ترانسفورماتور، فرکانسی، h، PAGEREF، ترانسفورماتورهای، app=”EN”

فازهای A و B در حالت سالم در تست نوع سوم PAGEREF _Toc374014903 h 51شکل ‏53: اثر افزایش فاصله بین دیسکی بر پاسخ فرکانسی PAGEREF _Toc374014904 h 53شکل ‏54: اثر کاهش فاصله بین دیسکی بر پاسخ فرکانسی PAGEREF _Toc374014905 h 53شکل ‏55: اثر افزایش شعاع سیم پیچ فشارقوی بر پاسخ فرکانسی در رنج فرکانسی میانی PAGEREF _Toc374014906 h 54شکل ‏56: اثر کاهش شعاع هر دو سیم پیچ بر پاسخ فرکانسی در رنج فرکانسی میانی PAGEREF _Toc374014907 h 55شکل ‏57: اثر افزایش شعاع هر دو سیم پیچ بر پاسخ فرکانسی در رنج فرکانسی میانی PAGEREF _Toc374014908 h 55شکل ‏58: اثر افزایش شعاع هر دو سیم پیچ بر پاسخ فرکانسی در رنج فرکانسی بالا PAGEREF _Toc374014909 h 56شکل ‏59: پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور در تست نوع اول برای فاز A در حالت سالم، تغییر شکل درجه یک و درجه دو PAGEREF _Toc374014910 h 58شکل ‏510: پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور تست نوع اول فاز A در حالت سالم، جابه جایی شعاعی درجه یک و درجه دو PAGEREF _Toc374014911 h 59شکل ‏511: پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور در تست نوع اول برای فاز A در حالت سالم، جابهجایی محوری به میزان 100 میلیمتر در دو جهت بالا و پایین PAGEREF _Toc374014912 h 60شکل ‏512: پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور در تست نوع اول برای فاز A در حالت سالم، تغییر فضای بین دیسکی در دیسکهای بالایی و میانی به میزان 75 درصد ارتفاع اولیه بین دیسکها PAGEREF _Toc374014913 h 61شکل ‏513: پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور در تست نوع اول برای فاز A در حالت سالم، اتصال کوتاه ده دور در دیسک اول و ده دور در دیسکهای اول به همراه میانی PAGEREF _Toc374014914 h 62شکل ‏514: دیاگرام ولتاژ- جریان PAGEREF _Toc374014915 h 63شکل ‏515: دیاگرام ولتاژ-جریان برای حالت سالم و دو حالت معیوب با 20 و 30 درصد از دور اتصال کوتاه شده PAGEREF _Toc374014916 h 64شکل ‏61: درخت تصمیم نمونه PAGEREF _Toc374014917 h 68شکل ‏62: فایل متنی برای نرم افزار Weka PAGEREF _Toc374014918 h 72شکل ‏63: فلوچارت طبقه بندی PAGEREF _Toc374014919 h 76شکل ‏64: ساختار سه درخت تصمیم متفاوت با ورودی های متفاوت PAGEREF _Toc374014920 h 78شکل ‏65: درخت تصمیم اول- با هشت ورودی: مقادیر آستانه به ترتیب PAGEREF _Toc374014921 h 80شکل ‏66: درخت تصمیم دوم- با دو ورودی: مقادیر آستانه به ترتیب PAGEREF _Toc374014922 h 81شکل ‏67: درخت تصمیم سوم- با ده ورودی: مقادیر آستانه به ترتیب : PAGEREF _Toc374014923 h 82شکل ‏68: ساختار سه درخت تصمیم متفاوت با ورودی های متفاوت PAGEREF _Toc374014924 h 83شکل ‏69: درخت تصمیم با 32 ورودی : مقادیر آستانه پارامترها به ترتیب : PAGEREF _Toc374014925 h 84شکل ‏610: درخت تصمیم با 8 ورودی : مقادیر آستانه پارامترها: ترتیب : PAGEREF _Toc374014926 h 85شکل ‏611: درخت تصمیم با چهل ورودی: مقادیر آستانه ترتیب : PAGEREF _Toc374014927 h 86
مقدمهمقدمهیکی از سیستمهای مهم و پیچیده که تاکنون ساخته شده است، سیستم قدرت میباشد. سیستم الکتریکی قدرت نقش کلیدی در جوامع مدرن بازی میکند. ترانسفورماتورهای قدرت یکی از مهمترین اجزا در هر سیستم قدرتی میباشند. در حقیقت ترانسفورماتورهای قدرت، نقش لینک ارتباطی بین بخش تولید و انتفال را بر عهده دارند و هر گونه خروج عدم برنامهریزیشده آن، باعث قطع توان و خاموشی میشود. ترانسفورماتورهای قدرت تحت شرایط بهرهبرداری و محیطی مختلف، دچار آسیبهای متفاوتی میشوند. بعضی از این خطاها و آسیبها بسیار شدید بوده و ادوات حفاطتی ترانسفورماتور را وادار به عملکرد کرده و به یکباره ترانسفورماتور را از مدار خارج میکنند درحالیکه بعضی از خطاها این شدت را نداشته و ادوات حفاظتی به راحتی قادر به تشخیص آنها نخواهند بود. این دسته از خطاها در سیستم عایقی، سیمپیچها و هسته ترانسفورماتورهای قدرت رخ داده که تشخیص آنها مشکل میباشد.از همینرو به منظور ارزیابی وضعیت ترانسفورماتورهای قدرت، تستها و آزمایشهای مختلفی به صورت برنامهریزیشده مبتنی بر زمان بر روی آنها انجام میگیرد. اکثر این تستها در حالت نابهنگام انجام شده واین مستلزم خروج ترانسفورماتور از مدار بوده که از نظر قابلیت اطمینان سیستم و هزینههای مربوط به قطع توان و خاموشی، بهینه و منطقی نمیباشد. به دلیل اهمیت ترانسفورماتورهای قدرت و مشکل موجود در تستهای آفلاین، بهرهبرداران به انجام تستها و تشخیص خطا به صورت بهنگام رویآوردند تا بهطور دائم از وضعیت جاری ترانسفورماتور آگاهی داشته و از خروج غیربرنامهریزی شده ترانسفورماتور جلوگیری کنند و هزینههای خروج را کاهش دهند.
اکثر آسیبها که به مرور زمان به خرابیهای بزرگتر تبدیل میشوند در قسمت فعال ترانسفورماتور یعنی هسته و سیمپیچها اتفاق میافتند. بعنوان مثال با تضعیف سیستم عایقی ترانسفورماتور فشار بستها کاهش یافته و در نتیجه منجر به کاهش مقاومت مکانیکی میگردد. بسیاری از خرابیهای دیالکتریک در داخل ترانسفورماتور نتیجه مستقیم کاهش مقاومت مکانیکی به خاطر تغییر شکل و دفرمه شدن، میباشند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Singh</Author><Year>2006</Year><RecNum>147</RecNum><DisplayText>[1]</DisplayText><record><rec-number>147</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”dfvr9sp9xz55zwedez6xtdxfv259ppft5ttf”>147</key></foreign-keys><ref-type name=”Thesis”>32</ref-type><contributors><authors><author>Singh, Arvind</author></authors></contributors><titles><title>High frequency simulation of transformer windings for diagnostic tests</title></titles><dates><year>2006</year></dates><publisher>University of British Columbia</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[1]. بنابراین تشخیص هرچه زودتر تغییر شکلهای سیمپیچ و هسته بسیار قابل توجه و حائز اهمیت خواهد شد.
روشها و تستهای مختلفی به منظور ارزیابی شرایط ترانسفورماتور وجود دارد که از آن جمله میتوان به روشهایی مانند تحلیل پاسخ فرکانسی، آنالیز گازهای محلول، پردازش سیگنال، شار نشتی و جریان توالی منفی … نام برد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Wang</Author><Year>2004</Year><RecNum>46</RecNum><DisplayText>[2]</DisplayText><record><rec-number>46</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”dfvr9sp9xz55zwedez6xtdxfv259ppft5ttf”>46</key></foreign-keys><ref-type name=”Journal Article”>17</ref-type><contributors><authors><author>Wang, M</author><author>Vandermaar, AJ</author><author>Srivastava, KD</author></authors></contributors><titles><title>Transformer winding movement monitoring in service-key factors affecting FRA measurements</title><secondary-title>Electrical Insulation Magazine, IEEE</secondary-title></titles><periodical><full-title>Electrical Insulation Magazine, IEEE</full-title></periodical><pages>5-12</pages><volume>20</volume><number>5</number><dates><year>2004</year></dates><isbn>0883-7554</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[2]. از بین آنها، روش تحلیل پاسخ فرکانسی روشی بسیار محبوب، فراگیر بوده که قابلیت بالایی در تشخیص خطاها داشته و پیادهسازی آن ساده و راحت میباشد.
بیان مسئلهجریان خطا در ترانسفورماتور قدرت به سیمپیچها و ساختار مکانیکی متناظر با آن، استرس مکانیکی بسیار شدیدی را وارد میکند. این استرس منجر به تغییرات در سیمپیچها شده و خرابی بالقوه ترانسفورماتور را همراه خواهد داشت. این تغییرات بر مقادیر خازنی و اندوکتیو سیمپیچها تاثیر گذاشته و در نتیجه باعث تغییر در پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور شده و از این رو براحتی قابل تشخیص خواهند بود.
تحلیل پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور که از سال 1978 ارائه شده است، یک ابزار رایج تشخیص تغییرات سیمپیچهای ترانسفورماتور میباشد. تحلیل پاسخ فرکانسی با تزریق یک سیگنال بین ترمینالهای ترانسفورماتور و محاسبه دامنه و فاز پاسخ دریافتی در مقابل فرکانس، پیادهسازی خواهد شد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Picher</Author><Year>2008</Year><RecNum>138</RecNum><DisplayText>[3]</DisplayText><record><rec-number>138</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”dfvr9sp9xz55zwedez6xtdxfv259ppft5ttf”>138</key></foreign-keys><ref-type name=”Journal Article”>17</ref-type><contributors><authors><author>Picher, Patrick</author><author>Lapworth, J</author><author>Noonan, T</author><author>Christian, J</author></authors></contributors><titles><title>Mechanical Condition Assessment of Transformer Windings using Frequency Response Analysis</title><secondary-title>Cigre Report</secondary-title></titles><periodical><full-title>Cigre Report</full-title></periodical><volume>342</volume><dates><year>2008</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[3]. بطورکلی این روش، یک تکنیک صنعتی برای افراد ماهر در زمینه خطایابی میباشد که پاسخ فرکانسی را با دادههای تاریخی ثبت شده یا با اطلاعات ترانسفورماتور مشابه(اصطلاحا ترانسفورماتور خواهر) از نظر ظاهری مورد مقایسه قرار دهند.
تغییر شکلهای جزیی در سیمپیچهای ترانسفورماتور هیچ اثر قابل توجهی بر مشخصات بهرهبرداری ایجاد نمیکنند، اما خواص مکانیکی مس ممکن است تغییر کند و همچنین مقاومت ضربه بطور قابلتوجهی بهخاطر آسیب عایقی و کاهش فواصل، کاهش یابد. هرچند این تغییر شکلها بعد از یک دوره زمانی طولانی مدت از طریق تحلیل روغن یا رله بوخهلتز قابل شناسایی خواهند بود.
این بدان معناست که روشهای تشخیصی پیشرفتهتری برای ترانسفورماتور با استفاده از پردازش سیگنال به منظور تشخیص خطای داخلی نیاز است. روشهای پردازش سیگنال برای بیرون کشیدن اطلاعات مفید از سیگنال مورد نظر مورد استفاده قرار میگیرد. در این روش، سیگنال میتواند بصورت شکل موج ولتاژ، جریان تونرال یا ترکیبی از آنها باشد. به دلیل اینکه روشهای موجود برای ارزیابی شرایط داخلی ترانسفورماتور نمیتواند همه انواع خطاهای مختلف را نشان دهد، به روشهای هوشمندی نیاز است تا قادر به تشخیص خطا و نوع آن باشند. در مراجع مختلف روشهای متفاوتی برای نیل به این مطلب ارائه کردهاند.
مروری بر مقالات این قسمت به مروری بر مقالاتی که در این زمینه تحقیق کرده و منتشر شده پرداخته است. در بععضی از این مقالات به مدلسازی ترانسفورماتور به منظور تعیین پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور متمرکز شده و در بعضی دیگر مسئله تشخیص و طبقهبندی خطای ترانسفورماتور مورد بررسی قرار گرفته است.
در مرجع ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Islam</Author><Year>2000</Year><RecNum>66</RecNum><DisplayText>[4]</DisplayText><record><rec-number>66</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”dfvr9sp9xz55zwedez6xtdxfv259ppft5ttf”>66</key></foreign-keys><ref-type name=”Conference Proceedings”>10</ref-type><contributors><authors><author>Islam, SM</author></authors></contributors><titles><title>Detection of shorted turns and winding movements in large power transformers using frequency response analysis</title><secondary-title>Power Engineering Society Winter Meeting, 2000. IEEE</secondary-title></titles><pages>2233-2238</pages><volume>3</volume><dates><year>2000</year></dates><publisher>IEEE</publisher><isbn>0780359356</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[4] ، مدل شبکهای متوالی الکتریکی برای سیمپیچ فشارقوی انتخاب شده و پاسخ فرکانسی آن محاسبه شده است. پاسخ فرکانسی به سه رنج پایین، میانی و بالا تقسیم شده و ظرفیت خازنی سری در رنج فرکانسی پایین و اندوکتانس در رنج فرکانسی بالا در نظر گرفته نشده است و حساسیت پاسخ فرکانسی به تغییرات پارامترها مورد بررسی قرار گرفته است.
در مرجع ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Rahimpour</Author><Year>2003</Year><RecNum>42</RecNum><DisplayText>[5]</DisplayText><record><rec-number>42</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”dfvr9sp9xz55zwedez6xtdxfv259ppft5ttf”>42</key></foreign-keys><ref-type name=”Journal Article”>17</ref-type><contributors><authors><author>Rahimpour, Ebrahim</author><author>Christian, Jochen</author><author>Feser, Kurt</author><author>Mohseni, Hossein</author></authors></contributors><titles><title>Transfer function method to diagnose axial displacement and –ial deformation of transformer windings</title><secondary-title>Power Delivery, IEEE Transactions on</secondary-title></titles><periodical><full-title>Power Delivery, IEEE Transaction

این نوشته در پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *