13971

13971

تخمين عمر كابل هاي فشارقوي با تركيب تنش هاي الكتريكي و حرارتي، گذراهاي حرارتي و تغييرات دوره اي بار

كارشناسي ارشد

سيستم هاي قدرت

دي 1393

دي 1393

دكتر احمد غلامي

برق

چكيده كابل¬هاي قدرت زيرزميني، مهمترين تجهيز شبكه¬ي قدرت هستند كه به¬طور وسيعي در توزيع و انتقال انرژيِ الكتريكي استفاده مي¬شوند. تنش¬هاي الكتريكي، حرارتي و محيطي اعمال شده به اين كابل¬ها موجب تغيير خواص عمده¬ي مواد عايقي آنها مي¬شود و در نتيجهكاهش طول عمر كابل¬هاي قدرت را به¬همراه دارد. براي شركت¬هايي كه در توزيع و انتقال انرژي الكتريكي فعاليت مي¬كنند، ارزيابي طول عمر باقي¬مانده¬ و تعيين زمان جايگزينيِ تجهيزات شبكه¬ي قدرت، براي افزايش قابليت اعتماد شبكه، از اهميت ويژه¬اي برخوردار است. لذا در اين پژوهش، روشي براي ارزيابي عمر كابل-هاي فشارقويِ جريان متناوب، در شرايط بهره¬برداري آنها ارائه مي¬شودكه مبتني بر اين واقعيت است كه تنش¬هاي الكتريكي و حرارتي، معيارهاي اصلي پيرشدگي عايق كابل¬ها هستند. بخش¬هاي كاهش عمرِ مربوط به هر دوره¬ي اعمال تنش¬هاي الكتريكي و حرارتي، با استفاده از سه مدل عمر الكتروگرمايي، يعني مدل¬هاي ژوركوف، كراين و آرنيوس- توان منفي محاسبه مي¬شوند. گذراهاي حرارتيِ ناشي از تغييرات دوره¬اي جريان،كه خواص عايق را تحت تأثير قرار مي¬دهند، با مدل¬سازي مدار گرمايي دوحلقه¬اي CIGREبه¬دست مي¬آيد. اين روش، براي يك كابل فشارقويِ جريان متناوب نوعي با استفاده از برنامه¬ي MATLABاجرا مي¬شود. نتايج نشان مي¬دهند كه طول عمر كابل، به بارهاي دوره¬اي، گذراهاي حرارتي و همزمانيِ تنش¬هاي الكتريكي و گرمايي بسيار حساس است. آسيب¬هاي وارده بر عايق كابل، با افزايش دوره¬هاي تنش اِعمالي به آن، به صورت تجمعي افزايش مي¬يابند. تجمع آسيب¬ها تا فرارسيدن زمان وقوع خطا، با استفاده از مدل¬هاي آسيب تجمعي زيادي بررسي شده است. در اين پژوهش، برخي از مدل¬هاي آسيب تجمعي معرفي شده و تجمع بخش¬هاي كاهش عمر، در سراسر اعمال دوره¬هاي بار، با استفاده از مدل¬هاي آسيب تجمعي ماينر و ماركو-استاركي محاسبه شدهو مشاهده مي¬شود كه مدل آسيب تجمعي، تأثير قابل توجهي بر نتايج طول عمر كابل¬هاي فشارقوي مي¬گذارد. واژه‌هاي كليدي: قوانين آسيب تجمعي، اثرات تنش الكتروگرمايي، اعوجاجات هارمونيكي، ارزيابي طول عمر، پيرشدگي كابل¬هاي قدرت.