تحليل تأثير مكان الفجوة وحجمها على كابلات الجهد المتوسط ذات العازل الورقي المشبع بالزيت

الملخص

عالميًا، تعمل غالبية الكابلات الأرضية الشريطية ثلاثية الطور متوسطة الجهد، ذات العازل الورقي المشبع بالزيت، رغم تجاوز عمرها التصميمي المحدد، مما يزيد من احتمالية حدوث الأعطال. إن التوزيع غير المنتظم للمجال الكهربائي عبر العزل يؤدي إلى نشوء التفريغ الجزئي الكهربائي، مما يُقلل من كفاءة الكابل. تُستخدم مراقبة التفريغ الجزئي الكهربائي أثناء التشغيل لتقييم الحالة التشغيلية لكابلات الجهد المتوسط الأرضية. يُعد الكشف عن سلوك التفريغ الجزئي الكهربائي أثناء التشغيل حساسًا تجاه التغير المستمر في توزيع المجال الكهربائي داخل نظام العزل في كابلات الجهد المتوسط ثلاثية الطور. يعتمد تحليل ظواهر التفريغ الجزئي في كابلات الجهد المتوسط بشكل رئيسي على تحليل المجال الكهربائي لها. يتطلب تحليل خصائص التفريغ الجزئي الكهربائي أثناء التشغيل فهماً عميقاً لسلوك التفريغ الجزئي في أنظمة العزل. إن بدء وانتشار نشاط التفريغ الجزئي يخضع للمجال الكهربائي الحرج عبر الفراغات داخل العزل. يتناول العمل المقدم في هذه الورقة دراسة الآثار الكهروستاتيكية للفجوات الهوائية داخل عزل كابلات الجهد المتوسط، مع التركيز على تأثير كل من حجم الفجوة وموقعها على نشوء التفريغ الجزئي تحت ظروف التشغيل الفعلية. وباستخدام طريقة العناصر المحدودة، تم تحليل توزيع المجال الكهربائي داخل الكابل، وحساب تغير الإجهاد الكهربائي الناتج عن وجود الفجوات داخل عزل الكابلات الأرضية الشريطية ثلاثية الطور بجهد 11 كيلو فولت. تُسهم هذه النتائج في تعميق الفهم المتعلق بسلوك التفريغ الجزئي في كابلات الجهد المتوسط ثلاثية الطور، وتحسين دقة تقييم سلامة المنظومة، مما يدعم إمكانية إطالة العمر التشغيلي للكابلات بشكل فعّال.