25523

حفاظت و مكان‌يابي خطا در خطوط تركيبي متشكل از خط هوايي و قسمت كابلي

كارشناسي ارشد

مهندسي برق قدرت گرايش سيستم‌هاي الكتريكي

1397

1400/3/19

دكتر سيد محمد شهرتاش

دانشكده برق

خطوط انتقال فشار قوي شامل خط هوايي به همراه يك يا چند قسمت كابل زيرزميني به عنوان خطوط تركيبي شناخته مي‌شوند. امروزه به دليل مخالفت نهاد‌هاي مردمي و محيط‌زيست با ساخت خطوط هوايي جديد به علت نگراني¬هاي اجتماعي و زيست¬محيطي، استفاده از كابل‌هاي زيرزميني و در نتيجه خطوط تركيبي افزايش يافته است. به دليل متفاوت بودن مشخصات الكتريكي خطوط هوايي و كابل‌هاي زيرزميني، سيستم‌هاي حفاظتي و مكان‌يابي خطا در امر حفاظت خطوط تركيبي دچار چالش شده‌اند. اغلب اتصال‌ كوتاه‌ها در خطوط هوايي موقت هستند و بازبست خودكار به صورت طبيعي اتصال كوتاه را برطرف كرده ولي اتصال كوتاه‌هاي رخ داده در كابل‌هاي زيرزميني عمدتا دائمي هستند و استفاده از كليد بازبست مي‌تواند آسيب وارد شده به كابل را بيشتر كند؛ بنابراين تشخيص اينكه خطا در كدام ناحيه رخ داده است،‌ بسيار مهم است. در اين پايان‌نامه روش جديدي براي حفاظت و تعيين مكان اتصال كوتاه در خطوط تركيبي ارائه شده است. اين روش مبتني بر اطلاعات سنكرون در پايانه‌هاي خط تركيبي مي‌باشد. روش پيشنهادي با استفاده از اطلاعات سنكرون از ابزار تبديل TT و گراديان ريخت‌شناسي رياضي براي استخراج ويژگي‌هاي سيگنال جريان بهره گرفته است. به طور كلي، اين روش تحت شرايط مختلف اتصال كوتاه نظير مقاومت اتصال كوتاه، مكان اتصال كوتاه، نوع اتصال كوتاه، زاويه اتصال كوتاه، ناحيه اتصال كوتاه، فركانس نمونه‌برداري و نوع اتصال زمين كابل مورد ارزيابي قرار گرفته است. در اين شبيه سازي‌ها نشان داده خواهد شد كه الگوريتم‌ بيان شده چندان به پارامتر‌هاي بررسي شده حساس نيست و داراي خطاي كم‌تر از 118/0 كيلومتر براي خطاهاي رخ داده در يك خط تركيبي به طول 5/41 كيلومتر است.

1400/08/22

Combined Scheme for Protection and Fault Location of Mixed/Hybrid Lines

6/9/2022 12:00:00 AM

High voltage transmission lines, including overhead lines and one or more sections of underground cable, are known as composite lines. Today, due to the opposition of popular and environmental institutions to the construction of new airlines due to social and environmental concerns, the use of underground cables and consequently hybrid lines have increased. Due to the different electrical characteristics of overhead lines and underground cables, protection and fault location systems have been challenged to protect composite lines. Most short circuits in airlines are temporary, and automatic shut-off naturally eliminates short circuits, but short circuits in underground cables are mostly permanent, and using a break switch can increase cable damage; Therefore, it is very important to identify in which area the error occurred. In this dissertation, a new method for the protection and location of short circuit in composite lines is presented. This method is based on synchronous information at composite line terminals. The proposed method uses synchronous information using the TT conversion tool and mathematical morphology gradient to extract the current signal properties. In general, this method has been evaluated under different short circuit conditions such as short circuit resistance, short circuit location, short circuit type, short circuit angle, short circuit area, sampling frequency, and cable ground connection type. In these simulations, it will be shown that the stated algorithm is not very sensitive to the studied parameters and has an error of less than 0.118 km for errors occurring in a combined line with a length of 41.5 km.

حفاظت اتصال كوتاه , مكان‌يابي اتصال كوتاه , خطوط تركيبي , امواج گذرا , تبديل TT , گراديان رياضي

Mixed transmission lines , Morphological Gradient , Fault location , Protection