مهندسی و مدیریت انرژی

مهندسی و مدیریت انرژی

ارزیابی عملکرد مدل فرکانس بالای برقگیرهای متناسب با VFTO در سیستم های قدرت با حضور آلودگی محیطی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه برق- دانشگاه علم و فناوری مازندران- بهشهر
2 برق- دانشگاه علم و فناوری مازندران
10.22052/eem.2026.258489.1167
چکیده
اضافه‌ولتاژهای گذرای بسیار سریع (VFTO) ناشی از عملکرد کلیدزنی در پست‌های عایق گازی (GIS)، تنش‌های الکتریکی قابل‌توجهی را به برقگیرهای اکسید فلزی وارد می‌کنند. در شرایط بهره‌برداری، تجمع آلودگی‌های محیطی بر روی سطح خارجی محفظه برقگیر، به‌ویژه در حضور رطوبت، موجب افزایش جریان نشتی و تغییر رفتار الکتریکی آن می‌شود. با وجود اهمیت این موضوع، اثر آلودگی محیطی در اغلب مدل‌های وابسته به فرکانس برقگیر در مطالعات گذرا لحاظ نشده است. ازاین‌رو، در این مقاله یک مدل وابسته به فرکانس برای برقگیر اکسید فلزی با در نظر گرفتن اثر آلودگی محیطی ارائه شده است. در روش پیشنهادی، ابتدا مشخصه‌های ولتاژ–جریان متناظر با چهار سطح مختلف آلودگی از یک مرجع استخراج شده است. سپس این داده‌ها با استفاده از روش حداقل مربعات برازش شده و برای هر سطح آلودگی، یک تابع ریاضی پیوسته به‌دست آمده است. توابع حاصل به‌عنوان مقاومت غیرخطی معادل آلودگی در مدل وابسته به فرکانس برقگیر به کار گرفته شدند. در ادامه، مدل توسعه‌یافته در محیط EMTP پیاده‌سازی و عملکرد آن تحت شرایط اضافه‌ولتاژهای گذرای بسیار سریع بررسی شد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که افزایش شدت آلودگی موجب افزایش جریان نشتی و تغییر پاسخ گذرای برقگیر در برابر VFTO می‌شود. همچنین مدل پیشنهادی قادر است اثر آلودگی محیطی را با دقت مناسبی در تحلیل عملکرد آن لحاظ کند. استفاده از توابع ریاضی برازش‌شده به‌جای داده‌های گسسته مشخصه ولتاژ-جریان، امکان مدل‌سازی واقع‌بینانه‌تر اثر آلودگی را فراهم می‌کند. ازاین‌رو، مدل ارائه‌شده می‌تواند دقت مطالعات گذرا و طراحی هماهنگی عایقی شبکه‌های قدرت، به‌ویژه در مناطق آلوده، را بهبود بخشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات


مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 02 مهر 1405