10848

10848

شبيه سازي و تحليل محدود كننده‌ي القايي هسته شيلد شده به كمك روش المان محدود و ارزيابي عملكرد آن در شبكه قدرت

كارشناسي ارشد

برق - قدرت- حفاظت شبكه‌هاي برق

فروردين 1390

فروردين 1390

دكتر حسين حيدري

محدودكننده‌هاي هسته شيلد شده يكي از تجهيزات حفاظتي سيستم‌هاي قدرت آينده به شمار مي‌آيند. اين دسته از محدودكننده‌ها متشكل از سيم‌پيچ اوليه مسي سري با شبكه، سيلندر ابررسانا اتصال كوتاه شده در ثانويه و هسته آهني مي‌باشد. در طول دوره نرمال شبكه، مقاومت ابررسانا در ثانويه صفر است و شار مغناطيسي به هسته نفوذ نمي¬كند. در اين شرايط مقاومت سيم‌پيچ اوليه و اندوكتانس نشتي، تعيين كننده امپدانس محدودكننده مي‌باشد. هنگام بروز خطا، جريان عبوري از ابررسانا از مقدار بحراني آن بيشتر مي‌گردد، شار مغناطيسي به هسته آهني نفوذ پيدا كرده در نتيجه امپدانس محدود¬كننده به سرعت افزايش يافته و جريان خطا محدود مي‌شود. مقاومت ابررسانا تابع جريان عبوري از آن، دماي ابررسانا و ميدان مغناطيسي اعمالي بر آن مي‌باشد. براي مدل كردن خاصيت غير خطي ابررسانا دقيق‌ترين روش ارائه شده، قانون توان است. مولفه‌هاي اصلي در اين روش چگالي جريان J، ميدان مغناطيسي B و مولفه‌ي توان n مي‌باشد. يك ويژگي بارز اين روش، توانايي مدل كردن وابستگي چگالي جريان J و مولفه‌ي توان n به ميدان مغناطيسي اعمالي به ابررسانا و دماي موضعي آن مي‌باشد. محدودكننده مورد نظر به روش ذكر شده در نرم افزار Flux_2D شبيه سازي شده است. تاثير پارامترهاي مختلف مانند ساختار هسته، جنس هسته و تاثير تعداد دور سيم مسي بر عملكرد محدودكننده مورد ارزيابي قرار گرفته و سپس با روش سلسله مراتبي و در نظر گرفتن معيارهاي مختلف بهترين محدودكننده انتخاب شده است. همچنين نوع ديگري از محدودكننده‌هاي هسته شيلد شده، ترانسفورماتور خود محدودساز ميباشد كه به صورت يكپارچه با ترانسفورماتور تكفاز طراحي مي‌شود. در اين پايان نامه عملكرد اين نوع از محدودكننده‌ها بر روي ترانسفورماتور تزريق جريان مورد ارزيابي قرار گرفته و تاثير پارامتر‌هاي مختلف بر عملكرد محدودكنندگي بررسي شده است. واژه‌هاي كليدي: ابررسانايي، محدودكننده هسته شيلد شده، ترانسفورماتور خودمحدودساز، شبيه‌سازي الكترومغناطيسي- حرارتي اجزا محدود، تصميم‌گيري سلسله مراتبي