16902

16902

بازبست خودكار تكفاز تطبيقي در خطوط انتقال در حضور جبران‌سازهاي سلفي و خازني

كارشناسي ارشد

سيستم‌هاي قدرت

آذر ماه 1395

دكتر صادق جمالي

برق

چكيده آمار‌ها نشان داده‌اند كه 70 تا 90 درصد خطاهايي كه در خطوط هوايي رخ مي‌دهد‌، خطاهاي گذرا است و بيشتر آن‌ها از نوع تك‌فاز به زمين مي‌باشند. براي چنين خطاهايي امكان بازبست تك‌فاز موفقيت‌آميز در صورت بي‌برق كردن فاز خطا‌دار براي مدت زماني مناسب وجود دارد. در هنگام بازبست تك‌فاز خودكار خطوط انتقال مي‌توانند بيشتر از 50 درصد توان نامي خود را انتقال دهند بنابراين بازبست باعث بهبود قابليت اطمينان و پايداري گذراي سيستم مي‌شود. در اين گزارش ابتدا به بررسي مفهوم و تاريخچه‌ي بازبست خودكار تك‌فاز تطبيقي پرداخته مي‌شود. سپس نحوه مدل‌سازي سيستم قدرت مورد مطالعه بيان مي‌گردد. در ادامه روش مرجع اين پايان‌نامه ارائه، بررسي و تحليل مي‌گردد. نتايج اوليه پياده‌سازي روش مرجع موفقيت‌آميز نمي‌باشد و در ادامه براي دست‌يابي به نتايج صحيح تا حد ممكن تغييرات در روش مرجع اعمال شده است. با اين وجود نتايج صحيح كامل براي همه موارد مطالعاتي حاصل نشد. مشكلات روش مرجع شامل مناسب نبودن مقدار آستانه، نبود حاشيه مناسب جهت تعيين مقدار آستانه، متغير بودن فرضيات ثابت روش در شرايط سيستمي گوناگون، وابستگي نتايج به طول پنجره مشتق‌گيري، مناسب نبودن فركانس نمونه‌برداري و نبود منطق كلي براي هماهنگي بخش‌هاي مختلف الگوريتم، مي‌باشد. در ادامه دو الگوريتم براي تشخيص خاموشي قوس ثانويه‌ پيشنهاد شده است. روش اول براساس الگوي رفتار اندازه ولتاژ فاز خطادار اندازه‌گيري شده محلي مي‌باشد. در روش دوم الگوريتمي براساس مشتق اول اندازه ولتاژ فاز خطادار براي تعيين زمان خاموشي قوس ثانويه در خطاهاي گذرا ارائه شده است. اين روش‌ها به مقدار آستانه احتياجي ندارند و داراي عملكردي سريع مي‌باشند. الگوريتم‌هاي ارائه شده براي انواع پيكربندي خط انتقال شامل ترانسپوز شده و ترانسپوز نشده و سطوح مختلف جبرانسازي راكتيو موثر مي‌باشند. براي جلوگيري از عملكرد اشتباه الگوريتم مفهوم تاخير زماني شروع الگوريتم تعريف و به صورت تطبيقي محاسبه شده است. واژه‌هاي كليدي: بازبست خودكار تك‌فاز تطبيقي، خطوط انتقال، قوس ‌ثانويه، حفاظت سيستم قدرت، خطاهاي گذرا.

1395/12/17

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Statistics show that 80-90% of faults on transmission lines are of arcing (or transient) nature, which are mostly single phase to earth type. For such faults, by de-energising the faulted phase for the time enough the arcing to be cleared, a successful reclosing can be achieved. During a single phase auto-reclosing transmission lines can still pass more than 50% of their nominal power, hence improving the system reliability an​d transient stability. In the beginning of this dissertation concept an​d literature of the adaptive single phase auto-reclosing is explained. Then the details of modelling of the simulated power system is presented in chapter 3. In the following, the reference method of this dissertation is studied an​d analysed. The preliminary results of the reference method was not successful then in order to achieve accurate results, appropriate changes in the reference method has been applied. The main problems of the reference method can be summarized as follows. Inappropriate threshold levels, absence of appropriate margin to determine threshold level, variation of assumptions of reference method with power system condition changing, influence of length of deriving window on results, unsuitable sampling frequency an​d lack of superior logic to coordinate different parts of algorithm. In the fallowing the new algorithm to detect secondary arc extinction is presented. First algorithm presents a non-communication based method which using the behaviour pattern of the faulted phase voltage magnitude measured at the near end of the line. The second algorithm is based on first derivation of faulted phase voltage magnitude. These methods does not need a predefined threshold level an​d the algorithm uses low sampling frequency an​d is simple an​d fast. The algorithm can be applied on all transmission line configurations (transposed o​r untransposed) with different levels of reactive power compensation. To avoid the mal operation of the algorithms the concept of algorithm starting time is identified an​d calculated adaptively. Keywords: Adaptive single phase auto-reclosing,Transmision line Secondary arc, Power system protection, Transient fault