فهرست عنوان.... صفحهفصل اول: مقدمه و بیان مساله.. 11-1 مقدمه. 21-2 پیشینه تحقیق. 31-3 اهداف پایان نامه. 4فصل دوم: جریان هجومی در ترانسفوماتورقدرت و روشهای تشخیص آن از جریان داخلی.. 62-1 جریان گذرای هجومی ترانسفورماتور. 72-2 روشهای تشخیص جریان هجومی از جریان خطای داخلی. 102-2-1 روشهایی که تنها از سیگنال جریان استفاده می نمایند 102-2-2 روشهای مبنی بر ولتاژ القایی. 312-2-3 روشهای مبنی بر سیگنال شار. 342-2-4 روش تبدیل مودال شکل موج های ولتاژ و جریان. 382-2-5 روشهای توان تفاضلی. 402-2-6 روشهای مبنی بر اندوکتانس نشتی. 452-2-7 روشهای مبتنی بر ریخت شناسی. 51عنوان................................... صفحه2-2-8 روش های مبنی بر شبکه های عصبی، فازی و تکنیک تبدیل موجک 52فصل سوم: تشخیص جریان هجومی از جریان خطا براساس تابع همبستگی 573-1مقدمه. 583-2 الگوریتم ارائه شده. 583-2-1 جبران اشباع CT.. 583-2-2 الگوریتم تشخیص. 613-3 مطالعات موردی. 653-3-1 دادههای شبیهسازی. 653-3-1-1 خط انتقال بدون جبرانسازی سری. 653-3-1-2 سیستم شبیه سازی با جبرانسازی سری خازنی. 693-3-1-3 اشباع شدید CT.. 713-3-2 دادههای عملی. 723-4 نتیجهگیری. 75فصل چهارم: تشخیص جریان هجومی از جریان خطا براساس روش حداقل مربعات سینوسی.. 764-1- مقدمه. 774-2 الگوریتم ارائه شده. 784-2-1 الگوریتم تشخیص. 78عنوان................................... صفحه4-3 مطالعات موردی. 834-3-1 موارد شبیهسازی شده. 834-3-1-2 سیستم شبیه سازی با جبرانسازی سری خازنی. 864-3-1-3 اشباع شدید CT.. 884-3-2 دادههای عملی. 904-4 نتیجهگیری. 93فصل پنجم: مقایسهی مهمترین روشهای کاربردی در تشخیص جریان هجومی از جریان خطای داخلی.. 945-1 مقدمه. 955-2 معرفی روشهای بررسی شده. 955-3 مشخصههای مورد استفاده جهت مقایسه. 975-4 مقایسهی روشهای مختلف. 995-4 نتیجهگیری. 103فصل ششم: نتیجهگیری و پیشنهادات.. 1046-1 نتیجهگیری. 1056-2 پیشنهادات. 106منابع.. 107 فهرست جدولها عنوان...................................... صفحهجدول 2- 1-مشخصه های تمایز در روش همزمانی شار-جریان 37جدول 3- 1-نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده برای جریان هجومی با با زاویه کلیدزنی و بی بار. 67جدول 3- 2-نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده برای جریان خطای داخلی تک فاز با زاویه وقوع خطای .... 68جدول 3- 3-نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده برای یک نمونه جریان هجومی ترانسفورماتور در حضور خازن سری. 70جدول 3- 4-نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده برای یک نمونه خطای داخلی سه فاز به زمین ترانسفورماتور در حضور خازن سری. 71جدول 3- 5-نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده برای یک نمونه خطای داخلی دو فاز به زمین ترانسفورماتور همراه با اشباع شدید CT 71جدول 3- 6- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده مربوط به یک نمونهی عملی به هنگام راه اندازی ترانسفورماتور. 74جدول 3- 7-نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده مربوط به یک نمونهی عملی به هنگام وقوع خطای دور سیمپیچی به زمین. 75جدول 4- 1- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده به هنگام راهاندازی ترانسفورماتور با زاویه کلیدزنی⁰54 و بدون بار. 84 عنوان...................................... صفحه جدول 4- 2- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده به هنگام وقوع خطای داخلی سه فاز به زمین با زاویه وقوع ⁰54. 85جدول 4- 3- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده به هنگام وقوع خطای داخلی سه فاز به زمین با زاویه وقوع ⁰36. 87جدول 4- 4- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده به هنگام رخداد خطای داخلی تک فاز به زمین در حضور خازن سری با زاویه وقوع 88جدول 4- 5- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده به هنگام رخداد خطای داخلی دو فاز با زاویه وقوع در حالت اشباع شدید CT 89جدول 4- 6- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده به هنگام راهاندازی ترانسفورماتور عملی. 91جدول 4- 7- نتایج خروجی الگوریتم ارائه شده به هنگام رخداد خطای دور سیمپیچی در ترانسفورماتور عملی. 92جدول 5- 1- مقایسهی الگوریتمهای مختلف با استفاده از شاخصهای معرفی شده. 99 فهرست شکلها عنوان...................................... صفحهشکل (2- 1) : مدار معادل بی بار ترانسفورماتور (الف) شرایط دائمی (ب) حالت گذرا. 7شکل (2- 2) :تغییرات و در حالات بی بار. 9شکل (2- 3) : منحنی های λ – برای هسته ترانسفورماتور 9شکل (2- 4) : بلوک دیاگرام شیوه ارائه شده. 12شکل (2- 5) :مشخصه ی نسبت مهار حفاظت دیفرانیسل. 13شکل (2- 6): منطق مهار. 14شکل (2- 7) : نحوه ی تاثیر زاویه ولتاژ بر نسبت R3118شکل (2- 8 :(جریان هجومی نامتقارن. 22شکل (2- 9) : فلوچارت الگوریتم تشخیص جریان هجومی از جریان خطا با استفاده از جریان توالی منفی. 25شکل (2- 10):منحنی شبکه ای. 29شکل (2- 11) :منحنی φm -∆i با احتصاب هیسترزیس(الف:کار عادی و جریان خطا ب:جریان هجومی). 35شکل (2- 12) : مدل خطای اتصال کوتاه سیم پیچ یک ترانسفورماتور تک فاز 36شکل (2- 13) : الگوريتم تشخيص جريان هجومي از جريان خطا در شرايط اضافه جريان. 37شکل (2- 14): ترانسفورماتور بااتصال Y_Y. 38شکل (2- 15): شبکه دو ترمیناله. 43شکل (2- 16): ترانسفورماتور سه سیم پیچه. 45شکل (2- 17): مدار معادل عمومی. 46شکل (2- 18): مدار معادل به هنگام خطای داخلی. 46شکل (2- 19): نتایج محاسبات اندوکتانس های معکوس انتقالی(الف) و موازی(ب). 47عنوان...................................... صفحهشکل (2- 20): مدار معادل عمومی برا ترانسفورماتور دو سیم پیچه 49شکل (3- 1): شکل موج جریان ثانویهی یک CT اشباع شده. 59شکل (3- 2): مدار معادل تقریبی CT اشباع شده. 59شکل (3- 3) الگوریتم جبران اثر اشباع CT بر جریان ثانویهی آن 61شکل (3- 4) الگوریتم تشخیص جریان هجومی از جریان خطا براساس تابع همبستگی. 63شکل (3- 5) سیستم شبیهسازی شده شکل (3- 6) اتصالهای CT در سیستم قدرت 66شکل (3- 7) جریان تفاضلی بعد از راه اندازی ترانسفورماتور 67شکل (3- 8) ACFهای یک جریان تفاضلی نمونه بعد از راهاندازی ترایسفورمر. 67شکل (3- 9) جریان تفاضلی به هنگام وقوع خطای تک فاز با زاویه وقوع 68شکل (3- 10) ACFهای یک حالت شبیهسازی به هنگام وقوع خطای تکفاز با زاویه وقوع .... 68شکل (3- 11) سیستم شبیه سازی شده همراه با جبرانسازی خازنی سری 69شکل (3- 12) (a)جریان تفاضلی یک نمونه جریان هجومی ترانسفورماتور در حضور خازن سری. (b) ACFهای مربوطه. 70شکل (3- 13) (a)جریان تفاضلی یک نمونه خطای داخلی سه فاز به زمین ترانسفورماتور در حضور خازن سری. (b) ACFهای مربوطه 70شکل (3- 14)شکل موجهای اشباع شده و جبران شده مربوط به جریان ثانویه CT در لحظه وقوع خطای داخلی. 72شکل (3- 15) مقایسهی مقادیر معیار مربوط به همهی حالات شبیهسازی شده در زمینهی جریان هجومی و خطای داخلی. 72شکل (3- 16) سیستم بکار گرفته شده در آزمایشگاه. 73شکل (3- 17) شکل موج جریان تفاضلی یک نمونهی عملی به هنگام راهاندازی ترانسفورماتور. 73شکل (3- 18) ACFهای یک نمونهی عملی به هنگام راه اندازی ترانسفورماتور. 73شکل (3- 19) جریان تفاضلی مربوط به یک نمونهی عملی به هنگام وقوع خطای دور سیمپیچی به زمین. 74شکل (3- 20) ACFهای مربوط به یک نمونهی عملی به هنگام وقوع خطای دور سیمپیچی به زمین. 74عنوان...................................... صفحهشکل (3- 21) مقایسهی مقادیر معیار مربوط به همهی نمونههای عملی در زمینهی جریان هجومی و خطای داخلی. 75شکل (4- 1) دو نمونه از سیگنال باقیمانده به هنگام راهاندازی ترانسفورماتور (a) و وقوع خطای داخلی. 80شکل (4- 2) سیگنال نمونهی جریان هجومی. 80شکل (4- 3) الگوریتم ارائه شده برای تشخیص جریان هجومی از جریان خطای داخلی ترانسفورماتور. 81شکل (4- 4) جریان دیفرانسیل مربوط به راهاندازی ترانسفورماتور قدرت با زاویه کلیدزنی و بدون بار. 84شکل (4- 5) جریان تفاضلی نرمالیزه شدهی نیم سیکل و خروجیهای SCF بدون مولفهی DC؛ به همراه RSهای مربوطه به هنگام راهاندازی ترانسفورماتور. 84شکل (4- 6) سیگنالهای جریان تفاضلی به هنگام وقوع خطای داخلی سه فاز به زمین با زاویه وقوع .... 85شکل (4- 7) جریان تفاضلی نرمالیزه شدهی نیم سیکل و خروجیهای SCF بدون مولفهی DC به هنگام وقوع خطای داخلی سه فاز به زمین با زاویه وقوع ؛ به همراه RSهای مربوطه. 85شکل (4- 8) جریان دیفرانسیل مربوط به راهاندازی ترانسفورماتور قدرت در حضور خازن سری با زاویه کلیدزنی و بدون بار. 86شکل (4- 9) جریان تفاضلی نرمالیزه شدهی نیم سیکل و خروجیهای SCF بدون مولفهی DC به هنگام راهاندازی ترانسفورماتور قدرت در حضور خازن سری با زاویه کلیدزنی و بدون بار ؛ به همراه RSهای مربوطه 87شکل (4- 10) سیگنالهای جریان تفاضلی به هنگام رخداد خطای داخلی تک فاز به زمین در حضور خازن سری با زاویه وقوع .. 87شکل (4- 11) جریان تفاضلی نرمالیزه شدهی نیم سیکل و خروجیهای SCF بدون مولفهی DC به هنگام رخداد خطای داخلی تک فاز به زمین در حضور خازن سری با زاویه وقوع ؛ به همراه RSهای مربوطه. 88 عنوان...................................... صفحهشکل (4- 12) شکل موجهای جریانهای اشباع شده و جبران شدهی ثانویهی CT مربوط به رخداد خطای داخلی دو فاز با زاویه وقوع در حالتی که وارد اشباع شده است.. 89شکل (4- 13) جریان تفاضلی نرمالیزه شدهی نیم سیکل و خروجیهای SCF بدون مولفهی DC به هنگام رخداد خطای داخلی دو فاز با زاویه وقوع در حالت اشباع شدید CT؛ به همراه RSهای مربوطه. 89شکل (4- 14) مقادیر معیار مربوط به همهی حالات شبیهسازی شده در زمینهی جریان هجومی و خطای داخلی. 90شکل (4- 15) شکلموج جریان تفاضلی مربوط به لحظهی راهاندازی ترانسفورماتور عملی. 91شکل (4- 16) جریان تفاضلی نرمالیزه شدهی نیم سیکل و خروجیهای SCF بدون مولفهی DC به هنگام راهاندازی ترانسفورماتور عملی ؛ به همراه RSهای مربوطه. 91شکل (4- 17) جریان تفاضلی مربوط به یک نمونهی عملی به هنگام وقوع خطای دور سیمپیچی به زمین. 92شکل (4- 18) جریان تفاضلی نرمالیزه شدهی نیم سیکل و خروجیهای SCF بدون مولفهی DC به هنگام رخداد خطای دور سیمپیچی در ترانسفورماتور عملی ؛ به همراه RSهای مربوطه. 92شکل (4- 19) مقایسهی مقادیر معیار مربوط به همهی نمونههای عملی در زمینهی جریان هجومی و خطای داخلی. 93 فصل اولﻋﻤﻠﻜﺮد درﺳﺖ و ﭘﺎﻳﺪار ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﻗﺪرت در ﭘﺎﻳـﺪاریسیستم قدرت و ادوات ﻣﺘﺼـﻞ ﺑـﻪ آن ﺗﺮاﻧﺴـﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﻧﻘـﺶ ﺑﺴﺰاﻳﻲ دارد. ﻫﺮﮔﻮﻧﻪ ﺧﻄﺎﻳﻲ در ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﻗﺪرت، ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻗﺪرت ﻣﺘﺼﻞ ﺑﻪ آن را ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﻗﺮار ﻣﻲدﻫﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺗﺸﺨﻴﺺ ﺻﺤﻴﺢ ﺧﻄﺎ و ﻗﻄﻊ ﺳﺮﻳﻊ ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﻗﺪرت آسیب دﻳﺪه از ﺑﻘﻴﻪ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻗﺪرت، ﺑﺮاي ﻛﺎﻫﺶ ﺧﺴﺎرات ﻧﺎﺷﻲ از ﺟﺮﻳﺎنﻫﺎي ﺷﺪﻳﺪ ﺧﻄﺎ و ﺟﻠﻮﮔﻴﺮي از ﻧﺎﭘﺎﻳﺪاري ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻗﺪرت داراي اﻫﻤﻴﺖ اﺳﺖ.حفاظت ديفرانسيل از حفاظتهاي مهم و اوليه ترانسفورماتور قدرت است. افزايش جريانهاي تفاضلي ترانسفورماتور از يك مقدار معين، كه براي رله ديفرانسيل تعريف ميشود، نشاندهنده وجود اغتشاش و خطا در ترانسفورماتور قدرت است.در كليدزني ترانسفورماتور قدرت و برقدار كردن آن كه باعث ايجاد جريان هجومي با دامنه زياد ميشود، جريان تفاضلي داراي مقداري بيشتر از آستانه عملكرد تعيين شده است و اين امر عملكرد نادرست رله ديفرانسيل و قطع اشتباه ترانسفورماتور قدرت را به دنبال دارد.دو عامل عملکرد ترانسفورماتور را تحت تاثیر قرار میدهد. یکی از آنها لحظهای است اختلاف پتانسیل با بستن کلید اعمال میشود. بسته به لحظه بستن کلید، عامل تاثیرگذار دوم وجود مغناطیس باقیمانده در هسته ترانسفورماتور است که شار دربرگیرنده باقیمانده λr را سبب میشود و باید در حل معادله λ1 درنظرگرفته شود.