13329

13329

تعيين پارامترهاي بهينه مدل هاي مداري برق‌گير اكسيد فلزي و بررسي پاسخ آن ها در مقابل اضافه ولتاژهاي صاعقه

كارشناسي ارشد

برق - قدرت - حفاظت شبكه هاي برق

شهريور ماه 1393

شهريور ماه 1393

دكتر احمد غلامي

چكيده اضافه ولتاژهاي ايجاد شده در سيستم قدرت ناشي از عوامل مختلف اعم از صاعقه و كليد¬زني سبب ايجاد تنش بر روي تجهيزات مختلف سيستم قدرت و تخريب عايقي مي¬گردند. برق‌گيرها ازجمله عناصر مهم حفاظت سيستم¬هاي قدرت در مقابل اضافه ولتاژها مي¬باشند. كاربرد گسترده برق‌گيرهاي اكسيد فلزي و اهميت رفتار ديناميكي اين تجهيزات در تعيين محل مناسب برق‌گير و هماهنگي عايقي، لزوم استفاده از مدلي دقيق براي شبيه¬سازي اين رفتار ديناميكي ( وابسته به فركانس) را معين مي¬كند. تاكنون مدل¬هاي گوناگوني جهت شبيه¬سازي رفتار برق‌گير در برابر امواج سريع ارائه گرديده است. هر يك از اين مدل¬ها به دلايلي از قبيل كافي نبودن اطلاعات ارائه شده توسط سازنده، كاهش دقت مدل با تغيير زمان پيشاني موج يا دامنه موج جريان اعمالي و دقيق نبودن مدل براي برق‌گيرهاي مختلف، نتوانسته¬اند نياز¬هاي متخصصان و طراحان را جهت مطالعات حالت¬هاي گذراي سيستم قدرت به‌طور كامل برطرف نمايند. تعيين پارامترهاي بهينه مدار معادل برق‌گير و انتخاب مدلي با پارامترهاي بهبوديافته به‌طور حتم به تحقق اين موضوع مي¬انجامد. در اين تحقيق ضمن بررسي انواع مدل¬هاي مداري برق‌گيرهاي اكسيد فلزي و انتخاب مدل¬هاي برتر، يك مدل پيشنهادي ارائه‌شده است. سپس با اعمال الگوريتم بهينه‌سازي چندوجهي سرازيري پارامترهاي هر يك از مدل¬هاي مداري در نرم¬افزار MATLAB بهبوديافته است. در نهايت كارآمدي هر يك از مدل¬ها با پارامترهاي بهبوديافته در مقابل امواج صاعقه با استفاده از نرم¬افزار حالت¬هاي گذراي EMTP مورد بحث و بررسي قرار گرفته است. اين بررسي نشان مي¬دهد كه مدل برق‌گير با پارامترهاي بهبوديافته مي¬تواند بهترين پاسخ را در مطالعات مربوط به اضافه ولتاژهاي صاعقه و ديگر پديده‌هاي گذرا ارائه كند. ضمن اينكه بايستي مدل برق‌گير بر اساس سطح ولتاژ نامي، دامنه و فركانس موج جريان مورد بررسي در شبيه-سازي¬ها انتخاب گردد. در نهايت مدل¬ با پارامترهاي بهينه شده منجر به يك حفاظت مؤثر، كاهش هزينه‌هاي عملياتي و ديگر موضوعات مربوطه مي¬گردد. واژه‌هاي كليدي: اضافه ولتاژهاي صاعقه، برق‌گير اكسيد روي، مدل¬هاي مداري، پارامترهاي