6491

6491

تحليل و شبي هسازي اثر بارهاي غيرخطي برتلفات ترانسفورماتور

كارشناسي ارشد

برق

ارديبهشت 1387

ارديبهشت 1387

عليرضا جليليان

چكيده از ديدگاه كيفيت توان، حداقل بودن ميزان انحراف شكل موج ولتاژ و جريان از شكل موج سينوسي داراي اهميت بسيار است . وسايل الكتريكي مدرن و ك ممصرف كه از تجهيزات الكترونيك قدرت بهره مي برند، داراي ماهيت عم ل كرد غيرخطي بوده و جريان غيرسينوسي (هارمونيكي) از شبك ه دريافت مي كنند كه موجب افزايش اعوجاج هارمونيكي در شبكه هاي الكتريكي مي شوند. وجود هارمونيك ها در سيستم هاي الكتريكي مي تواند روي عمل كرد شبكه و تجهيزات الكتريكي از جمله ترانسفورماتورها و همچنين بارهاي مصرف كنندگان تا ثيرگذار باشد. در اين پايان نامه رفتار ترانسفورماتورهاي سه فاز در شرايط بارگذاري با بار غيرخطي مورد مطالعه و بررسي قرار انجام گرفته MATLAB گرفته است . شبي هسازي ترانسفورماتور سه فاز در يك شبكه نمونه با استفاده از نرم افزار است. تاثير بارهاي متشكل از عناصر خطي و غير خطي با تجزيه و تحليل جريان عبور ي از ترانسفورماتور انجام شده است . شكل موج جريان هاي طرف اوليه و ثانويه ترانسفورماتور ، بوسيله تبديل فوريه سريع تجزيه شده و مقادير مولفه اصلي و مرتبه هاي هارمونيكي آن بدست آمده است. بر اين اساس تلفات اهمي و تلفات ناشي از جريان هاي گردابي و سرگردان در ترانسفورماتور، شاخص تلفات هارمونيكي ، جريا ن هاي موثر و اصلي و هارمونيكي، توان هاي اصلي و اعوجاجي و ظاهري ، ميزان افزايش حرارت دماي روغن و نقطه داغ سي م پي چ ها محاسبه شده است. به منظور انجام كار ميداني از خط تامين كننده انرژي الكتريكي كارخانه نورد فولاد نمون ه برداري گرديده و مولفه جريا نهاي هارمونيكي حاصل از اندازه گيري براي دو حالت بارگذاري با بار خطي و غيرخطي باهم مقايسه گرديده اند. اين نتايج، نشا ن دهنده افزايش تلفات در اثر بار گذاري ترانسفورماتور با بار كامل غيرخطي مي باشند . به دليل افزايش تلفات جريان گردابي سيم پي چها متناسب با توان دوم مرتب ه هاي هارمونيكي، بيشترين درصد افزايش تلفات در جريان گردابي مشاهده مي گردد . با اين حال سهم تلفات اهمي از مجموع تلفات ترانسفورماتور بيش از 70 % بوده و باق يمانده متعلق به تلفات جريا نهاي گردابي و سرگردان م يباشد. در ادامه براي محاسبه مقادير مربوط به ضرايب تلفات سرگردان و گردابي، شاخص تلفات هارمونيكي ، تلفات اهمي و سرگردان و گردابي، ميزان جريان ها و توان ها و نيز افزايش دماي روغن و نقطه داغ سيم پيچ ها از شيوه استفاده گرديده است. محاسبات در دو قسمت با استفاده از IEEE Std C57.110- ارائه شده در استاندارد 1998 اطلاعات مربوط به ميانگين مجموع اعوجاج هارمونيكي جريان بدست آمده و همچنين مجموع جريان هاي هارمونيكي ثبت شده توسط دستگاه اندازه گيري در طول دوره نمونه برداري، انجام گرفته است . تلفات اهمي سي مپيچ ها و تلفات جريان هاي گردابي و سرگردان محاسبه شده به روش فوق نسبت به مقادير محاسبه شده ب ا استفاده از مقدار ميانگين اعوجاج هارمونيكي جريان، كاهش را نشان داد هاند. نتايج اندازه گيري ها نشان مي دهند كه چنانچه از مقدار متوسط ضريب اعوجاج هارمونيكي براي محاسبه تلفات و ديگر شاخص ها استفاده شود خطايي در حد 15 % حاصل م يشود. لذا چنانچه امكان اندازه گيري طولاني مدت وجود نداشته باشد استفاده از مقدار ميانگين مجموع اعوجاج هارمونيكي جريان براي محاسبه شاخص ها قابل توجيه است.