تخمین اثر صاعقه برگشتی بر روی ریسک عایقی ترانسفورماتورهای قدرت در پست‌های فشارقوی با در نظر گرفتن اثر آلودگی

نویسندگان

1 دانشیار گروه آموزشی قدرت ، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

doi
10.22075/jme.2023.31377.2505
چکیده

این مقاله به تخمین اثر صاعقه برگشتی و ارائه معیار ارزیابی ریسک عایقی ترانسفورماتور در پست فشارقوی ناشی با استفاده از روش پارامتر محدودکننده بهبودیافته مونت کارلو می­باشد. بطوریکه ضمن در نظر گرفتن شرایط محیطی حاکم بر پست فشارقوی، برای جلوگیری از بار محاسباتی شبیه­سازی حالت گذرا، روش شبیه­سازی مونت‌کارلو با روش پارامتر محدودکننده ترکیب شده است. درنتیجه این روش، محاسبات را فقط بر اساس تنش­های محتمل وارد به ترانسفورماتور انجام خواهد داد. از طرف دیگر، هر تنش ناشی از اضافه ولتاژ با توجه به دامنه و زمان ماندگاری‌اش اثرات مخرب ساختاری ایجاد می­کند. بطوریکه ممکن است رفتار عایقی بعد و قبل از اعمال تنش متفاوت گردد. همچنین بررسی رفتار آلودگی بر دامنه اضافه ولتاژ صاعقه برگشتی و پیری عایقی در سیستم‌های قدرت ضروری است. برای مثال در رابطه با خطوط انتقال قدیمی مازندران شامل (خطوط ناریوران، جلال و خطوط پست فشارقوی 230 کیلوولت قائم‌شهر) و با طول عمر حدود 20 سال از قدیمی‌ترین خطوط آن منطقه می‌باشند و تعدد مسائل و مشکلاتی که در این خطوط وجود دارد نشان‌دهنده کاهش قابلیت اطمینان خطوط مذکور می‌باشد. در این مقاله، با توجه به رفتار غیرخود-ترمیم ترانسفورماتور در برابر تنش­های عایقی مختلف، مشخصه استقامتی تجمیعی ولتاژ-زمان توسعه داده شده است. روش ناحیه محدود- مونت کارلو پیشنهادی با انتخاب صحیح توزیع آماری ضربات محتمل و لحاظ کردن اثر آلودگی بر روی مقره­ها، ریسک عایقی ترانسفورماتور را بر مبنای اضافه ولتاژ گذرای ظاهر شده در سر ترانسفورماتور تخمین می­زند. علاوه بر این، رابطه بین صاعقه برگشتی و وضعیت آلودگی سطح عایق تحت تنش‌های ناشی از ضربات صاعقه مورد بحث قرار می‌گیرد. نتایج شبیه­سازی حاصل از این مقاله، مبتنی بر اطلاعات میدانی و آزمایشگاهی بوده و در دو شبکه نمونه واقعی انجام شده است. نتایج نشان می­دهد با لحاظ نمودن اثر عوامل محیطی بر پست فشار قوی، میزان ریسک عایقی تا 18 درصد افزایش می­یابد.