طراحی سیستم زمین حفاظتی بهینه با در نظر گرفتن پارامترهای مختلف موثر بر ایمنی آن به کمک الگوریتم ژنتیک
چکیده
در طراحی و احداث پستهای فشار قوی، یکی از مهمترین مسائلی که باید مد نظر قرار گیرد، طراحی سیستم زمین حفاظتی مربوط به آن است. در شرایط اتصال کوتاه، عبور جریان از سیستم زمین، باعث ایجاد گرادیانهای ولتاژ در سطح زمین شده که در اینصورت نقاط مختلف سطح زمین نسبت به هم و نسبت به زمین مرجع دارای اختلاف پتانسیل می شوند. چنانچه طراحی سیستم زمین بطور دقیق انجام نشود، ممکن است این ولتاژها به حدی برسند که ایمنی افراد را در محل به خطر بیندازند. تاکنون روشهای مختلفی جهت طراحی سیستم زمین پستها ارائه شده است. در این تحقیق ضمن مرور این روشها، یک روش برای طراحی سیستم زمین بهینه ارائه می گردد. کارهای انجام شده در این تحقیق شامل دو بخش است. ابتدا اثر عوامل مختلف بر ایمنی سیستم زمین بررسی می شود. این بررسی برای شرایط مختلف انجام و نتایج مقایسه می گردد. آگاهی از میزان تاثیر عوامل مختلف بر پارامترهای ایمنی سیستم زمین جهت یک طراحی مناسب مفید است. در بخش بعد بعنوان هدف اصلی تحقیق، طراحی سیستم زمین حفاظتی بهینه به کمک الگوریتم ژنتیک ارائه می شود. هدف این است که بتوان طراحی را طوری انجام داد که علاوه بر اینکه شرایط ایمنی طبق استاندارد برآورده می شود، تا حد امکان در هزینه های سیستم زمین نیز صرفه جویی شود. در این تحقیق در تکمیل مطالعات قبلی که در آنها تنها طول کل هادیهای سیستم زمین بعنوان متغیر بهینه سازی در نظر گرفته شده است، یک بهینه سازی جامع با در نظر گرفتن پارامترهای مختلف موثر بر ایمنی سیستم زمین بعنوان متغیرهای بهینه سازی ارائه می شود. این مطالعه برای شرایط مختلف سیستم زمین و خاک همگن و دولایه انجام و نتایج مقایسه گردیده است. بر اساس نتایج بدست آمده، استفاده از این روش باعث کاهش قابل توجه هزینه های سیستم می شود. آنالیز سیستم زمین بوسیله نرم افزار cdegs انجام می شود که یکی از معتبرترین نرم افزارها در زمینه تحلیل سیستم زمین در دنیاست. بررسیهای صورت گرفته بدین ترتیب است که یک لینک کامل بین نرم افزارهای matlab و cdegs ایجاد شده است که تبادل اطلاعات، بصورت اتوماتیک بین آنها انجام می شود.