بررسی خطی پدیده گالوپینگ در خطوط انتقال

بررسی خطی پدیده گالوپینگ در خطوط انتقال

چکیده :

گالوپینگ  پدیده ای است که در اثر آن نوسانات با دامنه بالا و فرکانس پایین بر روی کابل های انتقال جریان فشار قوی به وجود می آید. این پدیده به علت ناپایداری حالت تعادل استاتیکی کابل ها و در اثر اغتشاشات اولیه به وجود می آید.

 اگر سرعت باد که در راستای عمود بر کابل می وزد از یک سرعت بحرانی بیشتر شود، حالت تعادل استاتیکی کابل ناپایدار شده و نوسانات کوچک اولیه به تدریج رشد می کنند و نهایتاً به نوسانات حدی با دامنه ی بالا و فرکانس پایین می رسند. در این مقاله معادلات حرکت کابل ها با استفاده از روش تقریبی مودهای فرضی استخراج می گردند و از روش سه درجه آزادی برای پیدا کردن نوسانات کابل کمک گرفته خواهد شد. نتایج به دست آمده برای سرعتی که در آن گالوپینگ رخ می دهد از روش مودهای فرضی با نتایج تجربی انجام شده توسط دیگر محققین مقایسه گردیده است. تطابق مناسب بین نتاج تحلیلی و تجربی بیانگر صحت روابط ارائه شده و برنامه های نوشته شده می باشد.

مقدمه:

انتقال توان الکتریکی تولید شده در نیروگاه ها به مراکز مصرف یکی از مسائلی است که در هر کشوری از اهمیت خاصی برخوردار است. پس از تولید توان الکتریکی، طراحی و ساخت تجهیزات مربوط به آماده کردن این توان برای انتقال، نظیر ترانسفورماتورها طراحی و ساخت تجهیزات مربوط به انتقال این توان مورد توجه قرار می گیرد. طراحی دکل ها، کابل ها، کمربندهای برج ها و فاصله مورد نیاز برای هادي ها از مواردی است که در این مرحله به آن پرداخته می شود.

نظر به اهمیت موضوع و فاجعه آمیز بودن وقایعی که در صورت طراحی نادرست این تجهیزات در راه انتقال انرژی الکتریکی ممکن است اتفاق بیافتد، موارد زیادی در طراحی این تجهیزات باید مورد توجه قرار گیرد. به عنوان مثال اگر فاصله مورد نیاز بین هادی ها لحاظ نشود در اثر حرکت هادی ها برخورد بین دو فاز بوجود آید، جرقه های بوجود می آید که سبب ضعیف شدن منبع تولید توان می شوند و یا در مناطق سردسیر که هادی ها با یخ پوشیده می شوند در صورت جدا شدن یخ، کابل ها به نوسان در می آیند که این نوسانات به سازه های فولادی نگهدارنده کابلها صدمه میزند و آنها را دچار خستگی می کند. همچنین اگر به هر علت کابل ها پاره شوند فشار زیادی به سایر کابل ها و دکل ها وارد می شود.

نتیجهگیری

گالوپینگ در اصل به دلیل خروج ناگهانی کابل از شرایط پایدار به وجود میآید. این ناپایدارط نیز به لایه ی یخ تشکیل شده بر روی کابل و نیروهای آیرودینامیکی که به کابل وارد میشوند و موجب رشد نوسانات در چهار جهت می شود بستگی دارد. این پدیده به بررسی پدیده گالوپینگ در کابل های مورد استفاده در صنعت برق و انتقال انرژی می پردازد. براي این منظور دو مسئله ارائه گردیده است. کابل به صورت یک سیستم سه درجه آزادی مدل ساز شده و معادلات حاکم استخراج گردیده است. با توجه به ریشه های معادله مشخصه، شرایطی که باعث ایجاد ریشه با قسمت حقیقی مثبت و در نتیجه ناپایداری سیستم می گردد محاسبه و از روی آن سرعت بحرانی باد جهت ایجاد گالوپینگ به دست آمده است. با توجه به مقالات ارائه شده در این زمینه و نتایج حاصل از موارد کاربردی میتوان نتیجه گیری های زیر را برای بهبود وضعیت ناپایداری سیستم بیان نمود.

1. در بیشتر موارد از برج های کششی استفاده شود.

2. فواصل میان فازها در روی برج مخصوصاً در برج های دو مداره برای بدترین شرایط و نوسان هادی ها کنترل شود.

3. از جداکننده میان فازها برای کاهش دامنه گالوپینگ میتوان استفاده نمود.

4. در خطوط باندول به جای اسپیسرها، از جدا کننده های حلقوی استفاده شود.

  • ۱۳۹۴/۱۰/۱۵
  • 0
avatars
نویسنده : تیم تولید محتوای ایکهربا

نظرات خود را با ما درمیان بگذارید

محصولات مرتبط

مطالب مرتبط