محسن نیاستی

چکیده

خطوط انتقال نیرو یکی از مهمترین قسمت‌های شبکه قدرت می­باشند که ارتباط بین قسمت‌های مختلف شبکه را برقرار می‌کنند. لذا قابلیت اطمینان خطوط انتقال نیرو باید در سطح بسیار بالایی تامین و حفظ شود. با توجه به گستردگی خطوط انتقال و عبور از مناطق با شرایط محیطی و آب و هوایی متفاوت، عملا خطوط انتقال در معرض عوامل مخرب طبیعی متعددی از جمله صاعقه قرار دارند. تجربیات و بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهند وقوع صاعقه بیشترین دلیل ایجاد وقفه و قطعی خطوط انتقال نیرو می‌باشد؛ به طوریکه در بعضی از خطوط هوایی، صاعقه عامل بیش از 70% خروج خطوط از مدار می­باشد. بدیهی است خروج خطوط انتقال چند مداره باعث از دست رفتن ظرفیت انتقال توان بیشتری شده و بخش زیادی از مصرف کننده‌ها دچار خاموشی می‌شوند. بنابراین حفاظت از خطوط انتقال چند مداره دارای اهمیت بیشتری می‌باشد. بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهند که صاعقه علت اصلی خروج همزمان چند مدار در یک خط انتقال چند مداره می­باشد. از اینرو، در این پایان نامه سعی شده تا با مدلسازی و شبیه سازی حالت گذرای یک خط انتقال هوایی چند مداره، ضمن بررسی عوامل موثر بر خروج همزمان مدارها، روش‌های مناسب برای کاهش تعداد وقفه‌ها در خطوط هوایی بررسی و پیشنهاد شود. بدین منظور اجزای مختلف شبکه قدرت در نرم‌افزار EMTP-RV مدلسازی و شبیه سازی شده‌اند. نتایج شبیه‌سازی‌ها برای حالت‌های مختلف شبکه نشان می‌دهند زاویه فاز مدارها (آرایش فازها) هنگام وقوع صاعقه، نقش موثری در خروج همزمان مدارها دارند. نتایج شبیه سازی‌ها نشان دادند که مناسب‌ترین آرایش فازها برای‌ خطوط چند مداره، آرایش مثلثی فازها می­باشد. همچنین نتایج حاصل از بررسی‌ها نشان می‌دهند هرچه اسپن دکل‌ها بزرگ‌تر باشد، احتمال وقوع جرقه ناشی از صاعقه در آن‌ها بیشتر می­باشد؛ لذا برای بهبود عملکرد خطوط انتقال و افزایش قابلیت اطمینان شبکه، باید امپدانس سیستم زمین دکل‌های دارای اسپن بلند‌تر نسبت به سایر دکل‌ها کمتر باشد. راه دیگر پیشنهادی برای کاهش خروج همزمان مدارها، افزایش نامتقارن مقره‌های مدارها می‌باشد که خروج همزمان مدارها را تا حد زیادی کاهش می‌دهد.

کلمات کلیدی: صاعقه، خط انتقال چند مداره، خروج همزمان، قابلیت اطمینان، EMTP-RV