Potential and electric field distribution associated with HVDC insulators under different pollution conditions
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
لعوازل الضغط العالي أهمية كبيرة في عملية نقل الطاقة الكهربية. و الدور الاساسي لهذه العوازل هو ضمانة واستمرارية أعلى مستوى من العزل الكهربائي بين الخط الحي والبرج المؤرض، والتي قدد تتأثر بعدة عوامل بيئية منها: الرطوبة والأتربة والحرارة و الملوثات الكيميائية. هذه الملوثات تحت تأثير المجال الكهربائي العالي، قد تؤدي إلى انهيار العازل كهربائيا والتي تؤثر سلبا على اعتمادية نظام نقل الطاقة. مثل هذه العوازل قد تمت دراستها بشكل مكثف تحت تأثير التيار المتردد. و في المقابل لا تزال الدراسات غير مكتملة تحت تأثير التيار الدائم. في هذه الأطروحة، قد تمت دراسة توزيع المجال والجهد الكهربائيين لعدد من عوازل الضغط العالي المختلفة تحت تأثير التيار الدائم، مأخوذا بالاعتبار ظروف التلوث المختلفة. كما وتمت دراسة تأثير أجهزة التحكم بالمجال الكهربائي كـ (Corona ring) و (Arc Horn) على توزيع المجال والجهد الكهربائي تحت الظروف النظيفة و الملوثة. بالإضافة إلى صياغة المجال الكهربائي كمعادلة للتمثيل. فقد تم تطوير خوارزمية خاصة لإيجاد القيم المثلى لأبعاد أجهزة التحكم بالمجال الكهربائي وبالتالي التقليل من شدة المجال بالإستعانة بنص الـ MACRO الخاص ببرنامج الـ ANSYSTM و أداة التمثيل PSO الموجودة في برنامج الـ MATLABTM . وكانت العوازل المطروحة متألفة من : العوازل الزخرفية والعوازل الزجاجية بالإضافة إلى عوازل السليكون المطاطي، تحت جهود كهربية مختلفة تتراوح بين 15 الى 500 kVDC . وقد أظهرت النتائج تحت تأثير التيار المستمر أن أسوأ توزيع للمجال الكهربائي قد وجد تحت تأثير التلوث غير المنتظم مصحوبا بقطرات الماء المتفرقة. وفي حالة الخمسة عشر وحدة متصلة من العازلين : الزخرفي والزجاجي، فقد وجدت المنطقة الأكثر تأثرا بالتلوث تقبع بالقرب من نقطة التقاء الضغط العالي مع التلوث. وفي حالة السلسلة الملوثة من العوازل، فقد وجد أن استخدام جهاز الـ Arc Horn قد تفوق على أداء جهاز الـ Corona ring في تخفيض المجال الكهربائي. وفي حالة عازل السليكون المطاطي الطويل، فقد وجد أن استخدام Double Arc Horn كأداة تحكم بالمجال، قد نتج عنه أفضل شكل للمجال الكهربائي، حيث تم تخفيض القيمة القصوى للمجال الكهربائي بنسبة تصل إلى 80%. و أخيرا، فقد وجد أن أداء جهاز التحكم (corona ring) ، تحت تأثير ضغط التيار المستمر، لايقل عن أو ربما يتفوق عن أداء نفس الجهاز تحت تأثير التيار المتردد.