دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق گرایش قدرت

با عنوان :مقایسه روش های مختلف تشخیص جریان هجومی با بهره گرفتن از داده های عملی و ارائه یک روش جدید

مقایسه روش های مختلف تشخیص جریان هجومی با بهره گرفتن از داده های عملی و ارائه یک روش جدید

 

 

 

استاد راهنما:

دکتر حیدر صامت

 

 

 

بهمن ماه 1392

 

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

چکیده
مقایسه روش های مختلف تشخیص جریان هجومی با بهره گرفتن از داده های عملی و ارائه یک روش جدید

به کوشش:

محمّد احمدی

 

در این پایان نامه سعی بر آن است که روش­های جدیدی را برای تشخیص جریان هجومی ترانسفورماتور از جریان خطای داخلی آن ارائه نماییم. این روش­ها با بهره گرفتن از داده های گرداوری شده از شبیه سازی­ توسط نرم­افزار PSCAD/EMTDC و داده ­های عملی استخراج شده از ترانسفورماتور واقعی در آزمایشگاه، تست می­شوند. ابتدا الگوریتم­های موجود دسته­بندی و به اختصار معرفی شده اند. در ادامه دو روش جدید معرفی گشته­اند. روش اول بر مبنای تابع همبستگی و روش دوم بر مبنای تقریب حداقل مربعات می­باشند. روش همبستگی بر این حقیقت استوار است که جریان­های تفاضلی سه فاز در حالت جریان هجومی به یک شکل تغییر نمی­نمایند. در روش حداقل مربعات نیز تابع معیار از مقایسه­ شکل موج جریان نرمالیزه شده با یک سیگنال سینوسی حاصل از تقریب مربعات به دست می­آید. در نهایت هشت روش معروف دیگر مدل گشته­اند و با بهره گرفتن از داده ­های یکسان با دو روش معرفی شده مقایسه گشته­اند. نتایج حاصل سرعت، قابلیت اطمینان و همچنین فراگیر بودن این دو روش برای اعمال در حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتورهای قدرت را تایید می­نمایند. سرعت هر دو روش نیم سیکل می­باشد.

کلید واژه ­ها– ترانسفورماتور قدرت، حفاظت دیفرانسیل، جریان هجومی، جریان خطای داخلی، تابع همبستگی، تابع حداقل مربعات.

 

فهرست

 

عنوان……………………………..    صفحه

فصل اول: مقدمه و بیان مساله.. 1

1-1 مقدمه.. 2

1-2 پیشینه تحقیق.. 3

1-3 اهداف پایان نامه.. 4

فصل دوم: جریان هجومی در ترانسفوماتورقدرت و روش­های تشخیص آن از جریان داخلی.. 6

2-1 جریان گذرای هجومی ترانسفورماتور.. 7

2-2 روش­های تشخیص جریان هجومی از جریان خطای داخلی. 10

2-2-1 روش­هایی که تنها از سیگنال جریان استفاده می نمایند   10

2-2-2 روش­های مبنی بر ولتاژ القایی. 31

2-2-3 روش­های مبنی بر سیگنال شار. 34

2-2-4 روش تبدیل مودال شکل موج های ولتاژ و جریان.. 38

2-2-5 روش­های توان تفاضلی. 40

2-2-6 روش­های مبنی بر اندوکتانس نشتی. 45

2-2-7 روش­های مبتنی بر ریخت شناسی. 51

عنوان……………………………..    صفحه

2-2-8 روش های مبنی بر شبکه های عصبی، فازی و تکنیک تبدیل موجک   52

فصل سوم: تشخیص جریان هجومی از جریان خطا براساس تابع همبستگی   57

3-1مقدمه.. 58

3-2 الگوریتم ارائه شده.. 58

3-2-1 جبران اشباع CT.. 58

3-2-2 الگوریتم تشخیص.. 61

3-3 مطالعات موردی.. 65

3-3-1 داده های شبیه­سازی. 65

3-3-1-1 خط انتقال بدون جبرانسازی سری.. 65

3-3-1-2 سیستم شبیه سازی با جبرانسازی سری خازنی.. 69

3-3-1-3 اشباع شدید CT.. 71

3-3-2 داده ­های عملی. 72

3-4 نتیجه ­گیری. 75

فصل چهارم: تشخیص جریان هجومی از جریان خطا براساس روش حداقل مربعات سینوسی.. 76

4-1- مقدمه.. 77

4-2 الگوریتم ارائه شده.. 78

4-2-1 الگوریتم تشخیص.. 78

عنوان……………………………..    صفحه

4-3 مطالعات موردی.. 83

4-3-1 موارد شبیه­سازی شده. 83

4-3-1-2 سیستم شبیه سازی با جبرانسازی سری خازنی.. 86

4-3-1-3 اشباع شدید CT.. 88

4-3-2 داده ­های عملی. 90

4-4 نتیجه ­گیری. 93

فصل پنجم: مقایسه­ مهمترین روش­های کاربردی در تشخیص جریان هجومی از جریان خطای داخلی.. 94

5-1 مقدمه.. 95

5-2 معرفی روش­های بررسی شده. 95

5-3 مشخصه­های مورد استفاده جهت مقایسه. 97

5-4 مقایسه­ روش­های مختلف. 99

5-4 نتیجه ­گیری. 103

فصل ششم: نتیجه ­گیری و پیشنهادات.. 104

6-1 نتیجه ­گیری. 105

6-2 پیشنهادات.. 106

منابع.. 107

 

 

 

فهرست جدول­ها

 

عنوان……………………………….. صفحه

جدول 2- 1-مشخصه های تمایز در روش همزمانی شار-جریان   37

جدول 3- 1-نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده برای جریان هجومی با با زاویه کلیدزنی و بی بار.. 67

جدول 3- 2-نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده برای جریان خطای داخلی تک فاز با زاویه وقوع خطای …. 68

جدول 3- 3-نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده برای یک نمونه جریان هجومی ترانسفورماتور در حضور خازن سری.. 70

جدول 3- 4-نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده برای یک نمونه خطای داخلی سه فاز به زمین ترانسفورماتور در حضور خازن سری.. 71

جدول 3- 5-نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده برای یک نمونه خطای داخلی دو فاز به زمین ترانسفورماتور همراه با اشباع شدید CT  71

جدول 3- 6- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده مربوط به یک نمونه­ی عملی به هنگام راه اندازی ترانسفورماتور.. 74

جدول 3- 7-نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده مربوط به یک نمونه­ی عملی به هنگام وقوع خطای دور سیم­پیچی به زمین. 75

جدول 4- 1- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده به هنگام راه­اندازی ترانسفورماتور با زاویه کلیدزنی⁰54 و بدون بار. 84

 

عنوان……………………………….. صفحه

جدول 4- 2- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده به هنگام وقوع خطای داخلی سه فاز به زمین با زاویه وقوع ⁰54. 85

جدول 4- 3- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده به هنگام وقوع خطای داخلی سه فاز به زمین با زاویه وقوع ⁰36. 87

جدول 4- 4- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده به هنگام رخداد خطای داخلی تک فاز به زمین در حضور خازن سری با زاویه وقوع     88

جدول 4- 5- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده به هنگام رخداد خطای داخلی دو فاز با زاویه وقوع  در حالت اشباع شدید CT  89

جدول 4- 6- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده به هنگام راه­اندازی ترانسفورماتور عملی.. 91

جدول 4- 7- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده به هنگام رخداد خطای دور سیم­پیچی در ترانسفورماتور عملی. 92

جدول 5- 1- مقایسه­ الگوریتمهای مختلف با بهره گرفتن از شاخص ­های معرفی شده.. 99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل­ها

 

عنوان……………………………….. صفحه

شکل (2- 1) : مدار معادل بی بار ترانسفورماتور (الف) شرایط دائمی (ب) حالت گذرا.. 7

شکل (2- 2) :تغییرات و در حالات بی بار.. 9

شکل (2- 3) : منحنی های λ – برای هسته ترانسفورماتور   9

شکل (2- 4) : بلوک دیاگرام شیوه ارائه شده.. 12

شکل (2- 5) :مشخصه ی نسبت مهار حفاظت دیفرانیسل.. 13

شکل (2- 6): منطق مهار.. 14

شکل (2- 7) : نحوه ی تاثیر زاویه ولتاژ بر نسبت R₃₁ 18

شکل (2- 8 :(جریان هجومی نامتقارن. 22

شکل (2- 9) : فلوچارت الگوریتم تشخیص جریان هجومی از جریان خطا با بهره گرفتن از جریان توالی منفی.. 25

شکل (2- 10):منحنی شبکه ای.. 29

شکل (2- 11) :منحنی φ_m -∆i با احتصاب هیسترزیس(الف:کار عادی و جریان خطا ب:جریان هجومی).. 35

شکل (2- 12) : مدل خطای اتصال کوتاه سیم پیچ یک ترانسفورماتور تک فاز   36

شکل (2- 13) : الگوریتم تشخیص جریان هجومی از جریان خطا در شرایط اضافه جریان.. 37

شکل (2- 14): ترانسفورماتور بااتصال Y_Y. 38

شکل (2- 15): شبکه دو ترمیناله.. 43

شکل (2- 16): ترانسفورماتور سه سیم پیچه.. 45

شکل (2- 17): مدار معادل عمومی.. 46

شکل (2- 18): مدار معادل به هنگام خطای داخلی.. 46

شکل (2- 19): نتایج محاسبات اندوکتانس های معکوس انتقالی(الف) و موازی(ب).. 47

عنوان……………………………….. صفحه

شکل (2- 20): مدار معادل عمومی برا ترانسفورماتور دو سیم پیچه   49

شکل (3- 1): شکل موج جریان ثانویه­ی یک CT اشباع شده. 59

شکل (3- 2): مدار معادل تقریبی CT اشباع شده. 59

شکل (3- 3) الگوریتم جبران اثر اشباع CT بر جریان ثانویه­ی آن   61

شکل (3- 4) الگوریتم تشخیص جریان هجومی از جریان خطا براساس تابع همبستگی.. 63

شکل (3- 5) سیستم شبیه­سازی شده شکل (3- 6) اتصال­های CT در سیستم قدرت.. 66

شکل (3- 7) جریان تفاضلی بعد از راه اندازی ترانسفورماتور   67

شکل (3- 8) ACFهای یک جریان تفاضلی نمونه بعد از راه­اندازی ترایسفورمر.. 67

شکل (3- 9) جریان تفاضلی به هنگام وقوع خطای تک فاز با زاویه وقوع …. 68

شکل (3- 10) ACFهای یک حالت شبیه­سازی به هنگام وقوع خطای تکفاز با زاویه وقوع …. 68

شکل (3- 11) سیستم شبیه سازی شده همراه با جبرانسازی خازنی سری   69

شکل (3- 12) (a)جریان تفاضلی یک نمونه جریان هجومی ترانسفورماتور در حضور خازن سری. (b) ACFهای مربوطه. 70

شکل (3- 13) (a)جریان تفاضلی یک نمونه خطای داخلی سه فاز به زمین ترانسفورماتور در حضور خازن سری. (b) ACFهای مربوطه   70

شکل (3- 14) شکل موجهای اشباع شده و جبران شده مربوط به جریان ثانویه CT در لحظه وقوع خطای داخلی. 72

شکل (3- 15) مقایسه­ مقادیر معیار مربوط به همه­ی حالات شبیه­سازی شده در زمینه­ جریان هجومی و خطای داخلی. 72

شکل (3- 16) سیستم بکار گرفته شده در آزمایشگاه.. 73

شکل (3- 17) شکل موج جریان تفاضلی یک نمونه­ی عملی به هنگام راه­اندازی ترانسفورماتور.. 73

شکل (3- 18) ACFهای یک نمونه­ی عملی به هنگام راه اندازی ترانسفورماتور.. 73

شکل (3- 19) جریان تفاضلی مربوط به یک نمونه­ی عملی به هنگام وقوع خطای دور سیم­پیچی به زمین. 74

شکل (3- 20) ACFهای مربوط به یک نمونه­ی عملی به هنگام وقوع خطای دور سیم­پیچی به زمین. 74

عنوان……………………………….. صفحه

شکل (3- 21) مقایسه­ مقادیر معیار مربوط به همه­ی نمونه­های عملی در زمینه­ جریان هجومی و خطای داخلی. 75

شکل (4- 1) دو نمونه از سیگنال باقیمانده به هنگام راه­اندازی ترانسفورماتور (a) و وقوع خطای داخلی. 80

شکل (4- 2) سیگنال نمونه­ی جریان هجومی. 80

شکل (4- 3) الگوریتم ارائه شده برای تشخیص جریان هجومی از جریان خطای داخلی ترانسفورماتور.. 81

شکل (4- 4) جریان دیفرانسیل مربوط به راه­اندازی ترانسفورماتور قدرت با زاویه کلیدزنی و بدون بار.. 84

شکل (4- 5) جریان تفاضلی نرمالیزه شده­ی نیم سیکل و خروجی­های SCF بدون مولفه­ی DC؛ به همراه RSهای مربوطه به هنگام راه­اندازی ترانسفورماتور.. 84

شکل (4- 6) سیگنال­های جریان تفاضلی به هنگام وقوع خطای داخلی سه فاز به زمین با زاویه وقوع …. 85

شکل (4- 7) جریان تفاضلی نرمالیزه شده­ی نیم سیکل و خروجی­های SCF بدون مولفه­ی DC به هنگام وقوع خطای داخلی سه فاز به زمین با زاویه وقوع ؛ به همراه RSهای مربوطه. 85

شکل (4- 8) جریان دیفرانسیل مربوط به راه­اندازی ترانسفورماتور قدرت در حضور خازن سری با زاویه کلیدزنی و بدون بار.. 86

شکل (4- 9) جریان تفاضلی نرمالیزه شده­ی نیم سیکل و خروجی­های SCF بدون مولفه­ی DC به هنگام راه­اندازی ترانسفورماتور قدرت در حضور خازن سری با زاویه کلیدزنی و بدون بار ؛ به همراه RSهای مربوطه   87

شکل (4- 10) سیگنال­های جریان تفاضلی به هنگام رخداد خطای داخلی تک فاز به زمین در حضور خازن سری با زاویه وقوع .. 87

شکل (4- 11) جریان تفاضلی نرمالیزه شده­ی نیم سیکل و خروجی­های SCF بدون مولفه­ی DC به هنگام رخداد خطای داخلی تک فاز به زمین در حضور خازن سری با زاویه وقوع ؛ به همراه RSهای مربوطه   88

 

عنوان……………………………….. صفحه

شکل (4- 12) شکل موج­های جریان­های اشباع شده و جبران شده­ی ثانویه­ی CT مربوط به رخداد خطای داخلی دو فاز با زاویه وقوع در حالتی که وارد اشباع شده است… 89

شکل (4- 13) جریان تفاضلی نرمالیزه شده­ی نیم سیکل و خروجی های SCF بدون مولفه­ی DC به هنگام رخداد خطای داخلی دو فاز با زاویه وقوع در حالت اشباع شدید CT؛ به همراه RSهای مربوطه. 89

شکل (4- 14) مقادیر معیار مربوط به همه­ی حالات شبیه­سازی شده در زمینه­ جریان هجومی و خطای داخلی.. 90

شکل (4- 15) شکل­موج جریان تفاضلی مربوط به لحظه­ی راه­اندازی ترانسفورماتور عملی.. 91

شکل (4- 16) جریان تفاضلی نرمالیزه شده­ی نیم سیکل و خروجی­های SCF بدون مولفه­ی DC به هنگام راه­اندازی ترانسفورماتور عملی ؛ به همراه RSهای مربوطه. 91

شکل (4- 17) جریان تفاضلی مربوط به یک نمونه­ی عملی به هنگام وقوع خطای دور سیم­پیچی به زمین. 92

شکل (4- 18) جریان تفاضلی نرمالیزه شده­ی نیم سیکل و خروجی­های SCF بدون مولفه­ی DC به هنگام رخداد خطای دور سیم­پیچی در ترانسفورماتور عملی ؛ به همراه RSهای مربوطه. 92

شکل (4- 19) مقایسه­ مقادیر معیار مربوط به همه­ی نمونه­های عملی در زمینه­ جریان هجومی و خطای داخلی. 93

 

 

 

 

فصل اول

مقدمه و بیان مساله

 

 

 

 

 

 

1-1 مقدمه

ﻋﻤﻠﻜﺮد درﺳﺖ و ﭘﺎﻳﺪار ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﻗﺪرت در ﭘﺎﻳـﺪاریسیستم قدرت و ادوات ﻣﺘﺼـﻞ ﺑـﻪ آن ﺗﺮاﻧﺴـﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﻧﻘـﺶ ﺑﺴﺰاﻳﻲ دارد. ﻫﺮﮔﻮﻧﻪ ﺧﻄﺎﻳﻲ در ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﻗﺪرت، ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻗﺪرت ﻣﺘﺼﻞ ﺑﻪ آن را ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﻗﺮار ﻣﻲدﻫﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺗﺸﺨﻴﺺ ﺻﺤﻴﺢ ﺧﻄﺎ و ﻗﻄﻊ ﺳﺮﻳﻊ ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﻗﺪرت آسیب دﻳﺪه از ﺑﻘﻴﻪ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻗﺪرت، ﺑﺮای ﻛﺎﻫﺶ ﺧﺴﺎرات ﻧﺎﺷﻲ از ﺟﺮﻳﺎنﻫﺎی ﺷﺪﻳﺪ ﺧﻄﺎ و ﺟﻠﻮﮔﻴﺮی از ﻧﺎﭘﺎﻳﺪاری ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻗﺪرت دارای اﻫﻤﻴﺖ اﺳﺖ.

حفاظت دیفرانسیل از حفاظت­های مهم و اولیه ترانسفورماتور قدرت است. افزایش جریان­های تفاضلی ترانسفورماتور از یک مقدار معین، كه برای رله دیفرانسیل تعریف می­ شود، نشان­دهنده وجود اغتشاش و خطا در ترانسفورماتور قدرت است.در كلیدزنی ترانسفورماتور قدرت و برقدار كردن آن كه باعث ایجاد جریان هجومی با دامنه زیاد می­ شود، جریان تفاضلی دارای مقداری بیشتر از آستانه عملكرد تعیین شده است و این امر عملكرد نادرست رله دیفرانسیل و قطع اشتباه ترانسفورماتور قدرت را به دنبال دارد.

دو عامل عملکرد ترانسفورماتور را تحت تاثیر قرار می­دهد. یکی از آن­ها لحظه­ای است اختلاف پتانسیل با بستن کلید اعمال می­ شود. بسته به لحظه بستن کلید، عامل تاثیرگذار دوم وجود مغناطیس باقیمانده در هسته ترانسفورماتور است که شار دربرگیرنده باقیمانده λ_r را سبب می­ شود و باید در حل معادله λ₁ درنظرگرفته شود.

ارزش مالی بالای ترانسفورماتور و اهمیت آن در شبكه­های قدرت منجر به توسعه روش های حفاظتی و ارائه راهكارهایی جهت جلوگیری از آسیب دیدگی ترانسفورماتورها شده است حفاظت از تراسفورماتورهای قدرت یكی از مسائل چالش برانگیز در رله­های حفاظتی است. حفاظت ترانسفورماتورها باید سریع و دقیق باشد.

 

ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

تعداد صفحه :143

قیمت : 14700 تومان

—-

پشتیبانی سایت :       (فقط پیامک)        [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

  *