%38تخفیف

دانلود پروژه:پایش ترانسفورماتور ولتاژ خازنی به منظور تشخیص پدیده پیری

تعداد 107 صفحه فایل word

چکیده

ترانسفورماتور ولتاژ خازنی یکی از انواع ترانسفورماتور‌های اندازه‌گیری ولتاژ است. ورودی این تجهیز از ولتاژ خط (سمت فشار قوی) تغذیه می‌شود. خروجی آن به‌عنوان منبع تغذیه‌ای برای ادوات اندازه‌گیری و حفاظتی است. لذا این ترانسفورماتور واسطی بین خطوط فشار قوی و تجهیزات اندازه‌گیری بوده و بایستی سطح ولتاژ را تا حد مطلوب کاهش دهد. کاهش سطح ولتاژ در این نوع ترانسفورماتور، توسط مقسم خازنی موجود در ساختمان آن و نیز ترانسفورماتور اصلی قابل دست‌یابی است.

پیری تجهیزات سیستم قدرت یکی از پدیده‌های غیر قابل اجتناب در شبکه است. این پدیده ناشی از گذر زمان و فرسودگی تجهیز و نیز ناشی از تحمل اضافه ولتاژ‌های ناگهانی است. از آنجایی که عارضه پیری با گذر زمان بروز کرده و گسترش می‌یابد، پایش و تشخیص آن در زمره مطالعات پایش وضعیت قرار می‌گیرد.

ترانسفورماتور ولتاژ خازنی همچون سایر تجهیزات در معرض پدیده پیری قرار دارد. با بروز عارضه پیری در ترانسفورماتور ولتاژ خازنی، تعدادی از المان‌های خازنی موجود در ساختمان ترانسفورماتور دچار شکست عایقی می‌شوند. با بروز چنین حالتی، خروجی CVT دستخوش تغییر شده و دقت خود را از دست می‌دهد. در نتیجه تمامی تجهیزات مرتبط با ترانسفورماتور مذکور، اعم از رله‌های حفاظتی و ادوات اندازه‌گیری با خطا در عملکرد مواجه خواهند شد. همچنین، اگر پیری ترانسفورماتور ولتاژ خازنی در مراحل اولیه تشخیص داده نشود، منجر به انفجار ترانسفورماتور شده و خطرات جدی در پی خواهد داشت. لذا اهمیت پایش، به‌منظور تشخیص بروز و پیشرفت پیری در CVT، امری ضروری خواهد بود.

مباحث موجود در این پایان‌نامه در راستای ارائه روشی نوین به‌منظور تشخیص پیری بخش خازنی ترانسفورماتور ولتاژ خازنی است. اساس کار الگوریتم پیشنهادی بر مبنای تئوری ترکیب شواهد بنا شده است. این تئوری با ترکیب اطلاعات جمع‌آوری شده و بر اساس آموزشی که از پیش دیده است، در مورد وضعیت داده‌های موجود تصمیم‌گیری می‌کند. روش پیشنهادی متشکل از دو الگوریتم است. الگوریتم اول برای تشخیص اختلالات خارجی آموزش دیده و بکار گرفته می‌شود. الگوریتم دوم با هدف تشخیص عارضه پیری طراحی می‌گردد. توسط روش مذکور، پیری ترانسفورماتور ولتاژ خازنی، با دقت خوبی از حالت نرمال و نیز اختلالات خارجی تفکیک می‌شود.

کلیدواژه: ترانسفورماتور ولتاژ خازنی، پدیده پیری، مقسم خازنی، شکست عایقی، پایش تجهیزات

فهرست مطالب

1 فصل اول: مقدمه، مفاهیم اولیه و تعریف مساله 2

1-1         مقدمه  2

1-2         ساختار پست‌های فشار قوی    3

1-2-1 اجزای تشکیل دهنده پست‌های برق فشار قوی                                                                                                               3

1-2-2 سوئیچگیر و تجهیزات آن            3

1-2-3شینه‌بندی پست    4

1-2-4 کلید قدرت                                                                                                                                                                          5

1-2-5 سکسیونر (کلید جدا کننده بدون بار)                                                                                                                                6

1-2-6 ترانسفورماتور‌های اندازه‌گیری ولتاژ و جریان    6

1-2-6-1 ترانسفورماتور‌های جریان              7

1-2-6-2 ترانسفورماتور‌های ولتاژ                                                                                                                                                 7

1-2-6-3 ترانسفورماتور‌ ولتاژ خازنی                                                                                                                                            7

1-3 عملکرد‌های اصلی یک سیستم پست                                                                                                                                    10

1-4 سیستم‌های حفاظت و کنترل در پست‌های فشار قوی                                                                                                         11

1-4-1 سیستم کنترل و وظایف آن                                                                                                                                               11

1-4-2 سیستم حفاظت و وظایف آن                                                                                                                                            12

1-5 سیستم اتوماسیون پست‌های فشار قوی (SAS)  13

1-5-1 ساختار سیستم اتوماسیون پست‌های فشار قوی                                                                                                              13

1-5-1-1 سطح پردازش                                                                                                                                                               13

1-5-1-2 سطح بی                                                                                                                                                                        14

1-5-1-3 سطح پست                                                                                                                                                                    14

1-5-1-4 سطح شبکه                                                                                                                                                                   14

1-5-2 کنترل و حفاظت در سیستم‌های اتوماسیون پست‌ها                                                                                                      14

1-5-3 پایش وضعیت                                                                                                                                                                    15

1-6 پیری تجهیزات سیستم قدرت                                                                                                                                                18

1-6-1 پیری ترانسفورماتور ولتاژ خازنی                                                                                                                                        19

1-7 جمع‌بندی و تعریف مساله                                                                                                                                                      20

1-7-1 جمع‌بندی    20

1-7-2 تعریف مساله                                                                                                                                                                      20

2 فصل دوم: پیشینه پژوهش و مرور منابع 23

2-1 مقدمه                                                                                                                                                                                      23

2-2 مرور منابع در زمینه پایش وضعیت تجهیزات سیستم قدرت                                                                                               23

2-3 مرور منابع در زمینه ترانسفورماتور ولتاژ خازنی                                                                                                                    26

2-3-1 مدل‌سازی                                                                                                                                                                           26

2-3-2 پدیده فرورزونانس در CVT و مدارات فیلتر آن                                                                                                               27

2-3-3 پدیده پیری CVT                                                                                                                                                              29

2-4 الگوریتم‌های کلاس‌بندی                                                                                                                                                       30

2-4-1 تئوری ترکیب شواهد                                                                                                                                                         31

2-5 جمع‌بندی و نتیجه‌گیری                                                                                                                                                        32

3 فصل سوم: معرفی روش پیشنهادی                                                                                                                                   35

3-1 مقدمه                                                                                                                                                                                      35

3-2 مباني تئوري ترکيب شواهد                                                                                                                                                    35

3-3 قانون ترکيب شواهد                                                                                                                                                                36

3-4 تئوری ترکیب شواهد با وجود تضاد بین شواهد                                                                                                                    36

3-4-1 روش وزن‌دهی ميانگين                                                                                                                                                     37

3-5 روش پیشنهادی بر مبنای ترکیب شواهد بمنظور تشخیص پیری CVT                                                                             38

3-5-1 ساختار کلی الگوریتم پیشنهادی                                                                                                                                      39

3-5-2 نحوه آموزش الگوریتم پیشنهادی          41

3-5-3 تعیین CVT های شرکت کننده در پروسه پایش وضعیت                                                                                              41

3-5-4 محاسبه مقادیر احتمال برای شواهد                                                                                                                                44

3-5-5 محاسبه معیار باور‌پذیری هر شاهد                                                                                                                                   45

3-5-6 محاسبه معیار دمپستر شافر                                                                                                                                               45

3-5-7 تصمیم‌گیری بر مبنای معیار محاسبه شده                                                                                                                       46

3-6 پیاده‌سازی الگوریتم پیشنهادی                                                                                                                                              46

3-6-1 پیاده‌سازی الگوریتم بر مبنای دو شاهد                                                                                                                            46

3-6-2 پیاده‌سازی الگوریتم بر مبنای سه شاهد                                                                                                                           47

3-6-3 بردار شواهد                                                                                                                                                                        48

4 فصل چهارم: شبیه‌سازی و تحلیل نتایج                                                                                                                           52

4-1 مقدمه                                                                                                                                                                                      52

4-2 مشخصات شبکه شبيه سازي شده                                                                                                                                         52

4-3 شبیه‌سازی و تحلیل نتایج                                                                                                                                                      53

4-3-1 بررسی عملکرد الگوریتم اول (تشخیص اختلال در ورودی)    54

4-3-1-1 تشخیص اختلال در ورودی، با فرض پیری در قالب خروج خازن از قسمت C1                                                    55

4-3-1-2 تشخیص اختلال در ورودی، با فرض پیری در قالب خروج خازن از قسمت C2                  57

4-3-1-3 تجزیه و تحلیل عملکرد الگوریتم اول (تشخیص اختلال در ورودی)                    58

4-3-2 بررسی عملکرد الگوریتم تشخیص پیری (الگوریتم دوم) 58

4-3-2-1 پایش پیری بر اساس مقادیر مؤثر دو CVT روی نقاط مختلف یک فاز                                                                  59

4-3-2-2 پایش پیری بر اساس مولفه منفی دو گروه CVT                                                                                                     62

4-3-2-3 پایش پیری بر اساس مولفه صفر دو گروه CVT                                                                                                       66

4-3-2-4 پایش پیری بر اساس مولفه پارک دو گروه CVT                                                                                                     68

4-3-2-5 پایش پیری بر اساس اطلاعات ارسالی از سه شاهد                                                                                                  69

4-3-2-6 بهبود عملکرد الگوریتم تشخیص پیری: استفاده از بردار شواهد بجای شواهد تک‌عضوی                                     74

4-3-2-7 جمع‌بندی نتایج از شبیه سازی‌ها                                                                                                                               76

4-3-2-8 بررسی عملکرد الگوریتم دوم در مواجهه با اختلالات ترکیبی                                                                                 78

5 فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات                                                                                                                              83

5-1 نتیجه‌گیری                                                                                                                                                                              83

5-2 پیشنهادات                                                                                                                                                                              84

6 پیوست‌ها                                                                                                                                                                                   85

6-1 پیوست یک                                                                                                                                                                              85

6-1-1 معرفی علم آمار                                                                                                                                                                   85

6-1-2 اميد رياضی(ميانگين)          85

6-1-3 واريانس        86

6-1-4 انحراف معیار              86

6-1-5 کوواريانس          87

6-1-6 ضريب همبستگي ساده (پیرسون)                                                                                                                                    87

6-2 پیوست دو                                                                                                                                                                                89

6-2-1 نقشه گرافیکی شبکه شبیه سازی شده                                                                                                                              89

6-3 مشخصات تجهیزات شبکه شبیه‌سازی شده                                                                                                                          89

7 فهرست مراجع                                                                                                                                                                         91

 

فهرست شکل‌ها

شکل ‏1‑1: مدار معادل ترانسفورماتور ولتاژ خازنی.. 9

شکل ‏1‑2: شماتیک داخلی ترانسفورماتور ولتاژ خازنی.. 10

شکل ‏3‑1: روند عملکرد روش پیشنهادی.. 40

شکل ‏3‑2: شبکه نمونه با هدف پایش وضعیت… 42

شکل ‏3‑3: نقشه پست 132/230 کیلوولت منطقه شفا 43

شکل ‏4‑1: منحنی معیار دمپستر شافر برای تشخیص اختلال در ورودی، با فرض پیری از قسمت C1 56

شکل ‏4‑2: منحنی معیار دمپستر شافر برای تشخیص اختلال در ورودی، با فرض پیری از قسمت C2 57

شکل ‏4‑3: منحنی معیار دمپستر شافر برای تشخیص پیری بر اساس مقادیر مؤثر دو CVT. 60

شکل ‏4‑4: منحنی معیار دمپستر شافر برای تشخیص پیری بر اساس مقادیر مؤثر دو CVT (با تغییر در نمونه‌های آموزشی) 60

شکل ‏4‑5: منحنی معیار دمپستر شافر برای تشخیص پیری بر اساس مولفه منفی دو گروه CVT (وضعیت شماره یک) 63

شکل ‏4‑6: منحنی معیار دمپستر شافر برای وضعیت شماره یک (با ایجاد تغییر در وضعیت نمونه‌های آموزشی) 63

شکل ‏4‑7: منحنی معیار دمپستر شافر برای تشخیص پیری بر اساس مولفه منفی دو گروه CVT (وضعیت شماره دو) 64

شکل ‏4‑8: منحنی معیار دمپستر شافر برای وضعیت شماره دو (با ایجاد تغییر در وضعیت نمونه‌های آموزشی) 64

شکل ‏4‑9: منحنی معیار دمپستر شافر برای تشخیص پیری بر اساس مولفه صفر دو گروه CVT. 67

شکل ‏4‑10: منحنی معیار دمپستر شافر برای تشخیص پیری بر اساس مولفه صفر دو گروه CVT (با تغییر نمونه‌های آموزشی) 67

شکل ‏4‑11: منحنی معیار دمپستر شافر برای تشخیص پیری بر اساس مولفه پارک دو گروه CVT. 68

شکل ‏4‑12: منحنی معیار دمپستر شافر؛ تشخیص پیری براساس مولفه پارک دو گروه CVT (تغییر در نمونه‌های آموزشی) 69

شکل ‏4‑13: منحنی معیار دمپستر شافر برای تشخیص پیری بر اساس اطلاعات ارسالی از سه شاهد. 70

شکل ‏4‑14: منحنی معیار دمپستر شافر برای تشخیص پیری؛ اطلاعات ارسالی از سه شاهد (با تغییر در نمونه‌های آموزشی) 70

شکل ‏4‑15: منحنی معیار باورپذیری برای تشخیص پیری؛ اطلاعات ارسالی از سه شاهد (هر سه شاهد بدون پیری) 71

شکل ‏4‑16: منحنی معیار باورپذیری برای تشخیص پیری؛ اطلاعات ارسالی از سه شاهد ( خروج یک خازن از یک CVT) 72

شکل ‏4‑17: منحنی معیار باورپذیری برای تشخیص پیری؛ اطلاعات ارسالی از سه شاهد ( خروج دو خازن از یک CVT) 72

شکل ‏4‑18: منحنی معیار باورپذیری برای تشخیص پیری؛ اطلاعات ارسالی از سه شاهد ( خروج سه خازن از یک CVT) 73

شکل ‏4‑19: منحنی معیار دمپستر شافر برای پایش پیری(الگوریتم بهبود یافته) 75

شکل ‏4‑20: منحنی معیار دمپستر شافر برای اختلالات ترکیبی نوع اول.. 79

شکل ‏4‑21: منحنی معیار دمپستر شافر برای اختلالات ترکیبی نوع دوم. 80

شکل ‏4‑22: منحنی معیار دمپستر شافر برای اختلالات ترکیبی نوع سوم. 80

 

فهرست جدول‌ها

جدول ‏4‑1: مشخصات اصلی ترانسفورماتور ولتاژ خازنی مورد مطالعه. 53

جدول ‏4‑2: میانگین m(Anormal) شواهد به ازای وضعیت شماره سه. 61

جدول ‏4‑3: دقت الگوریتم تشخیص پیری برای وضعیت شماره سه به ازای شدت نویز‌های مختلف… 61

جدول ‏4‑4: میانگین m(Anormal) شواهد به ازای وضعیت شماره یک… 65

جدول ‏4‑5: میانگین m(Anormal) شواهد به ازای وضعیت شماره دو. 65

جدول ‏4‑6: دقت الگوریتم تشخیص پیری برای وضعیت شماره یک به ازای شدت نویز‌های مختلف… 66

جدول ‏4‑7: دقت الگوریتم تشخیص پیری برای وضعیت شماره نه به ازای شدت نویز‌های مختلف… 75

جدول ‏4‑8: جمع‌بندی نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌ها 77

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود پروژه:پایش ترانسفورماتور ولتاژ خازنی به منظور تشخیص پدیده پیری”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo