محاسبات حالت گذرای جریان اتصال کوتاه به روش تبدیل لاپلاس در شبکه راه آهن برقی AC با سیستم تغذیه اتوترانسفورماتور

Abstract

محاسبات اتصال کوتاه و حالت گذرای شبکه های الکتریکی از مهم ترین اجزای مراحل طراحی یک شبکه است. هادیهای یک شبکه علاوه بر تحمل جریان نامی شبکه و تأمین افت ولتاژ در محدوده قابل قبول، باید از نظرالکتریکی و مکانیکی تحمل جریانهای اتصال کوتاه را داشته باشند. علاوه بر این، باید محدوده تغییرات جریان اتصال کوتاه مشخص باشد تا ضمن انتخاب تجهیزات (سوئیچگیزها و ... ) با قدرت قطع و تحمل جریان اتصال کوتاه، سیستم حفاطتی را سریع و بموقع قطع کند. در این راستا باید حداکثر جریان اتصال کوتاه شبکه محاسبه شود. در این مقاله، روش تبدیل لاپلاس به منظور محاسبه حالت گذرای جریان اتصال کوتاه در شبکه یک پارچه راه آهن برقی AC با روش تغذیه اتوترانسفورماتور (شامل پست کشش، خطوط بالاسری و اتوترانسفورماتور) به همراه شبکه سه فاز بالادستی (شامل شبکه سه فاز و خطوط انتقال) بکار گرفته شده است. تمامی اجزای سیستم راه آهن برقی AC در حوزه لاپلاس مدل سازی شده و حالت گذرای جریان اتصال کوتاه توسط برنامه نویسی در محیط نرم افزار MATLAB/m-file محاسبه شده است. علاوه بر روش تبدیل لاپلاس، روشهای حل عددی نیز قادر به محاسبه حالت گذرای جریان اتصال کوتاه هستند. در این مقاله به منظور تأیید نتایج محاسبه حالت گذرای اتصال کوتاه توسط روش تبدیل لاپلاس، نتایج به دست آمده با نتایج شبیه سازی در نرم افزار PSCAD (در این نرم افزار از روش حل عددی استفاده می شود) مقایسه شده است. این مقایسه نشان دهنده دقت مناسب روش مدل سازی و حل در حوزه لاپلاس، به منظور محاسبه حالت گذرای جریان اتصال کوتاه است.