بررسی تاثیر نوع مقره و حلقه کرونا بر توزیع پتانسیل/ میدان الکتریکی در طول زنجیره مقره در خطوط انتقال هوایی
Abstract
مقره ها یکی از تجهیزات اصلی خطوط انتقال نیرو بوده که از جنس چینی، شیشه و کامپوزیت ساخته می شوند. مقره های زنجیره ای به علت داشتن استقامت مکانیکی بالا، نصب و بهره برداری آسان و هزینه ی پایین بطور گسترده در خطوط هوایی با ولتاژ بالا مورد بهره برداری قرار می گیرند. مقره های زنجیره ای شامل دو یا چند واحد مقره می باشند که بطور سری به یکدیگر متصل می گردند. با افزایش سطح ولتاژ، تعداد مقره ها و همچنین طول بازوی دکل افزایش می یابد. به دلیل وجود جریان خازنی بین واحدهای مقره، دکل و هادی، توزیع پتانسیل در طول زنجیره ی مقره، یکنواخت نبوده و مقدار ماکزیمم گرادیان ولتاژ در مقره ی نزدیک به هادی قرار می گیرد. لذا محاسبه ی توزیع پتانسیل و میدان الکتریکی در طول مقره ها، از اهمیت زیادی در طراحی و توسعه ی خطوط انتقال برخوردار بوده و در تعیین عملکرد الکتریکی زنجیره مقره ها نقش به سزایی دارد. علاوه بر این علی رغم تنوع جنس و پروفیل مقره های رایج در خطوط انتقال 230 کیلولت، تاکنون کاری در جهت بررسی تأثیر این عوامل بر توزیع پتانسیل و میدان الکتریکی در طول زنجیره مقره های فشار قوی انجام نشده است. به همین جهت در این پژوهش، زنجیره مقره های شامل شش نوع متداول از مقره های چینی و شیشه ای به وسیله ی نرم افزار maxwell، که یک نرم افزار مبتنی بر روش اجزاء محدود است، مورد شبیه سازی قرار گرفته و تأثیر پارامترهای مختلف خط از جمله هادی و دکل، نوع مقره ی مورد استفاده در زنجیره، تعداد واحدهای مقره در زنجیره و حلقه ی کرونا، بر توزیع پتانسیل و میدان الکتریکی و راندمان زنجیره مقره های آویزی، مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرد. در فصل اول این پژوهش انواع مقره های مورد استفاده در خطوط هوایی انتقال نیرو، مرور شده است. همچنین انواع آرایش آنها، مزایا و معایب آنها مورد ارزیابی قرار گرفته است. در فصل دوم روش های مختلف مطالعه ی توزیع پتانسیل و میدان الکتریکی بر روی زنجیره مقره مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل سوم روش اجزاء محدود سه بعدی به منظور شبیه سازی زنجیره مقره های فشار قوی و ارزیابی توزیع میدان و پتانسیل آن بکار رفته است. در فصل چهارم اندازه گیری توزیع ولتاژ زنجیره مقره ها انجام شده و تطابق نتایج بدست آمده از شبیه سازی با نتایج حاصله از تست نشان داده شده است. در فصل پنجم روشی برای بهبود توزیع پتانسیل زنجیره مقره ها به کمک ترکیب مقره های متفاوت در یک زنجیره پیشنهاد شده و این پیشنهاد مورد ارزیابی قرار گرفته است. در فصل ششم نیز نتیجه گیری و پیشنهادات برای ادامه کار حاضر بیان شده است.