DETERMINATION DES CONSTANTES DE L’ARC ADAPTEES AU CONTOURNEMENT D’UN ISOLATEUR HT PAR UN ALGORITHME GENETIQUE

Abstract

و ﻛﻞ ﺧﻠﻞ ﻓﻲ ھﺬه اﻟﻌﻮازل ﯾﺆدي إﻟﻰ ﺧﺴﺎﺋﺮ ﻣﺎدﯾﺔ ﻣﻌﺘﺒﺮة ﺑﺴﺒﺐ اﻟﻌﺪد اﻟﻤﺘﺰاﯾﺪ ﻣﻦ اﻟﺼﻨﺎﻋﺎت اﻟﺘﻲ ﺗﺘﻄﻠﺐ ﻣﺼﺪرا ، ﺗﻤﺜﻞ ﻋﻮازل اﻟﺘﻮﺗﺮات اﻟﻌﺎﻟﯿﺔ ﻣﻜﻮﻧﺔ ﻣﮭﻤﺔ ﻣﻦ أﻧﻈﻤﺔ ﻧﻘﻞ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ ﻟﻠﻄﺎﻗﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ ﺑﺪون اﻧﻘﻄﺎع زﯾﺎدة ﻗﯿﻢ اﻟﺘﻮﺗﺮات ﻓﻲ أﻧﻈﻤﺔ ﻧﻘﻞ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋ ﺔ ﯿﺔ زاد ﻣﻦ أھﻤﯿﺔ اﻷﺑﺤﺎث اﻟﺠﺎرﯾﺔ ﻋﻠﻰ ﻋﻮازل اﻟﺘﻮﺗﺮات اﻟﻌﺎلية. ﻓﺎﻧﺼﺐ اﻟﺒﺎﺣﺜﻮن ﻋﻠﻰ ﻣﺤﺎوﻟﺔ إﯾﺠﺎد ﻧﻤﻮذج ﻟﺸﺮح ﺳﻠﻮك و اﻟﻤﯿﻜﺎﻧﯿﺰﻣﺎت . اﻟﺬﻛﺎء اﻻﺻﻄﻨﺎﻋﻲ ، اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ ﻟﻈﺎھﺮة اﻻﻟﺘﻔﺎف ﻓﻲ اﻟﻌﻮازل و ﻣﻦ ﺑﯿﻦ اﻟﺘﻘﻨﯿﺎت اﻟﻤﺴﺘﻌﻤﻠﺔ ﻓﻲ ھﺬا اﻟﻤﺠﺎل اﻟﻨﻤﺎذج اﻟﺮﯾﺎﺿﯿﺔ اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﺣﺎﻟﯿﺎ التي ﺗﺤﺎﻛﻲ ﺑﺪﻗﺔ ﻇﺎھﺮة اﻻﻟﺘﻔﺎف و اﻟﺴﺒﺐ ﻓﻲ ذﻟﻚ ھﻮ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺛﺎﺑﺘﺎ اﻟﻘﻮس اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﻲ اﻟﺬي ﯾﻈﮭﺮ ﻓﻲ اﻟﻤﻨﺎﻃﻖ اﻟﺠﺎﻓﺔ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﺼﻞ اﻟﺘﻮﺗﺮ إﻟﻰ اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﺤﺮجة أوﻻ ﯾﻘﺪم ھﺬا اﻟﻌﻤﻞ ﻃﺮﯾﻘﺔ ﺗﺤﺴﯿﻦ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ اﻟﺨﻮارزﻣﯿﺎت اﻟﺠﯿﻨﯿﺔ ﻣﻦ أﺟﻞ ﺗﺤﺪﯾﺪ ﺛﺎﺑﺘﺎ اﻟﻘﻮس اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﻲ ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل ﻗيم ﺗﺠﺮﯾﺒﯿﺔ أﺧﺬت ﻋﻠﻰ ﻋﻮازل ﻣﻠﻮﺛﺔ ﻃﺒﯿﻌية ﻣﻦ أﺟﻞ ھﺬا اﺳﺘﻌﻤﻠﻨﺎ ﻧﻤﻮذج اوﺑﻨﺎوس ﻟﻼﻟﺘﻔﺎف ﻋﻠﻰ ﻣﻨﻄﻘﺔ ﻣﻠﻮﺛﺔ و ھﻮ اﻟﻨﻤﻮذج اﻷﻛﺜﺮ اﺳﺘﻌﻤﺎﻻ ﻣﻤﺎ ﺳﻤﺢ ﺑﺘﺤﺪﯾﺪ ﺛﺎﺑﺘﺎ اﻟﻘﻮس و ﻣﻦ ﺛﻤﺔ اﻟﺤﺼﻮل ﻋﻠﻰ ﻧﻤﻮذج ﯾﺤﺎﻛﻲ ﺑﺪﻗﺔ ﻛﺒﯿﺮة اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ اﻟﺘﺠﺮﯾبية

High voltage insulators form an essential part of the high voltage electric power transmission systems.Any failure in the satisfactory performance of high voltage insulators will result in considerable loss of capital, as there are numerous industries that depend upon the availability of an uninterrupted power supply. The importance of the research on insulator pollution has been increased considerably with the rise of the voltage of transmission lines. In order to determine the flashover behavior of polluted high voltage insulators and to identify to physical mechanisms that govern this phenomenon, the researchers have been brought to establish a modeling. Artificial intelligent techniques have been used by various researches for modeling and predictions in the field of energy engineering systems. The phenomenon of flashover in polluted insulators has not yet been described accurately through a mathematical model. The main difficulty lies in the definition of the constants of the arc, which is formed in the dry bands when the voltage exceeds its critical value. First this work present an optimisation method based on genetic algorithms for the determination of the arc constants, using experimental results from artificially polluted insulators. The well known model of Obenhaus for pollution flashover is used. This model results in a system of equations which cannot be solved with conventional arithmetic methods. The application of genetic algorithms enables the definition of the arc constants, resulting also in the calculation of the critical conditions at the beginning of the pollution flashover mechanism. In this way a mathematical mo del is established, which simulates accurately the experimental results

Les isolateurs HT constituent une partie essentielle des systèmes de transport de l’énergie électrique. Tout échec dans la performance de ces isolateurs mène à des pertes économiques considérables, à cause du nombre d’industries qui dépendent de la disponibilité d’une source d’énergie sans interruption. L’importance des investigations sur les isolateurs HT a augmenté avec l’augmentation de la tension des lignes de transport. Dans le but de déterminer le comportement du contournement des isolateurs pollués et d’identifier le mécanisme physique qui gouverne ce phénomène, les chercheurs ont essayé de le modéliser par plusieurs méthodes, notamment les techniques de l’intelligence artificielle. Les modèles mathématiques existants ne décrivent pas précisément le phénomène du contournement des isolateurs pollués et la principale cause reste la définition des constantes de l’arc qui apparait au niveau des zones sèches, lorsque la tension dépasse la valeur critique. Premièrement ce travail présente une méthode d’optimisation basée sur les algorithmes génétiques(AG) pour la détermination des constantes de l’arc, en utilisant des résultats expérimentaux sur des isolateurs pollués artificiellement. Pour cela on a utilisé le modèle le plus connu d’Obenaus du contournement de la pollution. L’application de l’AG a permit de définir les constantes de l’arc d’où l’établissement d’un modèle qui simule avec grande précision les résultats expérimentaux