اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديداستخدام البيئة البرمجية Matlab/pdetool لحساب الحقول الكهربائية لعوازل التوتر العالي
Using Matlab/pdetool to Calculate Electrical Field of High Voltage Insulators
1399
1 17
0
(
0
)
تأليف
جمال الناصير( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
إن هدف هذه الدراسة هو إجراء حسابات الحقل الكهربائي لبعض أنواع عوازل شبكات التوتر العالي باستخدام الطرائق الرقمية. هناك عدة طرائق مستخدمة لهذا الغرض، من أهمها طريقة العناصر المنتهية. يمكن من خلال هذه الطريقة حساب توزع الحقل و الكمون في الأنظمة ثنائية البعد أو الثلاثية البعد، ذلك باستخدام البيئة البرمجية Matlab/pdetool لما تتميز به من إمكانيات كبيرة في مجالات الحساب و إظهار النتائج، بالإضافة لذلك فهي متوفرة، و غير مكلفة و توفر الوقت و الجهد للقيام بمثل هذه الحسابات المهمة في تطبيقات هندسة التوتر العالي.
The aim of this study is to calculate the electrical field (EF) of some types of high voltage insulators by using numerical methods. There are different methods, which are used to do this, finite element is the most important one. It is possible to find EF in 2D or 3D systems by using Matlab/pdetool, which distinguishes with big capabilities in calculation and view the results, additionally, it is available, cheap and can save time and money for doing this important calculations in high voltage applications .
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة حساب الحقل الكهربائي لبعض أنواع عوازل التوتر العالي باستخدام الطرق الرقمية، وخاصة طريقة العناصر المنتهية، وذلك باستخدام البيئة البرمجية Matlab/Pdetool. تُعتبر هذه الطريقة فعالة في حساب توزع الحقل والكمون في الأنظمة ثنائية وثلاثية الأبعاد، وتتميز بقدرتها على توفير الوقت والجهد والتكلفة. تهدف الدراسة إلى تحليل ظاهرة الانفراغات والانهيارات التي تحدث على سطوح العوازل تحت ظروف مختلفة، مما يساعد في تصميم عوازل أكثر كفاءة، خاصة في البيئات الملوثة. تم استخدام Matlab/Pdetool لرسم وتحليل العوازل، وتم التوصل إلى نتائج دقيقة تُظهر توزيع الحقل والكمون على العوازل المدروسة، مما يساعد في تحديد النقاط التي تسود فيها شدة الحقل العظمى. تُظهر النتائج أن هذه الطريقة فعالة وتوفر نتائج موثوقة بتكلفة وزمن صغيرين، ويمكن تطبيقها على أنواع مختلفة من العوازل سواء كانت زجاجية أو بورسلانية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تُعد هذه الدراسة خطوة مهمة في مجال حساب الحقول الكهربائية لعوازل التوتر العالي باستخدام الطرق الرقمية. ومع ذلك، يمكن الإشارة إلى بعض النقاط التي قد تحتاج إلى تحسين. أولاً، الدراسة تركز بشكل كبير على استخدام Matlab/Pdetool دون مقارنة كافية مع أدوات برمجية أخرى قد تكون أكثر فعالية في بعض الحالات. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية المختلفة مثل الرطوبة ودرجة الحرارة على أداء العوازل. ثالثاً، الدراسة تفتقر إلى تحليل اقتصادي يوضح الفوائد المالية لاستخدام هذه الطريقة مقارنة بالطرق التقليدية. وأخيراً، كان من الممكن توسيع الدراسة لتشمل أنواع أخرى من العوازل والمواد العازلة للحصول على نتائج أكثر شمولية.
أسئلة حول البحث
-
ما هي الأداة البرمجية المستخدمة في هذه الدراسة لحساب الحقل الكهربائي؟
تم استخدام البيئة البرمجية Matlab/Pdetool لحساب الحقل الكهربائي في هذه الدراسة.
-
ما هي الطريقة الرقمية الرئيسية المستخدمة في هذه الدراسة؟
الطريقة الرقمية الرئيسية المستخدمة هي طريقة العناصر المنتهية.
-
ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟
الهدف الرئيسي هو حساب وتوزيع الحقل الكهربائي لعوازل التوتر العالي وتحليل ظاهرة الانفراغات والانهيارات على سطوح العوازل تحت ظروف مختلفة.
-
ما هي الفائدة من معرفة توزيع شدة الحقل الكهربائي على العوازل؟
معرفة توزيع شدة الحقل الكهربائي يساعد في تصميم عوازل أكثر كفاءة ويقلل من احتمالية حدوث الانهيارات الكهربائية، خاصة في البيئات الملوثة.
المراجع المستخدمة
Zaengl W.S, Kuffel E, High voltage engineering, USA, Springer, 1st edition, 2002
Madenci Erdogan, Guven Ibrahim, The finite element method and applications in engineering using ANSYS,USA, Springer,1st edition, 2007
Tadasu takuma, “recent development in electric field calculation”, IEEE transaction on magnetic, vol-33, no-2, march-1997
قيم البحث
اقرأ أيضاً
نواجه في الحياة العملية مشكلة نشوء الانفراغات المنزلقة على عدد من تجهيزات العزل الحاوية على سطوح فاصلة مائلة كما هو الحال في عوازل العبور وعلب النهاية للكابلات الكهربائية. و قد قدمت البحوث المنشورة مجموعة من النتائج المهمة عن العلاقة التي تربط بين ال
توترات المطبقة و امتداد الانفراغات الجزئية في حال وجود نظم ذات سعات عرضانية كبيرة. لكن الدراسات عن نظم العزل ذات السعات العرضانية الصغيرة أو تلك الحاوية على ثغرات هوائية بقيت محدودة، لاعتبارات كثيرة منها أن آلية الانفراغ لتلك الحالات مشابهة لآلية الانفراغات في المواد ذات السطوح الفاصلة الطولانية.
إن التوصل إلى معطيات و علاقات دقيقة لمثل هذه النظم و إيجاد سلوكية الانفراغ الفعلية ذو مردود علمي و تطبيقي مهم بالنسبة إلى تصميم تجهيزات التوتر العالي، و خاصة عند تطبيق توترات عالية و متغيرة زمنيًا كالتوتر المتناوب و التوتر النبضي البرقي.
قمنا من خلال هذا البحث بتصميم برنامج يهدف إلى تحديد النقاط الحرجة التي يمكن أن
تسبب إنهيار التوتر، و بناء شبكة عصبونية ضمن بيئة برمجيات ماتلاب مهمتها التنبؤ بقيمة
الاستطاعة العظمى التي يمكن نقلها على نظام القدرة الكهربائية في ظروف انهيار التوتر
دو
ن أن ينهار نظام القدرة، و تدريبها على حالات واقعية تعرضت لها أنظمة القدرة الكهربائية،
ثم قمنا بتطبيق هذه الشبكة العصبونية المدربة على شبكة مرجعية IEEE-14 Bus-bar لإختبار
أدائها و مقارنة النتائج.
يهدف هذا البحث إلى تحديد مؤشر الموثوقية لأنظمة الطاقة الكهربائية بشكل دقيق و بدون استخدام الكثير من المدخلات و عمليات المعالجة, و ذلك للاستفادة من النتائج في مرحلة تخطيط و تصميم الشبكات الكهربائية لما لها من أهمية فنية و اقتصادية كبيرة في الاختيار ال
أمثل لعناصر الشبكة و طرق توصيلها. و قد اعتمدنا في هذا البحث على استخدام مفهوم شبكات بتري لتمثيل الشبكات الكهربائية المدروسة و من ثم محاكاة المخطط المكافئ باستخدام برنامج GRIF لحساب درجة موثوقية عمل النظام و عناصره. يتضمن هذا البحث مقارنة منهجية الطريقة المقترحة المعتمدة على مفهوم بتري مع شبكة مرجعية عالمية و من ثم تطبيقها على شبكة كهربائية محلية و مناقشة نتائجها حيث تبين بالنتائج فعالية شبكات بتري في حساب الموثوقية بأفضل طرق المحاكاة.
يقدم هذا العمل مرشحاً فعالاً تفرعياً ثلاثي الطور لتحسين جودة الطاقة الكهربائية من حيث تقليل التوافقيات في الشبكة الكهربائية.
تعتمد عملية التعويض على قيم تيارات الحمل اللاخطي و تيارات المرشح الفعال و اشتقاق التيارات المرجعية من التيارات المقاسة. يتم
تحويل التيارات المقاسة من الإحداثيات الثلاثية a-b-c إلى الشكل المرجعي الدوار أي إلى الإحداثيات d-q.
تمّ استخدام المتحكم التناسبي التكاملي التزامني أخذت الاشارات الناتجة عن المتحكم الى دارة قيادة تعديل عرض النبضة و منها تمّ التحكم بمفاتيح قالبة تعمل كمنبع جهد متحكم به تمثل المرشح الفعال. تمّ اثبات أداء كل من المرشح الفعال التفرعي و المتحكم التناسبي التكاملي التزامني اعتماداً على النتائج المأخوذة من النماذج المشغولة في بيئة الـماتلاب.
تم في هذا البحث دراسة طريقة حديثة لاستعادة الخدمة في نظم القدرة الكهربائية عن طريق مركز تنسيق مؤتمت باستخدام الخوارزميات الجينية.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
