25489

نظارت بر ولتاژ هاي ناشي از صاعقه در ترانسفورماتورها براساس بلوك مقسم ولتاژzno

كارشناسي ارشد

برق قدرت گرايش سيستم هاي قدرت

97-98

1400/7/20

دكتر احمد غلامي

فني و مهندسي

يكي از پديده‌هاي نامطلوب در خطوط انتقال و پست‌هاي فشار قوي، اضافه ولتاژ صاعقه مي‌باشد. صاعقه پديده‌اي تصادفي و غير قابل پيش‌بيني است و از به وجود آمدن آن در سيستم به طور كامل نمي‌توان پيشگيري كرد. اين اضافه ولتاژها كه در شبكه قدرت به وجود مي‌آيند، مشكل عمده طراحان ترانسفورماتور است. صاعقه به‌طور عمده بر روي خطوط هوايي تاثير گذاشته و اين تاثير به صورت امواج اضافه ولتاژ به سمت‌ پست‌هاي فشارقوي حركت مي‌كند، در محل پست با برخورد موج سيار به ترانسفورماتور،‌ دامنه آن تقويت شده و ممكن است از سطح عايقي طراحي شده ترانسفورماتور تجاوز نموده و موجب خسارت گردد. از طرف ديگر انتخاب سطح عايقي بالا براي ترانسفورماتور، هزينه سرمايه‌گذاري را زياد و حجم ترانسفورماتور را افزايش خواهد داد. بنابراين براي كاهش سطح عايقي و كم كردن هزينه‌ها، بايستي اضافه ولتاژهاي توليدي را كنترل كرد. برقگيرها به‌عنوان يك وسيله مؤثر در حفاظت تجهيزات در برابر اضافه ‌ولتاژهاي‌گذرا مورد استفاده قرار مي‌گيرند، اما بر اثر عواملي ممكن است عملكرد برقگيرها تغيير كند و اين تغييرات باعث افزايش نرخ شكست برقگير و در نتيجه افزايش نرخ شكست تجهيزات پست شود. در اين پژوهش نقش برقگير مقسم ولتاژ ZnO در حفاظت ترانسفورماتور با استفاده از نرم افزارهاي متلب و AMTP در سناريوهاي مختلف اصابت صاعقه بر خطوط و پست فشار قوي 63/230 كيلوولت و همچنين مكان‌هاي مختلف برقگير مورد بررسي قرار مي‌گيرد، باتوجه به نتايج به دست آمده مشاهده مي‌شود كه نصب برقگير در ورودي پست و نزديك ترانسفورماتور براي حفاظت در برابر اضافه ولتاژ صاعقه كافي مي‌باشد. در ادامه با اطلاعات به دست آمده از شبيه‌سازي و روش مونت‌كارلو، مكان بهينه برقگير مشخص شده كه باعث مي‌شود ولتاژ تيرها از مقدار 6 مگاولت به 180 كيلوولت در حالت ماكزيمم كاهش يابد و همچنين تاثير برقگير بر قابليت اطمينان پست مورد تحليل قرار مي‌گيرد، نتايج به دست آمده نشان مي‌هد كه برقگير مقسم ولتاژ قابليت اطمينان پست را افزايش مي‌دهد.

1400/08/16

Lightning overvoltages monitoring in transformers based on zno lightning arrester block voltage division

10/12/2022 12:00:00 AM

One of the undesirable phenomena in transmission lines and high pressure substations is lightning overvoltage. Lightning is a random and unpredictable phenomenon and its occurrence in the system can not be completely prevented. These overvoltages that occur in the power grid are a major problem for transformer designers. Lightning mainly affects the overhead lines and this effect moves in the form of overvoltage waves towards high pressure substations, At the substation, when the mobile wave hits the transformer, its amplitude is amplified and it may exceed the designed insulation level of the transformer and cause damage. On the other hand, choosing a high insulation level for the transformer will increase the investment cost and increase the volume of the transformer. Therefore, to reduce the insulation level and reduce costs, it is necessary to control the overvoltages produced. Surge arresters are used as an effective means of protecting equipment against transient overvoltages, But due to some factors, the performance of surge arresters may change and these changes will increase the failure rate of surge arresters and thus increase the failure rate of substation equipment. In this study, the role of ZnO voltage divider surge arrester in transformer protection using MATLAB and AMTP software in different scenarios of lightning strike on lines and high pressure substation of 230.63 kV as well as different surge arrester locations are investigated. According to the results, it is observed that the installation of surge arrester at the input of the substation and near the transformer is sufficient to protect against lightning overvoltage. In the following, with the information obtained from the simulation and Monte Carlo method, the optimal location of the surge arrester is determined, which reduces the voltage of the beams from 6 MV to 180 kV at maximum, and also the effect of the surge arrester on the reliability of the substation is analyzed. The results show that the surge arrester increases the reliability of the substation

ترانسفورماتور , اضافه ولتاژ , صاعقه , برقگير

transformer , overvoltage , lightning , surge arrester