مقاله درمورد حمل و نقل

دانلود پایان نامه ارشد

– هزينه هاي معمولي بهرهبرداري
– هزينه هاي خروج از مدار
– هزينه هاي مربوط به دور انداختن ترانسفورماتور از كارافتاده در محيط زيست
با تدابير مختلفي تلاش ميشود كه اين هزينهها بهينه شود. به خصوص در ارتباط با تجهيزاتي كهروي آنها سرمايه گذاري زياد انجام مي شود، پايش و ارزيابي عايقي مي تواند بيشتر مثمر ثمر باشد.
2-2 – ساختار كل ي سي ستم پايش
همانطور كه ذكر شد با سيستم تشخ يص وضع يت داخل ي ترانسفور ماتور مـي تـوان دسـترس پـذيري و عمـر ترانسفورماتور را افزايش داد، خروج از مدار آن را كاهش داد، از تعمير ها ي گران قيمت پره يز كرد و اي منـي

كاركنان را افزايش داد. جمع آوري و ثبت پيوسته كميات و سيگنالهاي مهم مي تواند به دو صـورت همزمـانبا بهره برداري و يا موقع خروج از مدار انجام شود. در روش همزمان بـا بهـره بـرداري، ترانـسفورماتور درحين بهره برداري در پست و نيروگاه مورد آزمايش قرار مي گ يرد و با دسترسي به اطلاعات لازم بـه بررسـي وضعيت ترانسفو رماتور بدون اختلال در انتقال انرژي صورت مي گ يرد، ايـ ن روش در حـال حاضـر جايگـاهويژه اي پيدا كرده است. در حال يكه منظور از روش پايش موقـع خـروج از مـدار، انـدازه گ يـري و آزمـايش ترانسفورماتور و اجزاء آن در هنگام عدم اتصال آن به شبكه از نظر الكتر يك ي است. اين نوع آزمـا يش ممكـناست در آزمايشگاه يا در سايت به هنگام خارج بودن ترانسفورماتور از سرويس انجام شود. بـا توجـه بـه دردسترس بودن كليه پا يانه ها ي ترانسفورماتور و عدم بروز خطرات فشار قوي پياده ساز ي اين روش ساده تـراست. از مرحله جمع آوري و ثبت كميات تا مرحله ارزيابي و تخمين وضعيت داخلـي ترانـسفورماتور و در نهايت تصم يم گ يري برا ي انجام عمليات مناسب ، ممكن است مراحل مياني مختلف ي لازم شود. جزئيات كليـ ه اين مراحل ونيز جوانب و روشهاي تشخ يص ع يب امروزه با علاقه زيادي از طرف محققين مطالعه و بررسـ ي مي شوند [8]. در بيشتر قسمتها ي يك س يستم ع يب يابي تجربه نقش بس يار مهم ي را بـازي مـ ي كنـد . تحليـ ل داده هاي ثبت شده و حصول يك تصميم مناسب ني ازمند يك سري داده ها ي تجربي از عمليات پيشين است.
شكل( 2-1) قسمتهاي مختلف يك سيستم پايش را نشان ميدهد. ابتدا بايستي كل يه داده ها و سيگنالهاي قابلاندازه گيري و دسترس پذير جمع آوري شوند. اين داده ها عمدتا توسـط مـدلهاي مناسـب بـه پارامترهـايي تبديل م ي شوند كه تحليل آنها و ابراز نظر در خصوص آنها راحتترمي باشد . اين پارامترها بـه همـراه مقـادير مرزي و آستانه اي كمياب و نيز اطلاعات جمع آوري شده از شرايط كار عادي ترانسفورماتور در طول بهـرهبرداري، برا ي تجزيه و تحليل وضعيت داخلي ترانسفورماتور لازم مي باشند. بعـد از تكم يـل كل يـه اطلاعـاتممكن قابل حصول، ارزيابي حالت و وضعيت ك يفي دستگاه به كمك روشهاي هوشمند همچون شبكه عصب ي و بررسي تغييرات به وجود آمده در كميات انجام م ي شود. سپس بـا لحـاظ كـردن اولويـ ت هـا ي مـد نظـراپراتور، محدوديت ها ي موجود در شبكه قدرت و پيش آمد خطرات محتمل سعي م ي شود كه يـ ك تـصميم نهايي اتخاذ گردد.

شكل (2-1) ارتباط بخشهاي مختلف يك سي ستم پايش [9]
از آنجا ييكه همواره داده هاي ز يادي جمع آوري م يشوند، به عنوان مثال حتي وضع يت موجود ي انبار، ذخيره كردن همه داده هاي مربوط به يك عنصر در يك بانك داده در فواصل زماني مـشخص ضـروري مـيباشـد . شكل(2-2) طرحي از مديريت بهره برداري را نشان ميدهد. همانگونه كه از اين شكل بر ميآيـ د، داده هـاي حاصل از پايش به صورت همزمان با بهره برداري مهم ميباشند، در مد يريت بهـره بـرداري نقـش بـازي مـ ي كنند. بسته به ميزان اهم يت يك كم يت يا س يگنال بخصوص در تـشخيص وضـعيت ترانـسفورماتور و هزينـههاي مربوط به پايش به صورت همزمان با بهره برداري و موقع خروج از مدار مـي تـوان در خـصوص نـوعجمعآوري داده ها تصميم گرفت . به عنوان مثال امروزه پايش حرارتي، به صورت همزمان با بهـره بـرداري و تـشخيص عيـب سـيمپـيچ هـا بـا اسـتفاده از تـابع تبـديل، موقـع خـروج از مـدار تـرجيح داده مـيشـوند.

شكل (2-2) ساختار مديريت بهرهبرداري لازم به ذكر است كه علاوه بر تقسيم بند ي س يستم پايش به دو نوع به صورت همزمان با بهره برداري و موقع خروج از مدار، محققين يك نوع تقسيم بند ي د يگر را ن يز برا ي سيستم تشخيص عيب عنـوان مـيكننـد . ايـ ن نوع تقسيمبندي در حقيقت به اجزاء مختلف سيستم پايش ارتباط داشته و بـر اسـاس ماه يـت سـيگنال و يـا كميت اندازه گيري تنظيم ميگردد.
2-3 روشهاي مختلف تشخيص عيب
از آنجا ييكه داخل يك ترانسفورماتور قدرت مواد مختلف با خواص كاملا متفـاوتي همچـون آهـن، روغـن،كاغذ، مس و … وجود داشته و متعلقات گوناگوني مثل تپ چنجر، بوشـينگ و… بـه آن اضـافه مـيشـوند،پديده ها ي مختلف ي از جمله مكانيكي، الكتر يكي،شيميايي، حرارت ي و مغناطيسي در عملكرد آن نقش داشته ودر نت يجه امكان وقوع انواع مختلفي از عيوب در ترانسفورماتور وجود دارد. يـ ك س يـ ستم پـايش جـامع با يـ د بتواند اين ع يوب با ماهيت ها ي مختلف را جداگانه تشخيص داده و حتـي م يـ زان ع يـب را مـشخص نما يـد.
روش تشخ يص هر نوع عيب به ماهيت آن عيب بستگ ي داشته و لذا روشهاي مختلف ي در سيستم پايش وجوددارندكه از تركيب آنها يك س يستم جامع تشخيص عيب حاصـل مـي شـود . گرچـه ايـ ن روشـها كـه توسـطمحققين توسعه يافتهاند، كاملا متنوع ميباشند[10]،ولي آنها را مي توان به صورت زير در شش روش جا داد:
1- اندازه گيري و آناليز پاسخ فركانسي3
2- اندازه گير ي و آنالي ز تخليه جزئي4
3- تجزيهو تحليل گازهاي حل شده در روغن5
4- اندازهگيري حرارتي6
5- تحليل پاسخ د ي الكتريك7
6- پايش متعلقات ترانسفورماتور8
در هر كدام از اين روشها، جهت حصول نتا يج مناسب، ابزار نظري و عملي مختلفـي همچـون سيـ ستم هـا ي خبره، شبكه هاي عصب ي و مدلسازي مورد استفاده قرار گرفته اند. در حق يقت روشهاي هوشمند نقش مـوثر ي در تكميل سي ستم پايش داشته و روز به روز بر اهميت آنها در سيستم تشخيص عيب افزوده ميشود.
لازم به ذكر است كه بعضي از روشهاي تشخ يص وضع يت ترانسفورماتور ميتوانند هم بـه طـور همزمـان بـابهره برداري و هم موقع خروج از مدار انجام شوند. در اين صورت هـر چنـد مـدار آزمـايش در دو حالـتمتفاوت است اما اصول اندازه گيري مشترك است. با رشد و پيشرفت تكنولـوژي بـالاخص در زمينـه پـايش كامپيوتري پارامترهاي ز يادي از ترانسفورماتور، امكان پذير است . ولي هزينه بالا ي چن ين پايشي را بايد در نظرگرفت. لذا انجام يك مصالحه و تعادل بين عمل يات مورد نظر سيستم پايش و هزينه وم يزان قابل يـ ت اطم ينـانآن ضرور ي ميباشد. انجام چنين مصالحه اي بايستي بـر اسـاس آمـار عي بهـاي رو ي داده و ترانـسفورماتورهاونتيجه نها يي اين عيوب باشد.
2-4 عيوب مرسوم در ترانسفورماتورها
اگر بخواه يم يك تقس يم بند ي ساده از عيوب ممكن ترانسفورماتورها داشته باشيم، م ي توان يم آنهـا را بـا سـهنوع زير ذكر كنيم[9] :
1- عيوبي كهدر اثر هر نوع شكست الكتريك ي بين قسمتهاي مختلف داخلترانسفورماتور نتيجه ميشوند.
2- عيوبي كه در اثر هر گونه افزايش دما ي داخلي بوجود ميايند.
3- عيوبي كه در اثر هر نوع تنش مكانيك ي رو ي ميدهند.
در واقع ميتوان گفت كه امكان ممانعت از رشد عيب براي دو نوع اول عيـ وب فـوق الـذكر همـواره وجـودداشتهوباپايش صح يح م ي توان از گسترش عيب جلوگ يري كرد . در حال يكه وجود عيب نوع سوم ممكن استپايان عمرترانسفورماتور تلقي شود .تقسيم بند ي ظر يفتر ع يوب توسط محققين مختلف انجام شده اسـت.از آنجمله ميتوان به تقسيم بند ي زير اشاره كرد[10] :
1- عيب هسته
2- عيب سيم پيچها
3- نقص در عملكرد تپ چنجر
4- اشكال در مخزن و روغن
5- عيب در پايانه ها
6- نقص در متعلقات
براي حصول يك سيستم تشخيص عيب با هزينة كم درنظرگرفتن نتايج آماري عيبهاي مرسوم درترانسفورماتورها مفيد خواهد بود. شكل (2-3) يكي از چنين نتايجي را در مورد ميزان انواع عيبها درترانسفورماتور نشا ن ميدهد. ديده ميشودكه در حدود 41% عيبها در تپ چنجر ترانـسفورماتور رويميدهند. درصورتيكه تپ چنجر جزءمتعلقات ترانسفورماتور محـسوب مـيشـود ، عيـ ب مربـوط بـهمتعلقات 53% خواهـد شـد.در حال يكـه عيبهـايي كـه در سـيمپيچهـا روي مـيدهنـد در حـدود 19% ميباشند.بر اساس اين نتا يج آماري م ي توان عنوان كرد كه مهمترين قسمتها ي كه بايد مـانيتور شـوند ، سيمپيچ ها ، عايقاصلي و تپچنجر ميباشند. اين نتايج در انتخاب پارامترهاي مؤثر در سيـستم پـايش قابل استفاده مي باشند.

شكل 2-3- نتيجه آماري از انواع عيبهاي مرسوم درترانسفورماتور[10]
در يك كار تحقيقاتي ديگر [12] چند نوع عيب در ترانسفورماتورهايي كـه ولتاژشـان بـين 88 و765 كيلو ولت و قدرتشان بين 20 و 800 مگاولـت آمپـر قـرار دارنـد مـورد بررسـي و مطالعـه قـرارگرفتهاند. تحليل نتايج نشان ميدهد كه عيبهاي رخ داده در ترانـسفورماتورهاي كوچـك بـا پيرشـدنترانسفورماتور در ارتباط ميباشند. در ترانسفورماتورهاي متوسط اغلـب عيبهـا در تـپ چنجـر رويميدهند. در ترانسفورماتورهاي بزرگ ناهماهنگي عايقي دليل اصلي عيبهايي است كه در اولـين سـالكاركرد ترانسفورماتور رخ ميدهند.تقسيم بند ي ع يوب به همراه ميزان بروز آنهـا ،در ايـ ن مرجـع بـهصورت زير م ي باشد:
1- خطاهاي حاصله در اثر ولتاژهاي صاعقه وكليد زني،12%
2- عيوب مربوط به هسته،16%
3- نقص تپ چنجر،23%
4- خطاهاي حاصله در اثر اتصال كوتاه هاي مختلف،8%
5- عيوب ناشي از پيري ترانسفورماتور،30%
6- ساير عيوب،11%
بر اساس اين نتايج، پيري ترانسفورماتور و تپ چنجر مهمتـرين ع يـ وب بـوده و خطـاي هـسته وعيوب ناشي از ولتاژهاي بالا در رده دوم قرار دارند.

فصل 3
اصول ومباني روش آناليز پاسخ فركانسي

از يك ترانسفورماتور ممكن است در طول بهره برداري جريان هاي اتصال كوتاه شديدي ناشي از خطا هـايمختلف شبكه قدرت عبور نمايد. نيروهاي ناشي از اين جريان ها بسته به شدت خطا قادر به جابجـايي و يـاتغييرشكل مكانيكي سيمپيچها مي باشند.درعمل استحكام مكانيكي عايق هـا افـزايش مـييابـد . حمـل و نقـلترانسفورماتور نيز عامل ديگر ايجاد خطاهاي مكانيكي در داخل آن مي باشد[13].با اين وجود در بيشتر حالتها جابجايي و يا تغييـر شـكل مكـانيكي سـيم پيچهـا مـانع انتقـال انـرژي نـشده و باعـث خـروج از مـدار ترانسفورماتور نمي شود. اما اين خطر وجود خواهد داشت كه ضربه مكانيكي وارده به عايق سيم پـيچ باعـثفشردگي يا سـاييدگي آن شـده و در نهايـت باعـث يـك شكـست عـايقي در اثـر اضـافه ولتاژهـاي بعـديگردد.بنابراين شناسايي جابجاييو خطاهاي مختلف سيم پيچها به كمك آزمايـشهاي مناسـب اهميـت زيـاديدارد. با انجام چنين آزمايشهايي نياز به باز كردن ترانسفورماتور و بازرسي داخل آن (كه پر هزينه و زمـان بـراست) نميباشد. معروفترين اين آزمايشها روش اندازهگيـري و تحليـل پاسـخ فركانـسي (FRA) كـه روشاندازه گيري تابع تبديل (TF) نيز ناميده مي شود، مي باشد. جزئيات كامل اين روش در اين فصل مورد بحثو بررسي قرار ميگيرد.
3-1 روشهاي مختلف شناسايي عيبهاي مكانيكي
همانگونه كه ذكر شد، استحكام مكانيكي ترانسفورماتورها مخصوصا موقع حمل و نقل و يا به وقوع پيوستناتصال كوتاه كاهش مييابد.براي تشخيص عيب تغيير شكل و يا جابجايي سيمپيچها ونيز اتـصال كوتـاه بـينحلقه ها در سيم پيچها ، به صورت همزمان با بهرهبرداري و يا موقع خروج از مدار ترانسفورماتور روشـهايمختلفي مورد استفاده قرار ميگيرند. از مهمترين اين روشها ميتوان به موارد زير اشاره كرد:
1- اندازه گيري تغييرات امپدانس در فركانس قدرت
2- اندازه گيري نسبت تبديل
3- آزمايش ضربه

پایان نامه
Previous Entries مقاله درمورد تبديل، تغييرات، ترانسفورماتور، نتايج Next Entries مقاله درمورد ترانسفورماتور، نتايج، تبديل، اندازهگيري