مقاله در مورد ترانسفورماتور

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 7

ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ جدید

ترانسفورماتورهای ولتاژ و جریان مطرح شده در بخش های قبل همگی مبتنی بر اصول الکترومغناطیسی و استفاده از هسته ی مغناطیسی می باشند . هم اکنون روش های زیادی جهت انتقال کمیت اندازه گیری شده با استفاده از تجهیزات نوری تدوین شده اند .

ترانسفورماتور و جریان و ولتاژ نوری

دیاگرام شکل 4-12 خصوصیات اصلی و دیاگرام عملکردی یک ترانسدیوسر نوری را نمایش می دهد . مبدل های نوری و کانال های فیبر نوری ارتباط میان حسگر و خروجی فشار ضعیف برقرار می سازند . تفاوت بنیانی میان ترانسدیوسرها و ترانسفورماتورهای اندازه گیری متداول , نیاز به یک واسط الکترونیکی جهت عملکرد آنها می باشد . این واسط جهت انجام وظیفه ی حسگری و تطابق فناوری جدید حسگر با جریان ها و ولتاژهای ثانویه مورد نیاز می باشد .

ترانسفورماتور ولتاژ با جریان

ترانسدیوسرهای نوری غیرمتعارف خود در ادوات کوچک تر و سبک تر قابل استفاده می باشند . اندازه ی کلی و توان نامی مورد نیاز این ادوات تاثیر قابل توجهی بر روی اندازه و پیچیدگی حسگر ندارد . انکان دارد که ساختارهای عایقی کوچک و سبکی جهت نگهداری تجهیزات حسگر به عنوان جزئی از یک عایق تعبیه شوند . به علاوه , در این جا مسائل مربوط به اثرات غیر خطی و تداخل الکترومغناطیسی در سیم پیچ ثانویه ی ترانسفورماتورهای ولتاژ و جریان متداول به حداقل می رسد .

ترانسدیوسرهای نوری را می توان به دو گروه تقسیم کرد . گروه اول ترانسدیوسرهای هیبرید که در آنها مدارهای الکتریکی متداولی که با مبدل های نوری مختلف در ارتباط می باشند , مورد استفاده قرار گرفته اند . گروه دوم ترانسدیوسرهای کاملا نوری می باشند که بر اساس اصول پایه ای حسگرهای نوری پایه ریزی شده اند .

مفاهیم حسگر نوری

رسانه های حساس به نور خاصی ( شیشه , بلورها و پلاستیک ) نسبت به میدان های الکتریکی و مغناطیسی از خود حساسیت نشان می دهند . به گونه ای که بعضی خصوصیات پرتو نور هنگامی که از داخل آنها عبور می کند , تحت تاثیر قرار می گیرد . اجزای یک ترانسدیوسر نوری ساده در شکل 4-13 نمایش داده شده اند .

حالتی در نظر گرفته شود که پرتو نور از دو فیلتر پلاریزه کننده عبور می کند . در صورتی که محور فیلترهای پلاریزه کننده ی ورودی و خروجی نسبت به هم 45 درجه اختلاف داشته باشند , تنها نیمی از نور عبور خواهد کرد . شدت نور ورودی مرجع در تمامی زمان ها ثابت می باشد . حال اگر این دو فیلتر ثابت مانده و یک فیلتر پلاریزه کننده ی سوم میان آنها اضافه گردد , یک گردش اتفاقی پلاریزه کننده ی میانی در جهت ساعت گرد یا پاد ساعت گرد متناسب با شدت میدان صورت می پذیرد . به این ترتیب شدت پرتو نور خروجی متناسب با شدت میدان مدوله می شود .

هنگامی که یک ماده ی حساس به نور ( شیشه یا بلور ) در معرض یک میدان مغناطیسی یا الکتریکی متغیر قرار می گیرد , نقش پلاریزه کننده ی فرد را ایفا می کند . تغییرات میدان مغناطیسی با الکتریکی که حسگر نوری در معرض آنها می باشد , به صورت تغییرات شدت پرتو نور ورودی که به آشکارساز نوری می رسد , مورد پایش قرار می گیرد . شدت نور خروجی حول سطح شدت میدان صفر که برابر 50 درصد شدت نور ورودی مرجع است , نوسان می کند . در انتها , شدت نور مدوله شده با توجه به حضور میدان های متغیر , دوباره به جریان ها با ولتاژهای متغیر تبدیل می گردد .

ترانسدیوسرها از حسگر اثر مغناطیسی _ نوری جهت اندازه گیری نوری جریان استفاده می کنند . این امر نشان می دهد که حسگر اساساً به جریان حساس نمی باشد بلکه نسبت به میدان مغناطیسی تولید شده توسط جریان حساسیت نشان می دهد . هر چند که تجهیزات کلاماً نوری قابل دسترس می باشند , اکثر ترانسدیوسرهای جریانی تجاری در دسترس بر اساس حسگر شیشه ای عمل می کنند . از سوی دیگر اکثر ترانسدیوسرهای ولتاژی دارای حسگرهای الکتریکی – نوری می باشند . این امر بیانگر این حقیقت است که حسگر مورد استفاده به میدان القاء شده حساس می باشد .

ترانسدیوسرهای هیبرید

ترانسدیوسرهای هیبرید جدید را می توان به دو نوع تقسیم کرد . ترانسدیوسرهایی که دارای حسگرهای فعال و آنهایی که دارای حسگرهای غیرفعال می باشند . اصل عملکردی ترانسدیوسرهای دارای حسگر فعال , تبدیل خروجی ترانسفورماتور اندازه گیری متداول موجود به یک خروجی نوری ایزوله با استفاده از یک سیستم مبدل نوری می باشد . ممکن است که این سیستم تبدیل , نیاز به منبع تغذیه داشته باشد , از این رو به آن حسگر فعال اطلاق می شود . استفاده از یک سیستم ایزوله کننده ی نوری موجب مجزا شدن جریان ها و ولتاژهای خروجی ثانویه ی ترانسفورماتورهای اندازه گیری می گردد . از این رو ارتباط میان اتاق کنترل و تجهیزات کلید زنی تنها از طریق یک کابل نوری برقرار می گردد .

ترانسدیوسرهای کاملاً نوری

این ترانسفورماتورهای اندازه گیری کاملاً مبتنی بر مواد حساس به نور ساخته شده اند و کاملاً غیرفعال می باشند . عمل حس کردن به صورت مستقیم از طریق ماده ای حساس به نور و یک کابل نوری به دست می آید . این کابل میان واحد اصلی و موقعیت نصب حسگر قرار گرفته و ارتباط مخابراتی را فراهم می کند .

عنصر حس کننده از جنس مواد حساس به نور بوده که در داخل میدان الکتریکی یا مغناطیسی مورد اندازه گیری قرار می گیرد . در مورد تجهیزات اندازه گیری جریان , عنصر حساس حتی به طور آزادانه در داخل میدان مغناطیسی قرار می گیرد . این عنصر را می توان در داخل فاصله ی هوایی هسته ی مغناطیسی نیز قرار دارد . در مورد تجهیزات اندازه گیری ولتاژ گزینه های مشابهی وجود دارند . با این تفاوت که در این جا حسگر نسبت به میدان های الکتریکی حساس می باشد . امکان ترکیب هر دو حسگر در داخل یک محفظه وجود دارد . به این ترتیب ترانسفورماتورهای ولتاژ و جریان در داخل یک محفظه تعبیه می شوند , که موجب صرفه جویی در فضا در داخل پست می گردد .

در تمامی حالات یک فیبر نوری عهده دار انتقال نور مرجع از منبع به واسط و فیبر نوری دیگر عهده دار انتقال نور انعکاسی به مدار تحلیل کننده می باشد . برخلاف ترانسفورماتورهای اندازه گیری متدال مستقل , ترانسفورماتورهای اندازه گیری نوری نیازمند یک واسط الکتریکی جهت عملکرد خود می باشند . از این رو حسگر این نوع ترانسدیوسرها (مواد حساس به نور) غیرفعال می باشد . با این وجود صحت عملکرد آنها منوط به واسطی است که در اتاق کنترل تغذیه می شود .

سیستم های حسگر دیگر

سیستم های دیگر ی نیز جهت اندازه گیری ولتاژ و جریان خطوط مطرح شده اند که در این جا معرفی می شوند .

ترانسفورماتور جریان با شار صفر ( اثر هال )

در این حالت عنصر حس کننده یک ویفر نیمه هادی که در داخل فاصله ی هوایی یک هسته ی مغناطیسی قرار داده شده است . این نوع ترانسفورماتورها نسبت به جریان های مستقیم نیز حساس می باشند . این ترانسفورماتور نیازمند یک منبع تغذیه است که از طریق خط با منبع تغذیه ی جداگانه ای تغذیه می شود . معمولاً حداقل جریان قابل اندازه گیری در این ترانسفورماتور برابر 1/0 درصد جریان نامی می باشد . در ساده ترین حالت , ولتاژ ایجاد شده توسط اثر هال به طور مستقیم با جریان مغناطیسی مورد اندازه گیری متناسب می باشد . در کاربردهای دقیق تر و حساس تر , جریان از طریق یک ثانویه , سیم پیچ با چند دور , تامین می گردد که در اطراف حلقه ی مغناطیسی جهت متعادل کردن میدان مغناطیسی فاصله ی هوایی قرار گرفته است . با استفاده از این تجهیزات , امکان اندازه گیری بسیار دقیق جریان های مستقیم و با فرکانس بالا فراهم می آید .

حسگر هیبرید مغناطیسی _ نوری

این نوع از ترانسفورماتورها اغلب در مورد خطوط انتقال بلند جبران سازی شده توسط خازن سری مورد استفاده قرار می گیرند در این مورد نیاز به اندازه گیری جریان زمین نشده وجود دارد . در این حالت تعدادی حسگر جریان بر روی هر فاز مورد نیاز می باشد تا حفاظت در مقابل موج های ضربه ای خازن و تعادل را فراهم کنند . راه حل ترجیحی استفاده از ترانسفورماتورهای دارای هسته ی مغناطیسی به شکل نوروئید که به سیستم های ایزوله کننده ی فیبر نوری متصل شده اند , می باشد . این حسگرها معمولاً از نوع فعال می باشند زیرا که سیستم ایزوله کننده نیاز به منبع تغذیه دارد . این ترانسفورماتور در شکل 4-17 نشان داده شده است .

سیم پیچ های روگوسکی

سیم پیچ روگوسکی براساس ترانسفورماتور دارای هسته ی هوایی با امپدانس بسیار بالا طراحی شده است . سیم پیچ ثانویه بر روی تروئیدی از جنس عایق پیچیده می شود . در اغلب موارد سیم پیچ روگوسکی به یک تقویت کننده متصل می گردد . این امر به دلیل فراهم آوردن انرژی کافی جهت تجهیزات حفاظتی و اندازه گیری متصل شده و تطبیق امپدانس ورودی این دستگاه می باشد . سیم پیچ روگوسکی نیازمند یک پارچه سازی میدان مغناطیسی است که در نتیجه دارای تاخیر زمان و فاز به علت انجام این یک پارچه سازی می باشد . این خطا را می توان در داخل رله ی دیجیتال تصحیح کرد .

هدف از این استاندارد , ارائه معیارهای مهندسی جهت انتخاب ترانسفورماتور جریان در پستهای 230 و 400 کیلو ولت می باشد , بطوریکه مشخصات آن به صورت بهینه تعیین می گردد .

دامنه کاربرد

این استاندارد , تنها در ارتباط با ترانسفورماتورهای جریان از نوع روغنی می باشد .

نیازها و خواسته ها

کلیات

ترانسفورماتورهای جریان تبدیل جریانهای با دامنه زیاد به جریانهائی که به راحتی و یا مصرف انرژی ناچیز (تلفات اندک) با دستگاههای اندازه گیری فشار ضعیف قابل اندازه گیری است بکار می روند . ترانسفورماتورهای جریان در کلیه شرایط عادی و غیرعادی به شبکه متصل هستند . بنابراین اثرات تمامی موارد مربوط به شرایط فوق نباید سبب خرابی یا عدم دقت آنها شود . ترانسفورماتورهای جریان باید قابلیت تحمل جریان اتصالی و دقت مناسب را در حالت گذرا ( به استثنا’ ترانسفورماتورهای جریان اندازه گیری که دقت آن را در شرایط خطا تضمین نمی گردد ) داشته باشند .

از اولیه ترانسفورماتور جریان در شرایط عادی شبکه جریان کاری شبکه عبور می کند و جریان ثانویه از نظر اندازه دامنه درصدی از جریان اولیه و هم فاز با اولیه می باشد که البته در حالت غیرایده آل , خطای ترانسفورماتور سبب می گردد که چنین نباشد .

ترانسفورماتور جریان در شبکه قدرت به دو منظور عمده بکار می رود :

1- اندازه گیری جریان به منظور اندازه گیری توان عبوری از یک نقطه و اطلاع از وضعیت شبکه از لحاظ عبور جریان در آن نقطه . در این حالت به ترانسفورماتور جریان, ترانسفورماتور اندازه گیری گفته شده که به دستگاه های انازه گیری وصل می شود و آنچه که در این حالت بیشتر مورد نظر است , شرایط عادی شبکه است و نیازی به دقت در شرایط غیرعادی از قبیل اتصال کوتاه و غیره نمی باشد .

2- استفاده از ترانسفورماتور جریان برای تبدیل جریان در شرایط غیرعادی شبکه برای حفاظت شبکه که به آن ترانسفورماتور جریان حفاظتی گفته شده و به رله های حفاظتی وصل می گردد . لذا دقت تبعیت جریان ثانویه از اولیه این ترانسفورماتورها در جریانهای زیاد ( هنگام بروز عیب ) دارای اهمیت بسیار می باشد .

ضمناً یکی از وظایف اساسی و مهم ترانسفورماتورهای جریان , ایزوله و جدا نمودن ولتاژ فشار قوی اولیه از دستگاه های قابل دسترسی طرف ثانویه ( دستگاه های اندازه گیری و رله های حفاظتی و ... ) است .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

مقاله کامل در مورد پست فشار قوی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 13

پست فشار قوی

مقدمه:

پست برق فشار قوی محلی برای تبدیل و توزیع انرژی الکتریکی در یک شبکه قدرت است. یک پست فشار قوی معمولاً شامل تعدادی ترانسفورماتور و کلیدهای قدرت(Circuit Breaker) خطوط ورودی و خروجی و سایر تجهیزات لازم برای تبدیل و توزیع الکتریکی می‌باشد.

 ترانسفورماتورهای قدرت ممکن است کاهنده و یا افزاینده باشند. در مجاورت نیروگاهها پست نیروگاهی معمولاً دارای ترانسفورماتور افزاینده است که ولتاژ ترانسفورماتورها را تا سطح ولتاژ مناسب جهت انتقال افزایش می‌دهد. سایر پستهای برق در یک شبکه معمولاً دارای ترانسهای کاهنده می‌باشند. در موارد خاصی، ممکن است پست فشار قوی فاقد ترانس قدرت نیز باشد. در چنین پستهائی عملیات کلید زنی(Switching) بمنظور انتقال یا توزیع انرژی بدون تبدیل ولتاژ، صورت می‌گیرد.

ترانسفورماتور

قسمت اعظم انرژی الکتریکی مورد نیاز انسان در تمام کشورهای جهان، توسط مراکز تولید مانند نیروگاههای بخاری، آبی و هسته ای تولید می شود. این مراکز دارای توربین ها و آلترناتیوهای سه فاز هستند و ولتاژی که به وسیله ژنراتورها تولید می شود باید تا میزانی که مقرون به صرفه باشد جهت انتقال بالا برده شود.
گاهی چندین مرکز تولید به وسیله شبکه ای به هم مرتبط می شوند تا انرژی الکتریکی موردنیاز را به طور مداوم و به مقدار کافی در شهرها و نواحی مختلف توزیع کنند.
در محل های توزیع برای این اینکه ولتاژ قابل استفاده برای مصارف عمومی و کارخانجات باشد، باید ولتاژ پایین آورده شود. این افزایش و کاهش ولتاژ توسط ترانسفورماتور انجام می شود بدیهی است توزیع انرژی بیت تمام مصرف کننده های یک شهر از مرکز توزیع اصلی امکان پذیر نیست و مستلزم هزینه و افت ولتاژ زیادی خواهد بود.

لذا هر مرکز اصلی به چندین مرکز یا پست کوچکتر(پست های داخل شهری) و هر پست نیز به چندین محل توزیع کوچکتر(پست منطقه ای) تقسیم میشود. هر کدام از این مراکز به نوبه خود از ترانس های توزیع و تبدیل ولتاژ استفاده می کنند.

به طور کلی در خانواده و توزیع انرژی الکتریکی ، ترانسفورماتورها از ارکان و اعضای اصلی هستند و اهمیت آنها کمتر از خطوط انتقال و یا مولدهای نیرو نیست. خوشبختانه به دلیل وجود حداقل وسایل دینامیکی در آنها کمتر با مشکل و آسیب پذیری رو به رو هستند. مسلماٌ‌ این به آن معنی نیست که می توان از توجه به حفاظت ها و سرویس و نگهداری آنها غفلت کرد.

در این مقاله نخست مختصری از تئوری و تعاریفی از انواع ترانسفورماتورها بیان می شود سپس نقش ترانسفورماتورها در شبکه تولید و توزیع نیرو و در نهایت شرحی در مورد سرویس و تعمیر ترانسها ارائه می شود.

تئوری و تعاریفی از ترانسفورماتورها

ترانسفورماتورها به زبان ساده و شکل اولیه وسیله ای است که تشکیل شده از دو مجموعه سیم پیچ اولیه و ثانویه که در میدان مغناطیسی و اطراف ورقه هایی از آهن مخصوص به نام هسته ترانسفورماتور قرار می گیرند. مقره ها یا بوشینگ ها یا ایزولاتورها و بالاخره ظرف یا محفظه ترانسفورماتور.
کار ترانسفورماتورها بر اساس انتقال انرژی الکتریکی از سیستمی با یک ولتاژ و جریان معین به سیستم دیگری با ولتاژ جریان دیگر است. به عبارت دیگر ترانسفورماتور دستگاهی است استاتیکی که در یک میدان مغناطیسی جریان و فشار الکتریکی را بین دو سیم پیچ یا بیشتر با همان فرکانس و تغییر اندازه یکسان منتقل می کند.

انواع ترانسفورماتورها

سازندگان و استانداردها در کشورهای مختلف هر یک بنحوی ترانسفورماتورها را تقسیم بندی کرده و تعاریفی برای درج بندی آنها ارائه داده اند. برخی ترانسها را بنا بر موارد و ترتیب بهره برداری آنها متفاوت شناخته اند، مانند ترانس های انتقال قدرت، اتوترانس و یا ترانس های تقویتی و گروهی از ترانسها را به غیر از ترانسفورماتور اینسترومنتی(ترانس جریان و ولتاژ)، ترانس قدرت می نامند و اصطلاحاٌ‌ ترانس قدرت را آنهایی می دانند که درسمت ثانویه آنها فشار الکتریکی تولید می شود.

این نوع تقسیم بندی در عمل دامنه وسیعی را در بر می گیرد که در یک طرف آن ترانسفورماتورهای کوچک و قابل حمل با ولتاژ ضعیف برای لامپهای دستی و مشابه آن قرار می گیرند و طرف دیگر شامل ترانس های خیلی بزرگ برای تبدیل ولتاژ خروجی ژنراتور به ولتاژ شبکه و خطوط انتقال نیرو است. در بین این دو اندازه(حد متوسط) ترانسهای توزیع و یا انتقال در مؤسسات الکتریکی و ترانسهای تبدیل به ولتاژهای استاندارد قرار دارند.
ترانسها اغلب به صورت هسته ای یا جداری طراحی می شوند. در نوع هسته ای در هر یک از سیم پیچ ها شامل نیمی از سیم پیچ فشار ضعیف و نیمی از سیم پیچ فشار قوی هتند و هر کدام روی یک باروی هسته ای قرار دارند. در نوع جداری، سیم پیچ ها روی یک هسته پیچیده شده اند و نصف مدار فلزی مغناطیسی از یک طرف و نصف دیگر از طرف هسته بسته می شود.
در اکثر اوقات نوع جداری برای ولتاژ ضعیف و خروجی بزرگ و نوع هسته ای برای ولتاژ قوی و خروجی کوچک به کار می روند.(به صورت سه فاز یا یک فاز).
ترانسهای تغذیه و قدرت مانند ترانس اصلی نیروگاه ترانس توزیع و اتو ترانسفورماتور، ترانسفورماتورهای قدرت معمولاٌ سه فاز هستند اما گاهی ممکن است در قدرتهای بالا به دلیل حجم و وزن زیاد و مشکل حمل و نقل از سه عدد ترانس تک فاز استفاده کنند.
ترانس های صنعتی مانند ترانس های جوشکاری، ترانس های راه اندازی و ترانس های مبدل ترانس برای سیستم های کشش و جذب که در راه آهن و قطارهای الکتریکی به کار می رود.
ترانس های مخصوص آزمایش،‌اندازه گیری، حفاظت مصارف الکتریکی و غیره

اندازه گیری های ترانسفرمر جریان

اندازه گیری معتبر UKAS انجام شده توسط NPL ، عمدتاً برای صنعت تأمین الکتریسته و تولید کنندگان ترانسفرمر ، اندازۀ خطای جریان و خطای زاویه فاز ادوات ترانسفرمر های جریان را تبیین می کند ، مطابف با 1999 : 13E   EN  60044-1  .

خطای جریان ( خطای نسبی )

خطای جریان خطایی است که ترانسفرمر در اندازه گیری یک جریان بروز می دهد و از این حقیقت ناشی می شود که نسبت تبدیل واقعی با نسبت تبدیل ارزیابی شده برابر نیست . خطای جریان برحسب درصد برابر است با :

CURRENT ERROR (%) =

که  نسبت تبدیل ارزیابی شده ،   جریان اولیه واقعی و جریان ثانویه واقعی زمانی است که  جریان دارد ، تحت شرایط اندازه گیری .

خطای زاویه فاز

خطای زاویه فاز اختلاف فاز بین بردارهای جریان اولیه و ثانویه است ، جهت بردارها به گونه ای انتخاب می شوند که برای یک ترانفرمر ایده آل صفر شود . زاویه فاز زمانی که بردار جریان ثانویه جلوتر از بردار جریان اولیه است مثبت بیان می شود . خطای فاز معمولاً بر حسب سانتی رادیان یا دقیقه بیان می شود .

نکته

این تعریف فقط برای جریانهای سینوسی صحیح است .

مدار کالیبراسیون اساسی

تئوری کالیبراسیون اساسی

ترانسفرمر جریان سری بسته شده را تست می کند . سیم پیچ جبران کننده ، که تعداد دور مشابه سیم پیچ ثانویه دارد ، دارای جریانی است که اختلاف بین جریان ثانویه مقایسه کننده و جریان ثانویه ترانسفرمر تست است . اگر i  جریان نرمال ثانویه ، b , a به ترتیب خطاهای جریانهای ثانویه مقایسه کننده و ترانسفرمر تست شونده باشند ، جریان سیم پیچ مقایسه کننده ( i + a ) - ( i + b ) است که برابر ( a - b ) است . در اتصال با هستۀ آشکار کننده ، آمپر دورهای سیم پیچ جبران کننده که متناسبند با کسری از ( i + a ) متناسب با سیم پیچ ثانویه ، نتیجه ای متناسب i ، که دقیقاً آمپر دورهای را خنثی می کند . بنابراین هستۀ نمایشگر فقط جریان b مغناطیس می شود ، خطای ترانسفرمر جریان تست شونده ، یک جریان برابر و مخالف از مدار کنترل بالانس به سیم پیچی جبران کننده تزریق می شود تا شکست نمایشگر را ارائه دهد ، خطای b که از رابطۀ ( G+jwc ) ir بدست می آید ، باعث می شود که خطای جریان و خطای زاویه فاز ترانسفرمر تست شونده معین شوند .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

تحقیق درباره بررسی حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور قدرت به روش منطق فازی

فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 25 صفحه

چکیده:

الگوریتمهای مختلفی جهت حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور قدرت معرفی شده اند که هر یک از آنها دارای محدودیتهایی هستند. با استفاده از تئوری منطق فازی از تعدادی از این الگوریتمها به طور همزمان استفاده شده است و بدین طریق از نقاط  قوت همه آنها استفاده شده و نقاط  ضعف هر یک از آنها توسط الگوریتمهای دیگر مرتفع شده اند. همچنین مقدار اطلاعات سینگنالهای حفاظتی و ضریب خسارت تصمیم گیری نادرست نیز در تصمیم گیری رله در نظر گرفته شده است و در نتیجه قابلیت اطمینان رله افزایش یافته است.

مقدمه:

در یک سیستم حفاظت دیفرانسیل در حالت عادی جریان تفاضلی قابل توجهی وجود ندارد ولی در هنگام وقوع خطای داخلی جریان تفاضلی افزایش می یابد. لذا افزایش جریان تفاضلی می تواند بعنوان نشانه وقوع خطای داخلی استفاده شود اما از آنجایی که افزایش جریان تفاضلی توسط عواملی غیر از خطای داخلی نیز رخ می دهد لذا وجود جریان تفاضلی لزوما نشانه وقوع خطای داخلی نخواهدبود. پدیده هایی نظیر جریان هجومی ترانسفورماتور، اضافه تحریک، اشباع یکی از CT ها در اثر اتصال کوتاه خارجی و تغییر قابل توجه تپ ترانسفورماتور نیز باعث ایجاد جریان تفاضلی می گردند. لذا با مشاهده جریان تفاضلی بیشتر از یک مقدار آستانه رله دیفرانسیل باید وقوع عوامل اخیر را رد نماید و در چنین وضعیتی دستور عملکرد رله را صادر نماید. برای رد کردن وقوع این پدیده ها باید نشانه های مربوط به هر کدام از آنها در هنگام وقوع خطای داخلی وجود نداشته باشد، لذا با جستجو در جریان تفاضلی در صورت عدم وجود آن نشانه ها، وقوع پدیده مربوطه رد می گردد. در همه این روشها، یک سیگنال اندازه گیری شده یا محاسبه شده باید با یک مقدار آستانه مقایسه گردد اما دستیابی به یک مقدار آستانه قطعی جهت تنظیم الگوریتم میسر نیست. دلیل این عدم قطعیت کافی نبودن اطلاعات درباره مواردی همچون محل خطا، مقاومت خطا و شار پسماند هسته است. از طرف دیگر سیگنال هایی که جهت مقاصد حفاظتی اندازه گیری و محاسبه می شوند نیز معمولا دچار عدم دقت و عدم قطعیت هستند. ابزار ریاضی مناسب برای غلبه بر این عدم قطعیت ها منطق فازیست. بنابراین با فازی کردن سیگنالها، عدم قطعیت های اندازه گیری و محاسبه جبران می شود و با فازی کردن تنظیمها، عدم قطعیت های مقادیر تنظیمی مرتفع می گردد و با ترکیب وزنی الگوریتمهای مختلف از نقاط قوت همه آنها استفاده گردیده و نقاط ضعف آنها جبران می گردد. در ادامه ابتدا منطق فازی بطور مختصر معرفی می گردد. پس از آن فازی کردن سیگنال های حفاظتی و مقادیر آستانه و عملکرد رله دیفرانسیل فازی مورد بررسی قرار می گیرد.

*مقدمه ای بر منطق فازی

جهت طراحی یک سیستم فازی باید روابط  تبدیل متغیرهای عددی به فازی، قوانین پردازشگر فازی و روابط تبدیل متغیرهای فازی به عددی مشخص گردند که در ادامه چگونگی انجام این کار بررسی می شود.

فازی کردن سیگنالهای حفاظتی:

جهت  اندازه گیری و محاسبه درست سیگنالها و استفاده بهینه از میزان اطلاعات آنها، از فازی کردن سیگنالها استفاده می شود. جهت فازی کردن سیگنالها، یک پنجره داده با k نمونه از آخرین مقادیر متوالی دامنه سیگنالها انتخاب گردیده و مقادیر متوسط، ماکزیمم و مینیمم داده های پنجره در نمونه nام محاسبه می شوند. روشهای متعددی جهت فازی کردن سیگنالها با استفاده از مقادیر محاسبه شده فوق وجود دارد. متداولترین روش، تعیین توابع عضویت مثلثی است که از آن استفاده گردیده است. در این روش به مقدار متوسط، تابع عضویت یک و به مقادیر مینیمم و ماکزیمم، تابع عضویت صفر نسبت داده می شود. مقادیر میانی نیز به صورت خطی تقریب می شوند. میزان عدم قطعیت سیگنال ها نیز به صورت عددی با تعریف مقدار اطلاعات توسط رابطه 1 بیان می گردد که در آن A(x(n)) مساحت زیرمنحنی تابع عضویت است.

مقاله در مورد ترانسفورماتور جریان در پست

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 2

ترانسفورماتور جریان در پست

در یک پست فشار‌قوی معمولا" جریان عبوری از قسمت‌های مختلف مقدار بالایی بوده و امکان استفاده مستقیم این جریان در سیستم‌های کنترل و اندازه گیری و حفاظت وجود ندارد، لذا بایستی جهت کاهش این مقدار جریان به مقدار خیلی پایین و مناسب جهت دستگاه‌های کنترل و اندازه گیری و حفاظت، از ترانسفورماتورهای جریان استفاده نمود.

ترانسفورماتور جریان از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشکیل شده که جریان واقعی در پست از اولیه عبور نموده و در اثر عبور این جریان و متناسب با آن، جریان کمی (در حدود آمپر) در ثانویه به وجود می‌آید.بطور کلی ترانسفورماتورهای جریان نقش کاهنده جریان را داشته و تعداد دور اولیه ممکن است یک یا دو دور باشد و لیکن تعداد دور سیم‌ پیچی ثانویه خیلی زیاد می‌باشد.

یکی ازمهمترین موارد در ساختمان یک ترانسفورماتور جریان، اختلاف ولتاژ خیلی زیاد بین اولیه و ثانویه می‌باشد، زیرا ولتاژ اولیه همان ولتاژ نامی پست است، در حالیکه ولتاژ ثانویه خیلی پایین می‌باشد که با توجه به این مورد بایستی بین اولیه و ثانویه ایزولاسیون کافی وجود داشته باشد.

ترانسفورماتورهای جریانی که در پست‌های فشارقوی مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارای ایزولاسیون کاغذ و روغن (توأما") می‌باشند. طرح این ترانسفورماتورها نیز بستگی به سازنده آن داشته، ولی بطور کلی ترانسفورماتورهای جریان از نظر ساختمانی در دو نوع زیر ساخته می‌شوند:

1) ترانسفورماتورهای جریان که ثانویه آن در قسمت بالا بوده و به نامTop Core" " و یا "Inverted" مشهور می‌باشند. در این ترانسفورماتورها مسیر طی شده توسط اولیه در داخل ترانس کوتاهترین مسیر بوده و طرح آن به ترتیبی است که سیم پیچ ثانویه دور یک هسته که به صورت یک حلقه می‌باشد، پیچیده شده و هادی اولیه از وسط این حلقه عبور می‌نماید.

جهت ایجاد عایق کافی بین ثانویه و اولیه در اطراف سیم پیچ ثانویه تعداد زیادی دور کاغذ که با توجه به ولتاژ ترانسفورماتورها تعیین می‌گردد، پیچیده می‌شود و فضای خالی بین کاغذ و اولیه نیز توسط روغن احاطه می‌شود. در ولتاژهای بالا ممکن است که سیم پیچ ثانویه در یک قالب آلومینیومی جاسازی شود.

ترمینال‌های ثانویه بوسیله سیم‌های عایق شده که از داخل یک لوله می‌گذرد، به قسمت پایین منتقل می‌شود.

2) ترانسفورماتورهای جریان هسته پایین و یا "Tank Type": در این نوع، هادی اولیه در داخل یک بوشینگ به شکل "U" قرار دارد، بطوریکه قسمت پایین "U" در داخل یک تانک قرار دارد و در این حالت اطراف اولیه بوسیله کاغذ عایق شده و در روغن غوطه‌ور می‌باشند. سیم پیچی‌های ثانویه بصورت حلقه، هادی اولیه را در بر می‌گیرند. در این طرح طول اولیه نسبتا" زیاد بوده و عبور جریان باعث گرم شدن ترانس جریان می‌گردد.

در هر دو حالت فوق بایستی سعی شود که به هیچ عنوان هوا و یا ذرات دیگر به داخل محفظه ترانسفورماتورهای جریان نفوذ ننموده و از طرف دیگر امکان انبساط و انقباض روغن در اثر تغییر درجه حرارت نیز وجود داشته باشد، لذا در بالای ترانسفورماتورها بایستی فضای خالی به وجود آورد که به منظور ایزوله نمودن از هوا، از فولاد یا تفلون و یا دیافراگم‌های لاستیکی (ارتجاعی) استفاده می‌شود که در اثر انبساط و انقباض روغن بالا و پایین می‌روند. در بعضی از طرح‌ها نیز محفظه بالای روغن را از گاز نیتروژن پر می‌کنند.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

ترانسفورماتورهای قدرت

ترانسفورماتورهای قدرت

فرمت فایل: ورد قابل ویرایش

تعداد صفحات: 62

فهرست:

تقدیر و تشکر

فصل اول - ترانسفورماتورهای قدرت 33/132

نیازهای عمومی

تغذیه کمکی

هسته

سی پیچی

مونتاژ هسته و سیم پیچی

تانک

تغییر دهنده ولتاژ تحت بار

طراحی و ساخت

جعبه مکانیزم عملیات

تابلو فرمان راه دور

تنظیم کننده اتوماتیک ولتاژ

تجهیزات خنک کننده

خنک شدن با رانش روغن

بوشینکها

ترانسفورماتورهای جریان بوشینگی

ملحقات

تابلوی مارشالینگ(جعبه ترمینال و تابلوی کنترل خنک کننده ها)

ارزیابی هزینه ای (هزینه ی سرمایه گذاری و تلفات)

رنگ و پرداخت نهایی

روغن ترانسفورماتور

سیم ها و کابل ها

مردود نمودن

فصل دوم – ادبیات پروژه

اطلاعات و ادبیات پروژه      

فصل سوم – نتیجه گیری و پیشنهادات

فصل چهارم – منابع

منابع

ضمائم

فصل اول

ترانسفورماتورهای قدرت  33 / 132

1- نیازهای عمومی

1-1ترانسفورماتورهای قدرت ( ترانسفورماتورهای با سیم پیچی جداگانه به عنوان پیشنهاد اصلی و اتو ترانسفورماتور به عنوان پیشنهاد جایگزین ) می باید مطابق با نیازهای کاربردی مندرج در آخرین نشریات استانداردهای بین المللی آی - ئی – سی طراحی ، ساخته و آزمایش شوند ، مگر در مواردی که چیز دیگری ذکر شده باشد .

همه نشریات اصلاحی ، مکمل ومرجع لیست شده دراستانداردهای مربوط نیزمی باید مورد توجه قرار گیرند . ترانسفورماتورهای قدرت باید با قطعات یدکی مورد نیاز وکلیه ملحقات لازم برای بهره برداری صحیح همراه باشد . مشخصات اصلی تجهیزات و مقادیر نامی آنها باید با آنچه که در جداول ترانسفور ماتورها ذکرگردیده منطبق باشد .

 1-2  ترانسقور ماتورهای قدرت باید سه فاز ،ازنوع روغنی و دارای کنسر واتور روغن و مناصب برای نصب در محوطه ی باز باشد .پیشنهادها می باید برای دو نوع مختلف ارایه گردند ،یک نوع با سه قدرت نامی برای حالتهای خنک شدن طبیعی و خنک شدن با کمک تعدادی دمنده هوا و خنک شدن با کمک تعداد بیشتری دمنده ی هوا ،(اونان،اوناف1،اوناف2)و نوع دسگر با سه قدرت نامی برای حالتهای خنک شدن طبیعی ،خنک شدن با کمک دمنده های هواو خنک شدن با کمک رانش روغن همزمان با کار دمنده های هوا (اونان،اوناف،اناف) ،بطوری که هر کدام برای شرایط محیطی مشخص شده در مشخصات و جداول ترانسفور ماتورها مناسب باشند .

1-3  کلیه قسمتهای حامل جریان نظیر بوشینگها ،تنظیم کننده ی ولتاژنقاط و ادوات اتصال باید از حداقل ظرفیت جریان پیوسته ی بار که معادل 120 درصد جریان سیم پیچی های مربوطه تحت همة  شرایط کاری است،برخوردار باشند.ترانسفور ماتورها باید مجهز به ترانسفور مرهای جریان بوشینگی با جریان نامی مطابق با مشخصات تعیین شده باشد.