Iran’s grid has been simulated and a specific definition for short line on different voltage level has been suggested based on this simulation model. By using this definition in each voltage level and considering common equipment in Iran’s grid transmission posts, the minimum length of transmission line that can be protected by distance relay in standard voltage levels without causing any expense increase for using CT and CVT with higher saturation knee point, has been calculated and compared by short line lengths that has been mentioned in Iran’s protection manual. After that by simulating common towers that is used in Iran’s transmission grid in EMTP software, the effect of shield wire on fault location impedance and impedance that is seen by distance relay in single phase faults has been studied and minimum length of line that can be protected by distance relay base on this criterion has been calculated. In the end base on electromagnetic equations and simulation results, an algorithm for calculating the fault location impedance in phase to ground faults for radial and ring feeders has been suggested so its effects can be draw off from calculated impedance by distance relay so the relay may have better function in phase to ground faults. Keywords: Short Transmission line, Distance Relay, CT saturation, SIR, Shield Wire
