تبلیغات
برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات. - انواع پدیده گذرا در سیستم های قدرت

برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

انواع پدیده گذرا در سیستم های قدرت
- اضافه ولتاژهای موقت : (Tran Siant) این اضافه ولتاژها دارای فركانس 50 هرتز و زمان سوارشدن این موج برروی موج اصلی حدود میلی ثانیه است. پس در این حالت چونكه مدت زمان این حالت گذرا بسیار زیاد می باشد از لحاظ انتخاب دستگاههای حفاظتی بسیار مهم می باشد. در طراحی كلیدهای قدرت وبرقگیر و خازن های برقگیر حالت Transiant به دلیل زمان زیادش مد نظر می باشد. برای بررسی بیشتر می توانیم بگوئیم كه این نوع پدیده از تخلیه الكتریكی جوی روی خطوط انتقال و قطع و وصلهای سریعی كه معمولا در شبكه ایجاد می گردد ناشی می شود. این حالتهای گذرا سرشتی كاملا الكتریكی دارند و تنها در خطوط انتقال سیستم های قدرت دیده می شوند. از نظر فیزیكی اختلالی از این نوع منجر به یك سری موج الكترومغناطیسی می شود كه با سرعتی نزدیك به سرعت نور در طول خطوط منتشر می شود و موجب افزایش دامنه امواج برگشتی در پایانه های خط می گردد. كه بعد از چند رفت و برگشت در طول خط در طی چند ثانیه به دلیل تلفات موجود در خطوط ، این امواج تضعیف می شوند و پس ازچند رفت و برگشت این امواج میرا می‌گردند یعنی از بین می روند. اندوكتانس بزرگ ترانسفورماتورها در اغلب مواقع به طور موثری مانع از ورود این اختلالات به سیم پیچهای ژنراتور می شود ولی برگشت این اختلالات موجب تولید موجهای با دامنه ولتاژ زیاد می شود ولی برگشت از این اختلالات موجب تولید موجهای با دامنه ولتاژ زیاد می شود كه قادر است عایق تجهیزات فشار قوی را لطمه بزند. بارهای الكتریكی گذرا می توانند از طریق برقگیرها به زمینه انتقال یابد. ولی اگر عایق تجهیزات یا خطوط آسیب ببینند این امواج گذرا منجر به حالتهای گذرای جدیدی از نوع كند می شوند. 2- اضافه ولتاژهای ناشی از كلید زنی (Fast Transiant) این اضافه ولتاژها ناشی از قطع ووصل كلیدها می باشد كه فركانسی در حدود 50 هرتز تا 20 كلیوهرتز می باشد كه مدت زمان اثر این امواج گذرای سریع در حدود میكروثانیه است. 3- اضافه ولتاژ های صاعقه (Fast Transiant) اضافه ولتاژهای تخلیه جوی دارای فركانس بالایی هستند این فركانس در حدود 10 كیلوهرتز تا 3 مگاهرتز می باشند و مدت زمان گذر این موج در حدود نانوثانیه است. 4-اضافه ولتاژهای مربوط به پست (Very Fast Transiant GIS) این اضافه ولتاژها مربوط به پستهای (SF6) می باشند و دارای فركانسی در حدود 100 كیلو هرتز تا 5 مگاهرتز و مدت زمان اثر این موج نانوثانیه می شود. دسته بندی حالتهای گذرا حالتهای گذرا را در قبل بر اساس فركانس و زمان اثر آنها برشمردیم حال به بررسی این پدیده‌ها و علل و بروز آنها و سرعت آنها می پردازیم. الف) حالتهای گذرا فوق سریع – ( پدیده موج) این نوع پدیده های گذرا از تخلیه الكتریكی جوی روی خطوط انتقال و قطع و وصل های سریع كه معمولا در شبكه ایجاد می گیرد ناشی می شود. این حالتهای گذرا سرشتی كاملا الكتریكی دارند و تنها در خطوط انتقال دیده می شوند. از نظر فیزیكی اختلال از این نوع منجر به یك موج الكترومغناطیسی می شود كه با سرعتی نزدیك به سرعت نور در طول خطوط منتشر می شود و موجب افزایش دامنه امواج برگشتی در پایانه های خط می گردد كه بعد از چند رفت و برگشت در طول خط در طی چند ثانیه به دلیل تلفات موجود در خطوط این امواج به صورتی تضعیف می شوند و پس از چند رفت و برگشت از بین می روند. این حالتهای گذرا باعث صدمه رساندن به عایقهای ترانسها و ژنراتورهای سنكرون و عایق خطوط و همچنین موتورهای سنكرون می گردند كه پس از صدمه رساندن به عایق ومقره ها باعث می گردند كه اتصال كوتاهی یا حالت گذرا خطایی در آن نقطه بوجود بیاید. كه در تست عایقی انواع مقاومت در مقابل اضافه ولتاژها و همچنین اتصال كوتاهها و صاعقه ها در آزمایشگاه فشار قوی این موارد مورد بررسی كافی قرار می گیرند كه برای جلوگیری و یا حتی عدم بروز جنین حالت گذرایی منجر به طراحی مقره ها و یا حتی منجر به طراحی فاصله هوایی مناسب و طراحی و ساخت عایقهایی كه قدرت تحمل ولتاژهای گذرا را داشته باشند و حتی در مواردی هم كه بتوانیم صدمه زدن ولتاژهای گذرا به تجهیزات جلوگیری كنیم. برقگیرهایی را با توجه به امواج گذرای آن طراحی می كنیم. كه برای محافظت از تجهیزاتی مثل ترانس و ژنراتور در كلیدهای قدرت آنها برقگیرهایی مناسب نصب می كنند تا بارهای الكتریكی گذرا از این طریق به زمین انتقال پیدا كند كه همانطور كه دیدیم این قسمت از حالتهای گذرا مبنایی برای انتخاب سطح عایق بندی و تجهیزات خط خواهد بود. ب) حالتهای گذرای نیمه سریع «‌پدیده اتصال كوتاه » تعداد زیادی اتصال كوتاه كه در خطوط انتقال بدون حفاظ روی می دهند ناشی از شكست الكتریكی عایقها براثر موجهای تولید شده می باشند. و یا خرابی در مقره ها و عواملی مثل باران و برف و یخ زدگی مقره ها و همچنین برخورد اجسام خارجی با خطوط و سایر عوامل مكانیكی دیگر باعث چنین پدیده ای می گردد. بدین منظور است كه در سیستم ما انواع و اقسام اتصال كوتاههای خطوط اتفاق می افتد كه به بررسی انواع اتصال كوتاهها می پردازیم. 1- اتصال كوتاه براثر برخورد سه فاز به یكدیگر بوجود می آید . اتصال سه فاز ممكن است مستقیما و با امپدانس صفرصورت گیرد و یا از طریق سه آمپدانس مساوی Zf بین هر فاز و نقطه صفر(زمین)‌بوقوع بپیوندد. 2- اتصال كوتاه دوفاز به همدیگر در این صورت باید دو وضعیت مورد بررسی قرار گیرد. در حالت اول دوفاز فقط به یكدیگر وصل می شوند. ودر حالت دوم دوفاز همزمان به زمین نیز متصل می گردند. 3- اتصال كوتاه یك فاز به زمین :در حالتی است كه فقط برای یك فاز حطا اتفاق بیافتد و دو فاز دیگر سالم هستند. 4- از هم گسیختگی و یا پارگی هادیهای خط انتقال اغلب اتصال كوتاهها در سیستم های قدرت بیش از 75% از نوع اتصال كوتاه یك فاز به زمین می باشد كه معمولا براثر شكست الكتریكی و ایجاد جرقه روی مقره ها پدید می آیند. احتمال وقوع اتصال كوتاه دوفاز نیز بیشتر از اتصال كوتاه متقارن می باشد. گرچه احتمال وقوع اتصال كوتاه متقارن بسیار كم ( حدود 5%) می باشد لیكن بسیاری از محاسبات كلاسیك سیستم ها نظیر انتخاب كلیدهای قدرت بررسی پایداری گذرا و حفاظت از سیستم های قدرت برمبنای جریانهای اتصال كوتاه متقارن بنا شده اند. ظرفیت انتقال قدرت یك خط انتقال براثر اتصال كوتاه متقارن به صفر می رسد در حالیكه در اتصال كوتاههای نامتقارن قسمتی از قدرت قبلی خط منتقل می گردد. علاوه بركاهش ظرفیت انتقال قدرت ، جریانهای زیاد اتصال كوتاه می تواند به وسائل و تجهیزات سیستم آسیب برساند و لذا محل های اتصال كوتاه شده در اسرع وقت باید از سیستم قدرت جدا شوند. بنابر این مطالعه سیستم قدرت در شرایط اتصال كوتاه برای حفاظت سیستم و تعیین مقادیر نامی كلیدهای قدرت در رله ها و وسایل حفاظتی و برق گیرها كاملا ضروری می باشد. بسیاری از اتصال كوتاهها موقتی بود و بخودی خود برطرف می گردند. بهمین منظور در عمل در بعضی نقاط سیستم از كلیدهای وصل مجدد استفاده می گردد. این كلیدها پس از وقوع اتصال كوتاه یك یا دوبار و یا بیشتر وصل می شوند تا از برطرف شدن اتصال كوتاه مطمئن شونداگر پس از یك ، دو یا چند باروصل مجدد هنوز اتصال كوتاه برقرار باشد كلید به طور دائمی بازخواهند ماند. زمان كلی عمل این كلیدها ممكن است تا یك ثانیه نیز بطول انجامد. اتصال كوتاه متقارن باعث می شود تا ظرفیت انتقال توان یك خط ب�� سرعت صفر برسد، اتصال كوتاههای دوفاز باهم و زمین تكفاز بازمین باعث از كارافتادن خط خواهد شد. اتصال كوتاههایی كه در سیستم روی می دهند نه تنها باعث قطع كامل شارژ انرژی ، باعث افزایش انرژی در بخشهایی از سیستم می شوند. بلكه دامنه خودآنها ممكن است به مراتب بیشتر از جریان نامی ژنراتورها و ترانسفورماتورهای سیستم باشد. كه تداوم شارژ چنین جریانهایی باعث بالارفتن دمای تجهیزات و آسیب رساندن به سیستم قدرت وتجهیزات و ژنراتورها می‌باشد. ج) حالتهای گذرای كند ( پایداری در شرایط گذرا) یك اتصال كوتاه باعث فروپاشی ولتاژهای باس سیستم است. با كاهش ناگهانی ولتاژهای ژنراتور توان خروجی آن بی آن نیز به سرعت كاهش می یابد. چون در لحظاتی پیش از آنكه كنترل كننده های مكانیكی توربین وارد عمل شوند. توان ورودی به ژنراتور ثابت میماند. در نتیجه هر كدام از ژنراتورها در معرض یك گشتاور شتاب دهنده واقع می شوند كه در صورت تداوم میتواند به خطرناك ترین حالتهای گذاری یك سیستم قدرت یعنی نوسانات مكانیكی روتور ماشین سنكرون منجر می شود (SSR) كه چنین اتفاقی باعث خاموشی بخشی از سیستم قدرت یا تمامی آن می‌شود.

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :