Modélisation et simulation du limiteur de courant supraconducteur

dc.contributor.authorNEMDILI , Saad
dc.contributor.authorBELKHIAT , Saad Encadrant
dc.date.accessioned2026-09-28T13:20:47Z
dc.date.issued2013
dc.descriptionالزيادة الكبيرة في قيمة وشدة التيار الكهربائي عند حدوث اضطرابات أو خلل في الشبكة الكهربائية مثل الدارات القصيرة تزامنا مع الزيادة في طول الشبكات وتعقيدها خاصة ذات الجهد العالي يجبرنا على التفكير في الموصلات الفعالة أو الفائقة السوبركونديكتورات و بالخصوص محددات شدة التيار بالموصلات الفعالة، هذه الأخيرة يمكنها تحديد شدة التيار ذاتيا بدون اللجوء إلى الأنظمة المعقدة للكشف عن الأخطاء في الشبكة. عند خفض شدة التيار في حالة الاضطراب بالموازاة نخفض الأعباء و المشاكل الكبيرة للمنشئات الكهربائية القريبة من موضع حدوث الدارات القصيرة. الهدف الرئيسي من لأطروحة هو نمذجة فائقات التوصيل أو السوبركونديكتورات و بالأخص نمذجة محدد شدة التيار الكهربائي بالموصلات الفعالة. تطوير نموذج محاكاة بإمكانه تمثيل سلوك فائقات التوصيل و المحدد الكهربائي هو مفتاح أساسي لتطوير تطبيقاتها في المجال الصناعي. هذه الأطروحة مقسومة إلى جزأين، في الجزء الأول ركزنا على فهم طريقة عمل الموصلات الفعالة في تحديد شدة التيار الكهربائي، ولهذا قمنا بتطوير نموذج سميناه النموذج الكهربائي لمحدد التيار بالموصلات الفعالة، لكي نسهل فهم والمصادقة على النموذج قمنا أولا بوضعه في شبكة كهربائية ثنائية الطور، النتائج المحصل عليها تثبت فعالية وسهولة هذا النموذج، بعد هذا قمنا بتعميم النموذج على شبكة كهربائية ثلاثية الطور مع إدخال النموذج في المكتبة الخاصة ببرنامج المتلاب. في المرحلة الثانية من العمل ركزنا على دراسة الظواهر الداخلية الخاصة بمحدد التيار وخاصة التغير في درجة الحرارة أو التسخين، ولهذا الغرض طورنا نموذج ثاني لمحددات التيار بالناقلات الفعالة سميناه النموذج الحراري، هذا الأخير جد فعال وضروري لدراسة التوزيع الحراري داخل محدد التيار، استعملنا في تطوير النموذج الجيل الجديد من الموصلات الفعالة أو الموصلات الموضوعة على شكل طبقات رقيقة النتائج المحصل عليها يمكن استعمالها في تطوير تصنيع المحددات الكهربائية بالموصلات الفعالة عن طريق دراسة التوزيع الحراري داخل هذا الأخير و بالمقابل دراسة طرق حماية الموصلات الفعالة من الارتفاع الخطير لدرجة الحرارة وهذا بدون اللجوء إلى تطوير نماذج مخبريه أو حقيقية مكلفة
dc.description.abstractConsidering the increase of the fault current level in electrical network, the current limiters become very interesting. The superconducting limiters are based on the quasi-instantaneous intrinsic transition from superconducting state to normal resistive one. Without detection of default or given order, they reduce the constraints supported by electrical installations above the fault. This thesis is focused on the modeling of high-temperature superconductor materials, and in particular, modeling of superconducting fault current limiter. Creating a simulation model which describes the behavior of superconducting fault current limiter is an essential key to the development of the applications in the industrial field, this in order to optimize the performances of the device and to improve the quality of the product for its commercial exploitation. This work is divided into two distinct parts: initially, we are interested in comprehension of the phenomenon of transition in the superconducting fault current, for there we develop a model that we wash named electric model, to simplify the validation of this model we wash integrated firstly in a single-phase network, the simulation results are proven simplicity and effectiveness of this model, follows we generalized this model with the three-phase system, with the integration of this model in the library of Matlab simulink. Then, we focus on the modeling of electro-thermal superconducting fault current limiter system. For this purpose we develop a thermal model. This model is useful for studying of the heating process inside the superconducting fault current limiter. In this model we used in the new generation of superconducting materials or coated conductors. The results can be used in order to optimize the performances of the device according to specific criteria. Thus we have proposed a modification of the geometry to avoid a possible thermal runaway which could lead to the destruction of the SFCL. The obtained results can be used to optimize a device according to specific criteria. In particular, we have proposed geometric modifications for avoiding possible local thermal runaway, which can lead to the destruction of the device.
dc.description.sponsorshipL'augmentation des courants de défaut dans les grands réseaux électriques ravive l'intérêt pour les limiteurs de courant. Les limiteurs supraconducteurs de courant peuvent limiter quasi-instantanément, sans contrôle ni détection de défaut, les courants de court-circuit. Ceci permet de réduire les contraintes à supporter par les installations électriques situées en amont du défaut. L’objectif principal de cette thèse est la modélisation des supraconducteurs à haut température critique, que nous appliquons particulièrement à la modélisation du limiteur de courant. Le développement d’un modèle de simulation qui décrit le comportement du limiteur de courant supraconducteur est la clé de cette application dans le domaine industriel. Il permet la conception et l’optimisation des performances du dispositif afin d’améliorer la qualité du produit en vue de son exploitation commerciale. Le contenu de cette thèse est répartie en deux parties distinctes : dans un premier temps, nous nous intéressons à la compréhension du phénomène de transition dans le limiteur de courant supraconducteur. Dans ce contexte un modèle électrique à été développé ; Le modèle à été validé en premier dans un réseau monophasé. Les résultats de simulation ont montré la simplicité et l’efficacité de ce modèle. Ensuit nous généralisons le modèle sur un système triphasé, en l’intégrant le dans la bibliothèque de Matlab simulink. Dans la deuxième partie, nous nous focalisons sur la modélisation électrothermique du limiteur de courant supraconducteur en régime de défaut. Pour cet effet un modèle thermique à été développé afin d’étudier les phénomènes d’échauffement du limiteur de courant. Ce modèle tient compte de la nouvelle génération des matériaux supraconducteurs en couches minces. Les résultats obtenus sont encourageant pour la conception et l’optimisation des performances du dispositif. C’est ainsi que nous avons proposé une modification de la géométrie permettant d’éviter un possible choc thermique qui pourrait conduire à la destruction du SFCL. Les résultats numériques obtenus offrent la possibilité d’analyser l’influence des paramètres géométriques ou physiques sans avoir recours à la réalisation de prototypes ou à une phase expérimentale.
dc.identifier.urihttps://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/2996
dc.language.isofr
dc.publisherUniversité Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
dc.subjectLimiteur de courant de défaut supraconducteur
dc.subjectsupraconducteur à haut température critique
dc.subjectcouches minces
dc.subjectSFCL résistive
dc.subjectMatlab simulink
dc.titleModélisation et simulation du limiteur de courant supraconducteur
dc.typeThesis

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
ETH 1008 Modélisation et simulation du limiteur de courant supraconducteur NEMDILI , Saad.pdf
Size:
2.27 MB
Format:
Adobe Portable Document Format

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed to upon submission
Description: