تحقیق مزایا و كاربرد برقگیرها در خطوط انتقال فشار قوی

اشاره:
در این تحقیق استفاده از برقگیر آویزی به عنوان عامل حفاظتی در مقابل اصابت صاعقه انتقال و بالا بردن ضریب اطمینان شبكه تشریح شده است. در این راستا ساختمان داخلی و نحوه به كارگیری برقگیر آویزی در خطوط انتقال فشار قوی و تفاوتهای آن بر برقگیرهای متداول بیان شده است. در انتها، مدلی از شبكه با استفاده از نرم افزار ATP شبیه سازی و مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج آن ارائه شده است.

ABSTRACT:
In order to increase the reliability of transmission lines against lightning strikes, application of arresters is the useful way. Lightning surges cause flashover on insulator string, especially in towers with high ground resistance. So a short circuit between line and tower will be app eared. If there is a arrester beside the insulator string, surge current will pass through the arrester to arrester to ground and there is not any flashover. Also in this paper the basic concepts and construction of transmission line arrester. Will be described. At the end of poper. Performance and application of arresters in line will be proved by results of simulating a line with EMTP.

1- مقدمه
استفاده از برقگیر در خطوط انتقال به منظور افزایش قابلیت اطمینان شبكه و كاهش خطاهای ناشی از اصابت صاعقه و همچنین حذف مطمئن اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه، صورت می گیرد. اضافه ولتاژهای ایجاد شده در شبكه تاثیر مخربی بر تجهیزات و تاسیسات الكتریكی بر جای می گذارند، اما حدود آسیب با توجه به مقاومت عایقی وسیله الكتریكی متفاوت می باشد. اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه كه به صورت استاندارد 50/2/1 میكروثانیه بیان می شوند به دلیل پشتیبانی موج تیز و دامنه بالایی ك دارای اثرات تخریبی شدیدی در شبكه بر جای می گذارند.
از جمله این آثار، می توان به سوختن تجهیزات فشار قوی و ایجاد خطای اتصال كوتاه در پستهای فشار قوی و یا شكست الكتریكی سطحی در طول زنجیر مقره و ایجاد خطای اتصال كوتاه در آن اشاره كرد. تمامی این موارد منجر به ایجاد خطا و قطع شبكه می گردد. برای پیشگیری از این نوع خطاها در پستهای فشار قوی روشهای متعددی وجود دارد كه عملی‌ترین و اقتصادی‌ترین آنها استفاده از سیم محافظ و برقگیر است. از طرف دیگر در خطوط انتقال فشار قوی نیز روشهای متعددی برای جلوگیری از شكست الكتریكی زنجیر مقره در اثر اصابت ساعقه وجود دارد كه به طور خلاصه می‌توان از سیم محافظ و كاهش مقاومت پای برج و افزایش سطح عایقی نام برد.
افزایش سطح عایقی در برجها، اگر چه از بروز شكست الكتریكی سطحی در زنجیر مقره جلوگیری می كند لیكن منجر به بزرگ شدن بازوها و ارتفاع برج و افزایش هزینه می گردد. از طرف دیگر، در مناطق سنگی و صخره ای كه مقاومت زمین بالا است، مقاوت پای برج، بزرگ خواهد بود. در این صورت‌حتی اگر خط انتقال، توسط سیم زمین محافظت گردد، به دلیل بالا بودن مقاومت پای برج، در زمان اصابت صاعقه به برج، پتانسیل برج آنچنان بالا می رود كه اختلاف آن با ولتاژ خط، از سطح عایقی مقره فراتر می رود و بنابراین شكست الكتریكی سطحی در زنجیر مقره روی داده و در صورت تداوم قوس الكتریكی، خط انتقال توسط كلیدهای قدرت قطع می‌گردد. بدین لحاظ در صورتی كه بتوان با بكارگیری الكترودهای زمین در عمق زیاد و یا روشهای دیگر، مقاومت پای برج را كاهش داد، پدیده اخیر و یا قوس برگشتی روی نخواهد داد. ولی در مواردی مانند سخت بودن یا سنگی بودن زمین در كوههای مرتفع، این امكان وجود ندارد و تاثیر روشهای ذكر شده در عمل كم می باشد.