فهرست:
فهرست
1- فصل اول: مقدمه. 12
1.1) منطق فازی در مهندسی. 15
1.2) منطق فازی در حل عددی مسائل الکترومغناطیسی. 16
1.3) خلاصه. 17
2- فصل دوم: مروری بر پیشینه تحقیق. 18
2.1) خلاصه مطالعات انجام شده 18
2.2) پارامترهای تاثیرگذار صاعقه بر سیستم زمین. 20
2.3) مقادیر بکار رفته در توصیف عملکرد دینامیکی سیستم زمین. 23
2.4) مدل مداری. 25
2.5) مدل خط انتقال 28
2.6) مدل الکترومغناطیسی. 29
2.7) آثار یونیزاسیون غیر خطی خاک.. 31
2.7.1) مقاومت غیر خطی زمین. 31
2.8) روش تقریبی برای تحلیل همزمان حوزه زمان و فرکانس.. 32
2.9) مقایسه مدلهای مختلف در حوزه فرکانس.. 33
2.10) محاسبات در حوزه زمان. 37
2.10.1) مشخصات شکل موجهای صاعقه. 37
2.10.2) محاسبه همزمان آثار وابسته به فرکانس و یونیزاسیون خاک.. 37
2.11) مقایسه مدلها در حوزه زمان. 40
2.12) فرمول سازی برای ضریب ایمپالس.. 42
2.13) اعتبارسنجی محاسبات. 45
2.14) وابستگی پارامترهای زمین به فرکانس.. 48
2.15) اثر نوع صاعقه. 49
2.16) نتیجه گیری. 50
2.17) خلاصه. 51
3- فصل سوم: روش فازی به کار رفته در حل مسئله. 52
3.1) مقدمه. 52
3.2) مفاهیم تناوب، تلفات و مکان هندسی جزئی. 52
3.3) فاز جزئی. 56
3.3.1) توابع عضویت فضایی. 58
3.3.2) خلاصه. 60
4- فصل چهارم: استفاده از روش فازی معرفی شده در مدلسازی سیستم زمین. 62
4.1) مقدمه. 62
4.2) مدل سیستم زمین در مجاورت صاعقه. 63
4.3) امپدانس ورودی سیستم زمین. 64
4.3.1) منطبق کردن دوایر 66
4.3.2) تشکیل توابع عضویت فازی برای مکان هندسی جزئی. 66
4.3.3) مکان هندسی جزئی. 68
4.3.4) منحنی فاز جزئی. 69
4.3.5) رسم خروجی. 70
4.4) امپدانس ورودی با تغییر شعاع میله زمین. 73
4.5) امپدانس ورودی با تغییر رسانایی زمین. 78
4.6) امپدانس زمین با تغییر همزمان مقاومت ویژه زمین و شعاع میله زمین. 83
4.7) ولتاژ گذرای سیستم زمین. 91
4.8) محاسبه امپدانس زمین در میله افقی. 94
4.9) خلاصه. 98
5- فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات. 99
5.1) نتیجه گیری. 99
5.1.1) عدم نیاز به حل معادلات. 99
5.1.2) استخراج اطلاعات ثانویه از داده مبهم اولیه. 99
5.1.3) تشخیص رفتار سیستم. 100
5.1.4) پیش بینی اثرات تغییر پارامترها 100
5.1.5) قابل فهم بودن بوسیله انسان. 100
5.1.6) عدم استفاده از تقریب های نادرست.. 101
5.1.7) تحلیل سیستم های چند ورودی چند خروجی. 101
5.2) پیشنهادات. 101
5.2.1) در نظر گرفتن وابستگی پارامترهای زمین به فرکانس.. 101
5.2.2) مدلسازی سایر سیستم های زمین. 102
5.2.3) تحلیل مسئله در حضور سایر بخشهای شبکه قدرت. 102
5.2.4) تحلیل حالت گذرای ناشی از کلیدزنی. 102
5.2.5) استفاده از این روش در سایر مسائل مهندسی. 102
منبع:
Abstract:
The set of conductors with various configurations those are used to protect the station and human from electrical shocks and prevent the undesirable over voltages on the station, are called grounding system that is base for zero voltage in the transient phenomena like switching and lightning.
Nowadays the practical method is to meager and record the resistance or ohmic impedance of grounding system that differs from the original impedance of it because of various frequency contents of lightening‘s current and the value of grounding impedance is very important in the network protection.
More approaches are proposed to calculate the earthing impedance. The last of them are: circuit approach, transmission line approach and electromagnetic approach.in the circuit and transmission line approaches by using of simplifying assumptions can solve the problem but calculations in the electromagnetic approach is done by accurate method. And analytical and also numerical solutions have many limitations.
In this thesis, the behavior of grounding system in frequency domain has been modeled. It means that without any assumption and with accurate input data, by using the fuzzy inference method the input impedance of vertical and horizontal rod in frequency domain- which has circular movement in polar plane-has been modeled. And also some interpretation about the effects of some important parameters have been extracted by means of fuzzy method. Simulation time is considerably reduced and great accurate is achieved.
Beside the impedance, the induced voltage of lightening in the earthing electrodes have been examined too.
At last it is shown that this method can easily model the same problems in engineering.