دانلود پروژه تشخيص جريان هجومی از جريان خطا در حفاظت ديفرانسيل ترانسفورماتورهای قدرت

تعداد صفحات : 95

فرمت: word

ترانسفورماتورهای قدرت یکی از تجهیزات گرانقیمت و مهم در سیستم‌های الکتریکی می‌باشند. این تجهیزات در معرض خطاها و اختلالات مختلفی از جمله اتصال کوتاه داخلی قرار دارند. در صورتی که اتصال کوتاه داخلی در ترانسفورماتور رخ دهد، برای جلوگیری از آسیب به ترانسفورماتور و حفظ پایداری سیستم قدرت، لازم است ترانسفورماتور در کوتاهترین زمان ممکن از شبکه جدا گردد. برای حفاظت از این تجهیزات در برابر اتصال کوتاه داخلی بطور معمول از رله دیفرانسیل استفاده می‌شود. در این رله‌ها جریان تفاضلی با یک مقدار آستانه مقایسه می‌گردد و در صورتی که مقدار و در صورتی که خطای داخلی رخ داده باشد، لازم است ترانسفورماتور از شبکه جدا گردد. این رله‌ها در معرض عملکرد اشتباه ناشی از عبور جریان هجومی ترانسفورماتور قرار دارند. این جریان تنها در یکی از سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور جاری می‌شود و از دید حفاظت دیفرانسیل، این جریان ناشی از خطای داخلی می‌باشد. در این پایان‌نامه الگوریتم جدیدی برای تشخیص جریان هجومی از جریان خطای داخلی در رله دیفرانسیل ترانسفورماتور ارائه شده است. الگوریتم پیشنهادی ترکیبی از دو معیار می‌باشد. معیار اول بر اساس ایجاد موج مجازی با استفاده از اطلاعات نیم سیکل اول جریان تفاضلی و مقایسه بین محتوای هارمونیک سوم جریان تفاضلی و موج مجازی حاصله می‌باشد. معیار دوم بر اساس آشکارسازی خمیدگی‌های موجود در شکل موج جریان تفاضلی به کمک دیفرانسیل سوم و بررسی رفتار شکل موج برای نقاط بعد از آخرین خمیدگی شکل موج، به کمک دیفرانسیل اول می‌باشد. نتایج شبیه‌سازی‌ها ‌نشان می‌دهد که ترکیب دو معیار معرفی شده باعث بهبود عملکرد رله دیفرانسیل می‌گردد.

عنوان صفحه
فصل اول : مقدمه
1-1- حفاظت از ترانسفورماتورها در مقابل اثرات خطاهای خارجی
1-1-1 اتصال کوتاه1
1-1-2 اختلالات ولتاژ بالا1
1-2- حفاظت از ترانسفورماتورها در مقابل خطاهای داخلی
1-2-1 خطاهای هسته3
1-2-2 اتصالی فاز به ‌فاز 4
1-2-3 خطاهای اتصال زمین4
1-2-4 اتصالی‌های بین دوری4
1-3- حفاظت دیفرانسیل5
1-4- معرفی جریان هجومی6
1-5- اثرات جریان هجومی9
1-6- تشخیص جریان هجومی از خطا در ترانسفورماتورهای قدرت10

فصل دوم : مرور روش‌های تشخیص جریان هجومی
2-1- بازدارنده هارمونیکی
2-1-1 استفاده از نسبت دامنه هارمونیک دوم به دامنه هارمونیک اصلی12
2-1-2 استفاده از نسبت فازور هارمونیک دوم به فازور هارمونیک اصلی12
2-1-3 استفاده از هارمونیک سه مجازی13
2-2- روش‌های شکل موج
2-2-1 تشخیص براساس علامت مقادیر پیک‌های متوالی شکل موج15
2-2-2 تشخیص براساس مدت زمانی که جریان تفاضلی نزدیک صفر باقی می‌ماند16
2-2-3 معیار ضریب تقارن طولی شکل موج16
2-2-4 الگوریتم ریخت‌شناسی ریاضی17
2-2-5 الگوریتم محاسبه همبستگی18
2-3- شبکه‌های عصبی مصنوعی
2-3-1 نوع شبکه مورد استفاده و الگوریتم تعلیم آن19
2-3-2 نوع ورودی شبکه عصبی20
2-4- تبدیل ویولت
2-4-1 الگوریتم‌های مبتنی بر ویولت21
2-4-2 ویولت و شبکه‌های عصبی23
2-4-3 ویولت و منطق فازی24
2-5- روش‌های آماری
2-5-1 استفاده از مدل مخفی مارکف24
2-5-2 استفاده از الگوریتم Autoregressive
2-5-3 تحلیل مولفه‌های اصلی25
2-6- سایر روش‌های جریانی
2-6-1 محاسبه شدت میدان مغناطیسی26
2-6-2 الگوریتم تخمین خطا26
2-6-3 استفاده از دیفرانسیل سوم 27
2-7- بازدارنده شاری29
2-8- مدل ترانس
2-8-1 محاسبه پارامترهای معینی از مدل30
2-8-2 مقایسه بین مقدار اندازه‌گیری شده یک متغیر و مقدار تخمینی آن با استفاده از سیگنال‌های دیگر32
2-9- روش توان تفاضلی
2-9-1 استفاده از متوسط توان تفاضلی33
2-9-2 استفاده از توان لحظه‌ای و طیف فرکانسی آن34
2-10- استفاده از مجموعه‌های فازی35
2-11- محاسبه میزان شباهت بین ولتاژ و جریان37

فصل سوم : الگوریتم پیشنهادی
3-1- مروری بر روش هارمونیک سوم مجازی40
3-2- مروری بر روش دیفرانسیل سوم41
3-3- الگوریتم پیشنهادی
3-3-1 معیار اول41
3-3-2 معیار دوم43
3-3-3 فلوچارت الگوریتم پیشنهادی46
3-4- معرفی سیستم شبیه‌سازی شده47
3-5- ارزیابی روش پیشنهادی
3-5-1 اتصال کوتاه در ترمینال ترانسفورماتور49
3-5-2 برقدار کردن ترانسفورماتور54
3-5-3 برقدار کردن ترانسفورماتورهای موازی58
3-5-4 اتصال کوتاه داخلی در سیم‌پیچی ترانسفورماتور60
3-5-5 برقدار کردن ترانسفورماتور و وقوع همزمان اتصال بین دوری در سیم‌پیچی اولیه......61
3-5-6 اشباع CT

فصل چهارم : نتیجه‌گیری و پیشنهادات