توضیحات
Digital differential protection of power transformer using matlab
حفاظت دیفرانسیل دیجیتال از ترانسفورماتور قدرت با استفاده از متلب
شبیه سازی در محیط سیمولینک متلب انجام شده است.
دارای گزارش 20 صفحه ای از تئوری و سیمولینک متلب به همراه نتایج بدست آمده از شبیه سازی است.
توضیحات پروژه
این مقاله به بررسی روشی برای افزایش محافظت از ترانس قدرت می باشد. قبل از بیان روش ارائه شده، مقدمه ای درمورد حفاظت در سیستم قدرت بیان می کنیم :
حفاظت
هدف اصلی سیستم تولید توان الکتریکی، توزیع انرژی به نقاط متعدد جهت مصارف گوناگون است. سیستم باید به گونهای طراحی و اداره شود که این انرژی را با قابلیت اطمینان و صرفۀ اقتصادی به نقاط مصرف تحویل دهد . ازآنجا که این دوخواسته عمدتاً با هم تضاد دارند، بررسی ارتباط بین قابلیت اطمینان یک سیستم و هزینۀ آن و بها برای مصرف کننده، چنانچه در شکل(1-1) نشان داده شده است، آموزنده خواهد بود.
درک این نکته که سیستم تنها بین نقاط (A)و(B) میتواند دوام داشته باشد، دارای اهمیت است. درنمودار، اهمیت قابلیت اطمینان در طراحی سیستم ولزوم دستیابی به قابلیت اطمینان بالا نباید با بیاعتنائی به هزینه به عنوان تنها هدف دنبال شود، بلکه باید همه عوامل در برابر جنبه اقتصادی تعدیل شود.
بزرگترین تهدید برای تغذیه مطمئن اتصال موازی یا اتصال کوتاه است،که تغییری ناگهانی،گاه شدید را بر عملکرد سیستم تحمیل میکند.جریان شدیدی که در اثرآن عبور میکند، همراه با آزادشدن موضعی بسیار زیاد، میتواند سبب آتش سوزی در محل اتصالی و آسیب مکانیکی در سراسر سیستم بهویژه در سیم پیچیهای ترانسفورماتورو ماشین شود. جدا سازی سریع اتصالی با نزدیکترین کلیدخانه، زیان وخرابی ایجاد شده در سیستم را به حداقل خواهد رساند.
هرسیستم قدرت، مصرف سرمایهگذاری بسیار عظیمی است. باید به سیستم تا حد امکان بار زد تا بازگشت این هزینۀ سرمایهگذاری شده، بیشینه شود. به این دلیل، نه تنها لازم است یک منبع انرژی با عملکرد سیستم درگستره (AB) فراهم آید تا برای مصرفکنندههای آینده جالب ومفید باشد، بلکه باید همچنین سیستم تاحد امکان مدام در بار کامل کار کند، بهطوریکه قادر باشد بهترین خدمت رسانی را به مصرف کننده بدهد و بیشترین درآمد را برای سازمان برق رسانی فراهم آورد. رهایی مطلق از عیب کرد شبکه سیستم و نیروگاه را هیچگاه نمیتوان تضمین کرد. اما خطر بروز احتمالی که برای هر دستگاه کم است، با حضور شماری از چنین دستگاههای نزدیک به هم وابسته به یک سیستم وسیع چند برابر میشود، زیرا عیب در سراسر شبکه انعکاس مییابد. در اینجا ضرورت استفاده از وسیلهای احساس میشود که بتواند قسمت آسیبدیده شبکه را در سریعترین زمان ممکن از قسمت سالم شبکه جدا کند تا قسمت آسیب دیده آسیب بیشتری نبیند و تعمیر شود وقسمت سالم به کار خود ادامه دهد وکل شبکه بیبرق نشود [2][5].
هدف از حفاظت سیستم آشکارسازی خطا و جداسازی انتخابی بخشهای مدار از سیستم میباشد. همچنین به منظور محدود کردن توان خطا و اثرات خطای جرقهزنی باید زمان عملکرد فیوزی کوتاه باشد.[2]
1-1 سلکتیویته
به جهت تامین حداکثر قابلیت اطمینان منبع برای ورودیها، در اتصال سری تجهیزات حفاظتی، سلکتیویته توصیه میشود. در صورتیکه در هنگام بروز نقص، نزدیکترین وسیله (نسبت به جهتعبورتوان) تحریک شود به چنین سیستمی سیستم حفاظتی سلکتیو[1] اطلاق میشود.
1-2 سلکتیویته جزئی
در مواقع مشخص سلکتیویته مورد نیاز نخواهد بود ویا در جریان اتصال کوتاه مشخصی سلکتیویته جزئی مورد نظر است.در این صورت احتمال بروز خطا واثرات آن بر روی بار و تاثیرات ناخواسته باید در نظر گرفته شوند.
1-3 قابلیت اطمینان
لزوم دستیابی به درجۀ بالایی از قابلیت اطمینان قبلا تشریح شد. عملکرد نادرست را میتوان به یکی از عوامل زیر نسبت داد:
الف- نادرستی طراحی
ب- نادرستی نصب
ج- خرابی درطی خدماترسانی
1-3-1 طراحی
این موضوع بیشترین اهمیت را دارد. به منظور انجامدادن یک طراحی مناسب ماهیت وضعیت سیستم قدرتی که بنا است حفاظت شود، باید کاملا درک شود. آزمایشجامع، درست به همان اندازه اهمیت دارد و این آزمایش باید تمام جنبههای حفاظت را دربرگرفته و شرایط محیطی وعملکردی را تاحد امکان ، از نزدیک بازسازی کند.[2]
1-3-2 نصب
لزوم نصب صحیح تجهیزات واضح است، ولیکن پیچیدگی میانبندی سیستمها و ارتباطشان با بقیه قسمتها ممکن است کنترل چنین صحتی را مشکل سازند. بنابراین آزمایش کردن ضروریاست.ازآنجا که بازسازی درست همه شرایط عیبکرد، مشکل خواهد بود این آزمایش باید به منظور تایید نصب ترتیب داده شود.
1-3-3 کارایی حفاظت
کارایی عمل حفاظت، که در سیستمهای قدرت بزرگ به کار میرود، غالبا به طورعددی ارزیابی میشود. بدین منظور هر عیبکرد سیستم به عنوان یک حادثهوتنها آنهایی که با قطع مدارشکنهای مناسب رفع میشوند، به عنوان درست دستهبندی میشوند. بدینسان درصد رفع عیبکردهای درست را میتوان تعیینکرد . اینقاعده ارزیابی، برآوردی دقیق از حفاظت سیستم به عنوان یک مجموعه کامل به دست میدهد، ولیکن قضاوت در مورد کارایی رله بدین اساس دشوار است، زیرا برای هر عیبکرد سیستم رلههای بسیاربه عملکرد فرا خوانده میشوند و همه باید برای یک رفع عیب درست به طور مناسب واکنش نشان دهند. بر این اساس،کارایی94درصد با روشهای فنی استاندارد قابل حصول است. بعید است که قابلیت اطمینان کامل همواره با بهبود بیشتر ساختار بدست آید.
سیستمهای حفاظت دوتایی در شینهها مدتهاست که به کار میرود، درچنین وضعیتی لازم است که در هردو سیستم عمل کنند تا عملکرد قطع کامل شود. در دیگر موارد، در مدارهای مهم، طرحهای حفاظت اصلی دوگانه بکار میرود که هریک از آن دو قادرند عملیات حفاظت را انجام دهند.اگر سراسر شبکه قدرت براین اساس حفاظت شود، حفاظت 98 الی99درصد قابل حصول است.
1-4 قطع گزینشی
عمل حفاظت در چند منطقه ترتیب مییابد تا قطعاً سیستم قدرت را به طور کامل تحت پوشش قرار دهد و هیچ قسمتی را حفاظت نشده رها نکند. هنگامیکه یک عیب بروز میکند، عملحفاظت، گزینش کرده وتنها قطع نزدیکترین کلید قدرت را ایجاب میکند.این خاصیت قطع گزینشی، متمایز کردن نامیده میشود.
1-5 پایداری
این عبارت، اگردرحفاظت به صورت جدا از شبکههای قدرت بهکار میرود، به توانایی بیحرکت ماندن سیستم در همه شرایط بار و اتصالهای خارج از منطقه مربوط دلالت دارد.
1-6 سرعت
وظیفه حفاظت خودکار، جداسازی اتصالهای قدرت درزمانی به مراتب کوتاهتر از زمانی است که میتواند بهطور دستی، حتی با یک نظارت شخصی بسیار دقیق، به دستآید. هر چه زمان باقیماندن اتصالی درسیستم کوتاهتر باشد، بارزنش سیستم میتواند بیشتر باشد. شکل (1-2)رابطههای نوعی بین بارزنش سیستم و زمان رفع اتصالی را برای انواع گوناگون اتصالی نشان میدهد.[1]
شکل 1-2: مقادیر نوعی توانی که میتواند اتقال یابد ، را به صورت تابعی از زمان رفع اتصالی
مشاهده میشود که اتصالیهای فاز اثر بارزتر از اتصالی زمین ساده به پایداری سیستم دارد وبنابراین رفع سریعتر میطلبد.
وسایل حفاظت باید تاحد امکان سریع عملکنند. هرچند که سرعت باید درمقابل جنبههای اقتصادی ارزیابی شود. به این دلیل مدارهای توزیع که در آنها نیاز به عملکرد سریع بسیار شدید نیست، معمولا با سیستمهای زمانبندی شده حفاظت میشوند، ولیکن نیروگاه وسیستمهای ولتاژخیلی قوی به وسایل حفاظت با بالاترین سرعت قابل حصول نیاز دارند وتنها عامل محدود کننده ضرورت عملکرد صحیح خواهد بود.
1-7 حساسیت
حساسیت عبارتی است که غالبا هنگام اشاره به حداقل جریان عملکردیک سیستم حفاظت کامل به کار میرود. اگر جریان عملکرد اولیه کم باشد، سیستم حفاظت، حساسخوانده میشود. هنگامیکه عبارت فوق برای رله منفرد به کار میرود به یک تنظیم جریان یاولتاژ اشاره نمیکند،بلکهبه مصرف ولت- آمپر در حداقل جریان عملکرد دلالت دارد. برای رلههای جریان مستقیم، ورودی ولت- آمپرمصرف توان را نیز بیان میکند، بنابراین بارگذاری رله غالبا برحسب وات بیان میشود.
1-8 حفاظت پشتیبان ومقدم
حفاظت پشتیبان ممکن است به طور خودکار به صورت ویژگی ذاتی طرح حفاظت اصلی، یا به طور مستقل به وسیلۀ تجهیزات اضافی بدست آید. طرحهای زمانبندی شده همچون طرحهای حفاظت فاصلهای یا اضافه جریان نمونه هایی از تامین حفاظت پشتیبان ذاتی اند، در حالت عادی بخش معیوب، از طریق تمایز کردن با زمانبندی جدا میشود، اما اگر رله مربوط عمل نکند یا مدار شکن نتواند قطع کند، رله بعدی در توالی زمانبندی، عملکرد آنرا کامل کرده، مدارشکن مربوط را قطع میکند. بدین وسیله، مدار اتصالی از یک بخش عقبتر قطع میشود.
اولین موضوع در مورد حفاظت، اندازه گیری است. چون سیستم قدرت در توان ها و جریان های بالا کار می کند لازم است با استفاده از CT ها جریان را تا حدی کاهش دهیم که قابل اندازه گیری باشد و به دستگاه های اندازه گیری ضرری نرساند.
نتایج شبیه سازی با سیمولینک متلب
در حالتی که هیچ گونه خطایی در سیستم اتفاق نیافتد جریان سه فاز خروجی سیستم :
جریان هجومی در فاز A :
جریان هجومی در فاز B :
جریان هجومی در فاز C :
مقادیر RMS محاسبه شده برای هر سه فاز :
مقادیر RMS و شکل موج عبوری از فیلتر و مقدار نهایی بلوک amplitude comprator :
در صورت ایجاد خطا و عمل کرد بریکر :
در این وضعیت عملکرد Trip برای هر سه فاز به صورت زیر خواهد بود :
[1] – Selective
کلید واژه : انتقال قدرت
شبیه سازی
Digital differential protection of power transformer using matlab
طبق توضیحات فوق به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.
سفارش انجام پروژه مشابه
درصورتیکه این محصول دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد،. با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.