مدل سازی ساختار واقعی حفاظت جریانی ترانسفورماتور و بهینه سازی در یک محیط هارمونی

چکیده

در این مقاله سعی شده است ساختار داخلی رله جریانی را با دقت بالا شبیه سازی کند و کلیه مباحث سخت افزاری طوری در کنار هم قرار گیرد تا بتوان اثرات هر کدام در صورت عدم وجود مورد بررسی قرار گیرد. سپس با سوار کردن برخی از اغتشاشات موجود بر روی شبکه عملکرد رله را مورد بحث قراردادیم .در عمل دیده شد این اغتشاشات میزان خطای رله را افزایش می دهد و صدمات جبران ناپذیری به شبکه سراسری وارد می کند. به همین دلیل راهکاری برای تعدیل این موضوع تعبیه شد و نتایج به دست آمده کاهش میزان خطا را نشان می دهد.

مقدمه

حفاظت سیستم های قدرت یکی از مقوله های مهم و ضروری در طراحی, اجرا و بهره برداری این شبکه های می باشد. طرح های حفاظتی گوناگون علی رغم تنوع ظاهری در چهار ویژگی قابلیت اطمینان, حساسیت, انتخابگری و سرعت مشترک می باشند.[۱] نظر به محدودیت حرارتی تجهیزات و همچنین ملاحظات پایداری, عملکرد تجهیزات حفاظتی در هنگام وقوع خطا بایستی از سرعت کافی برخوردار باشد. لذا تحقیقات بسیاری در زمینه شناسایی و تجزیه و تحلیل عوامل موثر بر عملکرد رله ها صورت گرفته است. یکی از این عوامل وجود هارمونیک ها در شبکه می باشد که با افزایش پیک شکل موج منجر به اشباع ترانس جریان و افزایش خطای عملکرد رله های اضافه جریان می شوند.[۲] جایگزینی ترانس های جریانی فیبرنوری به جای ترانس های متداول یکی از راهکارهای ارئه شده جهت رفع مشکلات ناشی از اشباع هسته ترانس های جریان می باشد که امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این تکنولوژی، که توانسته معضلات اشباع و تاثیرات هارمونیک را بر روی هسته را به کل حذف کند و یک موج کاملا سینوسی به ورودی رله بدهد.[۳] در مقاله ای دیگر، یک مدلسازی رله جریان زیاد، توسط شبکه عصبی صورت پذیرفته است. رله جریان زیاد جهتی عصبی جهت حفاظت سیستم های قدرت با قابلیت اطمینان بالا و سرعت عملکرد بالا در شرایط اغتشاش کامل شبکه توزیع بکار برده می شود.[۴] در بخش بعدی این مقاله به بررسی تاثیر هارمونیک و اشباع ترانسفورماتور جریان بر عملکرد رله جریانی پرداخته شده است. در ادامه و در بخش سه، یک مدل از ساختار داخلی رله جریانی در نرم افزار متلب شبیه سازی شده است که دارای ساختمان پیچیده ای می باشد در همین بخش روابط ریاضی هارمونیک ها را به صورت مدل به ورودی CT اضافه کردیم و نتایج مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش چهارم به ارائه راهکاری جهت بهبود عملکرد پرداخته و در بخشهای بعدی نتایج را با هم مقایسه کرده است.

نویسندگان : حمید تقوی رکن آبادی ،محمد حسن ابوالفتحی ،هادی اعرابها ، محمد رضا باروتکوب