شبيه‌سازي شبكه انتقال و فوق توزيع (KV 63 و 230) زنجان به منظور بهبود وضعيت برقگيرها

63kv-post

شبيه‌سازي شبكه انتقال و فوق توزيع (KV 63 و 230) زنجان به منظور بهبود وضعيت برقگيرها

ارائه دهندگان:مهندس شمسي كرمي,دكتر محمد رضا مشكوه الديني

چکیده:
اغلب مشاهه مي‌شود كه برقگيرهاي شبكه قدرت دچار خرابي گرديده و از مدار خارج و گاهي منفجر مي‌شوند و مي‌شكنند و يا خراب شده, شبكه را به زمين اتصال كوتاه ميدهند. ضروري است كه علت اين حوادث مورد بررسي دقيق قرار گيرد. روش مناسب جهت اين امر شبيه‌سازي شبكه و برقگيرها روي كامپيوتر و نيز مطالعه سوابق مربوط به خرابي برقگيرها و حالات گذراي اتفاق افتاده در شبكه قدرت است. در اين مقاله اطلاعات مربوط به شبكه برق زنجان و برقگيرها جمع‌آوري گرديده و روي كامپيوتر (به كمك نرم‌افزار ATP) شبيه‌سازي ميگردد. همچنين حوادث رخ داده در شبكه مورد تجزيه و تحليل قرارگرفته نتايج آن با نتايج حاصل از شبيه‌سازي مورد مقايسه قرار مي‌گيرد و نهايتاً دستورالعمل مناسبي جهت پيشگيري از اين حوادث ارائه خواهد گرديد.

مقدمه:
واژه گذار را ميتوان به دو گروه موج ضربه‌اي گذرا و موج نوساني گذرا تقسيم بندي نمود. اين گروهها شكل موج گذراي بك موج جريان يا ولتاژ را توصيف مي‌كنند. علت اصلي ايجاد پديده ضربه‌اي گذرا, صاعقه مي‌باشدكه فركانسي به غير از فركانس قدرت دارد و پلارينه آن تك جهته است. موج نوساني گذرا فركانسي به غير از فركانس قدرت داشته و پلاريته آن دو جهته است. اضافه ولتاژهاي گذرا در سيستم‌هاي الكتريكي به دو دليل كلي ايجاد مي‌گردند, كليد زني و صاعقه. اين اضافه ولتاژها مي‌توانند اثرات مخربي بر روي ايزولاسيون تجهيزات ايجاد نمايند, براي حفاظت تجهيزات در قبال انواع اضافه ولتاژها, ضروري است از ابزار مناسبي استفاده گردد. برقگيرها وسايلي هستند كه تجهيزات را با محدود كردم ولتاژ در مقابل اضافه ولتاژهاي گذرا محافظت مي‌كنند. براي حفاظت انواع سيستمهاي قدرت بايد از برقگيرهاي متناسب با ويژگيهاي حالات گذراي آن سيستم استفاده نمود.

اضافه ولتاژ در شبكه‌هاي قدرت

بطور كلي اصافه ولتاژها را مي‌توان به دو بخش گذرا و موقت تقسيم نمود:

  • 1- اضافه ولتاژهاي گذرا در شبكه‌هاي قدرت

اضافه ولتاژهاي گذرا مي‌تواند عوامل داخلي و يا خارجي داشته باشد. عوامل داخلي ناشي از رفتار سيستم قدرت بوده و به پارامترهاي آن بستگي دارد در حاليكه عوامل خارجي, از خارج بر سيستم قدرت اثر گذاشته منجر به بروز اضافه ولتاژ مي‌گردد.

اضافه ولتاژهاي كليدزني در اثر كليد زني عناصر ذخيره كننده انرژي از قبيل خازن و سلف ايجاد ميشود. كليد زني راكتور موازي, خازن و فيدر بي‌بار شده و برقدار كردن خط بدون بار از اين نوع مي‌باشند. صاعقه از جمله عوامل خارجي بوده و منجر به اضافه ولتاژ گذرا مي‌گردد.

 

  • 2- اضافه ولتاژهاي موقت

اضافه ولتاژهاي موقت با فركانس حدود فركانس قدرت اتفاق مي‌افتد و مدت بقاي آن در شبكه قدرت طولاني مي‌باشد. اين نوع اضافه ولتاژها بدليل تغذيه از منبع قدرت, استهلاك قابل توجهي نداشته و حذف آنها با عملكرد رله‌هاي حفاظتي و رفع عيب امكان پذير است.

پديده رزنانس و فرورزنانس, قطع ناگهاني بار و اتصال فاز- زمين از نوع اضافه ولتاژهاي موقت محسوب مي‌گردند.

 

ساختمان و خصوصيات برقگيرهاي غيرخطي

برقگيرهاي فشار قوي بين فاز و زمين وصل شده همزمان با ظهور ولتاژ موجي، جريان فاز- زمين را برقرار ساخته, همزمان با كاهش ولتاژ در مرحله دم موج, تا حدود ولتاژ اسمي فاز – زمين (ولتاژ لحظه‌اي) جريان برقرار شده از داخل برقگير قطع شده, برقگير همانند ستون مقره عمل مي‌نمايد. جريان فاز – زمين برقرار شده به شرح فوق, جريان موجي بوده , به عنوان جريان تخليه برقگير موسوم مي‌باشد. در پي انتقال بارهاي الكتريكي حاصل از ولتاژهاي موجي به زمين, به صورت جريان موجي برقگير, دامنه ولتاژ موجي در محل برقگير كاهش مي‌يابد. برقراري جريان تخليه و قطع به موقع آن, از داخل ستون برقگير, همزمان به ظهور ولتاژ موجي, توسط مقاومتهاي غيرخطي صورت مي‌پذيرد. مقاومتها در داخل محفظه با رعايت ايزولاسيون مطمئن فاز – زمين همانند ستون مقره نصب شده‌اند.

برقراري به موقع جريان موجي در برقگير همزمان با ظهور ولتاژ موجي و قطع جريان همزمان با كاهش دامنه ولتاژ موجي, با توجه به منحني ولت – آمپر مقاومتهاي غيرخطي , مطابق شكل 1 امكان‌پذير مي‌شود. در اين منحني تغييرات ولتاژ دو سر ستون مقاومتها بر حسب جريان برقرار شده در آنان رسم شده است.

Transient overvoltages

Switching overvoltages

Back flashover

Temporary overvoltages

 

متن کامل این مقاله را با فرمت pdf در 14 صفحه میتوانید از این لینک دانلود کنید

 

 


درباره نویسنده

مطالب مرتبط

1 نظر

  1. ‍پینگ بک: شبیه‌سازی شبکه انتقال و فوق توزیع (KV 63 و ۲۳۰) زنجان به منظور بهبود وضعیت برقگیرها | آی آموزش

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *