شرایط غیرعادی عملکرد ترانسفورماتور در حالات بار غیرسینوسی، نامتعادلی بار و نامتعادلی ولتاژ تغذیه بهمراه تحلیل و مدل سازی
100 صفحه در قالب word
به همراه کدهای نوشته شده در سیمولینک MATLAB
1-1 مقدمه 1
1-2 ترانسفورماتور و انواع آن 2
1-3 هارمونیک های سیستم قدرت 3
1-4 مهم ترین منابع هارمونیکی 3
1-5 هارمونیک ها و اثرات آنها بر ترانسفورماتورها 4
1-6 مروری بر مقالات منتشرشده 6
فصل دوم : شرایط کاری ترانسفورماتور 11
2-1مقدمه .11
2-2 شرایط غیر عادی برای کارکرد ترانسفورماتور 11
2-3 عملکرد ترانسفورماتور در توان هایی غیر از توان نامی و دمای محیط متفاوت با IEC 76 : 12
2-4 عملکرد ترانسفورماتور در ولتاژها و فرکانس های غیر نامی 12
2-5 عملکرد ترانسفورماتور برای بارهای نامتعادل 14
2-6 عملکرد ترانسفورماتور تحت ولتاژ های نامتعادل 21
فصل سوم: حل مسئله و تحلیل مدلها 25
3-1 مقدمه 25
3-2 نرم افزار مورد استفاده 26
3-3 تحلیلگر دو بعدی (Opera 2D) 27
3-3-1 تحلیلگر گذرای دو بعدی(Opera-2d/TR) .........28
3-3-2 شرایط مرزی 30
3-4 تحلیل ترانسفورماتور با استفاده از Opera-2d/TR 32
3-4-1 مدل سازی ترانسفورماتور با توجه به هندسه آن ..35
3-4-2 خصوصیات فیزیکی اجزای سازنده ترانسفورماتور 39
3-4-3 اعمال مدار خارجی به مدل .......................................41
فصل چهارم :
4-1 مقدمه 46
4-2 نحوه مدل سازی تحت شرایط عملکرد غیر عادی ترانسفورماتور ...................................46
4-2-1 بار غیر سینوسی 46
4-2-2 بار نامتعادل ......... 52
4-2-3 شرایط ولتاژ تغذیه نامتعادل ...........................54
4-2-4 بار غیر سینوسی و ولتاژ تغذیه نامتعادل .......58
فصل پنجم:
5-1 مقدمه 61
5-2 تحلیل فرکانسی ترانسفورماتور در شرایط بار غیرسینوسی ....61
5-3 تحلیل فرکانسی ترانسفورماتور در شرایط بار غیرسینوسی و ولتاژ تغذیه نامتعادل .....69
فصل ششم:
6-1 مقدمه 73
6-2 عملکرد ترانسفورماتور در شرایط بار غیرسینوسی ...........73
6-2-1 روش های تخمین محتوای هارمونیکی بار ..73
6-2-2 اثر بارهای غیر خطی بر تلفات بی باری ترانسفورماتور ..............................76
6-2-2 اثر بارهای غیر خطی بر تلفات بارداری ترانسفورماتور .................................77
6-2-3 اصلاح ظرفیت نامی ترانسفورماتور تحت بار غیر سینوسی .........................81
6-2-4 اثر افزایش مرتبه های هارمونیکی جریان بار بر عملکرد ترانسفورماتور ...86
6-3 عملکرد ترانسفورماتور در شرایط ولتاژ تغذیه نامتعادل ...88
6-3-1 اثر ولتاژ تغذیه نامتعادل بر تلفات ترانسفورماتور 88
6-4 عملکرد ترانسفورماتور تحت بار غیرسینوسی و ولتاژ تغذیه نامتعادل ...........................90
6-4-1 اثر بار غیرسینوسی و ولتاژ تغذیه نامتعادل بر تلفات ترانسفورماتور .........90
6-4-1-1 اثر افزایش نامتعادلی ولتاژ تغذیه بر عملکرد ترانسفورماتور با بار غیرسینوسی ............91
6-4-1-2 اثر افزایش اعوجاج جریان بار غیرسینوسی بر عملکرد ترانسفورماتور با ولتاژ تغذیه
نامتعادل .................92
6-4-2 اصلاح ظرفیت نامی ترانسفورماتور تحت بار غیر سینوسی و ولتاژ تغذیه نامتعادل 94
نتیجه گیری و پیشنهادات ................99
منابع و مراجع
چکیده:
ترانسفورماتورها بر اساس ساختمان و نوع عملکرد، انواع متفاوت زیر را دارند:
- ترانسفورماتورهای قدرت
- ترانسفورماتورهای توزیع
- ترانسفورماتورهای شیفت دهنده فاز
- ترانسفورماتورهای یکسو کننده
- ترانسفورماتورهای خشک
- ترانسفورماتورهای روغنی
- ترانسفورماتورهای اندازه گیری
- تنظیم کننده های ولتاژ پله ای
- ترانسفورماتورهای ولتاژ ثابت
ترانسفورماتورهای قدرت بین ژنراتور و سیستم های انتقال مورد استفاده قرار می گیرند و معمولا با توان 500 kVA و بیشتر درجه بندی می شوند. سیستم های قدرت شامل نیروگاه های تولید و توزیع انرژی، و اتصالات درون سیستم یا اتصالاتی با سیستم های مجاورهستند. پیچیدگی این سیستم منجر به گستردگی تنوع ولتاژهای توزیع و انتقال می شود.
هر ترانسفورماتوری که ولتاژ اولیه را کاهش داده و آنرا به ولتاژ توزیع یا ولتاژ مورد استفاده مصرف کننده تبدیل کند، ترانسفورماتور توزیع نامیده می شود. اگرچه بسیاری از استانداردهای صنعتی اصطلاح ترانسفورماتور توزیع را به ترانسفورماتورهایی با درجه بندی 5-500 kVA نسبت می دهند، ولی ترانسفورماتورهای توزیع می توانند درجه بندی های کم تر و بیشتر( 5000 kVA و بیشتر) نیز داشته باشند. بنابراین استفاده از درجه بندی به عنوان مقیاسی جهت تعیین نوع ترانسفورماتور چندان قابل قبول نیست.
مطالعه یک سیستم جدید به منظور انتخاب ترانسفورماتور با ظرفیت مناسب که هنوز مورد بهره برداری قرار نگرفته است، کار بسیار پیچیده تری است. دلیل این امر مشخص نبودن نوع مصرف از قبیل تجاری، خانگی، صنعتی یا اداری و نوع تجهیزات مرتبط با آن است. پس از مشخص شدن نوع تجهیزات، قدم بعدی دستیابی به مشخصه هارمونیکی آنهاست که لازمه محاسبه ضریب می باشد. از آنجا که ترانسفورماتورهای توزیع معمولا انواع مختلف بار را تغذیه می کنند، و شکل موج جریان به علت وجود بارهای خطی و غیر خطی مختلف، مشخصه هارمونیکی متفاوتی از مشخصه هارمونیکی هر کدام از بارها دارد.
روش ضریب ساده منجر به حصول نتایج چندان دقیقی نخواهد شد. لذا برای طراحی سیستم هایی با انواع مختلف تجهیزات که بار غیرسینوسی متفاوت از هم دارند، روش های خاصی مورد نیاز است.برای انتخاب ترانسفورماتور در چنین سیستم هایی روشی به نام روش جریان هارمونیک معادل پیشنهاد شده است. در این روش برای هر بار غیر خطی با ضریب معین، یک جریان هارمونیکی معادل نسبت داده می شود. سپس مقادیر به دست آمده برای هر بار غیر خطی با در نظر گرفتن توان الکتریکی آن به صورت وزن دار با هم جمع شده و جریان هارمونیکی معادل کل برای چند بار غیر خطی به دست می آید که با استفاده از آن می توان ضریب نامی برای ترانسفورماتور انتخابی را تخمین زد.
در این پروژه، می خواهیم شرایط غیرعادی عملکرد ترانسفورماتور را شرح داده و به صورت تحلیلی مورد بررسی قرار دهیم.. نحوه مدل سازی جامع ترانسفورماتور به وسیله نرم افزار اجزاء محدود Opera-2D به تفضیل معرفی و چگونگی مدل سازی شرایط بار غیرسینوسی، نامتعادلی بار و نامتعادلی ولتاژ تغذیه با توجه به دیاگرام تک خطی ترانسفورماتور و امکانات موجود در این نرم افزار شرح داده خواهد شد.
بررسی عملکرد ترانسفورماتور توزیع در شرایط بار غیرسینوسی منجر به ارائه روشی جهت اصلاح مقادیر نامی ترانسفورماتورهای تغذیه کننده بارهای غیرخطی میشود. این روش بر اساس محاسبه تلفات فوکوی سیم پیچ به وسیله تحلیل گر Opera-2d/TR صورت خواهد گرفت. مقایسه نتایج به دست آمده از روش FEM با روش بیان شده در استاندارد IEEE C57-110 تاییدی بر دقت بالای محاسبات انجام شده خواهد بود.
تحلیل فرکانسی سیگنال های ولتاژ و جریان ترانسفورماتور با استفاده از تبدیل فوریه(FFT) به درک هرچه بهتر عملکرد ترانسفورماتور در شرایط مورد مطالعه خواهد انجامید و تبیین کننده چگونگی تاثیر این شرایط بر اصلاح مقادیر نامی تجدید شده ترانسفورماتور میگردد.
فصل اول
1-1 مقدمه:
امروزه، انرژی الکتریکی در مقیاسی وسیع به صورت سیستم های سه فازه به ولتاژهای 2/13 و 21 کیلو ولت و قدرت های 150، 250 و 600 مگا ولت آمپر تولید می شود. این انرژی الکتریکی عموما در ولتاژهای بیش از 110، 132، 275، 400، 570 و 750 کیلو ولت انتقال می یابد. بدین منظور ترانسفورماتورهای سه فاز افزاینده بکار می روند و در مراکز مصرف و پستها، انرژی الکتریکی انتقال یافته به ولتاژهایی در حدود 6600، 4600 و 2300 کاهش یافته و توزیع می شوند. آنگاه ولتاژ مصارف شهری را تا حدود 440، 380، 220 و 110 ولت کاهش می دهند.
1-2: ترانسفورماتور و انواع آن
ترانسفورماتورها تجهیزاتی هستند که انرژی الکتریکی را از یک مدار به مداری دیگر و از طریق تزویج مغناطیسی سیم پیچی ها انتقال می دهند. در تمامی موارد به جز اتوترانسفورماتورها، هیچگونه اتصال الکتریکی مستقیمی بین مدارهای مزبور وجود ندارد. هنکام عبور جریان متناوب از یک هادی یک میدان مغناطیسی در اطراف آن هادی پدید می آید. حال اگر هادی دیگری در میدان مغناطیسی تولید شده توسط هادی اول قرار گیرد به گونه ای که خطوط میدان هادی را قطع کند، آنگاه یک ولتاژ در هادی ثانویه القاء می شود. استفاده از میدان مغناطیسی یک سیم پیچ برای القاء ولتاژ در سیم پیچ ثانویه قاعده ای است که کارکرد ترانسفورماتور بر آن اساس استوار است.
ترانسفورماتورها بر اساس ساختمان و نوع عملکرد، انواع متفاوت زیر را دارند:
- ترانسفورماتورهای قدرت
- ترانسفورماتورهای توزیع
- ترانسفورماتورهای شیفت دهنده فاز
- ترانسفورماتورهای یکسو کننده
- ترانسفورماتورهای خشک
- ترانسفورماتورهای روغنی
- ترانسفورماتورهای اندازه گیری
- تنظیم کننده های ولتاژ پله ای
- ترانسفورماتورهای ولتاژ ثابت
ترانسفورماتورهای قدرت بین ژنراتور و سیستم های انتقال مورد استفاده قرار می گیرند و معمولا با توان 500 kVA و بیشتر درجه بندی می شوند. سیستم های قدرت شامل نیروگاه های تولید و توزیع انرژی، و اتصالات درون سیستم یا اتصالاتی با سیستم های مجاورهستند. پیچیدگی این سیستم منجر به گستردگی تنوع ولتاژهای توزیع و انتقال می شود.
ترانسفورماتورهای قدرت عموماً به صورت افزاینده در نیروگاه، یا به صورت کاهنده برای تغذیه سیستم های توزیع به کار می روند. این ترانسفورماتورها به صورت تک فاز و سه فاز هستند.
ساختمان ترانسفورماتورها به کاربرد آنها وابسته است. ترانسفورماتورهایی که در مکانهای سربسته به کار می روند، عمدتا از نوع خشک هستند. در مکان های سرباز، معمولاًاز ترانسفورماتورهای نوع روغنی استفاده می شود.
هر ترانسفورماتوری که ولتاژ اولیه را کاهش داده و آنرا به ولتاژ توزیع یا ولتاژ مورد استفاده مصرف کننده تبدیل کند، ترانسفورماتور توزیع نامیده می شود. اگرچه بسیاری از استانداردهای صنعتی اصطلاح ترانسفورماتور توزیع را به ترانسفورماتورهایی با درجه بندی 5-500 kVA نسبت می دهند، ولی ترانسفورماتورهای توزیع می توانند درجه بندی های کم تر و بیشتر( 5000 kVA و بیشتر) نیز داشته باشند. بنابراین استفاده از درجه بندی به عنوان مقیاسی جهت تعیین نوع ترانسفورماتور چندان قابل قبول نیست.
با اضافه شدن شبکه های ولتاژ قوی به سیستم های محلی، سیستم های با اتصال موازی و یا خطوط انتقال با سطوح ولتاژ متفاوت به صورت استاندارد در آمدند.امروزه برای افزایش قابلیت اطمینان منابع تغذیه الکتریکی و امکان انتقال توان الکتریکی در مسافت های زیاد، شیکه های قدرت با ولتاژ بسیار قوی به سیستم قدرت متصل گردیده اند. پایدار سازی این شبکه ها نیازمند کنترل پخش بار است و بدین منظور از ترانسفورماتورهای شیفت دهنده فاز استفاده می شود.
مدارات الکترونیک قدرت برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم به کار می روند. این مدارات، یکسو کننده نامیده می شوند. ادوات الکترونیک قدرتی که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کنند، اینورتر نام دارند. هرگاه یکی از سیم پیچی های ترانسفورماتور به یکی از این مدارات متصل شود، آن را ترانسفورماتور مبدل یا یکسوکننده گویند. در استاندارد IEC این ترانسفورماتورها تحت عنوان ترانسفورماتورهای مبدل و در استاندارد IEEE تحت عنوان ترانسفورماتورهای یکسوکننده ذکر شده اند.
درترانسفورماتور نوع خشک عایق در برگیرنده سیم پیچی ها گاز یا یک ترکیب شیمیایی جامد است. این ترانسفورماتورها در مقایسه با ترانسفورماتورهای روغنی، سبک تر و غیر قابل اشتعال هستند.
ترانسفورماتورهای اندازه گیری برای جداسازی مدار اصلی از تجهیزات اندازه گیری و کنترل مورد استفاده قرار می گیرند. این جدا سازی با تزویج مغناطیسی دو مدار حاصل می شود. علاوه بر جداسازی، مقادیر ولتاژ و جریان به سطوح ایمن تر کاهش داده می شوند. ترانسفورماتورهای اندازه گیری به دو دسته ترانسفورماتورهای ولتاژ و ترانسفورماتورهای جریان تقسیم می شوند.
سیستم های توزیع باید به گونه ای طراحی شوند که مقادیر ولتاژ همیشه در محدوده مجاز استاندارد قرار گیرند. این امر از طریق استفاده از تجهیزات کنترل ولتاژ و طراحی موثر سیستم امکان پذیر است . ترانسفورماتورهای قدرت تنظیم کننده، تنظیم کننده های ولتاژ پله ای سه فاز و تنظیم کننده های ولتاژ پله ای تک فاز از جمله تجهیزات ترانسفورماتوری هستند که برای بهبود پروفایل ولتاژ سیستم قدرت به کار می روند.
ترانسفورماتورهای ولتاژ ثابت سال های زیادی به عنوان وسیله ایزولاسیون سر و صدا به کار رفته اند. در سال های اخیر، این ترانسفورماتورها به عنوان وسیله ای جهت حفاظت از فرورفتگی ولتاژ در تجهیزات صنعتی و تجاری کاربرد پیدا کرده اند.
1-3 هارمونیک های سیستم قدرت
در سالیان اخیر کیفیت توان به دلیل افزایش پیچیدگی سیستم های قدرت و توسعه روزافزون تجهیزات الکتریکی ، اهمیت زیادی یافته است. یکی از مهم ترین مسایل کیفیت توان، هارمونیک در سیستم های قدرت است.
به طور کلی، اغتشاشات موجهای ولتاژ و جریان بر حسب فرکانس های هارمونیکی که ضرائب صحیحی از فرکانس اصلی هستند، بیان می شوند. برای نخستین بار در سال 1985 هارمونیک های سیستم قدرت ( توسط آریلاکا ) منتشر شد[1] که ضمن جمع آوری تجربیات دهه های قبل، به توصیف دلایل حضور ولتاژها و جریان های هارمونیکی و همچنین عوامل ایجاد، استانداردها، اندازه گیری، شبیه سازی و حذف آنها پرداخت.
از آن پس، افزایش غیر منتظره تعداد و مقادیر نامی عناصر حالت جامد[1] برای کنترل سیستم ها و تجهیزات قدرت سبب بروز مشکلات هارمونیکی در داخل و خارج سیستم قدرت گردید. حذف هارمونیک ها همواره از روش های پر هزینه و غیر متداول است و معمولا طبق نظریه " پیشگیری بهتر از درمان " ، تفکر و سرمایه گذاری بیشتری در مراحل طراحی انجام می پذیرد. لکن، روش های پیشگیری نیز پر هزینه هستند و بهینه سازی آنها که از مراحل اساسی طراحی بشمار می رود، به شدت متکی به تخمین های تئوری است.
1-4 مهم ترین منابع هارمونیکی
منابع هارمونیکی را می توان به سه گروه زیر تقسیم کرد:
- تعداد زیادی تجهیزات غیر خطی توزیع شده در سیستم با مقادیر نامی محدود
- بار های غیرخطی بزرگ با تغییرات پیوسته و تصادفی
- مبدل های استاتیکی بزرگ و قطعات الکترونیک قدرت در حدود مقادیر نامی سیستم.
گروه اول شامل پلهای دیودی تک فاز و منابع تغذیه بسیاری از تجهیزات فشار ضعیف ( مانند رایانه های شخصی، تلویزیونها و غیره ) می باشند. چراغهای تخلیه گازی[2] نیز در این گروه قرار دارند. اگرچه مقادیر نامی هر یک به تنهایی قابل اغماض است ولی با توجه به تعداد زیاد و فقدان دوگانگی فاز، اثرات تجمعی آنها می توانند قابل ملاحظه باشند.
گروه دوم شامل کوره های القائی[3] با توانهای نامی چند ده مگاوات است که معمولا به صورت مستقیم و بدون فیلتر گذاری مناسب به خطوط انتقال فشار قوی متصل می شوند. این کوره ها دارای امپدانس های کاملا نامتقارن با تغییرات تصادفی هستند.
گروه سوم شامل مبدل های بزرگ الکترونیکی و قطعات الکترونیک قدرت است که اثرات قابل توجهی بر امواج سوئیچینگ سیستم های کنترل می گذارند.
1-5 هارمونیک ها و اثرات آنها بر ترانسفورماتورها
افزایش تعداد بارهای غیر خطی در شبکه های قدرت، نظیر انواع مبدل های الکترونیکی، سیکلو کانورترها، محرکه های موتورهای الکتریکی، کوره های قوس الکتریکی، منابع تغذیه بدون وقفه، منابع تغذیه سوئیچینگ، رایانه ها، لامپ های گازی کم مصرف و غیره که توسط مشترکین صنعتی، تجاری و خانگی مورد استفاده قرار می گیرند، میزان هارمونیک های ولتاژ و جریان شبکه را به شدت افزایش داده و کیفیت توان را کاهش می دهند. عدم توجه به وجود هارمونیک ها باعث افزایش تلفات شبکه و ادوات و وسایل الکتریکی، اختلال در گشتاور موتورهای الکتریکی، اغتشاش در سیستم های الکترونیکی و مخابراتی و عملکرد نامناسب ترانسفورماتورها می شود.
1-6 مروری بر مقالات منتشرشده
تاثیر جریان های بار غیرسینوسی بر روی افزایش درجه حرارت ترانسفورماتورها برای اولین بار در مارس سال 1980 و در جلسه کمیته ترانسفورماتور انجمن مهندسین برق IEEE مورد بحث و بررسی قرار گرفت. در آن جلسه پیشنهاد شد که روشی جهت تخمین ظرفیت بارگیری ترانسفورماتور بر اساس میزان اعوجاج تدوین شود. در ماه مه سال 1980 یک کمیته مطالعاتی تشکیل شد و اولین نشست خود
را در اکتبر همان سال برگزار نمود. پس از اولین نشست، این کمیته مطالعاتی به یک گروه کاری IEEE متشکل از زیرکمیته هایی با مشخصات اجرایی ارتقاء یافت. بیست و دو نماینده از کارخانجات سازنده و مصرف کنندگان، اعضای این گروه کاری را تشکیل می دادند.
در نشست سالانه IAS به سال 1981، مقاله ای توسط Alexander D. Kline از شرکت ترانسفورماتور Southern ارائه و در بین اعضا کروه کاری توزیع شد [2]. این مقاله در ابتدا به ارائه روش مورد استفاده در سند C57. 110 پرداخت که در آن تلفات فوکو متناسب با مجذور جریان و مجذور مرتبه های هارمونیکی در نظر گرفته شده بود. پس از چندین پیش نویس، اولین پیش نویس برای رای گیری از C57.110/D1 " اقدامات پیشنهادی برای تعیین ظرفیت ترانسفورماتور تحت شرایط بار غیر سینوسی" در 29 اکتبر 1982 آماده شد. این سند پس از تکمیل در 1986 به عنوان استاندارد IEEE (C57.110) منتشر شد[3]. هدف این استاندارد، ارائه روش هایی برای تعیین ظرفیت ترانسفورماتور تحت جریان های بار غیر سینوسی بود. روش به کار گرفته شده، اندازه جریان تجدید شده را برای افزایش مجاز مقادیر هارمونیکی مشخص می کرد. نشانه ها و علائمی که در سند 1986 مورد استفاده قرار گرفت، برای کسانی که آشنایی چندانی با طراحی ترانسفورماتور و اصطلاحات فنی آن نداشتند بسیار مبهم و پیچیده بودند. یک گروه کاری از کمیته ترانسفورماتور IEEE برای اصلاح IEEE C57.110 تشکیل شد و سند دیگری را به منظور بحث و بررسی بیشتر تهیه کرد که به رای گذاشته نشد[4]. انتشار استاندارد IEEE C57.110 راهگشای تحقیقات و پژوهش های بسیاری برای بررسی ترانسفورماتورها تحت شرایط هارمونیکی گردید و مقالات متعددی در این زمینه در سال های بعد منتشر شدند.
در سال 1990، در مقاله ای از Kennedy و Ivey، ملاحظات طراحی و کاربردی برای ترانسفورماتورهای حامل جریان های هارمونیکی بر اساس IEEE C57.110 مورد بررسی قرار گرفت [5]. مقاله دیگری در سال 1994 به ارائه روشی تخمینی برای بررسی اثرات هارمونیک های سیستم قدرت بر روی ترانسفورماتورهای توزیع پرداخت[6]. در این مقاله سه روش برای تخمین محتوای هارمونیکی بار ارائه شده است: 1) ضریب قله[4] 2) اعوجاج هارمونیکی کل 3) ضریب
روش ضریب به دلیل در نظر گرفتن تاثیر فرکانس جریان های هارمونیکی بر تلفات فوکوی سیم پیچی های ترانسفورماتور، نسبت به دو روش دیگر ارجح تر است. استفاده از ضریب برای تعیین ظرفیت ترانسفورماتورها در تاسیسات موجود و همچنین انتخاب ترانسفورماتور در تاسیسات جدید غالبا با مشکلاتی همراه است. برای محاسبه ضریب در سیستم های توزیع موجود، ابتدا باید مطالعه ای برای تعیین مشخصات هارمونیکی سیستم صورت گیرد. از طرفی مطالعه دقیق هارمونیکی سیستم به دلیل متغیر بودن بار شبکه کار دشواری است. به عنوان مثال مقدار پیک بار مصرفی در طول ساعات شبانه روز و برای فصول مختلف متفاوت است. تجمع بارهای صنعتی یا خانگی و نوع بار مورد استفاده از دیگر عوامل تعیین کننده سیکل محتوای هارمونیکی بار می باشد. امروزه برای مطالعات هارمونیکی سیستم، دستگاههای مختلف تحلیل گر هارمونیک ساخته شده اند که یکی از این دستگاه ها، دستگاه چند منظوره 7330 ION ساخت شرکت Power Measurement Ltd. است که اعوجاج های هارمونیکی ورودی های جریان و ولتاژ را تا هارمونیک 15 اندازه گیری کرده و ضریب جریان های ورودی را در فواصل زمانی مورد نظر ثبت می کند. هنگامی که مطالعه هارمونیکی سیستم کامل گردید،
طراحی ترانسفورماتور بر اساس بدترین وضعیت هارمونیکی ثبت شده انجام می گیرد.
مطالعه یک سیستم جدید به منظور انتخاب ترانسفورماتور با ظرفیت مناسب که هنوز مورد بهره برداری قرار نگرفته است، کار بسیار پیچیده تری است. دلیل این امر مشخص نبودن نوع مصرف از قبیل تجاری، خانگی، صنعتی یا اداری و نوع تجهیزات مرتبط با آن است. پس از مشخص شدن نوع تجهیزات، قدم بعدی دستیابی به مشخصه هارمونیکی آنهاست که لازمه محاسبه ضریب می باشد. از آنجا که ترانسفورماتورهای توزیع معمولا انواع مختلف بار را تغذیه می کنند، و شکل موج جریان به علت وجود بارهای خطی و غیر خطی مختلف، مشخصه هارمونیکی متفاوتی از مشخصه هارمونیکی هر کدام از بارها دارد، روش ضریب ساده منجر به حصول نتایج چندان دقیقی نخواهد شد. لذا برای طراحی سیستم هایی با انواع مختلف تجهیزات که بار غیرسینوسی متفاوت از هم دارند، روش های خاصی مورد نیاز است.برای انتخاب ترانسفورماتور در چنین سیستم هایی روشی به نام روش جریان هارمونیک معادل پیشنهاد شده است. در این روش برای هر بار غیر خطی با ضریب معین، یک جریان هارمونیکی معادل نسبت داده می شود. سپس مقادیر به دست آمده برای هر بار غیر خطی با در نظر گرفتن توان الکتریکی آن به صورت وزن دار با هم جمع شده و جریان هارمونیکی معادل کل برای چند بار غیر خطی به دست می آید که با استفاده از آن می توان ضریب نامی برای ترانسفورماتور انتخابی را تخمین زد.
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
شرایط غیرعادی عملکرد ترانسفورماتور در حالات بار غیرسینوسی، نامتعادلی بار و نامتعادلی ولتاژ تغذیه بهمراه تحلیل و مدل سازی
