چاپ کردن این صفحه

کاهش جریان هجومی ترانسفورماتورهاي شبکه قدرت بااستفاده از کاهش شار پسماند به روش VFCV

چکیده

   با توجه به اثرات زیانبار جریان هجومی، کاهش مقدار این جریان در ترانسفورماتورهاي قدرت داراي اهمیت زیادي می باشد. روش هایی که جهت کاهش جریان هجومی شناخته شده شامل کنترل لحظه سوئیچینگ، کاهش شار پسماند و اضافه نمودن مقاومت در اولیه ترانسفورماتور می باشد. در این مقاله چندنمونه ترانسفورماتور قدرت واقعی 230/66/20 کیلو وات و  160 MVA و 63/20 کیلو وات MVA40 شبیه سازي گردیده و جریان هجومی آن با مقادیر اندازه گیري شده در همان ترانسفورماتورها مقایسه شده است.

   سپس یک مدار کنترلی جهت کاهش شار پسماند به روش VFCV طراحی گردیده که در آن با اندازه گیري مقدار جریان در حین اعمال ولتاژبه ترانسفورماتورو مقایسه آن با جریان اشباع، فرمان تغییر پلاریته ولتاژ را به سوئیچ هاي مدار کاهش شار صادر می نماید. تاثیر این الگوریتم بر میزان جریان هجومی ترانسفورماتورهاي مذکور شبیه سازي و مقایسه شده است.

 

مقدمه 

   ترانسفورماتورهاي قدرت یکی از مهمترین وگران ترین تجهیزات سیستم هاي قدرت می باشند که بدلیل اهمیت آنها حفاظت آنها در مقابل خطاهاي داخلی،
اتصال کوتاه خارجی ،اضافه ولتاژ ، اضافه بار و ... نیز اهمیت بسیاري دارد . جریان هجومی،یکی از مسائل قدیمی مطرح در مهندسی برق می باشد،که همواره از چالش هاي جدي درنظرطراحان ترانسفورماتور،مهندسین بهره بردار و مهندسین رله و حفاظت می باشد. اگر چه مقدار جریان هجومی به نسبت از جریان اتصال کوتاه کمتر می باشد ولی تکرار وقوع آن و نیزمدت زمان جاري شدن این جریان در ترانسفورماتور سبب توجه ویژه به این پدیده می باشد. همچنین وقوع جریان هجومی می تواند باعث عملکرد اشتباه رله هاي حفاظتی گردیده  و مشکلات سیستمی براي شبکه قدرت بوجود آورد.

   سه حالت عمده ي بروز این پدیده عبارتند از: 

1- جریان هجومی برقداري که در لحظه برقداري ترانسفورماتور به علت اشباع هسته، بوجود می آید.

2- جریان هجومی در حین پاك سازي خطا هایی که در مجاورت ترانسفورماتور (خارج از آن) رخ می دهد. میزان جریان هجومی در این حالت کمتر از جریان هجومی برقداري می باشد، زیرا در این حالت شار پسماند در هسته و جود ندارد.

3- جریان هجومی همدردي 3 که در لحظه برقدارنمودن یک ترانسفورماتور بصورت موازي با ترانسفورماتور برقدارمی تواند سبب جاري شدن جریان هجومی همدردي در ترانسفورماتور برقدار قبلی گردد.

 

   روشهاي جلوگیري از وقوع جریان هجومی نیز همواره در دست تحقیق بوده وکارهاي فراوانی بر روي آن انجام پذیرفته است. به طور کلی سه روش عمده جهت کاهش جریان هجومی شناخته شده است.

 1) کنترل لحظه کلیدزنی که با کنترل  زاویه ولتاژدر لحظه وصل کلید، ولتاژ لحظه وصل بگونه اي انتخاب میگردد که کمترین شارمغناطیسی و در نتیجه کمترین جریان هجومی را در بر بگیرد. که البته با توجه به تاثیر زیاد مقدار شار پسماند در انتخاب این لحظه ،این روش به تنهایی روش مناسبی نبوده همچنین هزینه هاي اجراي آن زیاد می باشد.

 2) روش دوم کاهش شار پسماند ترانسفورماتور می باشد که هم از نظر تکنیک ساخت و هم از نظر هزینه مناسب تر می باشد.

 3) روش سوم نیز اتصال مقاومت در سمت اولیه ترانسفورماتور است  که این روش نیز به لحاظ اجرایی وهزینه مناسب نمی باشد . هدف از انجام این مقاله کاهش مقدار جریان هجومی در ترانسفورماتورهاي قدرت براساس کاهش شار پسماند ترانسفورماتور می باشد.

 

اطلاعات تکميلي