الفهرس 
INTRODUCTIONOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 162 |  |  |
| | | from | 162 | | |
Abstract
الجهود الزائدة و العابرة على شبكات القوى الكهربائية تؤثر بشكل مباشر على المعدات والمهمات الموجودة داخل النظام و خاصة العوازل الكهربائية. و يمكن تقسيم الجهود الزائدة الى نوعين رئيسين . النوع الأول هو الجهود الزائدة الخارجية مثل الصواعق التى تنشأ من الظواهر الطبيعية ,والثانى هو الجهود الزائدة الداخلية مثل الجهود الزائدة الناتجة عن عمليات الفصل و التوصيل و الجهود الزائدة المؤقتة . نتيجة للزيادة المستمرة فى جهد التشغيل لتلبية الطلب المتزايد على القدرة الكهربائية ، أصبحت الجهود الزائدة الناتجة من عمليات الفصل و التوصيل هى العامل الأساسى و المؤثر فى تصميم العزل لشبكات القوى الكهربائية ذات الجهد العالى و الفائق.
قدرة العزل المطلوبة لتحمل الجهود الزائدة الناتجة عن عمليات الفصل و التوصيل لها تاثيرمباشر و فعال فى التكلفة الكلية لشبكات نقل القوى الكهربية. لذا لابد من التوقع الدقيق للجهود الزائدة الناتجة عن عمليات الفصل و التوصيل و قدرة تحمل العزل لها تحت الظروف المختلفة المتوقعة وذلك لعمل التصميم الدقيق و الإقتصادى الأمثل لشبكات نقل القدرة الكهربائية .
تعتبر الجهود الزائدة الناتجة عن عمليات الفصل و التوصيل من الجهود التى تنشأ داخليا ى الشبكة عند فصل أو توصيل القواطع الكهربائية و أهم عمليات الفصل و التوصيل المرتبطة والتى تسبب خطورة بالغة على العزل هى تغذية خطوط النقل الكهربية الطويلة في حالة الأحمال الخفيفة أو عدم وجود أحمال. ومن الناحية الإقتصادية لا يمكن عمل حماية لخطوط النقل ضد جميع انواع الجهود الزائدة حيث يتم الاخذ فى الإعتبار نسبة إحتمالية لحدوث إنهيار لعزل الخطوط وذلك بناء على الدراسات الإحصائية والتوزيع الإحتمالى للجهود الزائدة ومدى قدرة العزل على تحمل تلك الجهود.
المقصود بتنسيق العزل هو كيفية اختيار مستوى العزل للأجهزة و المهمات فى شبكات القوى الكهربية. وذلك بناءا على الجهود الزائدة المتوقع حدوثها على تلك المهمات مع الأخذ فى الاعتبار خصائص أجهزة الحماية المتاحة لتقليل إحتمالية حدوث ضغوط زائدة على تلك العوازل أو فصل الخدمة عن الشبكة الكهربائية مع مراعاة الناحية الإقتصادية عند التصميم.
الطريقة التقليدية لعملية تنسيق العزل تعتمد على حساب قيمة أعلى جهد زائد متوقع فى الشبكة و اختيار قيمة معيارية بمستوى امان مناسب لمستوى شدة العزل. و من المتعارف عليه ان الجهود الزائدة هى ظاهرة عشوائية و متغيرة باستمرار من حيث القيمة أو الشكل أو إحتمالية الحدوث. و بالتالى فإن تصميم العزل بناءا على قيمة أعلى جهد زائد غير معتاد حدوثه بالشبكة و تعتبرعملية غيرفعالة إقتصاديا لذا تم الإتجاه إلى مبدأ الإحتمالية و الطريقة الإحصائية لتنسيق العزل و خاصة للمهمات ذات الجهد العالى و الفائق .
وتهدف نقطة البحث إلى عمل محاكاة لخطوط نقل القدرة داخل نظم القوى الكهربائية للتحليل والدراسة والإختبار و التنبؤ بالجهود الزائدة المتوقعة الناتجة عن عمليات الفصل والتوصيل. و ذلك للوصول إلى الطريقة المثلى لتنسيق العزل من خلال تقديم وتقسيم البحث فى خطة ونقاط رئيسية كما يلى :
1عمل ملخص واضح وشامل عن الجهود الزائدة وتنسيق العزل لخطوط النقل ذات الجهد العالى والفائق.
2-إنشاء نموذج محكاه لنظام نقل قوى كهربائية لتحليل الجهود الزائدة.
3-دراسة و تحليل الجهود الزائدة الناتجة عن عمليات الفصل و التوصيل.
4-دراسة طرق التحكم المختلفة فى مستوى الجهود الزائدة الناتجة عن عمليات الفصل و التوصيل لخطوط النقل.
5-دراسة الطرق المناسبة لحماية خطوط النقل ضد الجهود الزائدة الناتجة عن عمليات الفصل و التوصيل.
6-إنشاء طريقة مثلى لتنسيق العزل على خطوط النقل ذات الجهد العالى و الفائق .
وتم عمل نموذج محاكاة لخطوط نقل القدرة الكهربية جهد 500 ك.ف بناء على بيانات الشبكة المصرية الموحدة لنقل الكهرباء. وتم الأخذ فى الإعتبار البيانات الدقيقة والحقيقية للمحولات والمولدات وأبعاد الأبراج والمعوضات الحثية المتصلة على التوازى والأحمال أثناء عملية النمذجة التى تمت بإستخدام برنامج (ATP). وبناء على الجهوذ الناتجة من عدد 100 تغذية للخط فى كل حالة تم استنتاج التوزيع الإحتمالى للجهود الزائدة مع الأخذ فى الإعتبار العوامل التى تؤثر على قيم هذه الجهود مثل طول الخط ، قوة المصدر ، توقيتات توصيل القواطع الكهربية.
بالإضافة إلى ذلك تم دراسة الطرق المختلفة المستخدمة لتقليل الحهود الزائدة على خطوط النقل أثناء عمليات التغذية لها وهى ” إستخدام مقاومة مع القواطع أثناء عملية التشغيل، التحكم فى لحظة غلق القواطع ، تثبيت مانعات الصواعق عند بداية ونهاية الخط ”. وتمت المقارنة بين نتائج الجهود الزائدة ووجد أن إستخدام مقاومات مع القواطع أثناء عملية التشغيل يؤدى إلى تقليل الجهود الزائدة بنسب كبيرة. ولكن يمكن الوصول إلى تلك النسب بإستخدام التحكم فى لحظة غلق القواطع عند تقليل الإنحراف المعيارى الخاص بتلك القواطع.
تم استنتاج طريقة لحساب قابلية العزل للإنهيار بناء على التوزيع الإحتمالى المستنتج من دراسة الجهود الزائدة والتوزيع الإحتمالى لإنهيار العزل المتاح من النتائج المعملية السابقة فى نفس المجال. وذلك مع الأخذ فى الإعتبار العوامل التى تؤثر على إنهيار العزل مثل الشكل الموجى للجهود الزائدة و توزيع قيم الجهود على طول الخط وأيضا العوامل الجوية الغير قياسية وعدد الأبراج المتصلة على التوازى .
وتتكون الرسالة من 6 أبواب بالإضافة إلى المراجع كالتالى :
•الباب الأول : مقدمة عامة لموضوع البحث وعرض لأهداف ومحتويات الرسالة
•الباب الثانى : يستعرض هذا الباب الأنواع المختلفة للجهود الزائدة على خطوط النقل وطرق التحكم في تللك الجهود. بالإضافة إلى أساسيات تنسيق العزل لشبكات الجهد العالى والفائق والطرق المستخدمة للتمثيل الإحصائى لتلك الجهود. وكذلك التمثيل الإحصائى لقدرة العزل على تحمل تلك الجهود وأيضا الطرق المستخدمة لحسابات قابلية العزل للإنهيار.
•الباب الثالث : قدم هذا الباب عرضا سريعا لطرق عمل المحاكاة لعناصر منظومة القوى الكهربية بإستخدام برنامج (ATP). وشرح للنماذج المستخدمة فى هذا البحث بناء على البيانات الحقيقية والتى تم الحصول عليها من مركز تحكم شبكات الكهرباء. وتم شرح الطرق المستخدمة لعمل التوزيع الإحتمالى للجهود الزائدة وإحتمالية إنهيار العازلات وطرق كيفية حساب قابلية العزل للإنهيار.
•الباب الرابع : تم إستعراض نتائج الدراسة للجهود الزائدة وتوزيعها الإحصائى مع الأخذ فى الإعتبار العوامل المؤثرة على تلك الجهود والطرق المستخدمة لتقليل قيم تلك الجهود
•الباب الخامس : تم إستعراض نتائج الدراسة لحسابات قابلية العزل للإنهيار للحالات التى تم دراستها فى الباب الرابع مع الأخذ فى الإعتبار العوامل التى تؤثر على قدرة تحمل العازل
الباب السادس : تم استخلاص نتائج الرسالة مع عرض للتوصيات الخاصة بالدراسة المستقبلية.