22482

حفاظت ديستانس فيدرهاي تركيبي هوايي-كابلي در شبكه هاي توزيع با توليد پراكنده

كارشناسي ارشد

سيستم‌هاي قدرت

1399/3/26

دكتر صادق جمالي

برق

عملكرد مناسب رله‌هاي حفاظتي نقش حياتي در حفظ قابليت اطمينان و پايداري شبكه در سطح مطلوب دارد. از طرف ديگر تغيير ساختار و نحوه تغذيه بارهاي شبكه به دليل عوامل مختلف ازجمله استفاده تركيبي از خطوط هوايي و كابلي در مناطق با تراكم و ازدياد جمعيت بالا يا داراي محدوديت‌هاي زيست‌محيطي و نيز حضور واحدهاي توليد پراكنده، چاره‌ناپذير است. معمولاً حفاظت شبكه‌هاي توزيع به صورتي طراحي مي‌شوند كه شبكه تنها از يك‌سو تغذيه شود. اتصال منابع توليد پراكنده به شبكه‌هاي توزيع، دامنه و جهت جريان‌هاي اتصال كوتاه ديده‌شده توسط تجهيزات حفاظتي را تغيير مي‌دهند. اين تغييرات باعث عدم عملكرد صحيح رله‌هاي حفاظتي مي‌شوند. درنتيجه قابليت اطمينان شبكه كاهش مي‌يابد. با توجه به اينكه حفاظت اصلي خطوط توزيع را رله‌هاي اضافه جريان و فيوزها بر عهده دارند، بنابراين بعد از اتصال توليد پراكنده نيز، سعي بر اين است كه با توجه به تغيير جهت و سطح جريان اتصال كوتاه در شبكه، با تنظيم مجدد اين رله‌ها، حفاظت شبكه مجدداً به حالت عادي بازگردد؛ اما تنظيم مجدد اين رله‌ها با افزايش توان توليد پراكنده و پيچيده‌تر شدن شبكه كار بسيار دشواري خواهد بود. در اين پايان‌نامه روش‌هاي مختلفي جهت حفاظت خطوط تركيبي هوايي-كابلي با حضور منابع توليد پراكنده بررسي مي‌شوند و روش جديدي بر مبناي استفاده از حفاظت ديستانس، به‌عنوان جايگزين براي روش‌هاي حفاظت متداول مبتني بر جريان زياد ارائه مي‌گردد. كارايي روش حفاظت ديستانس در هر دو حالت شعاعي (حالت عادي) و حلقه براي فيدرهاي توزيع مورد بررسي قرارگرفته است. علاوه بر اين، واحدهاي توليد پراكنده از انواع مختلف، به فيدرها متصل شده‌اند تا اثر آن بر كارايي روش حفاظت بررسي شود. همچنين در اين پايان‌نامه جريان و ولتاژ القايي غلاف كابل در روش‌هاي مختلف زمين كردن غلاف كابل مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد و با بررسي نتايج شبيه‌سازي در شرايط عادي و در حين خطا، بهترين حالت براي زمين كردن غلاف كابل انتخاب مي‌گردد.

1399/07/21

Distance protection in mixed overhead-underground distribution feeders with distributed generation

6/16/2021 12:00:00 AM

The appropriate performance of protection relays plays an essential role in sustaining the reliability and stability of the network. On the other hand, changing the structure and power supply of system loads is inevitable due to various factors such as the combined use of overhead and cable lines in densely populated areas or with high environmental constraints and the presence of distributed generation units. The protection of distribution networks is usually designed so that the network is fed from one side entirely. Connecting distributed generation sources to distribution networks changes the range and direction of short-circuit currents seen by protection equipment. These changes cause the protection relays to malfunction. As a result, network reliability is reduced. Due to the fact that the main protection of distribution lines is provided by overcurrent relays and fuses, so after connecting the distributed generation, it is necessary to reconfigure these relays with regards to the direction and current level of the short circuit in the network and system protection returns to normal; However, it will be very challenging to reconfigure these relays In conditions of increasing the distributed generation potential and complicating the network. In this thesis, different methods for protection of mixed overhead-underground lines are examined with the presence of distributed generation resources and a new method based on the use of distance protection is presented an alternative to conventional overcurrent protection schemes. The efficiency of the distance protection method in both radial and loop modes for distribution feeders has been investigated. Furthermore, distributed generation units of different types are connected to feeders to test its effect on the efficiency of the protection scheme. Also in this thesis, the induction current and voltage of the cable sheath in different methods of grounding the cable sheath are evaluated by analyzing the simulation results under normal conditions and during the fault and the best method for grounding the cable sheath is selected.