دریافت مدلسازي و شبيه سازي اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگي انتشار تغييرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

عنوان كامل : مدلسازي و شبيه سازي اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگي انتشار تغييرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

تعداد صفحات : 143

دسته : برق،الکترونیک ،مخابرات و کنترل

توضيحات :

چكيده

در سالهاي اخير، مسايل جدي كيفيت توان در ارتباط با افت ولتاژهاي ايجاد شده توسط تجهيزات و مشتريان، مطرح شده است، كه بدليل شدت استفاده از تجهيزات الكترونيكي حساس در فرآيند اتوماسيون است. وقتي كه دامنه و مدت افت ولتاژ، از آستانه حساسيت تجهيزات مشتريان فراتر رود ، ممكن است اين تجهيزات درست كار نكند، و موجب توقف توليد و هزينهxadي قابل توجه مربوطه گردد. بنابراين فهم ويژگيهاي افت ولتاژها در پايانه هاي تجهيزات لازم است. افت ولتاژها عمدتاً بوسيله خطاهاي متقارن يا نامتقارن در سيستمهاي انتقال يا توزيع ايجاد ميxadشود. خطاها در سيستمهاي توزيع معمولاً تنها باعث افت ولتاژهايي در باسهاي مشتريان محلي ميxadشود. تعداد و ويژگيهاي افت ولتاژها كه بعنوان عملكرد افت ولتاژها در باسهاي مشتريان شناخته ميxadشود، ممكن است با يكديگر و با توجه به مكان اصلي خطاها فرق كند. تفاوت در عملكرد افت ولتاژها يعني، دامنه و بويژه نسبت زاويه فاز، نتيجه انتشار افت ولتاژها از مكانهاي اصلي خطا به باسهاي ديگر است. انتشار افت ولتاژها از طريق اتصالات متنوع ترانسفورماتورها، منجر به عملكرد متفاوت افت ولتاژها در طرف ثانويه ترانسفورماتورها ميxadشود. معمولاً، انتشار افت ولتاژ بصورت جريان يافتن افت ولتاژها از سطح ولتاژ بالاتر به سطح ولتاژ پايينxadتر تعريف ميxadشود. بواسطه امپدانس ترانسفورماتور كاهنده، انتشار در جهت معكوس، چشمگير نخواهد بود. عملكرد افت ولتاژها در باسهاي مشتريان را با مونيتورينگ يا اطلاعات آماري ميxadتوان ارزيابي كرد. هر چند ممكن است اين عملكرد در پايانهxadهاي تجهيزات، بواسطه اتصالات سيمxadپيچهاي ترانسفورماتور مورد استفاده در ورودي كارخانه، دوباره تغيير كند. بنابراين، لازم است بصورت ويژه انتشار افت ولتاژ از باسها به تاسيسات كارخانه از طريق اتصالات متفاوت ترانسفورماتور سرويس دهنده، مورد مطالعه قرار گيرد. اين پايان نامه با طبقه بندی انواع گروههای برداری ترانسفورماتور و اتصالات آن و همچنین دسته بندی خطاهای متقارن و نامتقارن به هفت گروه، نحوه انتشار این گروهها را از طریق ترانسفورماتورها با مدلسازي و شبيهxadسازي انواع اتصالات سیم پیچها بررسی میxadکند و در نهایت نتایج را ارایه میxadنماید و این بررسی در شبکه تست چهارده باس IEEE برای چند مورد تایید میxadشود.

كليد واژهxadها: افت ولتاژ، مدلسازي ترانسفورماتور، اتصالات ترانسفورماتور، اشباع، شبيه سازي.

مقدمه

يکی از ضعيفترين عناصر نرم افزارهای مدرن شبيه سازی، مدل ترانسفورماتور است و فرصتهای زيادی برای بهبود شبيهxadسازی رفتارهای پيچيده ترانسفورماتور وجود دارد، که شامل اشباع هسته مغناطيسی، وابستگی فرکانسی، تزويج خازنی، و تصحيح ساختاری هسته و ساختار سيم پيچی است.

مدل ترانسفورماتور بواسطه فراوانی طراحيهای هسته و همچنين به دليل اينکه برخی از پارامترهای ترانسفورماتور هم غير خطی و هم به فرکانس وابستهxadاند، می تواند بسيار پيچيده باشد. ويژگيهای فيزيکی رفتاری که، با در نظر گرفتن فرکانس، لازم است برای يک مدل ترانسفورماتور بدرستی ارائه شود عبارتند از:

• پيکربنديهای هسته و سيم پيچی،
• اندوکتانسهای خودی و متقابل بين سيم پيچها،
• شارهای نشتی،
• اثر پوستی و اثر مجاورت در سيم پيچها،
• اشباع هسته مغناطيسی،
• هيسترزيس و تلفات جريان گردابی در هسته،
• و اثرات خازنی.

مدلهايی با پيچيدگيهای مختلف در نرم افزارهای گذرا برای شبيه سازي رفتار گذرای ترانسفورماتورها، پياده سازی شده است. اين فصل يک مرور بر مدلهای ترانسفورماتور، برای شبيه سازی پديده های گذرا که کمتر از رزونانس سيم پيچ اوليه (چند کيلو هرتز) است، می باشد، که شامل فرورزونانس، اکثر گذراهای کليدزنی، و اثر متقابل هارمونيکها است.

فهرست مطالب

1-1 مقدمه 2
1-2 مدلهای ترانسفورماتور 3
1-2-1 معرفی مدل ماتریسي Matrix Representation (BCTRAN Model) 4
1-2-2 مدل ترانسفورماتور قابل اشباع Saturable Transformer Component (STC Model) 6
1-2-3 مدلهای بر مبنای توپولوژی Topology-Based Models 7
2- مدلسازی ترانسفورماتور 13
2-1 مقدمه 13
2-2 ترانسفورماتور ايده آل 14
2-3 معادلات شار نشتی 16
2-4 معادلات ولتاژ 18
2-5 ارائه مدار معادل 20
2-6 مدلسازی ترانسفورماتور دو سيم پيچه 22
2-7 شرايط پايانه ها (ترمينالها) 25
2-8 وارد کردن اشباع هسته به شبيه سازی 28
2-8-1 روشهاي وارد کردن اثرات اشباع هسته 29
2-8-2 شبيه سازي رابطه بين و 33
2-9 منحنی اشباع با مقادير لحظهای 36
2-9-1 استخراج منحنی مغناطيس کنندگی مدار باز با مقادير لحظهای 36
2-9-2 بدست آوردن ضرايب معادله انتگرالي 39
2-10 خطاي استفاده از منحني مدار باز با مقادير RMS 41
2-11 شبيه سازي ترانسفورماتور پنج ستوني در حوزه زمان 43
2-11-1 حل عددي معادلات ديفرانسيل 47
2-12 روشهاي آزموده شده براي حل همزمان معادلات ديفرانسيل 53
3- انواع خطاهاي نامتقارن و اثر اتصالات ترانسفورماتور روي آن 57
3-1 مقدمه 57
3-2 دامنه افت ولتاژ 57
3-3 مدت افت ولتاژ 57
3-4 اتصالات سيم پيچی ترانس 58
3-5 انتقال افت ولتاژها از طريق ترانسفورماتور 59
3-5-1 خطاي تكفاز، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور 59
3-5-2 خطاي تكفاز، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور 59
3-5-3 خطاي تكفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم 60
3-5-4 خطاي تكفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم 60
3-5-5 خطاي تكفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم 60
3-5-6 خطاي تكفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم 60
3-5-7 خطاي دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور 61
3-5-8 خطاي دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور 61
3-5-9 خطاي دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم 61
3-5-10 خطاي دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم 61
3-5-11 خطاي دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم 62
3-5-12 خطاي دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم 62
3-5-13 خطاهاي دو فاز به زمين 62
3-6 جمعبندي انواع خطاها 64
3-7 خطاي TYPE A ، ترانسفورماتور DD 65
3-8 خطاي TYPE B ، ترانسفورماتور DD 67
3-9 خطاي TYPE C ، ترانسفورماتور DD 69
3-10 خطاهاي TYPE D و TYPE F و TYPE G ، ترانسفورماتور DD 72
3-11 خطاي TYPE E ، ترانسفورماتور DD 72
3-12 خطاهاي نامتقارن ، ترانسفورماتور YY 73
3-13 خطاهاي نامتقارن ، ترانسفورماتور YGYG 73
3-14 خطاي TYPE A ، ترانسفورماتور DY 73
3-15 خطاي TYPE B ، ترانسفورماتور DY 74
3-16 خطاي TYPE C ، ترانسفورماتور DY 76
3-17 خطاي TYPE D ، ترانسفورماتور DY 77
3-18 خطاي TYPE E ، ترانسفورماتور DY 78
3-19 خطاي TYPE F ، ترانسفورماتور DY 79
3-20 خطاي TYPE G ، ترانسفورماتور DY 80
3-21 شكل موجهاي ولتاژ – جريان ترانسفورماتور پنج ستوني براي خطاي TYPE A شبيه سازي با PSCAD 81
شبيه سازي با برنامه نوشته شده 83
3-22 شكل موجهاي ولتاژ – جريان ترانسفورماتور پنج ستوني براي خطاي TYPE B شبيه سازي با PSCAD 85
شبيه سازي با برنامه نوشته شده 87
3-23 شكل موجهاي ولتاژ – جريان ترانسفورماتور پنج ستوني براي خطاي TYPE C شبيه سازي با PSCAD 89
شبيه سازي با برنامه نوشته شده 91
3-24 شكل موجهاي ولتاژ – جريان ترانسفورماتور پنج ستوني براي خطاي TYPE D شبيه سازي با PSCAD 93
شبيه سازي با برنامه نوشته شده 95
3-25 شكل موجهاي ولتاژ – جريان ترانسفورماتور پنج ستوني براي خطاي TYPE E شبيه سازي با PSCAD 97
شبيه سازي با برنامه نوشته شده 99
3-26 شكل موجهاي ولتاژ – جريان ترانسفورماتور پنج ستوني براي خطاي TYPE F شبيه سازي با PSCAD 101
شبيه سازي با برنامه نوشته شده 103
3-27 شكل موجهاي ولتاژ – جريان ترانسفورماتور پنج ستوني براي خطاي TYPE G شبيه سازي با PSCAD 105
شبيه سازي با برنامه نوشته شده 107
3-28 شكل موجهاي ولتاژ – جريان چند باس شبكه 14 باس IEEE براي خطاي TYPE D در باس 5 109
3-29 شكل موجهاي ولتاژ – جريان چند باس شبكه 14 باس IEEE براي خطاي TYPE G در باس 5 112
3-30 شكل موجهاي ولتاژ – جريان چند باس شبكه 14 باس IEEE براي خطاي TYPE A در باس 5 115
4- نتيجه گيري و پيشنهادات 121
مراجع 123

جهت دانلود محصول اينجا کليک نماييد
,دانلود,پايان نامه,مدل سازي و شبيه سازي, اثر اتصالات ترانسفورماتور, بر چگونگي تغييرات ولتاژ, اثر اشباع, مدل هاي ترانسفورماتور, ترانسفورماتور ايده آل, ترانسفورماتور دو سيم پيچ, دامنه افت ولتاژ, اتصالات سيم پيچي ترانس, خطاهاي دوفاز, خطاي TYPE A, دانلود پروژه|ترجمه مقاله...