بررسی تاثیر پارامترهای کابل در وقوع پدیده گالوپینگ

بررسی تاثیر پارامترهای کابل در وقوع پدیده گالوپینگ

چکیده :

گالوپینگ در لغت به معنای تاختن و چهار نعل رفتن اسب است و در اصطلاح فنی به نوسانات غیر خطی بر انگیخته با فرکانس پایین و دامنه نوسان بالا اطلاق می شود که بر روی خطوط انتقال انرژی الکتریکی اتفاق می افتد. معمولا برای طراحی یک مجموعه از خطوط انتقال برق از روش سه درجه آزادی کمک می گیرند. 

 

در مدل سه درجه آزادی نوسان، پیچش و همچنین شکل یخ ایجاد شده بر روی کابل شبیه سازی شده است. مدل سازگار برای رسیدن به حالت مطلوب استفاده از ماتریس های جرم، استهلاك، سختی و ضرایب مربوط به نیروهای آیرودینامیکی کابل است. نتایج به دست آمده برای سرعتی که در آن گالوپینگ رخ میدهد از روش مودهای فرضی با نتایج تجربی انجام شده توسط دیگر محققین مقایسه گردیده است. در قسمت آخر به بررسی عواملی که باعث تغییرات در سرعت بحرانی می شود پرداخته و دلایل تاثیر هر کدام از این عوامل عنوان خواهد شد.

مقدمه:

وجود صفحه یک پارچه از یخ بر روی کابل های خط انتقال مشکل رایجی در مناطق سردسیر می باشد. ارتعاش با دامنه بالا در کابل های یخ زده و ایجاد نیروهای مهم دینامیکی وارد بر خطوط انتقال از نتایج ریزش تکه های بزرگ یخ است. هنگامی که یک هادی به صورت زیر مجموعه چند هادی (باندول) قرار گرفته شده باشد نیز ممکن است گالوپینگ اتفاق بیفتد و در نتیجه منجر به سقوط دکل گردد.

سقوط دکل زمانی اتفاق می افتد که چرخش مجموعه از یک زاویه بحرانی خارج شود و مجموعه ثبات خود را ازدست دهد. ابتدا میلگالوپینگ متقاطع است اما نوسانات زمانی که یخ به صورت یکپارچه بر روي کابل قرار بگیرد حرکتی تقریبا دایره ای شکل دارد. 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 میوزد از یک سرعت بحرانی بیشتر شود، حالت تعادل استاتیکی کابل ناپایدار شده و نوسانات کوچک اولیه به تدریج رشد میکنند و نهایتا به نوسانات حدی با دامنه ی بالا و فرکانس پایین میرسند.

انتقال توان الکتریکی تولید شده در نیروگاهها 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.

نتیجه گیری

گالوپینگ در اصل به دلیل خروج ناگهانی کابل از شرایط پایدار به وجود می آید. این ناپایداری نیز به لایه 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 مقاله به بررسی پدیده گالوپینگ در کابل های مورد استفاده در صنعت برق وانتقال انرژی الکتریکی می پردازد. براي این منظور یک مسئله ارائه گردیده است. براي نتایج حاصل از موارد کاربردی میتوان نتیجه گیری های زیر را جهت بهبود وضعیت ناپایداری سیستم بیان نمود.
1. استفاده از برج های کششی .
2. استفاده از جداکننده میان فازها برای کاهش دامنه گالوپینگ.
3. استفاده از جدا کننده های حلقوی به جای اسپیسرها در خطوط باندول.
4. کنترل فواصل میان فازها در روی برج، برای بدترین شرایط و نوسان هادی ها.

گالوپینگ پدیده ای است که با باد و سرما همیشه همراه بوده و خواهد بود، انسان هرگز نتوانسته از پدیده های طبیعی اطراف خود چشم پوشی کند. پیشنهادهای زیر برای ادامه کار در این زمینه ارائه میگردد.


1. در مورد مزایا و معایب جداسازها تحقیقاتی انجام شود.
2. بررسی های میدانی و آزمایشگاهی جهت اندازه گیری ضرایب آیرودینامیکی و تاثیر عدد رینولدز هوا بر روی ضرایب آیرودینامیکی.
3. مدل نمودن دکل های واقعی به همراه کابل های موجود

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

نظرات خود را با ما درمیان بگذارید

محصولات مرتبط

مطالب مرتبط