موضوع پروژه : بررسی انواع حاللت های گذرای بوجود آمده در سیستمهای قدرت و راههای مقابله با این پدیده

فایل زیر شامل

۱- عدد فایل ورد(قابل ویراش و کپی) پایان نامه ارشد به همراه فایل پی دی اف به تعداد ۶۶ صفحه است.

(نوشته دارای نظم نگارشی و  فرمبندی کامل همچنین رفرنس نویس کامل است )

عنوان:

رشته : برق قدرت-انتقال و توزیع

مقطع  :کارشناسی

موضوع پروژه : بررسی انواع حاللت های گذرای بوجود آمده در سیستمهای قدرت و راههای مقابله با این پدیده

 

فهرست مطالب

مقدمه

فصل اول – حالتهای گذرا در سیستم های قدرت

 

انواع پدیده گذرا در سیستم قدرت_۱_۱

  • اضافه ولتاژهای موقت:) ( Tran Siant
  • اضافه ولتاژهای کلیدزنی (Fast Transiant)
  • اضافه ولتاژهای صاعقه (Fast Transiant)
  • اضافه ولتاژهای مربوط به پست (Very Fast Transiant GIS)
  • دسته بندی حالتهای گذرا

۱-۲-۱- حالتهای گذرا فوق سریع- (پدیده موج)

۱-۲-۲- حالتهای گذرای نیمه سریع (پدیده اتصال کوتاه)

۱-۲-۳- حالتهای گذرای کند (پایداری در شرایط گذرا)

۱-۳- آشنایی با پدیده تخلیه جوی

۱-۳-۱- خصوصیات تخلیه جوی الکتریکی و طریق شکل گیری آن

۱-۳-۲- نوع موج تخلیه جوی

۱-۳-۳- شکل جریانهای موجی و تخلیه جوی

۱-۳-۴- مشخصات جریان تخلیه جوی

۱-۳-۵- خطاهای ناشی از بروز تخلیه جوی در سیستمهای قدرت

۱-۳-۶- ولتاژ ضربه استاندارد برای تخلیه جوی (صاعقه)

۱-۴- اضافه ولتاژهای ناشی از قطع و وصل در سیستمهای قدرت

۱-۴-۱- حالتهای گذرا ناشی از کلیدزنی

۱-۴-۲- شکل کلی ولتاژهای ضربه کلیدزنی استاندارد

۱-۴-۳- مشخصه های ولتاژ آزمایش موج کلیدزنی

۱-۵- هماهنگی عایقی

فصل دوم – بررسی حالت های گذرا

۲-۱- حالت گذرا

۲-۱-۱- حالت گذرا در سیستم درجه یک

۲-۱-۲- نقش فیدبک در پایداری و سرعت پاسخ سیستم درجه یک

۲-۱-۳- حالت گذرا در سیستم درجه دو و چند تعریف

۲-۱-۴- حالت گذرا در سیستم درجه n

۲-۱-۵ کاهش درجه سیستم

فصل سوم دینامیک و پایداری سیستم های قدرت

۳-۱- دینامیک سیستمهای قدرت

۳-۲- ضرورت مطالعه دینامیکی و پایداری سیستم های قدرت

۳-۳-  پایداری و تعریف آن در سیستم های قدرت

فصل چهارم انواع پایداری و بررسی پایداری زاویه بار

۴-۱- انواع پایداری در سیستم های قدرت

۴-۲- پایداری زاویه بار

فصل پنجم پایداری گذرا (سیگنال بزرگ) در سیستم های قدرت و راه های برطرف نمودن یا کاهش خطا در این نوع پایداری

۵-۱- مقدمه

۵-۲- تعیین پایداری گذرا

۵-۳- مدل مناسب برای بررسی پایداری گذرا

۵-۳-۱- مدل مناسب یک سیستم تک ماشینه برای بررسی پایداری گذرا

۵-۴- بررسی پایداری گذرا در یک سیستم تک ماشینه

۵-۴-۱- معیار مساحت مساوی در بررسی پایداری گذرا

۵-۴-۱-۱- اغتشاش پله مکانیکی

۵-۴-۱-۲- اتصال کوتاه سه فاز بین یکی از دو خط موازی

۵-۳-۱-۳- تعبیر فیزیکی معیار مساحت های مساوی

۵-۵- روشهای بهبود پایداری گذرا

فصل ششم مدیریت در پایداری (گذرا) و بهبود سیستم قدرت

۶-۱- مقدمه

۶-۲- اجرای Real- time عملیات پایداری

۶-۳- کنترل بهبود در شبکه

۶-۴- بهبود هماهنگی در ایجاد مشکل

۶-۵- عملیات ضروری

مقدمه

در بررسي سيستم هاي قدرت پايداري سيستم از نكات قابل اهميتي مي باشد و مهندسين قدرت براي هر چه بهتر و پايدار تر بودن سيستم تلاش مي كنند. در اين راستا بررسي سيستم هاي قدرت در حالت مانا و گذرا قابل اهميت مي باشد.

حالت گذرا در سيستم هاي قدرت يكي از المانهاي مورد توجه است با بررسي پديده گذرا در ژنراتور در ترانس هاي قدرت و ديگر وسايل و تجهيزات مي توانيم نحوه حفاظت از آنها و نحوه عايق بندي وتجهيزات عايقي مربوطه را طراحي كنيم. از اين نظر بررسي ژنراتور در شبكه قدرت كه ازجايگاهي ويژه برخوردار است. به همين جهت در حالت گذرا هنگامي كه ژنراتور سنكرون به شبكه بي نهايت وصل مي شود و قطع و وصل كليدهاي مربوطه و همچنين انواع خطاها واتصال كوتاههايي كه در سيستم قدرت بوقوع مي پيوندد و اثراتي در روي ژنراتور سنكرون دارد واين اثرات حالت گذرايي در سيستم بوجود مي آورد كه اگر از بين نرود موجب وارد آمدن خساراتي به عايقها وتجهيزات ديگر در سيستم ما مي گردد.

براي رفع اين پديده براي ژنراتور سنكرون كه درحالت گذرا دچار مشكلاتي مي شود و ممكن است بعد از طي مدت زماني عايق وحتي سيم پيچهاي استاتور آن دچار خرابي گردد و كل شبكه ما دچار قطع برق شود براي محافظت از آن از خازنهايي به نام خازن برقگير استفاده ميكنند كه درحالتهاي اتصال كوتاه و قطع و وصل كليد در شبكه اين خازنها بتوانند اضافه ولتاژ گذرايي را كه به سمت ژنراتور مي آيد خنثي كنند.

فصل اول – حالتهاي گذرا در سيستم هاي قدرت

عوامل بوجود آورنده حالتهاي گذرا در سيستم هاي قدرت كه باعث بروز خطا در سيستم مي گردند. عبارتند از:

  1. شرايط جوي مانند باران و يخبندان
  2. صاعقه
  3. سالم نبودن تجهيزات و لوازم سيستم
  4. برخورد وسايل نقليه زميني با دكلها و برخورد وسايل نقليه هوايي باهاديهاي خطوط انتقال
  5. برخورد پرندگان باهاديهاي خطوط انتقال و يا ورود حيوانات به پستها و كليد خانه ها و نيروگاهها
  6. سقوط درختان برروي هاديهاي خط انتقال
  7. عوامل تصادفي و اتفاقات غير قابل پيش بيني

براثر اين عوامل خطاهايي در سيستم قدرت بوجود مي آيند.

بررسي پديده گذرا منجر به دسته بنديهاي اين حالتها براساس زمان وقوع اين پديده مي باشد. زيرا كه اين حالت در زمانهاي بسيار كوتاهي در حد ميلي ثانيه تا نانوثانيه موجي با فركانس بيشتر وولتاژ بالاتر از حد سيستم برروي سيستم سوار شده و باعث اختلال در شبكه و صدمه به تاسيسات و نيروگاه و… مي باشد.

 

۱-۱-                  انواع پديده گذرا در سيستم هاي قدرت

۱-۱-۱-                 اضافه ولتاژهاي موقت : Tran Siant

اين اضافه ولتاژها كه در قبل عوامل بروز آنها را متذكر شديم داراي فركانس ۵۰ هرتز و زمان سوارشدن اين موج برروي موج اصلي حدود ميلي ثانيه است. پس در اين حالت چونكه مدت زمان اين حالت گذرا بسيار زياد مي باشد از لحاظ انتخاب دستگاههاي حفاظتي بسيار مهم مي باشد.

طراحي كليدهاي قدرت وبرقگير و خازن هاي برقگير حالت Transiant به دليل زمان زيادش مد نظر مي باشد. براي بررسي بيشتر مي توانيم بگوئيم كه اين نوع پديده از تخليه الكتريكي جوي روي خطوط انتقال و قطع و وصلهاي سريعي كه معمولا در شبكه ايجاد مي گردد ناشي مي شود.

اين حالتهاي گذرا سرشتي كاملا الكتريكي دارند و تنها در خطوط انتقال سيستم هاي قدرت ديده مي شوند. از نظر فيزيكي اختلالي از اين نوع منجر به يك سري موج الكترومغناطيسي مي شود كه با سرعتي نزديك به سرعت نور در طول خطوط منتشر مي شود و موجب افزايش دامنه امواج برگشتي در پايانه هاي خط مي گردد. كه بعد از چند رفت و برگشت در طول خط در طي چند ثانيه به دليل تلفات موجود در خطوط ، اين امواج تضعيف مي شوند و پس ازچند رفت و برگشت اين امواج ميرا مي‌گردند يعني از بين مي روند.

اندوكتانس بزرگ ترانسفورماتورها در اغلب مواقع به طور موثري مانع از ورود اين اختلالات به سيم پيچهاي ژنراتور مي شود ولي برگشت  اين اختلالات موجب توليد موجهاي با دامنه ولتاژ زياد مي شود كه قادر است به عايق تجهيزات فشار قوي لطمه بزند. بارهاي الكتريكي گذرا مي توانند از طريق برقگيرها به زمين انتقال يابد. ولي اگر عايق تجهيزات يا خطوط آسيب ببينند اين امواج گذرا منجر به حالتهاي گذراي جديدي از نوع كند مي شوند.

۱-۱-۲-                 اضافه ولتاژهاي ناشي از كليد زني (Fast Transiant)

اين اضافه ولتاژها ناشي از قطع ووصل كليدها مي باشد كه فركانسي در حدود ۵۰ هرتز تا ۲۰ كليوهرتز مي باشد كه مدت زمان اثر اين امواج گذراي سريع در حدود ميكروثانيه است.

۱-۱-۳-                 اضافه ولتاژ هاي صاعقه (Fast Transiant)

اضافه ولتاژهاي تخليه جوي داراي فركانس بالايي هستند اين فركانس در حدود ۱۰ كيلوهرتز تا ۳ مگاهرتز مي باشند و مدت زمان گذر اين موج در حدود نانوثانيه است.

۱-۱-۴-                 اضافه ولتاژهاي مربوط به پست (Very Fast Transiant  GIS)

اين اضافه ولتاژها مربوط به پستهاي (SF6) مي باشند و داراي فركانسي در حدود ۱۰۰ كيلو هرتز تا ۵ مگاهرتز و مدت زمان اثر اين موج نانوثانيه مي شود.

۱-۲-                  دسته بندي حالتهاي گذرا

حالتهاي گذرا را در قبل بر اساس فركانس و زمان اثر آنها برشمرديم حال به بررسي اين پديده‌ها و علل و بروز آنها و سرعت آنها مي پردازيم.

۱-۲-۱-                 حالتهاي گذرا فوق سريع – ( پديده موج)

اين نوع پديده هاي گذرا از تخليه الكتريكي جوي روي خطوط انتقال و قطع و وصل هاي سريع كه معمولا در شبكه انجام مي گيرد ناشي مي شود. اين حالتهاي گذرا سرشتي كاملا الكتريكي دارند و تنها در خطوط انتقال ديده مي شوند. از نظر فيزيكي اختلال از اين نوع منجر به يك موج الكترومغناطيسي مي شود كه با سرعتي نزديك به سرعت نور در طول خطوط منتشر مي شود و موجب افزايش دامنه امواج برگشتي در پايانه هاي خط مي گردد كه بعد از چند رفت و برگشت در طول خط در طي چند ثانيه به دليل تلفات موجود در خطوط اين امواج به صورتي تضعيف مي شوند و پس از چند رفت و برگشت از بين مي روند.

اين حالتهاي گذرا باعث صدمه رساندن به عايقهاي ترانسها و ژنراتورهاي سنكرون و عايق خطوط و همچنين موتورهاي سنكرون مي گردند كه پس از صدمه رساندن به عايق ومقره ها باعث مي گردند كه اتصال كوتاهي يا حالت گذرا خطايي در آن نقطه بوجود بيايد. كه در تست عايقي انواع مقاومت در مقابل اضافه ولتاژها و همچنين اتصال كوتاهها و صاعقه ها در آزمايشگاه فشار قوي اين موارد مورد بررسي كافي قرار مي گيرند كه براي جلوگيري و يا حتي عدم بروز چنين حالت گذرايي منجر به طراحي مقره ها و يا حتي منجر به طراحي فاصله هوايي مناسب و طراحي و ساخت عايقهايي كه قدرت تحمل ولتاژهاي گذرا را داشته باشند و حتي در مواردي هم كه بتوانيم از صدمه زدن ولتاژهاي گذرا به تجهيزات جلوگيري كنيم ، برقگيرهايي را با توجه به امواج گذراي آن طراحي مي كنيم. كه براي محافظت از تجهيزاتي مثل ترانس و ژنراتور در كليدهاي قدرت آنها برقگيرهايي مناسب نصب مي كنند تا بارهاي الكتريكي گذرا از اين طريق به زمين انتقال پيدا كند كه همانطور كه ديديم اين قسمت از حالتهاي گذرا مبنايي براي انتخاب سطح عايق بندي و تجهيزات خط خواهد بود.

۱-۲-۲-                 حالتهاي گذراي نيمه سريع «‌پديده اتصال كوتاه »

تعداد زيادي اتصال كوتاه كه در خطوط انتقال بدون حفاظ روي مي دهند ناشي از شكست الكتريكي عايقها براثر موجهاي توليد شده مي باشند. و يا خرابي در مقره ها و عواملي مثل باران و برف و يخ زدگي مقره ها و همچنين برخورد اجسام خارجي با خطوط و ساير عوامل مكانيكي ديگر باعث چنين پديده اي مي گردد. بدين منظور است كه در سيستم ما انواع و اقسام اتصال كوتاههاي خطوط اتفاق مي افتد كه به بررسي انواع اتصال كوتاهها مي پردازيم.

  • اتصال كوتاه براثر برخورد سه فاز به يكديگر:

اتصال سه فاز ممكن است مستقيما و با امپدانس صفرصورت گيرد و يا از طريق سه آمپدانس مساوي Zf بين هر فاز و نقطه صفر(زمين)‌بوقوع بپيوندد.

  • اتصال كوتاه دوفاز به همديگر:

در اين صورت بايد دو وضعيت مورد بررسي قرار گيرد. در حالت اول دوفاز فقط به يكديگر وصل مي شوند. ودر حالت دوم دوفاز همزمان به زمين نيز متصل مي گردند.

  • اتصال كوتاه يك فاز به زمين :

در حالتي است كه فقط براي يك فاز حطا اتفاق بيافتد و دو فاز ديگر سالم هستند.

  • از هم گسيختگي و يا پارگي هاديهاي خط انتقال

اغلب اتصال كوتاهها در سيستم هاي قدرت بيش از ۷۵% از نوع اتصال كوتاه يك فاز به زمين مي باشد كه معمولا براثر شكست الكتريكي و ايجاد جرقه روي مقره ها پديد مي آيند. احتمال وقوع اتصال كوتاه دوفاز نيز بيشتر از اتصال كوتاه متقارن مي باشد. گرچه احتمال وقوع اتصال كوتاه متقارن بسيار كم ( حدود ۵%) مي باشد ليكن بسياري از محاسبات كلاسيك سيستم ها نظير انتخاب كليدهاي قدرت بررسي پايداري گذرا و حفاظت از سيستم هاي قدرت برمبناي جريانهاي اتصال كوتاه متقارن بنا شده اند.

ظرفيت انتقال قدرت يك خط انتقال براثر اتصال كوتاه متقارن به صفر مي رسد در حاليكه در اتصال كوتاههاي نامتقارن قسمتي از قدرت قبلي خط منتقل مي گردد.

علاوه بركاهش ظرفيت انتقال قدرت ، جريانهاي زياد اتصال كوتاه مي تواند به وسائل و تجهيزات سيستم آسيب برساند و لذا محل هاي اتصال كوتاه شده در اسرع وقت بايد از سيستم قدرت جدا شوند.

بنابراين مطالعه سيستم قدرت در شرايط اتصال كوتاه براي حفاظت سيستم و تعيين مقادير نامي كليدهاي قدرت در رله ها و وسايل حفاظتي و برق گيرها كاملا ضروري مي باشد.

بسياري از اتصال كوتاهها موقتي بود و بخودي خود برطرف مي گردند. بهمين منظور در عمل در بعضي نقاط سيستم از كليدهاي وصل مجدد استفاده مي گردد. اين كليدها پس از وقوع اتصال كوتاه يك يا دوبار و يا بيشتر وصل مي شوند تا از برطرف شدن اتصال كوتاه مطمئن شونداگر پس از يك ، دو يا چند باروصل مجدد هنوز اتصال كوتاه برقرار باشد كليد به طور دائمي بازخواهند ماند. زمان كلي عمل اين كليدها ممكن است تا يك ثانيه نيز بطول انجامد.

اتصال كوتاه متقارن باعث مي شود تا ظرفيت انتقال توان يك خط به سرعت صفر برسد، اتصال كوتاههاي دوفاز باهم و زمين تكفاز بازمين باعث از كارافتادن خط خواهد شد.

اتصال كوتاههايي كه در سيستم روي مي دهند نه تنها باعث قطع كامل شارژ انرژي ، باعث افزايش انرژي در بخشهايي از سيستم مي شوند. بلكه دامنه خودآنها ممكن است به مراتب بيشتر از جريان نامي ژنراتورها و ترانسفورماتورهاي سيستم باشد. كه تداوم شارژ چنين جريانهايي باعث بالارفتن دماي تجهيزات و آسيب رساندن به سيستم قدرت وتجهيزات و ژنراتورها مي‌باشد.

۱-۲-۳-                 حالتهاي گذراي كند ( پايداري در شرايط گذرا)

يك اتصال كوتاه باعث فروپاشي ولتاژهاي باس سيستم است. با كاهش ناگهاني ولتاژهاي ژنراتور توان خروجي آن بي آن نيز به سرعت كاهش مي يابد. چون در لحظاتي پيش از آنكه كنترل كننده هاي مكانيكي توربين وارد عمل شوند. توان ورودي به ژنراتور ثابت ميماند.

در نتيجه هر كدام از ژنراتورها در معرض يك گشتاور شتاب دهنده واقع مي شوند كه در صورت تداوم ميتواند به خطرناك ترين حالتهاي گذاري يك سيستم قدرت يعني نوسانات مكانيكي روتور ماشين سنكرون منجر مي شود  (SSR) كه چنين اتفاقي باعث خاموشي بخشي از سيستم قدرت يا تمامي آن مي‌شود.

۱-۳-                  آشنايي با پديده تخليه جوي

برطبق مشاهدات و تجربيات روزانه و بروز طوفانهاي موضعي در شرايط جوي مناسب يونيزه گشتن ملكول هاي بخار آب و ملكولهاي تشكيل دهنده ابرها را سبب گرديده بارهاي الكتريكي مثبت و منفي حاصل در آنان را تقسيم و متراكم مي سازد. قطرات حامل بارهاي مثبت در يك طرف و بارهاي منفي در طرف ديگر ابرها انباشته گشته ، توده ابرها با بارهاي الكتريكي را به وجود مي آورند، ظهور ابرها با بارهاي الكتريكي تفكيك شده دوقطب منفي ومثبت را پديد آورده اصطلاحا آنان را پلاريزه مي سازد.

ايجاد دوقطب مثبت ومنفي شدت ميدان الكتريكي را درحد فاصل آنان بوجود مي آورد. انباشته گشتن هر چه بيشتر بارها شدت ميدان الكتريكي را به طور مدام افزايش مي دهد. در صورت تجاوز ميدان از شدت ميدان مقاوم هوا و قابل قبول ابرها ،قوس و تخليه الكتريكي بين دو قطب مثبت و منفي درابر روي مي دهد.

۱-۳-۱-                 خصوصيات تخليه جوي الكتريكي و طريق شكل گيري آن

تخليه جوي و بروز رعد وبرق در پي انباشته گشتن بارهاي الكتريكي در ابر و ظهور شدت ميدان الكتريكي بين ابر و ابر بازمين روي مي دهد. انباشته گشتن بارهاي الكتريكي به صورت الكتريسيته ساكن در ابر و در قسمتي از سطح زمين واقع در مجاورت ابر باعث تجمع بارهاي مخالف و در نتيجه شدت ميدان الكتريكي خواهند شد. هنگامي كه مقدار شدت ميدان از شدت ميدان مقاوم ابر و هوا تجاوز نمايد تخليه جوي بصورت قوس الكتريكي ظاهر مي گردد. بروز قوس تخليه بين ابرها معمولتر از تخليه ابرها مي باشد. متقابلا تخليه ابرها و زمين بيش از تخليه بين ابرها و شبكه هاي الكتريكي و خطوط انتقال فشار قوي را تحت تاثير قرار ميدهد.

تخليه بين ابرها و يا ابرها با زمين بدنبال افزايش شدت ميدان الكتريكي و يونيزه گشتن مسير باريك و نامشخص از هوا در فاصله بين دو قطب ميدان الكتريكي آغاز مي گردد. قبل از بروز قوس اصلي و برقراري جريان تخليه كامل قسمتي از بارهاي الكتريكي تحت تاثير ميدان الكتريكي قرار گرفته و از طريق مسير باريك يونيزه كه به شكل پله اي مي باشد به سمت قطب ديگر مخالف رانده شده و با برخورد به آن در فاصله زماني ۳۰ تا ۵۰ ميكروثانيه به قوس كامل تبديل مي گردد.

علت نامگذاري مسير پله اي اين است كه يونيزاسيون به شكل زيگزاك مي باشد و از يكسري پله هاي با طول حدود ۵۰ متر و به شكل سرنيزه تشكيل شده است. كه در شكل (۲-۳) نشان داده شده است.

بنابر اين با يونيزاسيون هواي موجود بين ابر و زمين كه به شكل پله اي مي باشد همراه با يكسري قوسهايي است كه به قوس جزئي موسوم است ، اين قوس جزيي باعث به وجود آمدن جريان تخليه اصلي بين بارهاي الكتريكي مخالف با يكديگر مي شود كه مدت برقراري آن بسيار كوتاه بود و متقابلا دامنه جريان تخليه بسيار بالايي را دارا مي باشد.

جريان تخليه جزيي بين دو قطب به جريان خزنده پيشرو موسوم است كه معمولا با    ILنمايش مي دهند.

با افزايش شدت ميدان الكتريكي تا مقدار لازم وكافي، جريان پيشرو يا جريان خزنده با سرعت فوق العاده در مسير پله اي در فاصله بين دو ميدان جابجا و به سمت جلو رانده مي شود. سرعت پيشروي اين جريان به حدود ۱۰۰ كيلومتر بر ثانيه بالغ مي گردد كه شروع جريان پيشرو از سمت يكي از دو قطب و يا از سمت هر دو آنها به طور همزمان صورت مي پذيرد.

پس از طي قسمتي از فاصله بين دوقطب توسط جريان مشابه از طرف مقابل با بارهاي مخالف موسوم به جريان برگشتي IL برقرار مي گردد. كه اين دو جريان با بارهاي مخالف راه خود را به سوي يكديگر گشوده قوس و تخليه الكتريكي را بين دو قطب به وجود مي آورند.

بر طبق مشاهدات و تجربيات به عمل آمده ، جريان برگشتي و بارهاي آغازگران آن جريان قوس اصلي تخليه را به وجود مي آورد و اين جريان برگشتي است كه به جرقه منجر مي گردد كه به اصطلاح برق آسماني گفته مي شود.

نقطه تخليه جريان اصلي به نقطه برقراري جريان پيشرو بستگي دارديعني اگر جريان پيشرو از سمت زمين واز مانعي يا ارتفاعي آغاز شود ، تخليه اصلي به آن مانع صورت خواهد گرفت كه اين به دليل انباشته شدن فوق العاده بارهاي الكتريكي در موانع ومتراكم شدت ميدان الكتريكي در مجاور آنان مي باشد. بلافاصله پس از هر بار قوس از شدت ميدان كاسته مي شود.

و قوس تخليه خفه مي گردد. مجددا به فاصله چند ميلي ثانيه قوسي از جريان پيشرو ديگر واقع در مسير متفاوت از مسير اول در مجاور آن برقرار مي گردد، چنين تخليه اي كه مسير يونيزه شده قبلي را مورد استفاده قرار مي دهد ودر نتيجه بودن شاخه وانشعاب است كه با جريان زياد همراه مي باشد و مسير تيري مي نامند كه در شكل (۳-۲- C) نشان داده شده است . هريك از قوسها كه به ترتيب فوق صورت مي گيرند را Stork مي نامند. كه فاصله زماني تشكيل اين قوسها بسيار كوچك مي باشد. مجموعه قوسهاي Stork كه به صورت قوس واحد متشكل از شاخه هاي متعدد و به طور همزمان مي باشد را رعد و برق يا Flash  يا صاعقه مي نامند. بنابر اين صاعقه از يك قوس يا قوسهاي متوالي Stork تشكيل شده است.

اولين قوس به First Stork موسوم است كه حداكثر دامنه را دارا مي باشد. اين قوس به حدود دهها تا صدها ميكروثانيه به طول مي انجامد.

طبق آزمايشاتي كه به عمل امده است . با توجه به خصوصيات ابر ، جريان پيشرو با بارهاي منفي با حدود ۵۰ تا ۲۰۰ آمپر و جريان پيشرو با بارهاي مثبت به حدود ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ آمپر بالغ مي گردند. نوع بارها در جريان پيشرو جهت ومقدار بارهاي تخليه اصلي را تعيين مي گردد و جريان پيشرو ثيبت از سمت ابر با بار مثبت قوس اصلي تخليه با جريان ۳۰۰ كيلوآمپر را موجب مي گردند. (شكل ۳-۲)

۱-۳-۲-                 نوع موج تخليه جوي :

در حدود ۹۰% تخليه جوي برخطوط انتقال انرژي كه در مناطق كوهستاني ، دشتها، بيشه زارهامي باشد از بارهاي الكتريكي منفي تشكيل شده اند كه در پي بروز تخليه به صورت موج منفي جريان تخليه جوي در قسمتهاي مختلف خطوط انتقال ظاهر مي گردند.

درصد تخليه هاي جوي بابارهاي الكتريكي مثبت در فصل زمستان از مقدار ۱۰% تجاوز نمي‌نمايد.

درصورت افزايش از اين مقدار لازم است شرايط تخليه با بارهاي الكتريك مثبت نيز در هنگام طرح خطوط انتقال انرژي در نظر گرفته شوند.

۱-۳-۳-                 شكل جريانهاي موجي وتخليه جوي

جريان تخليه به طور لحظه اي در فاصله زماني بسيار كوتاه چند ميكروثانيه وكمتر از آن تا مقدار حداكثر خود معادل ۱۰ تا ۱۰۰كيلو آمپرافزايش يافته و سپس به طور تدريجي كاهش مي يابد كه اين همچون دشارژ خازن شارژ شده مي باشد. به همين علت  منحني تخليه خازن شارژ شده به عنوان منحني استاندارد موج رعد و برق تعيين مي گردد.

قسمت دم موج اين منحني اكسپوناشيل با رابطه eat  مي باشد كه منحني جريان موجي يا منحني ضربه اي Impulse موسوم است كه در شكل (۴-۳) نشان داده شده است.

برچسبها
محصولات مرتبط

دیدگاهی بنویسید.

0