یک فرایند جدید برای لحاظ آلایندگی عایق ها در شبکه های توزیع برق

چکیده

کلید واژه ها

.1 مقدمه

شکل 1- دیاگرام تک خطی فیدر تحت مطالعه 

شکل 2- باند فرکانس DWT سه سطحی

شکل 3- DWT سه سطحی

شکل 4- سیگنال تجزیه سه سطحی در DWT، سیگنال S میتواند بصورت S= A3+D3+D2+D1 نوشته شود

شکل 5- سیگنال تجزیه سه سطحی در PWT

شکل 6- دیاگرام شماتیک زیرایستگاه، کابلها، خطوط، آنالیزور توان و کامپیوتر

شکل 7 – اتصال ابزار دقیق ها در زیر ایستگاه 13220 کیلوولت

قدم 1- تجزیه سیگنالهای جریان بر پایه PWT

قدم 2- استخراج ویژگی

شکل 8- اشکال موج های جریان ثبت شده

شکل 9- تجزیه سینال جریان به سه سطح و بعضی باند فرکانس

جدول 1- اعضای تجزیه و باند فرکانس آنها

شکل 10 یک مثال از این محاسبات را نشان میدهد. 

شکل 11- مقادیر ویژکی محاسبه شده برای تمام سیگنال های تجزیه شده، موجک مادر: db3 و عضو(2,1)و ویژگی : واریانس

قدم 3- هموارسازی

شکل 12-منحنی هموار شده با Windows length 20

شکل 13- منحنی هموار شده با Windows length 50

قدم 4- نرمالیزاسیون

قدم 5- کاهش ویژگی ها

.2 نتایج و بحث

شکل 14- شاخص آلایندگی عایق

.3 استنتاج

این مقاله یک متد برای لحاظ کردن سطح آلایندگی را بررسی میکند. آی سی ها میتوانند در شبکه دچار اختلاتی گردند. این خطاها موجب خسارات ناگهانی به سیستم میگردند. بنابراین آی سی ها کیفیت توان و شاخص های قابلیت اطمینان را کاهش میدهند. معمولا شست شوی عایق راه حلی برای این مشکل و اتفاقات ناشی از آن است ولی دارای هزینه زیاد بوده که اگر برنامه ای برای آن لحاظ گردد هم به لحاظ وقت و هزینه صرفه جویی خواهد شد. اینجا میانگین آلایندگی عایق ها با جریان خط محاسبه گردید. جریان نشتی بر روی سطح عایق ها با جرقه های کوچکی همراه است. و این جرقه ها عضو فرکانس بالا هستند. متد بعضی ویژگی ها از این عضو ها را با DWT و PCA استخراج میکند. داده های جریان خط برای 6 ماه بر روی فیدر توزیع 20 کیلوولت با نرخ نمونه 6.4 کیلو هرتز گرداوری شده است. نتایج دقت بالای این متد برای لحاظ آلایندگی عایق ها را نشان میدهد.

تخلیه الکتریکی غیر عادی عایق های آلاینده در مناطق آلوده یکی از فاکتورهای مهم تاثیرگذار عملیات خطوط توزیع و زیرایستگاه ها است. این جرقه ها بر روی خطوط توزیع بدون شهود سوئیچ یا صاعقه بوده و معمولا در شرایط هوای مرطوب اتفاق می افتد. نزدیک مناطق صنعتی، کشاورزی و ساحلی ذرات هوایی بر روی عایق ها نشسته و موجب آلایندگی تدریجی می گردند. وقتی مه یا باران سبک عایق را خیس میکند یک لایه رسانا ایجاد میشود که باعث جریان نشتی است. پیشبینی اتفاق جرقه برای صنایع مهم است. چرا که آن موجب قطعی های برق می گردد. صنایع قادیر هنگفتی برای تعمیرات خرج میکنند که شامل شست وشو است. این فرایند گران به بر اساس تجربه تاریخی یا تعداد ساعت کل سرویس از آخرین شست وشو برای با قضاوت مهندسان خط تلقی میشود. پیشبینی دقیق آلایندگی و تشخیص زمان صاعقه موجب خرج زیاد صنایع است. یک معیار عیب یابی دقیق برای لحاظ شرایط سطح عایق و تشخیص امکان صاعقه نیاز است. بنابراین تخمین آلایندگی برای پیشبینی صاعقه ضروری است. فیدر مورد مطالعه تقریبا 84 قطب داشته و از در سطح 20 کیلوولت از یزد میگذرد. بارهای اعمالی با فیدر 20 کیلوولت اغلب موتور القایی بوده که با استفاده از کوره آجرپزی هستند. شکل 1 دیاگرام تک خطی این فیدر را نشان میدهد. در 1996 آرالاندو یک آزمایش و تست میدانی انجام داد تا سطح آلایندگی را در شبکه های توزیع کاوش نماید.ابتدا آنها جریان ماکزیممی را ثبت نمودند که ماهانه از سطح عایق می گذشت و سطح انباشتگی نمک معادل در آزمایشگاه را اندازه گرفتند. آنها همچنین نتایجی با اندازه گیری شرایط هوا بر روی سطح عایق ها را بدست آوردند. در 2005 میزان عمر یک عایق پلیمر با استفاده از جریان نشتی بدست آمد. این تحقیق بر روی یک عایق منفرد توس اعضای فرکانس بالای جریان نشتی عایق اجرا شد. و قسمت های فرکانس پایین اغماضشده و طیف آن از 1.25 تا 2.5 کیلو هرتز بود. در 2005 در چین سطح آلودگی عایق ها محاسبه شد. آنها مقدار ماکزیمم جریان نشتی عایق را مانیتور نموده که توانستند صاعقه را با بررسی سطح آلایندگی پیشبینی کنند. شکل 1- دیاگرام تک خطی فیدر تحت مطالعه در 2006 ارتباط بین جریان نشتی و سطح آلایندگی عایق در عایق سرامیک توزیع بررسی شد. آنها یک محفظه مه را طراحی نموده و شرایطی را شبیه سازی نمودند که عایق رفتار مینماید. آنها آلایندگی تعریف شده را بر روی سطح عایق اجرا نموده و عایق را در محفظه مه گذاشتند. از میانگین، ماکزیمم و مینیمم جریان نشتی استفاده کردند. در این مقاله یک متد متفاوت از متدهای مورد اشاره در نظر است. این متد میتواند سطح آلایندگی عایق های فیدر را با بهره گیری جریان منبع نهایی فیدر محاسبه نماید. در زیر و در بخش دوم مفاهیم پایه ای بحث شده و این متد در بخش 3 شناسایی شده و در بخش 4 بررسی می گردد. منحنی نهایی بدست آمده برای آلایندگی عایق ها در بخش نتیجه معرفی میشود.