الفهرس 
AcknowledgementsOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 282 |  |  |
| | | from | 282 | | |
Abstract
الملخص العربى
كلما زاد التقدم الصناعي كلما زاد الاحتياج إلى الطاقة و بالأخص
الطاقة الكهربية، الأمر الذي يستدعي زيادة توليد الطاقة الكهربية و تحسين
أداء أنظمة نقل الطاقة الكهربية حتى يتسنى تلبية الطلب على الطاقة
الكهربية. و من المعروف أن أنظمة نقل الطاقة الكهربية بالتيار المستمر
تتميز عن أنظمة النقل بالتيار المتردد نظراً لقدرة موصلاتها على نقل كم
أكبر من الطاقة و انتظام توزيع التيار على موصلاتها دون حاجة إلى طاقة
غير فعالة لنقل القدرة على المحولات و تزامن المولدات في محطات التوليد
الكهربي و التي أحياناً قد تكون سبباً في عدم اتزان أنظمة نقل الطاقة بالتيار
المتردد و يأتى مردود ذلك في قلة تكاليف التشغيل في أنظمة التيار المستمر
بالمقارنة بأنظمة التيار المتردد. هذا و أن أنظمة النقل بالتيار المتردد تتميز
بقدرتها على تغذية الأحمال والتي أغلبها تغذى بالتيار المتردد دون تشويه
وتنقية لموجة الجهد تلك المشاكل التي تعانيها أنظمة النقل بالتيار المستمر
عند تغذيتها الأحمال ذات التيار المتردد وتعانى أنظمة النقل بالتيار المتردد
والمستمر من ظاهرة التفريغ الهالي على المواصلات وما يصاحبها من
مفاقيد في القدرة الكهربية وتداخل مع موجات اللاسلكي.
لذا بدأت خطوط نقل الطاقة الكهربية الهجينة تنتشر للاستفادة من
نظامي نقل الطاقة بالتيار المتردد والمستمر ولم تلق ظاهرة التفريغ الهالي
اهتمام الباحثين حيث أن عند حدوث التفريغ الهالي على موصلات أنظمة
نقل التيار المستمر تنبعث شحنات من سطح الموصل لتملأ حيز الفراغ
المحيط به بينما التفريغ على موصلات أنظمة النقل بالتيار المتردد
يصاحبها انبعاث شحنات من سطح الموصل تتردد ذهاباً و إياباً حول سطح
الموصل نظراً لتردد الجهد الكهربى بين نصفي الموجة الموجب والسالب.
وتتداخل الشحنات الموجبة المنبثقة من موصل التيار المستمر ونظيرتها
من موصل التيار المتردد. ويعتبر هذا التداخل هو المدخل لتقييم تيار التفريغ
الهالى على موصلات الخطوط الهجينه والتي يندر دراستها فى البحوث
المنشورة. من هنا كان لب هذه الرسالة هو تقييم تيار التفريغ الهالى وما
يصاحبه من مفاقيد الطاقة على موصلات الخطوط الهجينة.
أهداف الرسالة:
تهدف هذه الرسالة إلى تحليل تيار الفقد الهالي و مفاقيده على موصلات خطوط
نقل القوى الكهربية الهجينة، و هذا يتطلب:
1. حساب المجال الكهربي الناتج من موصلات الجهد المستمر و موصلات
الجهد المتردد اللذان يشاركان في تكوين خط نقل القوى الكهربية الهجينةز
تم اسخدام طريقة محاكاة الشحنة المعروفة لإجراء حسابات المجال
الكهربي.
2. حساب و قياس جهد بدء التفريغ الهالي على موصل الجهد المستمر في
خط نقل القوى الكهربية الهجين. في هذه الرسالة، تم تحميل موصلات
الجهد المستمر في الخطوط الهجينة بجهد موجب و تم حسابه بنا ًء على
نظرية بدء pulses Burst.
3. حساب جهد بدء التفريغ الهالي على موصل الجهد المتردد في خط نقل
القوى الكهربية الهجين. و في هذه الحالة فإن جهد بدء التفريغ الهالي تم
حسابه خلال نصفي الموجة الموجب و السالب. حيث تم حساب جهد البدء
في نصف الموجة الموجب بنا ًء على نظرية بدء pulses Burst كما تم
حساب جهد البدء في نصف الموجة السالب بنا ًء على نظرية بدء Trichel
.pulses
4. حساب و قياس توزيع تيار التفريغ الهالى سطح الأرض أسفل موصلات
الجهد المستمر و المتردد من خط نقل القوى الكهربية الهجين.
5. حساب تيار الفقد الهالي و مفاقيده في موصلات الجهد المستمر و الجهد
المتردد من خط نقل القوى الكهربية الهجين، هذا بالإضافة إلى حساب
تيار الفقد الهالي و مفاقيده في موصلات الجهد المستمر و الجهد المتردد
من خط نقل القوى الكهربية الهجين عندما يخدم الخط الهجين كخط نقل
تيار مستمر وحده أو خط نق لتيار متردد وحده.
و تتكون هذه الرسالة من ستة فصول و موجز كل فصل كما يلي:
1( الفصل الأول و عنوانه ”مقدمة”:
يقدم هذا الفصل نظرة عامة عن مميزات أنظمة نقل الطاقة الكهربية بالتيار
المستمر عن أنظمة نقل الطاقة الكهربية بالتيار المتردد و التي كانت سبباً
في اتجاه شركات الكهرباء إلى استخدام أنظمة نقل الطاقة الهجينة. بالإضافة
إلى الغرض من الرسالة و موجز محتوياتها.
2( الفصل الثانى و عنوانه ”حصر ما هو منشور سابقا ”:
يقدم هذا الفصل استعراض للبحوث المنشورة سابقاً في مجال قياس و حساب
مفاقيد الطاقة نتيجة التفريغ الهالي على خطوط نقل الطاقة الكهربية بالتيار المستمر
و خطوط نقل الطاقة الكهربية بالتيار المتردد و خطوط نقل الطاقة الكهربية بالتيار
الهجينة . فقد قدم العديد من الأبحاث طرق حسابية و تحليلية لحساب هذا التيار. كما
بنى بعض الباحثين تجهيزات معملية لقياس هذا التيار و بالتالي أمكنهم الحصول على
خصائص التيار – الجهد للعديد من أشكال التجهيزات المعملية. و لقد لوحظ أن عدد
الأبحاث المنشورة و التي تهتم بحساب و قياس تيار التفريغ الهالي في أنظمة نقل
الطاقة الكهربية بالتيار المتردد محدودة إذا ما قورنت بمثيلاتها التي تهتم بحساب و
قياس تيار التفريغ الهالي في أنظمة نقل الطاقة الكهربية بالتيار المستمر. كما أن عدد
الأبحاث المنشورة التي التي تهتم بحساب و قياس تيار التفريغ الهالي في أنظمة نقل
الطاقة الكهربية الهجينة محدودة إذا ما قورنت بمثيلاتها التي تهتم بحساب و قياس
تيار التفريغ الهالي في أنظمة نقل الطاقة الكهربية بالتيار المستمر.
3( الفصل الثالث و عنوانه ”طريقة التحليل”:
نظراً لأن موضوع هذه الرسالة مركز على دراسة تيار التفرغ الهالي و مفاقيده
في نظام نقل الطاقة الكهربية الهجينة، فإن هذا الفصل ق دم أولاً كيفية حساب المجال
الكهربي بالقرب من الموصلين في نظام الطاقة المذكور باستخدام طريقة محاكاة
الشحنات. كما يستعرض هذا الباب طريقة حساب جهد بدء التفريغ الهالي على سطح
كلا الموصلين من نظام نقل الطاقة الكهربية الهجينة . اعتماداً على قيم جهد بدء
التفريغ الهالي، يتم حساب تيار التفريغ الهالي و مفاقيد الطاقة على موصلات الجهد
المستمر و المتردد في نظام نقل الطاقة الكهربية الهجينة.
تم حساب تيار التفريغ الهالي و مفاقيد الطاقة في موصلات الجهد المستمر عن طريق
الحل المتزامن لثلاث معادلات معروفة هي معادلة Poisson و المعادلة المعروفة
بكثافة التيار (density current corona) و المعادلة المعروفة باستمرارية كثافة
التيار (density current of equation continuity)
أما بالنسبة لموصلات الجهد المتردد، فقد تم حساب تيار التفريغ الهالي و مفاقيد
الطاقة بنا ًء على حساب قيم الشحنات المنبعثة من سطح الموصل و الطاقة اللازمة
لتحريكها ذهاباً و إياباً حول سطح الموصل تبعاً للتغير في الجهد المتردد.
4( الفصل الرابع و عنوانه ”التجهيز المعملي و تقنية القياس”:
يصف هذا الفصل التجهيز المعملي الذي تم بناؤه في مختبر الجهد العالي
بجامعة أسيوط لقياس جهد بدء التفريغ الهالي و توزيع التيار على سطح الأرض و
خصائص التيار- الجهد للموصل الذي يحمل الجهد المستمر في نظام نقل الطاقة
الكهربية الهجينة. يتكون الجزء الممثل لسطح الأرض من هذا التجهيز المعملي من
لوحين معدنيين بينهما شريحة معدنية مثبتين جميعاً على لوح خشبي أسفل الموصلين
من نظام نقل الطاقة الكهربية الهجينة و الذي تم تثبيته على الجزء الممثل لسطح
الأرض. هذا التجهيز المعملي قابل للتحريك أسفل الموصلين في نظام نقل الطاقة
الكهربية لغرض قياس توزيع تيار التفريغ الهالي على سطح الأرض أسفل النظام
المذكور كما يسمح بتغيير ارتفاع الموصلين و المسافة بينهما.
5( الفصل الخامس و عنوانه ”النتائج و المناقشة”:
يعرض هذا الباب القيم المحسوبة لتيار مفاقيد التفريغ الهالي لكلا الموصلين
من نظام نقل الطاقة الكهربية الهجينة. و للتأكد من مدى صحة طريقة الحساب
المستخدمة، تم حساب قيم هذا التيار لموصل يحمل جهد مستمر في حالة عدم وجود
الموصل الذي يحمل جهد متردد و تم حسابه أيضاً لموصل يحمل جهد متردد في
حالة عدم وجود الموصل الذي يحمل جهد مستمر. استلزم ذلك حساب المجال
الكهربي و تم استخدام طريقة محاكاة الشحنة لحساب قيم المجال الكهربي في أي
نقطة حول موصلات نظام نقل الطاقة الهجينة. و تم التحقق من دقة حسابات المجال
الكهربي باستخدام طريقة محاكاة الشحنات بناء على مدى تحقق الشرط الحدى
لديرشلت )Dirichlet condition boundary( على سطح كلا الموصلين من
نظام نقل الطاقة الكهربية الهجينة. أتبع ذلك حساب جهد بدء التفريغ الهالي على
سطح كلا الموصلين من نظام نقل الطاقة الكهربية الهجينة لموصت ذات أقطار
مختلفة و لمسافات فاصلة بين الموصلين مختلفة. كما تم مقارنة قيم جهد بدء التفريغ
الهالي المحسوبة بتلك المقاسة معملياً.
في هذا الفصل أيضاً تم استعراض القيم المقاسة لكل من جهد بدء التفريغ
الهالي، توزيع التيار على سطح الأرض و خصائص التيار- الجهد للموصل الذي
يحمل الجهد المستمر في نظام نقل الطاقة الكهربية الهجينة. اُختتم هذا الفصل بحساب
تيار التفريغ الهالي و مفاقيد الطاقة لموصلات الجهد امستمر و المتردد في نظام نقل
الطاقة الكهربية الهجينة. و كان التطابق بين القيم المحسوبة و المقاسة لجهود بدء
.
التفريغ أو تيار التفريغ الهالي مقبولاً
6( الفصل السادس و عنوانه ”الاستنتاجات و مقترحات البحث المستقبلى”:
يعرض هذا الباب أهم ما توصلت اليه هذه الرسالة و اختتم الفصل بسرد بعض
المقترحات لدراسات مستقبلية في مجال موضوع الرسالة.