مدل سازی خط انتقال هوایی در حوزه لاپلاس برای شبیه سازی پدیده تخلیه بازگشتی
محورهای موضوعی : مهندسی الکترونیک
محمد حسین قاسمی
1
(دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات بروجرد ، دانشجوی کارشناسی ارشد گروه علمی مهندسی برق، لرستان،)
پیمان نادری
2
(دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، عضو هئت علمی گروه مهندسی برق، تهران- لویزان،)
محمد رضا علیزاده پهلوانی
3
(دانشگاه صنعتی مالک اشتر، عضو هئت علمی گروه مهندسی برق، تهران- لویزان،)
کلید واژه: پدیده تخلیه بازگشتی, تجزیه و تحلیل در حوزه لاپلاس, خط انتقال هوایی, موج صاعقه, Recurrent discharge phenomenon, Laplace analysis, Air transmission line, lightning wave,
چکیده مقاله :
پدیده تخلیه بازگشتی در خطوط انتقال هوایی ولتاژ بالا زمانی رخ می دهد که موج صاعقه به دکل و یا سیم های محافظ اصابت نماید. در این مقاله در مرحله محاسبه برخورد موج صاعقه به خطوط انتقال هوایی، مدل ها و پارامترهای مستقل از فرکانس برای تجزیه و تحلیل در حوزه لاپلاس به خطوط انتقال هوایی KV 115 اختصاص داده شده و سپس با استفاده از نرم افزار MATLAB به شبیه سازی تفاضل ولتاژ دو سر زنجیر مقره خطوط مورد نظر برای بدست آوردن میزان اضافه ولتاژ پدیده تخلیه بازگشتی خواهیم پرداخت. در پایان مقایسه ای بین نتایج بدست آمده در حوزه لاپلاس با نتایج بدست آمده در حالت وابسته به فرکانس در نرم افزار ATPDraw صورت خواهد گرفت.
The phenomenon of reverse discharge in high voltage overhead transmission lines occurs when a lightning wave hits the mast or protective wires. In this paper, in the stage of calculating the impact of lightning wave on overhead transmission lines, models and frequency independent parameters for analysis in Laplace area are assigned to 115KV overhead transmission lines and then using MATLAB software to simulate the voltage difference. We will pay attention to the two ends of the chain of the headquarters of the desired lines to obtain the amount of overvoltage of the reverse discharge phenomenon. Finally, a comparison will be made between the results obtained in the Laplace domain and the results obtained in the frequency-dependent mode in ATPDraw software.
J. D. Glover, M. S. Sarma, T. J. Overbye, Power System Analysis and Design . CENGAGE Learning, pp. 690-756, 2008.
A. Kaygusuz, M.S. Mamis, and E. Akin, “S-Domain analysis of Lightning surges on transmission Towers,” First Int. Conf. ference on Technical and Physical Problema in Power Engineering(TPE), Baku, Azerbaijan,23-25 April 2002.
M. Kawai, “Studies of the surge response on a transmission line tower”, IEEE Trans., PAS-83, pp. 30-34, 1964.
M. Ishii, at. All., “Multistroy transmission tower model for lightning surge analysis”, IEEE Trans. On Power Del., Vol. 6, No. 3, pp. 1327-1335, July 1991.
T. Yamada, at. All., “Experimental Evaluation of a UHV tower model for lightning surge analysis”, IEEE Tran. On Power Del., Vol. 10, No. 1, pp. 393-402, 1995.
N. Hara, O. Yamamoto, “Modeling of a transmission tower for lightning surge analysis”, IEE Proc.-Gener, Trans. Distrib., Vol. 143, No. 3, May 1996.
M. Ishii, Y. Baba, “Numerical electromagnetic field analysis of tower surge response”, IEEE Tranc. On Power Del., Vol. 12, No. 6, November 1994.
Asim Kaygusuz, M. salih Mamis, and Erhan Akin “S-Domain Analysis of Lightning Surge Response of a Transmission Tower with Phase Conductors,” Proc. Int. Conf. on Power System Transients. New Orleans, USA, IPST 2003.
J. A. Gutierrez, et. al, “Non Uniform Line Tower Model For Lightning Transient Studies,” Proc. Int. Conf. on Power System Transients.IPST 2001.
A Ph.D. Thesis by S. K. O. Dau, “Modeling of Lightning Overvoltage for the Protection of Transmission Lines by of Shielding Wires and Surge Arresters,” 2008.
J. R. Carson, “Wave Propagation in Overhead Wires with Ground Return,” bell system tech. J. pp. 539-554, 1926.
A. Deri, G. Tevan, A. Semlyen and A. Castanheira, “the complex ground return plane, a simplified model for homogeneous and multi-layer earth return,” IEEE Trans. on Power Apparatus and systems, vol. PAS-100, pp. 3686-3693, August 1981.
Juan A. Martinez-velasco, Power system Transients.CRC Press, pp. 1-135, 2010.
P. Yadee and S. Premrudeepreechacharn, “Analysis of Tower Footing Resistance EffectedBack Flashover Across Insulatorin a Transmission System,” Presented at the International Conference on Power Systems Transients(IPST’07) in Lyon, 2007.
CIGRE WG 33-01:”Guide to Procedures for Estimating the Lightning Performance of TL.,” Technical Brochure, October 1991.
E.E. Oettle, “A new general estimation curve for predicting the impulse impedance of concentratedearth electrodes,” IEEE Transactions on Power Delivery,Vol. 3, No. 43, pp. 2020–2029, 1988.
A.V. Korsuncev, “Application of the theory of similarity to calculation of impulse characteristicsof concentrated electrodes,” Elektrichestvo, No. 5, pp. 31–35, 1958.
E.E. Oettle, “Form Oettle,” IEEE Trans.onPower Delivery. 3,1988.
E.E. Oettle, “A new general estimation curve for predicting the impulse impedance of concentratedearth electrodes,” IEEE Trans. on Power Delivery, Vol 3, No. 43, pp. 2020–2029, 1988.
F.M. Gatta, A. Geri,S. Lauria and M. Maccioni, “Simplified HV tower grounding system model for backflashover simulation,” Electrical Power and Energy Systems (Elsevier), 2011.
A. Pigini, et. Al., “Performance of Large Air Gaps Uunder Lightning Overvoltage: Exprimental Study and Analysis of accuracy of predetermination methods,” conf. IEEE, pp. 88 SM 592-8, 1988.
_||_