بخشی از مقاله
چکیده:
در این مقاله روشی جدید جهت کاهش زمان تداوم قوس ثانویه در خطوط انتقال دو مداره جبران شده با راکتور ارائه می شود که موجب وصل مجدد موفق تري شده و احتمال به خطر افتادن پایداري سیستم را پس از عمل بازبست کمتر می کند. در این روش، با استفاده از مدل هاي مناسب براي عناصر شبکه و پس از ساده سازي معادلات مربوطه، روابطی براي محاسبه جریان قوس ثانویه در سه حالت کلی خط انتقال دو مداره جبران شده با راکتور با نول ایزوله، خط انتقال دو مداره جبران شده با راکتور با نول مستقیما زمین شده و خط انتقال دو مداره جبران شده با راکتور با نول زمین شده توسط راکتور نوترال ارائه می شود. سرانجام با توجه به روابط به دست آمده، راهکاري جهت حذف جریان قوس ثانویه براي سه حالت کلی مذکور پیشنهاد می شود.
-1 مقدمه:
خطاهایی که بر روي خطوط انتقال فشار قوي رخ میدهند به دو دسته خطاهاي دائمی و گذرا تقسیم می شوند. خطاهاي دائمی عبارتند از خطاهایی که به علت بروز حادثه در خط موجب برقراري قوس شده و تغییراتی را در مشخصات خط و تجهیزات آن - مقره ها، پایه ها و ... - به وجود می آورند. از جمله می توان به شکستن مقره ها، افتادن دکل ها، کج شدن بازوها و ... اشاره کرد. در صورت وقوع این نوع خطاها، تا رفع نقص از خط و برگشت آن به حالت اول، بهرهبرداري مجدد از خط غیر ممکن می باشد.
در نقطه مقابل، خطاهایی که با ایجاد قوس الکتریکی و قطع موقتی خط، خود به خود رفع شده و قوس الکتریکی به وجود آمده خاموش می شود بدون این که در مشخصات خط و تجهیزات مربوطه اش هیچ تغییري پدید آید، خطاهاي گذرا نامیده می شوند. در این نوع خطاها، خط انتقال پس از عملکرد کلید قدرت و خاموش شدن قوس، خاصیت عایقی خود را باز می یابد و قابل بهره برداري می گردد. جریان قوس ثانویه براي سه حالت کلی که شامل خط انتقال دو مداره جبران شده با راکتور با نول ایزوله، خط انتقال دو مداره جبران شده با راکتور با نول مستقیما زمین شده و خط انتقال دو مداره جبران شده با راکتور با نول زمین شده توسط راکتور نوترال می باشند، پیشنهاد می شود.
-2 روش هاي موجود جهت کاهش زمان برقراري
قوس ثانویه در خطوط انتقال تک مداره
به منظور بهبود پایداري گذرا و افزایش قابلیت اطمینان سیستم، خطاي گذرا از طریق انجام بازبست تک فاز مرتفع می شود. همان طور که اشاره شد، در هنگام تشخیص خطاي گذرا، باید زمانی فرمان وصل مجدد به کلیدها داده شود که قوس ثانویه خاموش شده باشد. حال اگر بتوان به طریقی زمان خاموش شدن قوس ثانویه را کاهش داد، مشکلات پایداري سیستم نیز کمتر می شود. بدین منظور تاکنون چندین روش ارائه شده است.[8-2] این روش ها، براي جلوگیري از تدوام قوس ثانویه پس از برداشتن ولتاژ از خط، ارتباط خازنی و القایی بین فازهاي سالم و فاز معیوب را به حداقل مقدار ممکن کاهش می دهند.
-1-2 جابجایی فازها در طول خط
براي متعادل کردن و کاهش ظرفیت خازنی فازها نسبت به همدیگر می توان موقعیت هادي ها را در طول خط، به طور مشابه و هم به فاصله معین تغییر داد. هر چه قدر تعداد این فواصل معین بیشتر باشد ظرفیت خازنی فازها نسبت به یکدیگر کاهش بیشتري پیدا خواهد کرد. در نتیجه این روش با کاهش ظرفیت خازنی فازها نسبت به یکدیگر، باعث کاهش زمان تداوم قوس ثانویه به هنگام بروز خطاهاي گذرا می شود.
-2-2 نصب راکتور چهار بازویی در ابتدا و انتهاي خط
این روش تنها زمانی میتواند مفید باشد که قبلاً از طریق جابجایی فازها خاصیت خازنی خط متعادل شده باشد. اطلاق راکتور چهار بازویی بدین خاطر است که این راکتور داراي سه بازوي کاملاً مشابه به صورت ستاره براي متصل شدن به فازها و داراي یک بازوي چهارم براي اتصال نقطه نول به زمین میباشد. در واقع این بازوي چهارم میباشد که جریان قوس ثانویه را کاهش میدهد.[2]
-3-2 زمین کردن مستقیم فاز معیوب
در این روش، بالافاصله بعد از وقوع خطاي گذراي تک فاز به زمین، فاز معیوب به صورت مستقیم زمین می شود. در این صورت ولتاژ فاز معیوب صفر می شود و جریان قوس ثانویه به صورت مستقیم به زمین منتقل می شود و لذا قوس ثانویه سریعا خاموش می شود. شکل - 1 - شماي کلی روش مذکور را نشان می دهد. با توجه به شکل - 1 - ، ملاحظه می شود وقتی کلیدهاي زمین بسته می شوند، ولتاژهاي القایی از دو فاز سالم دو جریان مخالف در دو حلقه موجود جاري می کنند؛ که این امر موجب خاموش شدن قوس ثانویه می شود. کلیدهاي زمین تا لحظه اي که قوس ثانویه خاموش شود، بسته می مانند3]،.[4 پس از خاموش شدن قوس ثانویه این کلیدها باز می شوند. با باز شدن کلیدهاي زمین کننده، مجدداً کلیدهاي فاز معیوب وصل می گردند. این روش براي خطوط کوتاه که نیاز به جبران سازي ندارند، روشی مناسب است.[5]
