| Περίληψη: | Σκοπός της παρούσης διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη στοχαστικών
μοντέλων για τη μελέτη της τάσης διάσπασης διακένων με σύνθετη μόνωση.
Αρχικά, περιγράψαμε τη συμπεριφορά των υγρών σε ισχυρά ηλεκτρικά πεδία.
Μιλήσαμε για την εξάρτηση της πίεσης από ένα ηλεκτρικό πεδίο και την
ηλεκτρική αγωγιμότητα σε ένα ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο. Ακόμα, αναφέραμε
κάποιες πληροφορίες για την κατανομή της πίεσης σε ένα διηλεκτρικό υγρό.
Μετά περιγράψαμε τη συμπεριφορά της αέριας φάσης των υγρών σε ισχυρά
ηλεκτρικά πεδία. Μιλήσαμε για το ρόλο των φυσαλίδων στην κατάσταση του
διηλεκτρικού υγρού και για τα φαινόμενα που συμβαίνουν σ' αυτές.
Αργότερα, δώσαμε κάποιες πληροφορίες για τη διάδοση της εκφόρτισης σε
μικρά διάκενα και αναφέραμε την εξάρτησή της από την πίεση.
Επιπλέον, αναλύσαμε τη διάδοση της εκφόρτισης σε διάκενα με ανομοιογενές
πεδίο. Περιγράψαμε την κατασκευή μιας εκφόρτισης και την επίδραση του
στερεού διηλεκτρικού στην τάση διάσπασης. Ακόμη, δώσαμε πληροφορίες
για την περιοχή ιονισμού και το κανάλι leader.
Στη συνέχεια, αναλύσαμε την εξάρτηση της διηλεκτρικής αντοχής από
ορισμένους παράγοντες. Οι παράγοντες στους οποίους αναφερθήκαμε είναι: η
διάρκεια, η μορφή και η συχνότητα των παλμών τάσης, η πολικότητα της
τάσης, η πίεση, η θερμοκρασία, η χημική φύση και σύνθεση των υγρών και η
γεωμετρία του διακένου.
Επίσης, αναλύσαμε τους φυσικούς μηχανισμούς έναρξης εκφόρτισης.
Περιγράψαμε το μηχανισμό έναρξης εκφόρτισης με τη βοήθεια φυσαλίδων
και κάποιους άλλους μηχανισμούς όπως τους μηχανισμούς έναρξης εκφόρτισης με ιονισμούς.
Αργότερα, αναφέραμε τους μηχανισμούς διάδοσης εκφόρτισης. Έγινε
περιγραφή της διαδικασίας διάδοσης του γρήγορου καναλιού και του αργού
καναλιού. Ακόμα, μιλήσαμε για τη μετατροπή του αρχικού καναλιού σε
leader.
Στη συνέχεια, κάναμε μια εκτενή εισαγωγή στα στοχαστικά μοντέλα και
αναφερθήκαμε στη χρησιμότητα τους, στις διάφορες κατηγορίες τους και
στην εφαρμογή τους στον τομέα των ηλεκτρικών διασπάσεων. Για το λόγο
αυτό, περιγράψαμε τις βασικές αρχές για το μοντέλο FFC και το μοντέλο του
Biller.
Μετά από όλα αυτά, αναλύσαμε τη διαδικασία που ακολουθήσαμε κατά τις
εξομοιώσεις. Κάναμε λεπτομερή περιγραφή του προγράμματος που
χρησιμοποιήσαμε για τις εξομοιώσεις. Οι εξομοιώσεις έγιναν για 2 διάκενα
2,5mm ομοιογενούς και ανομοιογενούς πεδίου και 2 διάκενα 1,5mm
ομοιογενούς και ανομοιογενούς πεδίου. Κατά τις εξομοιώσεις το πάχος του
φράγματος θεωρήθηκε σταθερό, ενώ μεταβάλαμε τη θέση του και το
συντελεστή γήρανσης του λαδιού. Για τα διάκενα ομοιογενούς πεδίου,
τοποθετήσαμε το φράγμα σε 3 διαφορετικές θέσεις και για τα διάκενα
ανομοιογενούς διακένου τοποθετήσαμε το φράγμα σε 5 διαφορετικές θέσεις.
Οι εξομοιώσεις πραγματοποιήθηκαν σε υπολογιστή του Εργαστηρίου
Υψηλών Τάσεων του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και
Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών.
Επιπλέον, παραθέσαμε σε πίνακες τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τις
εξομοιώσεις. Στη συνέχεια κατασκευάσαμε διαγράμματα, για να
καταλήξουμε σε κάποια συμπεράσματα. Για τα διάκενα ομοιογενούς πεδίου,
σχεδιάσαμε την τάση V συναρτήσει του gi για τις διάφορες θέσεις του
φράγματος. Για τα διάκενα ανομοιογενούς πεδίου, σχεδιάσαμε την τάση V
συναρτήσει της σχετικής απόστασης (d1/d) του φράγματος από το πάνω
ηλεκτρόδιο για διάφορες τιμές του gi. Έγινε σύγκριση μεταξύ των καμπυλών
που προέκυψαν για τα διάκενα ανομοιογενούς πεδίου, με καμπύλη που
προέκυψε από πειραματικά δεδομένα και βρίσκεται στο “Barrier Effect on the
Dielectric Strength of Oil Gaps under DC Voltage” των A. Zouaghi και Α.
Beroual. Στη συνέχεια, σχεδιάσαμε την τάση V συναρτήσει της σχετικής απόστασης (d1/d) του φράγματος από το πάνω ηλεκτρόδιο για διάφορες τιμές
του gi, για τα διάκενα ομοιογενούς και ανομοιογενούς πεδίου μαζί. Τέλος,
μετά τις συγκρίσεις διαπιστώσαμε ότι τα αποτελέσματά μας συμφωνούν μόνο
σε κάποιες περιπτώσεις με τα πειραματικά δεδομένα. Αυτό συμβαίνει λόγω
της απλότητας των μοντέλων και ίσως μηχανισμών που δεν έχουν
συνυπολογιστεί. Οπότε, συμπεράναμε ότι το μοντέλο που χρησιμοποιήσαμε,
απαιτεί βελτίωση.
|
|---|
