شناسایی مکان خطا در سیم پیچ ترانسفورماتورهای قدرت به روش اجزاء محدود و تابع تبدیل

چکیده یکی از تجهیزات بسیارمهم و استرات‍‍ژیک سیستم های قدرت، ترانسفورماتورها می باشند بطوریکه بهره برداری مناسب و تعمیرات پیشگیرانه از آن می تواند، ضمن جلوگیری از خروج آن از شبکه، باعث افزایش قابلیت اطمینان و تأمین بی وقفه انتقال انرژی الکتریکی به مصرف کنندگان گردد. از طرفی مطالعه و ارزیابی مسائل مرتبط با پیرشدگی و آشکارسازی خطاهای احتمالی در ترانسفورماتورها می تواند سبب افزایش عمر و مدت بهره برداری از آنها و درنهایت افزایش قابلیت اطمینان شبکه قدرت گردد چرا که اگر خطایی در ترانسفورماتورها رخ دهد می تواند باعث خرابی های جبران ناپذیری شده و یا تعمیرات آن با هزینه های هنگفتی همراه باشد. از این رو شناسایی و مکان یابی خطاهای داخلی روی سیم پیچ ترانسفورماتورها، می تواند در زمان بهبود شرایط برنامه ریزی تعمیرات، بازده و عملکرد بهتر آن، موثر باشد. دو مسئله مهم و اساسی در شناسایی موقعیت و نوع خطا در ترانسفورماتورها وجود دارند. مسئله اول مدلسازی ترانسفورماتورها تحت شرایط خطا بوده و دیگری الگوریتمی است که به کمک آن بتوان، درصد و موقعیت خطا را محاسبه نمود. بدین منظور حسب پیچیدگی و هزینه بالای روش های آزمایشگاهی تحت شرایط مذکور، شبیه سازی ترانسفورماتور به روش اجزای محدود قابل انجام است. در این پایان نامه به جهت تشخیص دقیق و سریع انواع اتصال کوتاه ها و تعیین موقعیت آن در طول سیم پیچ ترانسفورماتورهای قدرت، از دو روش استفاده شده است. ابتدا از روش اجزاء محدود و تحلیل در حوزه فرکانسی و سپس به منظور کاهش زمان تحلیل و اجرای برنامه روش ترکیبی آنالیز اجزاء محدود و مدل مداری مشروح استفاده گردیده است. بدین منظور و به جهت نیل به اهداف مورد نظر، یک ترانسفورماتور قدرت با مشخصات فنی و طراحی کامل در نظر گرفته شده است. سپس با شبیه سازی این ترانسفورماتور با روش اجزاء محدود به کمک روش نوینی توسط نرم افزار maxwell 12 ، پارامترهای لازم محاسبه و تعیین گردیده و سپس به کمک مدل مداری مشروح، امپدانس ورودی در بازه فرکانسی معینی تحلیل شده است. همچنین انواع مختلف و مهم اتصال کوتاه ها با آنالیز پاسخ فرکانسی مربوطه تحلیل و نتایج حاصله با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج حاصله نشان داده است که با کمک روش اجزاء محدود و یا ترکیب آن با مدل مداری می توان موقعیت اتصال کوتاه سیم پیچ را تشخیص داد.