ارزیابی احتمالاتی عملکرد حفاظتی برق‌گیرهای چندمحفظه‌ای در کاهش خاموشیهای ناشی از صاعقه در خطوط توزیع هوایی
محورهای موضوعی : electrical and computer engineering
1 - دانشگاه صنعتی همدان،گروه مهندسی برق
کلید واژه: ارزیابی عملکرد برق‌گیر, اضافه ولتاژ القایی صاعقه, برق‌گیرهای چندمحفظه‌ای, حفاظت عایقی خطوط توزیع, عدم قطعیت, هماهنگی عایقی,
چکیده مقاله :
در این مقاله، یک فرایند محاسباتی احتمالاتی دقیق برای تعیین تعداد خاموشی ناشی از برخورد صاعقه و نیز ارزیابی میزان اثربخشی نصب برق‌گیرهای چندمحفظه‌ای (MCA) به عنوان گزینه جایگزین برای برق‌گیرهای مقاومت- متغیر اکسید فلزی (MOV) مرسوم برای تأمین حفاظت فیدرهای توزیع در برابر صاعقه و جلوگیری از بروز خاموشی پیاده‌سازی شده است. محاسبه اضافه ولتاژ القایی ناشی از برخورد غیر مستقیم بر اساس مدل آگراوال و لحاظ زمین تلفاتی انجام گردیده است. برای در نظر گرفتن عدم قطعیت پارامترهای صاعقه شامل دامنه جریان، زمان پیشانی موج و فاصله برخورد صاعقه از خط توزیع از روش مونت‌کارلو به همراه روش کاهش سناریوی بازگشتی استفاده شده و عملکرد MCA در حفاظت خط توزیع به همراه مدلی مناسب در نرم‌افزار ATP-EMTP شبیه‌سازی گردیده است. همچنین به منظور پیاده‌سازی سناریوهای متعدد ایجادشده و تحلیل نتایج، ارتباط نرم‌افزاری بین برنامه MATLAB و نرم‌افزار فوق ایجاد شده است. شرایط مختلفی مانند مقادیر استقامت عایقی خط، هدایت ویژه زمین و ضریب حفاظتی عوارض خط توزیع نیز در محاسبات لحاظ شده است. نتایج به دست آمده به نحوی ارائه گردیده تا علاوه بر تخمین تعداد تخلیههای ناشی از صاعقه، ارزیابی اثربخشی نصب MCA با توجه به شرایط متنوع هر فیدر با دقت بالا قابل تعیین باشد.
A sophisticated and accurate probabilistic computational procedure for the calculation of lightning failures and evaluation of MCA performance for reduction of failures is implemented in this paper. Calculation of induced overvoltage caused by indirect lightning is implemented based on the Agarwal method with consideration of lossy ground. The Monte Carlo method with backward scenario reduction is implemented to take into account the uncertainty of lightning flash parameters including peak current and front time with the distance of the striking point from the distribution line with applying a proper model for simulation of MCA in ATP-EMTP software. A link is developed between MATLAB and ATP-EMTP software to simulate the numerous generated scenarios and analyze the output results. Different conditions including the insulation strength of the line, the earth conductivity, and the shielding factor of the adjacent objects to the line are also taken into account in calculations. The results are presented in a proper way to make them useful for the determination of lightning-related failure rates and also accurate evaluation of the effectiveness of MCA installation in different conditions of distribution feeders.