بررسی تاثیر بخش فرکانس بالای پالس صاعقه بر روی ولتاژ نقاط مختلف شبکه زمین با در نظر گرفتن ترانسفورماتور قدرت

در حالت کلی زمین و اتصالات آن با یک امپدانس شامل مقاومت، خازن و سلف مدل می ­شود. مقاومت نقطه اتصال، به دلیل این که از مقاومت ویژه محل اتصال به زمین ناشی می­ شود، در مطالعاتی که در محدوده شبکه هستند به کار گرفته می شود. مقادیر ظرفیت خازنی و سلفی نیز برای مطالعاتی که در فرکانس‎های بالا و مرتبط با صاعقه و کلیدزنی بوده، مورد توجه هستند. در این مقاله تاثیر امپدانس زمین و شبکه مش‎بندی بر ولتاژ نقطه زمین پست‎های برق در زمان وقوع صاعقه بررسی شده است. ابتدا مدل الکتریکی خاک تعیین شده و سپس مدل الکتریکی شبکه مش‎بندی شده که توسط سیم‎های مسی به هم متصل شده اند، مدل شده است. در نهایت مدل الکتریکی الکترودهای زمین شده در گوشه‎ها و اطراف شبکه زمین نیز مدل می‎شوند. با اعمال ولتاژ به کمک صاعقه تولیدی بر روی خطوط فشار قوی متصل به ترانسفورماتور، مقدار ولتاژ نقطه زمین در نقاط مختلف شبکه مش‎بندی محاسبه و ترسیم شده است. تمامی این مراحل به کمک نرم­ افزار MATLAB/Simulink شبیه سازی شده اند. نتایج، تغییر سطح ولتاژ نقطه زمین در اثر اعمال ولتاژ صاعقه در نقاط مختلف شبکه مش بندی را نشان می‎دهند. مقدار امپدانس اندازه گیری شده تا فرکانس‎ های متوسط به صورت ثابت و در فرکانس های بالا تا ۱ مگاهرتز به صورت افزایشی خواهد بود. تمامی اندازه گیری ها و محاسبات با در نظر گرفتن ترانسفورماتور قدرت و اتصال آن به شبکه مش ‎بندی صورت پذیرفته است. هدف اندازه گیری ولتاژ نقاط مختلف شبکه مش بندی زمین با در نظر گرفتن ترانسفورماتور قدرت بوده است که در نهایت جهت تنظیم بهتر رله ‎های حفاظتی، اندازه‎ گیری دقیق مقدار امپدانس زمین انجام شده است.

کلیدواژه ها:

Earth Impedance ، Lightning ، Impulse ، Meshing ، امپدانس زمین ، پالس ولتاژ ، صاعقه ، مش ‎بندی