تشخیص خطای سیم پیچ‌های ترانسفورماتور قدرت با مولفه متقارن جریان خط

به گزارش "برق نيوز" یکی از مشکلاتی که ممکن است در طول مدت بهره ­برداری برای ترانسفورماتورهای قدرت رخ دهد، خطای اتصال کوتاه سیم­ پیچی­ها می­باشد. در هنگام خطای اتصال کوتاه سیم ­پیچ، جریان خطا با توجه به شدت اتصال کوتاه تغییر می­نماید.

در این مقاله روشی جدید برای شبیه­ سازی و تشخیص خطای داخلی سیم­ پیچ ترانسفورماتور ارائه شده است. با توجه به تغییرات بوجود آمده در جریان خط و تحلیل مولفه ­های متقارن (توالی­های مثبت، منفی و صفر) الگوریتم ساده و دقیقی بدست می­آید که می­توان از آن برای شبیه ­سازی خطای داخلی سیم ­پیچ ترانسفورماتور استفاده نمود.

از طرفی از اطلاعات بدست آمده در شبیه­سازی، جهت تعیین میزان صدمه­ دیدگی سیم­ پیچ استفاده شده است. این الگوریتم برای خطاهای سبک و سنگین ارائه و به کمک نرم­افزار MATLAB شبیه ­سازی گردیده بطوریکه در آن شاخص خطای سبک به تغییرات الکتریکی و شاخص خطای سنگین به تغییرات مغناطیسی، ناشی از خطا در سیم ­پیچ بستگی دارند.

با توجه به سادگی این روش برخلاف دیگر روش­ها، مقدار جریان عبوری از اتصال کوتاه سیم­ پیچ صدمه­ دیده، همچنین تغییرات جریان و میزان و شدت آسیب­ دیدگی سیم­ پیچ، به راحتی و با دقت مناسب بدست می­آید.

در اين پژوهش نتايج زير حاصل گرديده است:

یکی از عیوب داخلی ترانسفورماتورها که در مدت بهره­­برداری ممکن است رخ دهد خطای اتصال کوتاه حلقه به حلقه در سیم­ پیچ­ها می­باشد. لذا لازم است به نحوی این خطا در مسایل حفاظتی ترانسفورماتور مد نظر قرار گیرد.

در این مقاله با استخراج جریان فاز ترانسفورماتور نمونه و تحلیل تغییرات مولفه­ های متقارن جریان های فاز و خط مشخص گردید که میزان جریان خطا با توالی منفی جریان خط متناسب است. لذا بر اساس معادلات حاکم، الگوریتم مربوطه، تعیین و مورد شبیه ­سازی قرار گرفته است.

نتایج شبیه ­سازی نشان داده است که در صورت وقوع خطای اتصال کوتاه سیم­ پیچ­ها، جریان توالی منفی در یکی از خطوط افزایش چشمگیر داشته است. این امر می­تواند به عنوان معیاری برای تشخیص مساله باشد.

ضمناً با توجه به مقادیر فرضی در میزان مقاومت یکی از فازهای ترانسفورماتور، درصد خطای تخمینی در اتصال کوتاه سیم­ پیچ­ها با استفاده از الگوریتم ارائه شده که بر اساس جریان­های توالی منفی خط می­باشد، محاسبه گردید که نتیجه نشان از دقت بسیار مناسب الگوریتم می­دهد.