Transient analysis of transmission lines with reference to short-circuit faults

Abstract

ÖZET HAVAİ NAKİL HATLARININ KISA DEVRE ANALİZİ EKER, İlyas Yüksek Lisans Tezi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi! Doç. Dr. M. Uğur ÜNVER Şubat 1991, 106 sayfa Bu tezde, havai nakil hatlarında kısa devre esnasında meydana gelen geçici akım ve gerilimler incelenmiştir. Çözüm metodu olarak tadil edilmiş Fourier dönüşüm metodu kullanılmıştır. Geçici akım ve gerilimlerin matematiksel denklemleri önce frekans bölgesinde elde edilmiştir. Sonra Fourier dönüşümün tersi alınarak çözümler zaman bölgesinde bulunmuştur. Çözüm metodu seri empedans ve şönt admitans parametrelerinin frekansa bağımlılığını ele almaktadır. Üreteç empedansı, hat uzunluğu, arıza direnci ve arızanın olduğu yerin kısa devre akımı ve gerilimleri üzerindeki etkileri çeşitli kısa devre arızaları için etüt edilmiştir. Ayrıca, geçici akım ve gerilimlerin çözümünde toprağın da etkisi gözönüne al inmiştir. Geçici akım ve gerilimlerin esrileri bilgisayar kullanılarak elde edilmiştir. Hazırlanan programların ilki iki taraftan beslenen hatlar için ikincisi ise tek taraftan beslenen hatlar için geçici akım ve gerilimleri hesaplamaktadır. Anahtar kelimeler: Tadil Edilmiş Fourier Dönüşümü, İletim Hattı, Kısa Devre Arızası iv

ABSTRACT TRANSIENT ANALYSIS OF TRANSMISSION LINES WITH REFERENCE TO SHORT-CIRCUIT FAULTS EKER, İl yas M.S. in Electrical and Electronic Engineering Supervisor: Assoc.Prof.Dr. M. Uğur ÜNVER February 1991, 106 pages Transient overvoltages and currents due to short-circuit fault conditions on overhead transmission lines are investigated in this thesis. The method of solution developed is based on the modified Fourier Transform technique. Mathematical formulations of the transient responses are first obtained in frequency domain. Then the solutions are found in time domain using inverse Fourier Transform Technique. The method of solution takes into account frequency dependence of series impedance and shunt admittance parameters. The effects of line length, source impedance, fault resistance, and fault location arB investigated for various short-circuit faults. The effect of earth return path is also taken into account in obtaining the transient solutions for the voltages and currents. Transient curves are obtained using digital computer. The first program prepared evaluates the transient overvoltages and currents due to the faults initiated in a double-end fed line systems, and the second program is prepared for single-end fed systems. Key words: Modified Fourier Transform, Transmission Line Short-Circuit Fault. Ill