hengameh
4th May 2011, 11:32 AM
پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران موفق به ارایه سه روش جدید برای پایش همزمان وضعیت ترانسفورماتورهای قدرت جهت تشخیص خطاهای اتصال کوتاه سیم‌پیچی شدند.
به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از روابط عمومی دانشگاه علم و صنعت 'وحید بهجت'، دانشجوی مقطع دکتری دانشکده مهندسی برق دانشگاه علم و صنعت ایران که این پژوهش را در قالب رساله دکتری خود ارایه کرده، اظهار کرد: خطاهای اتصال کوتاه سیم‌پیچی، مهم‌ترین عامل نقص ترانسفورماتورهای قدرت هستند که در صورت عدم شناسایی در مراحل اولیه، با گسترش در سیم‌پیچی، در نهایت به شکست ترانسفورماتور و امکان فروپاشی شبکه قدرت متصل به آن، منجر می‌شوند.
وی افزود: این مطالعه با توسعه مدل اجزای محدود تزویج مداری گذرای زمانی برای ترانسفورماتور با خطای اتصال کوتاه داخلی و پیاده‌سازی یک مجموعه تست عملی که شامل ترانسفورماتور و مبدل‌های مناسب برای پایش همزمان وضعیت آن است، به بررسی و تحلیل چرایی و چگونگی تغییر رفتار الکترومغناطیسی ترانسفورماتورهای قدرت در حضور خطاهای اتصال کوتاه سیم‌پیچی می‌پردازد.
بهجت خاطرنشان کرد: با استناد به الگوی رفتاری ترانسفورماتور حامل خطا، این رساله، سه روش جدید برای پایش همزمان وضعیت ترانسفورماتورهای قدرت جهت تشخیص خطاهای اتصال کوتاه سیم‌پیچی که از پردازش سیگنال‌های جریانی و پاسخ فرکانسی سیم‌پیچی‌های ترانسفورماتور بهره می‌گیرند، ارائه می‌دهد.
وی افزود: پایش همزمان مؤلفه‌های توالی منفی و ضرایب ویولت جریان‌های ترمینالی، اساس دو روش تشخیص خطای مبتنی بر پایش سیگنال‌های جریانی ترانسفورماتور را تشکیل می‌دهند که حساسیت هر دو آن‌ها در شناسایی خطاهایی به کوچکی چند دور بر روی سیم‌پیچی‌های ترانسفورماتور از طریق شبیه‌سازی‌های اجزای محدود و اندازه‌گیری‌های عملی اثبات و اعتبارسنجی می‌شود.
پژوهشگر دانشگاه علم و صنعت تصریح کرد: غلبه بر محدویت‌های روش‌های متعارف حفاظتی و پایشی ترانسفورماتورهای قدرت در شناسایی خطاهای اتصال کوتاه کوچک، غیرمخرب بودن و عدم تحمیل ضرورت اکتساب داده‌های اضافی و نیازمندی‌های پیچیده نرم‌افزاری و سخت‌افزاری به سیستم تشخیص خطا از عمده‌ترین مزایای این دو روش محسوب می‌شوند که بهره‌برداری آسان از آن‌ها را تضمین می‌کند.
بهجت گفت: در فرایند توسعه سومین روش تشخیص خطای مبتنی بر پایش پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور، پس از بررسی قابلیت و حساسیت روش تحلیل پاسخ فرکانسی غیرهمزمان در شناسایی خطاهای اتصال کوتاه سیم‌پیچی، تعیین مناسب‌ترین پیکره‌بندی و تکنیک اندازه‌گیری که متضمن حداکثر حساسیت روش تحلیل پاسخ فرکانسی در شناسایی خطاهای اتصال کوتاه و حداکثر تکرارپذیری نتایج اندازه‌گیری باشد، و استخراج مشخصه‌های توصیف کننده خطا از پاسخ‌های فرکانسی ترانسفورماتور در آرایش‌ها و پیکره‌بندی‌های متفاوت، ادامه این تحقیق بر کاربردی کردن این روش در حوزه همزمان متمرکز می‌شود.
وی افزود: تزریق سیگنال سینوسی با دامنه ولتاژ کم به سیم‌پیچی‌های ترانسفورماتور برقدار، بدون نیاز به ارتباط مستقیم با شینه فشار قوی، از طریق یک حسگر غیرمخرب خازنی که بر روی سطح خارجی بوشینگ سیم‌پیچی نصب می‌شود، اخذ جریان نوترال به زمین سیم‌پیچی به عنوان پاسخ خروجی سیستم از طریق یک تزویج القایی و حفاظت سیستم اندازه‌گیری در برابر اضافه ولتاژهای شبکه با استفاده از یک مدار حفاظتی 50Hz، قابلیت‌های خود را به عنوان راهکاری عملی برای امکان‌پذیر ساختن پایش همزمان پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور، اثبات کرد.
وی خاطرنشان کرد: کارآمدی و حساسیت سیستم تشخیص خطای همزمان توسعه داده شده در شناسایی دقیق خطای اتصال کوتاهی به کوچکی 0.2 درصد دورهای سیم‌پیچی و با امپدانس اتصال بالا، از طریق اندازه‌گیری‌های عملی بر روی ترانسفورماتور برقدار 35kV/400V, 100kVA ثابت شد.
وحید بهجت، دانشجوی مقطع دکتری دانشکده مهندسی برق دانشگاه علم و صنعت ایران این پژوهش را در قالب رساله دکتری خود با عنوان 'پایش همزمان ترانسفورماتورهای قدرت جهت شناسایی خطاهای اتصال کوتاه داخلی(سیم‌پیچی) با استفاده از روش تحلیل اجزای محدود' و به راهنمایی دکتر ابوالفضل واحدی انجام داده است.
به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از روابط عمومی دانشگاه علم و صنعت 'وحید بهجت'، دانشجوی مقطع دکتری دانشکده مهندسی برق دانشگاه علم و صنعت ایران که این پژوهش را در قالب رساله دکتری خود ارایه کرده، اظهار کرد: خطاهای اتصال کوتاه سیم‌پیچی، مهم‌ترین عامل نقص ترانسفورماتورهای قدرت هستند که در صورت عدم شناسایی در مراحل اولیه، با گسترش در سیم‌پیچی، در نهایت به شکست ترانسفورماتور و امکان فروپاشی شبکه قدرت متصل به آن، منجر می‌شوند.
وی افزود: این مطالعه با توسعه مدل اجزای محدود تزویج مداری گذرای زمانی برای ترانسفورماتور با خطای اتصال کوتاه داخلی و پیاده‌سازی یک مجموعه تست عملی که شامل ترانسفورماتور و مبدل‌های مناسب برای پایش همزمان وضعیت آن است، به بررسی و تحلیل چرایی و چگونگی تغییر رفتار الکترومغناطیسی ترانسفورماتورهای قدرت در حضور خطاهای اتصال کوتاه سیم‌پیچی می‌پردازد.
بهجت خاطرنشان کرد: با استناد به الگوی رفتاری ترانسفورماتور حامل خطا، این رساله، سه روش جدید برای پایش همزمان وضعیت ترانسفورماتورهای قدرت جهت تشخیص خطاهای اتصال کوتاه سیم‌پیچی که از پردازش سیگنال‌های جریانی و پاسخ فرکانسی سیم‌پیچی‌های ترانسفورماتور بهره می‌گیرند، ارائه می‌دهد.
وی افزود: پایش همزمان مؤلفه‌های توالی منفی و ضرایب ویولت جریان‌های ترمینالی، اساس دو روش تشخیص خطای مبتنی بر پایش سیگنال‌های جریانی ترانسفورماتور را تشکیل می‌دهند که حساسیت هر دو آن‌ها در شناسایی خطاهایی به کوچکی چند دور بر روی سیم‌پیچی‌های ترانسفورماتور از طریق شبیه‌سازی‌های اجزای محدود و اندازه‌گیری‌های عملی اثبات و اعتبارسنجی می‌شود.
پژوهشگر دانشگاه علم و صنعت تصریح کرد: غلبه بر محدویت‌های روش‌های متعارف حفاظتی و پایشی ترانسفورماتورهای قدرت در شناسایی خطاهای اتصال کوتاه کوچک، غیرمخرب بودن و عدم تحمیل ضرورت اکتساب داده‌های اضافی و نیازمندی‌های پیچیده نرم‌افزاری و سخت‌افزاری به سیستم تشخیص خطا از عمده‌ترین مزایای این دو روش محسوب می‌شوند که بهره‌برداری آسان از آن‌ها را تضمین می‌کند.
بهجت گفت: در فرایند توسعه سومین روش تشخیص خطای مبتنی بر پایش پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور، پس از بررسی قابلیت و حساسیت روش تحلیل پاسخ فرکانسی غیرهمزمان در شناسایی خطاهای اتصال کوتاه سیم‌پیچی، تعیین مناسب‌ترین پیکره‌بندی و تکنیک اندازه‌گیری که متضمن حداکثر حساسیت روش تحلیل پاسخ فرکانسی در شناسایی خطاهای اتصال کوتاه و حداکثر تکرارپذیری نتایج اندازه‌گیری باشد، و استخراج مشخصه‌های توصیف کننده خطا از پاسخ‌های فرکانسی ترانسفورماتور در آرایش‌ها و پیکره‌بندی‌های متفاوت، ادامه این تحقیق بر کاربردی کردن این روش در حوزه همزمان متمرکز می‌شود.
وی افزود: تزریق سیگنال سینوسی با دامنه ولتاژ کم به سیم‌پیچی‌های ترانسفورماتور برقدار، بدون نیاز به ارتباط مستقیم با شینه فشار قوی، از طریق یک حسگر غیرمخرب خازنی که بر روی سطح خارجی بوشینگ سیم‌پیچی نصب می‌شود، اخذ جریان نوترال به زمین سیم‌پیچی به عنوان پاسخ خروجی سیستم از طریق یک تزویج القایی و حفاظت سیستم اندازه‌گیری در برابر اضافه ولتاژهای شبکه با استفاده از یک مدار حفاظتی 50Hz، قابلیت‌های خود را به عنوان راهکاری عملی برای امکان‌پذیر ساختن پایش همزمان پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور، اثبات کرد.
وی خاطرنشان کرد: کارآمدی و حساسیت سیستم تشخیص خطای همزمان توسعه داده شده در شناسایی دقیق خطای اتصال کوتاهی به کوچکی 0.2 درصد دورهای سیم‌پیچی و با امپدانس اتصال بالا، از طریق اندازه‌گیری‌های عملی بر روی ترانسفورماتور برقدار 35kV/400V, 100kVA ثابت شد.
وحید بهجت، دانشجوی مقطع دکتری دانشکده مهندسی برق دانشگاه علم و صنعت ایران این پژوهش را در قالب رساله دکتری خود با عنوان 'پایش همزمان ترانسفورماتورهای قدرت جهت شناسایی خطاهای اتصال کوتاه داخلی(سیم‌پیچی) با استفاده از روش تحلیل اجزای محدود' و به راهنمایی دکتر ابوالفضل واحدی انجام داده است.