سمینار برق مدلهای پدیده كرونا در خطوط انتقال و نحوه ارزیابی تلفات آن در شبكههای واقعی

سمینار برق مدلهای پدیده كرونا در خطوط انتقال و نحوه ارزیابی تلفات آن در شبكههای واقعی 

چکیده: 

هدف از این تحقیق، بررسی پدیده کرونا در خطوط انتقال انرژی الکتریکی، انواع و تأثیرات آن و نیز مدلهای ارائه شده در مورد این پدیده و ارزیابی تلفات ناشی از آن میباشد.

ابتدا اصول تخلیه الکتریکی، انواع آن – شامل تخلیه های مثبت و منفی در الکترودهای مختلف – و نتایج آزمایشگاهی و نظری مربوطه ارائه میگردد. پس از آن پدیده کرونا در خطوط انتقال معرفی میشود. تأثیر انواع گوناگون هادیها در شدت این پدیده، به کمک نتایج تجربی ملاحظه میشود. سپس تأثیرات محیطی از قبیل آب و هوا، ذرات معلق و… مورد تحلیل قرار میگیرد. تلفات کرونا معرفی شده و مدلهای نظری تبیین میشود. در نهایت مطالعاتی که در این حوزه در برخی کشورها از جمله سوئد ارائه می گردد و در انتها پیشنهاداتی در راستای انجام مطالعات جدید و بومی مطرح میشود. 

مقدمه: 

با افزایش میزان مصرف انرژی در جهان و روبه اتمام رسیدن منابع انرژی فسیلی، توجه ویژهای به مقوله تلفات انرژی شده است.

چنانکه میدانیم پس از تولید انرژی الکتریکی در نیروگاههای متمرکز، بهکمک خطوط انتقال این انرژی به مناطق مصرف منتقل میشود و از طریق پستها و خطوط فوق توزیع و توزیع در اختیار مصرف کننده ها قرار میگیرد. در کلیه حوزه ها اعم از تولید، انتقال و توزیع، تلفات الکتریکی بخش قابل توجهی از انرژی را به گرمای بی حاصل مبدل میسازد. 

قسمت عمده ای از این تلفات مربوط به خطوط ولتاژ بالای انتقال است و در این میان پدیده کرونا بیشترین تأثیر را دارد. 

برای بهبود وضعیت و کاهش این تلفات، شناخت این پدیده، روش های ارزیابی تلفات ناشی از آن و ارائه مدل ضروری است. 

هدف اصلی ما در این پروژه آشنایی با انواع تخلیه های الکتریکی، پدیده کرونا، تبیین مفهوم تلفات کرونا، نحوه ارزیابی و محاسبه تلفات و در نهایت معرفی مدلهای ارائه شده در این مورد است. 

فصل اول: پدیده کرونا در خطوط انتقال 

1-1) مقدمه 

– زمانی که شدت میدان الکتریکی بر روی سطح هادی از قدرت شکست هوا تجاوز می کند، تخلیه های کرونا در سطح هادی خط انتقال شکل می گیرند. 

– حتی در یک میدان یکنواخت بین دو الکترود مسطح موازی در هوا نیز، بسیاری شرایط گوناگون بر میزان این قدرت شکست تاثیر می گذارند. 

– برخی از این شرایط عبارتند از: فشار هوا، جنس الکترود، وجود بخار آب، پدیده فوتو یونیزاسیون و نوع ولتاژ. 

– شکست هوا در این ناحیه سبب ایجاد: نور، نویز صوتی، نویز رادیویی، لرزش هادی، اوزون (O3) و محصولات دیگر می گردد و در ضمن اتلاف انرژی به وجود می آورد که بایستی توسط نیروگاه تأمین شود. 

2-1) مکانیسم کرونا 

– فرآیندهای تخلیه گازی 

تخلیه های الکتریکی معمولا به واسطه میدان الکتریکی که به الکترون های آزاد درون گاز شتاب می دهد، آغاز می شوند. هنگامی که این الکترون ها انرژی کافی به دست آوردند، می توانند از طریق برخورد با اتم ها، یون ها و الکترون های جدید تولید کنند. (یونیزاسیون ضربه)