نوع فایل: word
قابل ویرایش 123 صفحه
چکیده:
در طراحی ترانسفورماتورها اغلب شرایط اتصال کوتاه به عنوان شرایط پایه طراحی در نظر گرفته می شود . تجربه نشان داده است که جریان هجومی در هنگام برق دار کردن یک ترانسفورماتور بی بار می تواند منشا آسیب های جدی بر روی ترانسفورماتور باشد . جهت بررسی نیروهای وارده برسیم پیچ های ترانسفورماتور در هنگام برق دار کردن آن، یک ترانسفورماتور قدرت واقعی 11/66 کیلو ولت به ظرفیت 40 مگا ولت آمپر به صورت سه بعدی مدل سازی شده و نیروهای الکترومکانیکی در دو حالت اتصال کوتاه و جریان هجومی با استفاده از روش اجز اء محدود محاسبه گردیده است . نتایج نشان می دهد که نیروهای الکترومکانیکی وارده بر روی سیم پیچ ها ناشی از جریان هجومی در بسیاری نقاط بیشتراز نیروهای الکترومکانیکی ناشی از جریان اتصال کوتاه با دامنه یکسان است . با توجه به اینکه تعداد دفعات وقوع جریان هجومی و مدت زمان عبورآن نسبت به جریان اتصال کوتاه بسیار بیش تر است اثرات زیان بارتری را نسبت به اتصال کوتاه به دنبال دارد. جریان هجومی ترانسفورماتور، اثرات مخربی روی ترانسفورماتور و سایر تجهیزات موجود درشبکه دارد. هرچه میزان این جرایان ازلحاظ اندازه و زمان بیشتر باشد اثراتش بمراتب مشهود تراست. با توجه به حساسیت جریان هجومی به مشخصات ساختمانی ترانسفورماتور و شبکه الکتریکی، دو دسته اصلاحات داخلی وخارجی برای کاهش این جریان مغناطیسی پیشنهاد می گردد. هدف ازاین مقاله ارائه راههای عملی کاهش جریان هجومی ترانسفورماتورهای قدرت سه فاز وتک فاز می باشد.
واژه های کلیدی: نیروهای الکترومغناطیسی، روش اجزاء محدود، ترانسفورماتور قدرت، جریان هجومی، جریان اتصال کوتاه
فهرست مطالب:
فصل اول : مباحث پایه
1-1- جریان هجومی مغناطیس کننده ترانسفورماتور
1-2- بررسی ریاضی جریان هجومی
1-3- دامنه و مدت عبور جریان هجومی
1-4- انواع جریان هجومی
1-5- ثابت زمانی مدار ترانسفورماتور در حین عبور جریان هجومی
1-6- فوران پسماند (Residual or Remaining Flux)
1-7- نحوه کنترل و کاهش شدت جریان هجومی
1-8- مدل کردن جریان هجومی
1-9- به دست آوردن مشخصه مغناطیسی ترانسفورماتور
1-10- تشریح مشخصه مغناطیسی مورد استفاده در این پروژه
1-10-1- نمایش منحنی مغناطیسی با سه خط شکسته
1-10-1- نشان دادن منحنی مغناطیسی ترانسفورماتور به وسیله فرمول
1-12- اثر تلفات هسته
1-13- مدار معادل ترانسفورماتور
فصل دوم : مباحث تکمیلی
2-1- حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور و تاثیر جریان هجومی در آن
2-3- اضافه ولتاژهای ناشی از جریان هجومی
2-4- محاسبه اندوکتانس کلی ترانسفورماتور در حالت‌های خطی و اشباع
2-5- نحوه محاسبه هارمونیک‌های جریان هجومی
2-6- روش برازش منحنی به منظور پیدا کردن فرمول مناسب برای منحنی مغناطیسی
2-7- بررسی جریان هجومی در ترانسفورماتور سه فاز تغذیه شده به وسیله منبع با امپدانس
فصل سوم : نتیجه‌گیری و پیشنهاداتی برای ادامه کار
3-1- نتیجه‌گیری
3-2- پیشنهاداتی برای ادامه کار
فصل چهارم :حالت گذرای ترانسفورماتورها
4-1- طبقه‌بندی حالت گذرا
4-2- جریان بیش از حد Over Currents) )
4-2-1- جریان شروع ( جریان هجومی Starting Current ))
4-2-2- جریان اتصال کوتاه ناگهانی
4-3- پدیده حرارتی مدار اتصال کوتاه
4-4- نیروهای مکانیکی به وجود آمده در زمان اتصال کوتاه ناگهانی
4-5- ماهیت و علت اضافه ولتاژها در ترانسفورماتور
4-6- مدار معادل ترانسفورماتور در حالت اضافه ولتاژ
4-7- توزیع ولتاژ اولیه در طول سیم‌پیچ ترانسفورماتور
4-8- حفاظت ترانسفورماتور در برابر اضافه ولتاژها
4-9- بررسی اثر جریان های هجومی بر روی سیم پیچ های ترانسفورماتورهای قدرت
4-10 - بررسی راه های کاهش جریان هجومی ترانسفورماتور های قدرت
فصل پنجم : تاثیر عوامل مختلف بر هارمونیک دوم جریان هجومی
5-1-مطالعه هارمونیکی جریان هجومی
5-2-تاثیر فاز ولتاژی در لحظه کلید زنی
5-3-تاثیر شار پسماند
5-4-تاثیر شار نقطه اشباع
5-9-راهکار های کاهش جریان هجومی و هارمونیکها
نتیجه گیری
منابع
منابع و مأخذ:
[2]Dalinar, Pihler, Grcar, ‘Dynamic Model of a Three Phase Power Transformer” , IEEE
Transaction on Power Delivery, Vol.8, No. 4,Oct. 1993 ,pp 1811-1819.
[3] F.Deleon,A.semlyen ‘Complete ransformer Transaction on Power Delivery , Vol.9
- 1,Jan. 1994, pp231-239
[4]J. G. Frame, N.Mohan, T-H. Liu, ‘ Hysteresis Modeling in an Electotomagvetic Transient
Program IEEE PES paper No.82 WM152-7,Presented at the 1982 Winter meeting.
[5] G. Gross and M. C. Hall, ‘synchronous Machine and Torsional Dynamics Simulation in
the computation of electromagnetic transient”, IEEE Trans. Pas-97 pp 1074-1086 Jul/Aug, 1987
[6] P. Kunder, :power system stability and control”, MCGrawHill, 1992
[7] H. W. Dommel, ‘EMTP Theory Book’ Bonneville Power Administration publication first
Printed in April of 1987.
1- Chael Steurer and Klaus Fröhlich, " The Impact of Inrush Currents on the Mechanical Stress of High Voltage Power Transformer Coils", IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 17, No. 1, January 2002, pp. 155 – 160.
2- A. A. Adly, "Computing of Inrush Current Forces on Transformer Windings", IEEE Transactions on Magnetic, Vol. 37, No. 4, July 2001, pp. 2855-2857.
3- J. Jesus Rico, Enrique Acha and Manuel Madrigal, "The Study of Inrush Current Phenomenon Using Operational Matrice",I EEE Transactions on Power Delivery, Vol. 16, No. 2, April 2001, pp. 231-237.
4- P.C.Y. Ling, A. Basak, "Investigation of Magnetizing Inrush Current in a Single-phase Transformer",IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 24, No. 6, Nov. 1988, pp. 3217 – 3222. 5- J. Takehara, M.Kitagawa,T. Nakata, N. Takahashi, "Finite Element Analysis of Inrush Currents in Threephase Transformers",IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 23, No. 5, Sep 1987, pp. 2647 – 2649.
6- C. M. Arturi, “Force Calculation in Transformer Windings under Unbalanced MMF by a Non Linear Finite Element Code”, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 28, No. 2, March 1992, pp. 1363- 1366.
7- W. Xu, S.G. Abdulsalam, Yu Cui, Xian Liu, "A Sequential Phase Energization Technique for Transformer Inrush Current Reduction ", IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 20, No. 2, Part 1, April 2005, pp. 950 – 957.
پروژه مقایسه روش های تشخیص جریان هجومی ترانس فورمر های قدرت. doc