بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به تأثیرات حضور اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه و سایر اضافه ولتاژهای گذرا در شبکه میتواند باعث قطعی برق و خسارت بر تجهیزات شبکه ازجمله ترانسفورماتورهای هوایی ، مقره های فشارقوی ، برقگیر ها ی اکسید فلزی و هادیهای روکشدار گردد . در این پروژه به ارائه راهکارهای نوین جهت کاهش اثرات مخرب صاعقه و بهره بردای بهینه از شبکه و آنالیز برخورد صاعقه به خط پرداخته است .
مقدمه با توجه به تأثیرات حضور اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه در شبکه که میتواند باعث قطعی برق ، خسارت بر تجهیزات شبکه ازجمله ترانسفورماتورهای هوایی ، مقره های فشارقوی و برقگیر ها و هادیهای روکشدار گردد . در این پروژه به ارائه راهکار نوین جهت کاهش اثرات مخرب صاعقه و بهره بردای بهینه از شبکه و آنالیز برخورد صاعقه به خط پرداخته خواهد شد. لذا با توجه به سطح جرقه بحرانی 125 کیلوولت شبکه توزیع نیروی با نصب LLPD تا چه اندازه میتوان موجبات بهره بردرای با قابلیت اطمینان بالا و حفاظت مؤثر از تجهیزات شبکه توزیع را فراهم نمود . تهدیدات صاعقه برای خطوط هوایی ضربههای صاعقه که بخشی از صاعقه را تشکیل میدهند، میتوانند خرابیها برقگیر اکسید فلزی و ترانسفورماتور، شکستها ،
خروجیهای خط و خاموشی را به دلایل زیر موجب شوند:[9]
· جریانهای بالغبر هزاران آمپر
· ولتاژ بالای بالغبر میلیونها ولت
· فرکانسهای بالای مگاهرتزی
مشکلات صاعقه میتواند از طریق ضربههای مستقیم و غیرمستقیم صاعقه اتفاق بیافتد. صاعقه مستقیم هنگام برخورد ضربه مستقیم صاعقه به خط، موج ضربه صاعقه تقسیمشده و در دو طرف نقطه برخورد انتشار مییابد و موجب ایجاد جرقه سطحی بر روی مقره هایی که در مسیر آن قرار دارد میگردد، یک ضربه صاعقه 10 کیلو آمپر اضافه ولتاژ حدود 2000 کیلوولت تولید میکند.[2] این مقدار بهمراتب بیشتر از سطح عایقی خطوط هوایی توزیع است.
بدون هرگونه تجهیز حفاظت در برابر صاعقه، بیش از 99 درصد از همهٔ صاعقههای مستقیم موجب جرقه سطحی فاز به فاز خط توزیع، صرفنظر از سطح عایقی، فاصله هادی یا سیستم زمین میگردند[10] صاعقه غیرمستقیم امواج الکترومغناطیس صاعقهای از نقطه برخورد صاعقه به سمت دکلها انتشاریافته و منجر به امواجی از قبیل اضافه ولتاژ القائی ناشی از صاعقه میگردد. اضافه ولتاژ القایی ناشی از صاعقه غیرمستقیم منجر به جرقه سطحی میشود. در شکل 1 جرقه سطحی میتواند بر روی مقره ها دیده شود. اگرچه صاعقه به خط برخورد نکرده است.
جرقه سطحی از اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه
اضافه ولتاژ ناشی از ضربه صاعقه غیرمستقیم شامل جریانها و انرژیهای بسیار کمتری نسبت به امواج ضربه صاعقه مستقیم میباشند. اغلب اضافه ولتاژ القایی ناشی از صاعقه زیر 300 کیلوولت است. بهطور متوسط انتظار میرود این پدیده مسئول 60 تا 80 در صد از خروجی و خاموشی خطوط هوائی فشار متوسط ناشی از صاعقه است. در یک مطالعه که توسط شرکت استریمر انجامشده است28 [4] تا 69 درصد جرقه به دلیل اضافه ولتاژ القایی ناشی از صاعقه با توجه به سطح عایقی مقره در نقاط مختلف ثبتشده است.[5] با توجه به جدول 1 علاوه بر این ولتاژ جرقه بحرانی بالاتر برای مقره های خط، تعداد جرقه ناشی از ضربه غیرمستقیم را کمتر میکند[3]
