الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۲۸
کد مقاله
ELC28
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
حالتهای گذرا در سیستمهای قدرت – فصل ۷ – حالات گذرای القای صاعقه
نام انگلیسی
Transients in Power Systems – Lightening Induced Transients
تعداد صفحه به فارسی
۳۱
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۴
کلمات کلیدی به فارسی
سیستمهای قدرت
کلمات کلیدی به انگلیسی
Power Systems
مرجع به فارسی
دانشگاه تکنولوژی دلفت ، هلند
مرجع به انگلیسی
Delft University of Technology, Netherlands
کشور
هلند
حالتهای گذرا در سیستمهای قدرت ۷ حالات گذرای القای صاعقه
فصل۷
حالات گذرای القای صاعقه
اورولتاژها در سیستم قدرت می‌توانند بواسطه جریانهای گذرا و همچنین بوسیله ولتاژهای گذرا، پس از سوئیچنگ در طی عملیات معمولی یا پس از قطع موارد خطا، بوجود آیند. این اورولتاژها بواسطه حالتهای سیستمی‌بوجود می‌آیند. همچنین اورولتاژهایی وجود دارند که از خارج از سیستم نشأت می‌گیرند، بواسطه تخلیه الکتریکی اتمسفری. بخشهای بزرگ سیستم قدرت بوسیله خطوط انتقال اورهدی شکل گرفته‌اند که به ایستگاه های بیرونی متصل شده اند. تنها در نواحی دارای تراکمی‌جمعیتی زیاد، انتقال ولتاژ بالا و توزیع آن بوسیله کابلهای ولتاژ بالا انجام می‌پذیرد، که بوسیله ایستگاه های عایق گازی (GIS) به هم مرتبط شده‌اند. به هنگامی‌که ما بدین نکته توجه می‌کنیم که به صورت میانگین هر هواپیمای تجاری و یا هر کیلومتر مربع از کشوری همانند هلند بوسیله صاعقه در سال مورد هجوم قرار می‌گیرد، این امر آشکار می‌گردد که سیستمهای قدرت ما می‌بایست در مقابل ضربات صاعقه محافظت شوند. برای آنالیز اور ولتاژهای القایی صاعقه، لازم است تا تفاوت بین موارد ذیل محرز شود:
ضربات ناشی از صاعقه در مجاورت خطوط انتقال ولتاژ بالا ، که خود به سیمهای برق برخورد نمی‌کنند.
ضربات مستقیم ناشی از صاعقه بر روی سیمهای خط باعث تزریق موج جریان بروی خط می‌شوند و
ضربات صاعقه بر روی دکلهای انتقال و یا بر روی سیمهای زمین
علاوه بر این، سیستم خورشیدی می‌تواند موجب قطع سیستم قدرت شود. تخریب سنگین سطح خورشیدی، که اصطلاحا به نام نقطه خورشیدی خوانده شده است، به تاریخ ۱۰ مارس ۱۹۸۹ موجب بروز قطع گسترده شبکه Hydro Quebec در کانادا در ۱۳ مارس گردید. جریانهای القایی ژئو مغناطیسی موجب ایجاد یک مولفه DC در جریان سیستم شده و بر این اساس مبدلهای قدرت به اشباع رسیدند. جریان سیستم دارای اعوجاج حاد یافته و جدای از موج زمین فرکانس قدرت، دارای هارمونی یا هماهنگی قوی تری شدند. هارمونی بالاتر موجب افزایش راکتانس آشکار ترانسفورماتورهای قدرت گردیده و بنابر این ترانسفورماتورها نیز خود توان واکنشی بیشتری را مصرف نمودند. بر این اساس، دمای ترانسفورماتورها بالا رفته و پس از مدت زمان مشخصی ، محافظ ترانسفورماتورها باعث خارج نمودن آنها از خط سرویس گردید.
حالتهای گذرا در سیستمهای قدرت ۷ حالات گذرای القای صاعقه
۱-۷ مکانیزم صاعقه
صاعقه اغلب در روزهای تابستان به هنگامی‌که دمای محیط بالا بوده و هوا مرطوب می‌باشد رخ می‌دهد. بواسطه تفاوت دمایی، هوای مرطوب، با توجه به دمای محیط پایین‌تر، به ارتقاع بالاتر دست می‌یابد. هوای سرد دارای آب کمتری در مقایسه با هوای گرم بوده و بر این اساس قطرات باران شکل می‌گیرد. قطرات باران دارای اندازه چندین میلیمتر بوده و بوسیله میدان مغناطیسی پلاریزه شده که این میدان بین بخش پایینی یونسفر و سطح زمین وجود دارد. قدرت این میدان اتمسفری در روزهای تابستان در مرتبه می‌باشد و در روزهای زمستان می‌تواند به ارزش دست یابد. حرکت عمودی قطرات باران و همچنین برش باد باعث جدا گشتگی قطرات باران به قطرات کوچک باردار منفی و قطرات بزرگتر باران با بار مثبت می‌شود هرچه که میزان قطرات باران در حال ریزش بزرگتر باشد، تحت شرایط جاذبه قرار گرفته و بر این اساس تشکیل یک دوش را می‌دهد. بار الکتریکی مثبت قطرات باران در یک دوش، از طریق اندازه گیری مشخص می‌گردد. اکثریت ابرهای رعدزا دارای بارالکتریکی منفی بوده و این پتانسیل را دارا می‌باشند که در حدود صدها مگاولت را به زمین وارد نمایند. ابرها تا فواصل بالایی سیر نموده و میانگین قدرت میدان آنها بسیار پایین تر از میانگین قدرت شکست هوا می‌باشد. در بین ابر رعد زا ، بار الکتریکی فضایی بوسیله جذب قطرات باران منفی شکل گرفته که خود باعث بوجود آمدن یک میدان الکتریسته قدرتمند محلی در مرتبه می‌گردد و بر این اساس باعث تسریع یونهای منفی دارای سرعت زیاد گردیده و بدین سان سرعت قابل توجهی را بدست می‌آورند. افت بین یونهای منفی تسریع شده و مولکوهای هوایی ، باعث بوجود آمدن یونهای منفی جدید گشته ، که خود تسریع گردیده و با مولکولهای هوا و یونهای منفی تازه نیز برخورد می‌کنند. بر این اساس یک نزول ناگهانی یا بهمن شکل پذیرفته و بارالکتریکی فضایی و میدان الکتریکی حاصله در یک مدت زمان کوتاه رشد می‌کنند. این میدان الکتریکی قدرتمند باعث آغاز تخلیه بارهای الکتریکی در داخل ابر گردیده و جریان منفی الکترونها به صورت یک جرقه میرا که به نام هدایت پله‌ای یا هدایت پیکانی معروف است شکل گرفته که در مراحل تقریبی ۳۰ متری جهش داشته و بر این اساس در حدود۱۰ میلی ثانیه به زمین می‌رسد. این هدایت پله‌ای کاملا نزدیک به سطح زمین رسیده ، و به کلیه هدایتهای مثبت رو به جلو دست یافته و تشکیل یک کانال اصلی را می‌دهد.
به واسطه رفتار تصادفی تجمع بار فضایی، هدایت پله‌ای نسبت به ساخت شاخه‌هایی در کانال اصلی اقدام می‌کند. کانال اصلی به صورت اولیه حامل یک جریان تخلیه الکتریکی چندین صد آمپر اقدام بوده، که دارای سرعت حدود می‌باشد. جریان تخلیه باعث گرم شدن کانال اصلی شده و تخلیه الکتریکی اصلی، ضربه معکوس، به صورت یک تخلیه مثبت بوده و سرعت سیر آن در حدود نصف سرعت نور بوده و بدینسان متوازن کننده تفاوت بار بین ابر صاعقه و زمین می‌باشد. جریان تخلیه می‌تواند به میزان یا بیشتر باشد و دمای پلاسما در کانال اصلی می‌تواند مقادیر به بزرگی را بدست آورد. فشار در کانال اصلی معمولا به میزان ۲۰ بار می‌باشد. بوجود آمدن ضربه معکوس بین ۵ و ۱۰ طول کشیده و بوسیله یک موج شوک که ما آن را به عنوان رعد تجربه می‌کنیم تکمیل می‌گردد. ضربه ناشی از صاعقه شامل چندین تخلیه بار الکتریکی خواهد بود، معمولا ۳ یا ۴ مورد، که با فواصل زمانی محقق می‌شود. چشم انسان این موضوع را به صورت یک فلش صاعقه مشاهده نموده و همچنین گوش ما صدای غرش رعد را می‌شنود. پس از هر مورد از تخلیه بارالکتریکی ،کانال پلاسما تا میزان گردیده و موجب می‌شود تا مقدار کافی یونیزاسیون برای بوجود آوردن یک کانال پلاسمای رسانای جدید برای تخلیه بعدی آماده گردد. در اکثریت موارد، یک بار رعد بصورت منفی می‌باشد ، اما ابرهای بارگیری شده مثبت نیز می‌توانند تشکیل گردند.
ضربات ابر به زمین می‌تواند به ایستگاههای برق، دکل های خط انتقال و خطوط انتقال بصورت مستقیم ضربه بزند، اما میزان قابل توجهی از تخلیه های اتمسفری بین ابرها روی می‌دهند. به هنگامی‌که ابرهای باردار در فراز هوا سیر می‌کنند بطور مثال، بر فراز یک خط انتقال ولتاژ بالا، آنها نسبت به القای بار تجمعی بروی سیمها اقدام خواهند نمود (به شکل ۱-۷ رجوع شود). به هنگامی‌که ضربه ناشی از صاعقه مساوی با تفاوت بار بین ابرها باشد، بار تجمعی نسبتا آهسته بر روی سیمها فورا برطرف می‌گردد. این امر منجر به بروز جریانات گذرا و اورولتاژها خواهد شد.
…
حالتهای گذرا در سیستمهای قدرت ۷ حالات گذرای القای صاعقه
۲-۷ شکل موج جریان صاعقه
جریانهای ناشی از صاعقه از نظر دامنه و شکل باهم متفاوت می‌باشند. اکثریت ضربات ناشی از صاعقه ابر به زمین بوده و از کیلوآمپر تا چندین ده کیلوآمپر متفاوت می‌باشند. ضربات بالای صدهزار آمپر به ندرت روی داده و بالاترین مقدار پیک گزارش شده جریان ضربه بازگشتی به میزان دویست هزار آمپر می‌باشد. شکل موج جریان و موج ولتاژ مرتبط بصورت تقریبا ناپایدار می‌باشد و برای هر ضربه می‌تواند متمایز باشد. به منظور تسهیل تست این موارد در آزمایشگاه و محاسبات مربوطه چه بوسیله دست و چه بوسیله کامپیوتر، شکل موج جریان ضربات معکوس یا بازگشتی بصورت استاندارد شده در می‌آیند. نسبت به استاندارد سازی چیزی که به نام شکل موج خوانده می‌شود اقدام نموده است ( شکل۲-۷). زمان افزایش بصورت زمانهای برابر وقفه زمانی بین ۳۰% و ۹۰% از مقدار پیک موج جریان تعریف شده است. ارزش دامنه به عنوان زمانی تعریف می‌گردد که طول می‌کشد تا افتهای موج تا ۵۰% ارزش پیک حاصل شود. به هنگامی‌که موج جریان در سیستم قدرت سیر می‌نماید، یک موج ولتاژ وابسته نیز حضور خواهد داشت. نسبت بین موج ولتاژ و موج جریان در مقطع خاص در سیستم به عنوان امپدانس ماهیتی در آن بخش خاص شبکه مد نظر می‌باشد.
…
حالتهای گذرا در سیستمهای قدرت ۷ حالات گذرای القای صاعقه
۳-۷ ضربه صاعقه مستقیم به دکل های خط انتقال
احتمال یک ضربه مستقیم صاعقه به یک دکل خط انتقال در مقایسه با احتمال ضربه دیدگی دیگر قسمتهای سیستم قدرت بیشتر می‌باشد. دکل های خط انتقال به وسیله سیم های زمینی به یکدیگر متصل و نصب گردیده‌اند تا آنکه ولتاژهای القایی به سیمهای فاز بوسیله ضربات صاعقه کاهش یافته و در نتیجه همانند سپری در مقابل ضربات صاعقه مستقیم عمل می‌نمایند. سیمهای زمین (که بنام سیمهای شیلددار نیز خوانده می‌شوند) در فراز سیمهای فاز در دکل قرار گرفته و به صورت الکتریکی به فریم یا چارچوب دکل متصل می‌باشند و همچنین از طریق دکل ها به زمین زیر آنها اتصال دارند. سیمهای فاز، به وسیله رشته های عایق، به صورت الکتریکی از دکلها مجزا گردیده‌اند تا بدین وسیله در برابر ولتاژ سیستم فرکانس قدرت و ولتاژهای گذرا که بوسیله عملکردهای سوئیچینگ یا صاعقه ناشی می‌گردند محافظت شوند.
…
۴-۷ ضربه مستقیم ناشی از صاعقه به یک خط
به هنگامی‌که ضربات ناشی از صاعقه بصورت مستقیم بر روی یک سیم فاز یک خط انتقال وارد می‌آید، آنرا می‌توان بعنوان یک تزریق جریان بر روی خط نامید، که خود را به دو بخش مساوی در نقطه ضربه تقسیم می‌نماید. ولتاژهای بوجود آمده بواسطه جریانهای تقسیم شده، جدایی از نقطه ضربه، در هر دو سمت در امتداد خط سیر می‌نمایند. به هنگامی‌که امپدانس ماهیتی سیم فاز باشد، ولتاژ مرتبط با جریان صاعقه خواهد بود، بوسیله:
…
حالتهای گذرا در سیستمهای قدرت ۷ حالات گذرای القای صاعقه
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
