مقاله درمورد كاهش اضطراب

دانلود پایان نامه ارشد

ن بر روي تابع انتقال را مورد بررسي قـرارميدهد. نتايج حاصل از شبيه سازيها ، اين امكان را فراهم ساخته است تا الگوهاي مناسبي متنـاظر بـاخطاها و عيوب مختلف ترانسفورماتور استخراج گـردد. نهايتـا در فـصل هفـت يـك شـبكه عـصبيهوشمند ارائه شده است كه مي تواند با استفاده از الگوهـاي اسـتخراج شـده مـذكور ، يـك راهكـارمناسب براي تشخيص دقيق و مطمئن از خطاي وارد شده بدست دهد.

فصل 1
كليات

1-1- پيشينه موضوع
وظيفة يك سيستم تشخيص عيب مدرن اين است كـه بـا تعيـين وضـعيت كـار ترانـسفورماتور،استفادة بهينة آنرا با درنظرگرفتن قدرت انتقالي و مدت كاركرد تضمين كند، بدون آنكه قابليت اطمينان ترانسفورماتور تحت تأثير قرار گيرد. براي انجام اين كـار روشـهاي مختلفـي همچونپـايش حرارتـي،تجزيه و تحليل گازهاي حل شده در روغن، اندازهگيريهاي تخليه جزئي (الكتريكي، صـوتي )، تحليـلتابع تبديل، اندازهگيري ولتاژ بازگشتي و غيره مورد بررسي و تحقيق قرار گرفتهاند. هـ ر كـدام از ايـنروشها داراي خواص خصوص به خود بوده و قادر به شناسائي نوع به خصوصي از عيب مـيباشـند .
روش تابع تبديل امروزه براي تشخيص تغييرات مكانيكي در سيمپيچ مورد بحث ميباشد. تحقيقـاتعملي نشان ميدهند كه جابجائي محوري و تغيير شكل شعاعي سيمپيچها روي توابع تبديل تأثير مـيگذارند [4]. بايستي با انجام تحقيقات بيشتر مشخص كرد كه تا چه اندازهاي ميتوان چنين عيبهائي راتشخيص داده و محل بروز آنهارا تخمين زد. روش تابع تبـديل يـك روش مقايـسهاي اسـت، يعنـياندازهگيريهاي جديد را بايد با اندازهگيريهاي مرجعي در كنار هم قرا ر داد. كنتـرل مـنظم تـابع تبـديل پايش2 پيوسته اي را امكان پذير مي سازد كه مي توان به تغييرات بوجود آمده در كاركرد ترانـسفورماتوربه موقع پي برد. اگر انحرافات قابل ملاحظهاي در نتايج اندازهگيريها مشاهده شد، بايد اين انحرافـاترا مورد بررسي و تحليل قرار داد كه آيا ممكن است عيبي رخ داده باشد. همچنين اگر عيبي روي داده است، آيا مي توان نوع و محل آنرا برآورد كرد.
2 Monitoring
1-2- وضعيت كنوني موضوع
تا به امروز روش تابع تبديل براي ترانسفورماتورها در حالت كلي به كمـك نتـايج انـدازهگيـريانجام شده است. به منظور تقويت روشهاي اندازهگيري توصيف شده و تحقيق نظـري رفتارفركانـسيترانسفوماتورها، شبيه سازي سيم پيچهاي ترانسفورماتور ضروري است.
مدلسازي ساختار پيچيدهاي مثل قسمت فعال ترانسفورماتورها يك مصالحه بين هزينة محاسباتو دقت آنها را ميطلبد. تعداد عناصر قابل تعريف در مدل و لذا دقت مدلسازي محدود است. درميانروشهاي زياد مدلسازي، مدلهاي زير بيشتر مطرح مي باشند:
– مدلهاي جعبه سياه (Black-Box)
– مدلهاي فيزيكي:
1) مدل خط انتقال n فازه
2) مدل مشروح:
الف) مدلسازي بر پاية اندوكتانسهاي خودي و متقابل ب) مدلسازي بر اساس اندوكتانسهاي نشتي ج) مدلسازي به كمك اصل دوگاني د) مدلسازي با استفاده از تحليل ميدانهاي الكترومغناطيسي
– مدل هايبريد:
تركيبي از مدلهاي فيزيكي و جعبه سياه
براي مدلسازي تغييرات بوجود آمده در سيمپيچها، مدلهاي جعبه سياه مناسـب نمـي باشـند . زيـرابراي چنين مدلسازي بايستي وابستگي بين قطبها و صفرهاي سيستم و ساختار سيمپيچ ترانسفورماتورمعلوم باشد . در حالي كه مدل جعبه سياه از روي نتايج اندازهگيري شده در پايانههاي ترانـسفورماتورساخته مي شود.
در مدلسازي فيزيكي، ابعاد هندسي سيمپيچهـا بـراي توصـيف محاسـباتي ترانـسفورماتور مـورداستفاده قرارميگيرند. مدلهاي فيز يكي كه به صورت مدار معادل ميباشـند، در محـدودة مشخـصي از حوزة فركانسي معتبر مي باشند [5].
با مدلسازي سيمپيچها به صورت يك مدارRLCM (مدل مشروح ) مـيتـوان مقـادير جريانهـا وولتاژها را توسط نرم افزارهاي مرسوم براي حل مدارهاي الكتريكي (به عنوان مثـال Pspice ،1ATP، …) محاسبه كرد . بر خلاف مدل خط انتقال چند فازه، ميتوان توسط مدل مـشروح پديـدههـاي غيـرخطي (هيسترزيس، اشباع) و وابسته به فركـانس (تلفـات جريانهـاي فوكـو، تلفـات عـايقي) را واردمحاسبه كرد. علاوه بر اين بهكارگيري مدل مشروح نـشان داده اسـت كـه سـاختارهاي سـيم پيچهـايپيچيده تر با تعداد سيم پيچهاي بيشتر را مي توان تا حد قابل قبولي شبيه سازي نمود.
با توجه به مطالعات انجام شده در [6] ديده ميشود كه از ميان مدلهاي مشروح ذكر شـده، مـدل
متكي براندوكتانسهاي خودي و متقابل سادهتر و مفيدتر مي باشد. گرچه ممكن است نتوان عناصر مدار

معادل را كاملاً دقيـق تعيـين كـرد، بيـشتر شـبي هسـازيهاي انجـام شـده توسـط ايـن مـدل محاسـباترضايتبخشي را نتيجه دادهاند. بنابراين مدل مشروح متكي براندوكتانـسهاي خـودي و متقابـل در ايـنپايان نامه مورد توجه قرار گرفته است.
1-3- هدف پروژه
نياز روز افزون به انرژي برق ساخت ترانسفورماتورهاي با قدرت و ولتاژ بالاتر را ايجاب ميكند.
مسائل مربوط به چنـين ترانـسفورماتورهائي همچـون اطمينـان كـاركرد، وزن بـالاي حمـل ونقـل ونيازمنـدي بـه مـواد بيـشتر يكپـايش كامـل از ترانـسفوماتورها را ضـروري مـي كنـد تـا بتـوان ايـن ترانسفورماتورهاي گران قيمت را از بروز صدمات شديد محافظت كرده و هزينههاي ناشي از آنهـا راتاحد ممكن پائين نگاه داشت. به ويژه اينكه ميتوان صدمات وارد برسـيمپيچهـاي ترانـسفورماتور رابوسيلة روش تابع تبديل شناسائي كرد. براي اينكه از آزمايشهاي عملي پرهزينه اجتناب شود ميتـواناز نتايج شبيهسازيهاي كامپيو تري براي بدسـت آوردن اطلاعـات مـوردنظر لازم اسـتفاده نمـود. ايـناطلاعات را مي توان براي هر كدام از اهداف زير مورد استفاده قرار داد:
• اگر هيچگونه نتيجة اندازهگيري از ترانسفورماتور در حالت سالم موجـود نباشـد، مـيتـواننتايج محاسباتي را به عنوان مرجع براي مقايسه با نتايج اندازه گيري جديد مورد اسـتفاده قـرارداد.
• ميتوان اثرات عيبهاي شناخته شده روي توابـع تبـديل را بـه كمـك شـبيهسـازيها بررسـيوتحليل كرد.
• با استفاده از آموزش شبكه عصبي هوشمند مي توان نوع عيب را در يك ترانسفورماتور معيوب تعيين كرد.
براي حصول اين اهداف، كارهاي زير به ترتيب انجام داده شده اند:
• شبيه سازي سيم پيچ هاي ترانسفورماتور درحالت سالم براي ارزيابي دقت مدل.
• مدلسازي يك سيمپيچ كه بين چند حلقة آن اتصال كوتاه شده، به منظـور تعيـين تغييـراتناشي از اتصال كوتاه.
• محاسبة توابع تبديل يك ترانسفورماتور كه دو سيمپيچ آن را مـيتـوان نـسبت بـه هـم درجهت محوري جابجا كرد. بوسيلة اين محاسبات حساسيت اثر جابجائي محوري روي توابـعتبديل مورد تحليل قرار گرفته و همچنين تغييرات توابع تبديل و پارامترهـاي مـدل مطالعـه وبررسي شده اند.
• تعيين اثرات تغيير شكل شعاعي روي توابـع تبـديل و پارامترهـاي مـدل بـه كمـك نتـايجشبيه سازيها.
• استخراج و يژگيها و پارامترهاي مناسب و مرتبط با عيوب مختلف به منظور آمـوزش شـبكهعصبي هوشمند

فصل 2
مفاهيم كلي عيب يابي و حفاظت ترانسفورماتور

ترانسفورماتورهاي بزرگ به عنوان عناصر ارتباطي بين نيروگاهها وشبكههاي توزيع انرژي يا بينشبكهها با سطوح ولتاژمختلف مورد استفاده قرارميگيرند تا انرژي الكتريكي به طور اقتصادي توزيـعشود. لذا همواره در دسترس و سالم بودن آنها پايه و اساس يك توزيع انرژي مطمئن مي باشد.
با افزايش تواناييهاي سيستمهاي اندازهگيري و كامپيوترها و پيـشرفت نـرم افزارهـاي كـامپيوتريبهبود روشهاي تشخيص عيب نيز امكان پذير ميشود. به عنوان نمونهاي از آن ميتوان بـه محاسـبه وتحليل تابع تبديل از روي سيگنالهاي گذرائي كـه در طـول بهـرهبـرداري و عملكـرد ترانـسفورماتوراندازهگيري ميشوند اشاره كرد. اين تابع تبديل دربرگيرندة اطلاعاتي از وضعيت داخل ترانسفورماتورميباشد. وجود اختلاف بين توابع تبديل اندازه گيري شده در زمانهـاي مختلـف نـشان دهنـدة وجـودتغييراتي در ساختار ترانسفورماتور ميباشد كه ميتوانند باعث عملكرد نامطلوب ترانسفورماتورشوند.
در حال حاضر روش قابل اطميناني وجود ندارد كه بتوان توسط آن خطاهاي مكانيكي و تغييـرات درساختار سيمپيچهاي ترانسفورماتور را تشخيص داد. چنين خطاهايي ميتوانند بـه عنـوان مثـال تغييـرشكل مكانيكي و جابجائي سيمپيچها باشند كـه در اثـر نيروهـاي وارده بـر سـيمپـيچ در اثـر اتـصالكوتاههاي رخ داده در نزديكي ترانسفورماتور ايجاد ميشوند. تغيير شكل و يـا جابجـائي سـيمپيچهـاباعث تغيير در ظرفيتها واندوكتانسهاي ترانسفورماتور ميشود. بنابراين محاسبات تـابع تبـديل روشمناسبي براي شناسايي چنين عيبهايي ميباشد. با تركيب نتـايج حاصـل از روشـهاي تـشخيص عيـب

گوناگون ميتوان قابليت اطمينان سيستمهاي پايش2 ترانسفورماتورها (عيـ ب يـابي) را بـه ميـزان قابـلتوجهي افزايش داد.
2-1- اهداف كلي پايش ترانسفورماتورها
پايش ترانسفورماتورها با گذشت زمان تكامل يافته و با پيشرفت صنعت وتكنولوژي انتظارات ازسيستمهاي پايش نيز افزايش يافتهاند. با مطالعات انجام يافته ميتوان اهداف زير را براي يك سيـستمتشخيص عيب نتيجه گيري كرد [7]:
• اهداف اجتماعي:
– كاهش خطرات و صدمات در محيط زيست با شناخت به موقع عيبهايي كه خود به خود بهوجود آمده اند،
– بدست آوردن اطلاعات فني با انجام عمليات آگاهانه براي پيشگيري ازافزايش عيب،
– افزايش ايمني كاركنان سيستم،
– كاهش اضطراب ونگراني كاركنان سيستم.
• اهداف اقتصادي:
– كاهش هزينههاي كاركرد توسط مراقبت منظم و دقيق،
– كاهش تعداد كاركنان مراقبت،
– كاهش هزين ههاي خروج از مدار با برنامه ريزي بهتر قطع مدار براي مراقبت،
– برنامهريزي صحيح براي جايگزيني عنصر نو با توجه به شناخت وضعيت عنصر موجود درشبكه (تخمين ميزان عمر باقيماندة عنصر موجود).
• اهداف فني:
– بهينهسازي عملكرد عنصر و سيستم با توجه به شناخت بارگذاريهاي موجود روي عنـصر وشبكه،
– بدست آوردن رفتار عيبهاي مختلف به طور مجزا از طريق سيستم تشخيص عيب پيوسته،
– بدست آوردن اطلاعات كمي در مورد نحوة تغيير ورفتار كميتهاي قابل اندازهگيري مشخص
– مشخص كردن وابستگيهاي بين كميات قابل انـدازهگيـري و فواصـل زمـاني مناسـب بـيناندازه گيري ها.
در حق يقت وظ يفه اصل ي س يستم پايش ترانسفورماتور ها،آشكار سـازي علائـم اوليـ ه يـ ك ع يـ ب جديد به وجود آمده در ترانسفورماتور مي باشد . لذا چن ين سيستمي مانع توسـعه عي بهـاي كوچـك وايجاد ع يبهاي بزرگ شده و به افزايش عمر ترانسفورماتور كمك مي نمايد. يك خطا يـا عيـ ب بـزرگممكن است باعث انفجار يا آتش سوزي شده و منجر به صدمات جان ي و مالي جبران ناپذير ي گردد. همچنين با بكارگيري يك س يستم تشخيص ع يب،خروج از مدارهاي مربوط به حفاظت ،غير ضروري شده و لذا دسترس پذيري ترانسفورماتور افزايش م ي يابد. گذشته از اينها تشخيص عمـر باقيمانـده وبرنامه ريزي مناسب بارگذار ي ونيز امكان اضافه بارگذاري ترانسفورماتور ميسر م ي شود.
يك سيستم تشخيص عيب و پايش ترانسفورماتورها بايد بتواند پارامترهاي مهم و مشخص برايتوصيف رفتار حرارتي، الكتريكي و مكانيكي را ثبت كرده و با دادههاي معمولي همچون مـدت زمـانعملكرد، منحني بار بر حسب زمان، وضعيت تپ چنجر، دامنههاي جريانهـاي اتـصال كوتـاه و غيـرهارتباط دهد . علاوه بر اين انتظار مي رود كه توسط يك سيستم پايش بتوان عملكـرد ترانـسفورماتوررااز نظر اقتصادي بهبود داد. براي تحليل اقتـصادي بايـستي هزينـة كـل طـول عمـر ترانـسفورماتور رادرنظرگرفت. هزينة كل طول عمر ترانسفورماتور مجموعي از هزينههاي زير مي باشد [2]:
– هزينه هاي تهيه و نصب
– هزينه هاي مراقبتهاي برنامه ريزي شده
– هزينه هاي تعمير

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