پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

در رشته مهندسی برق گرایش سیستم‌های قدرت

استاد راهنما:

دکتر سید محمد شهرتاش

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

چکیده

هدف از نگارش این پایان­نامه این است که ضمن شناخت یکی از مهم­ترین پدیده­های عایقی در کابل­های فشار متوسط و قوی، به نام درخت رطوبتی، بتوان با دریافت سیگنال­های موجود و پردازش آن­ها به وجود این پدیده در عایق کابل پی برد و آن را از دیگر پدیده­های عایقی تشخیص داد تا بتوان در زمان مناسب تمهیدات لازم برای عملیات پیشگیرانه و یا در صورت لزوم عملیات اصلاحی برای این کابل­ها فراهم شود.

در این پایان­نامه پس از شناخت پدیده درخت و عوامل موثر بر ایجاد و رشد آن، مطالعه­ای در زمینه مدل­های موجود از این پدیده صورت گرفته است که ضمن آن مدل­های موجود در سه دسته آزمایشگاهی، میدانی و مداری دسته­بندی شده­اند. در حین مطالعات، کمبود یک مدل مداری انعطاف­پذیر، با دقت کافی و با قابلیت توجیه­پذیری فیزیکی کاملاً ملموس بوده است. به همین منظور مدل مداری جدیدی در این پایان­نامه پیشنهاد و اعتبارسنجی شده است که ضمن انعطاف­پذیری و توجیه­پذیری فیزیکی، از دقت قابل قبولی نیز برخوردار است.

فصل اول

مقدمه

در این فصل، مسائل زیر بررسی شده است:

• مقدمه­ای بر لزوم بررسی پدیده های عایقی
• تاریخچه بررسی پدیده درخت رطوبتی
• اهداف پروژه
• ساختار پایان نامه

1        مقدمه ای بر لزوم بررسی پدیده های عایقی

توسعه شهرها، افزایش جمعیت و هم­چنین تأسیس وگسترش مراکز صنعتی همگی سبب افزایش تقاضای بار الکتریکی هستند. افزایش بار الکتریکی درخواستی ملزم به استفاده از سطوح ولتاژ بالا جهت کاهش تلفات انتقال است. از آن­جایی که افزایش ولتاژ خطوط انتقال نیاز به حریم وسیع­تری نسبت به خطوط با ولتاژ پایین دارند و هم­چنین به دلیل افزایش روزافزون ارزش اقتصادی زمین، امروزه ترجیحاً سعی می­شود تا از شبکه­های کابلی فشارقوی زیرزمینی به جای خطوط انتقال هوایی استفاده شود. ضمناً از آن­جایی که خطوط هوایی از تجهیزات آسیب پذیر در حین جنگ می­باشند، استفاده از کابل­های فشار قوی پدافند غیرعامل[1] محسوب می­شود و از این آسیب­پذیری می­کاهد.

در شبکه برق ایران هم­اکنون جهت گسترش شبکه در سطوح توزیع، فوق توزیع و انتقال، ترجیحاً از شبکه­های کابلی استفاده می­شود. به عنوان مثال، در شبکه برق منطقه­ای تهران از کابل­های XLPE با سطح ولتاژ 20 تا 230 کیلوولت استفاده شده است و مطالعاتی جهت استفاده از کابل­ها در سطوح بالاتر ولتاژ نیز انجام می­شود[2]. بدین ترتیب، کابل­های فشارقوی نقش بسیار حساسی در شبکه­های برق ایفا می­کنند و حفاظت آن­ها از اهمیت ویژه­ای برخوردار است، زیرا هر مشکلی در آن­ها که سبب قطع آن­ها و بروز خطا شود، صدمات اقتصادی (و شاید سیاسی) وسیعی به شبکه وارد می­کند.

عایق­های الکتریکی، مواد جامد، مایع و یا گازی هستند که به صورت گسترده در تمامی تجهیزات یک شبکه قدرت، از جمله ژنراتورها، ترانسفورماتورها، خطوط انتقال، موتورها و … به منظور جداسازی الکتریکی به کار می­روند. از این ­رو خرابی و یا نقص عایق­های تجهیزات می­تواند سبب اختلال و ایجاد مشکلات اساسی برای شبکه قدرت شود. بنابراین بررسی علل خرابی و یا عوامل ایجاد نقص در عایق تجهیزات از اهمیت ویژه­ای برخوردار است زیرا می­توان با بررسی آن­ها روش­های ساخت و یا روش­های نگه­داری و تعمیرات را بهبود بخشید[1].

کابل­های الکتریکی از جمله مهم­ترین تجهیزات الکتریکی هستند که در آن­ها از عایق­های جامد استفاده شده است. عایق­های جامد به دلایل مختلف، از جمله روش­های ساخت، پیری، شرایط محیطی و… دچار تنزل در مشخصات عایقی می­شوند. تنزل عایقی در عایق کابل­ها می­تواند مشکلات زیادی از جمله افزایش جریان نشتی و ایجاد تخلیه­های جزئی در عایق کابل به وجود آورد و در شرایط بحرانی می­تواند سبب شکست عایقی و ایجاد خطا شود. بنابراین باید عوامل ایجاد تنزل عایقی در عایق کابل­ها به خوبی بررسی شوند تا بتوان عملیات پیشگیرانه و یا در صورت لزوم عملیات اصلاحی برای این کابل­ها صورت بگیرد[1].

علی رغم اینکه در دهه 70 میلادی شکست های عایقی بصورت درخت در عایق پلی اتیلن کابل های فشار متوسط رخ می داد و باعث شکست سرویس کاری می شد، شناسایی شده ولی تاکنون روش مناسبی که بتواند این پدیده را به درستی مدلسازی کند وجود ندارد. برای شناخت بهتر این پدیده آزمایش هایی در این زمینه انجام شد، نتایج نشان می دهد که ظاهراین نوع شکست شبیه درخت الکتریکی است که معمولا از سر دو الکترود رشد کرده است و باعث تنزل سطح عایقی کابل تحت تنش الکتریکی شده است. همین مساله باعث شد تا تحقیقاتی گسترده ای در زمینه شناخت بیشتر این پدیده انجام شود. نتایج آزمایش هایی که با استفاده از الکترود سوزنی انجام گرفته، نشان داده است که احتمالا افزایش میدان محلی و پیری عایق باعث شروع و رشد درخت در مقیاس زمانی ساعتی، ماهیانه و یا سالیانه می شود[2].

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.