بخشی از مقاله

چکیده

پدیده جریان هجومی ، حالت گذراي بزرگی است که به هنگام برقدار شدن ترانسفورماتور روي می دهد .اندازه جریان هجومی ممکن است تا 10 برابر جریان نامی ترانسفورماتور هم باشد که ممکن است به عملکرد نامناسب سیستم هاي حفاظتی منجر گردد.بنابراین لازم است روشی پایدار، سریع و مطمئن جهت تشخیص جریان هجومی از خطاي داخلی مورد استفاده قرارگیرد. در این مقاله از اندازه مولفه هاي متقارن جریان براي تشخیص جریان هجومی استفاده می شود. شبیه سازي یک سیستم با نرم افزارMATLAB نشان می دهد که با استفاده از این روش حتی در صورت اشباعCTها و اضافه شار هم می توان جریان هجومی را در اسرع وقت تشخیص داد.
- 1 مقدمه

    شنت یا خازن توزیع شده در یک خط انتقال بلندکه ممکن است هرگاه در یک ترانسفورماتور پلاریته وشار پسماند به ترتیب    ترانسفورماتور به آن وصل باشد، مولفه هارمونیک دوم ممکن است
موافق با پلاریته و دامنه ولتاژ لحظه اي ایده آل شار حالت مانا    هنگام خطا نیزتولید شود. در نتیجه، روش هاي مبتنی بر اندازه نباشند،  جریان  هجومی  رخ  می  دهد.  در  اکثر  حالاتی  که    گیري هارمونیک دوم براي رله حفاظت دیفرانسیلی به اندازه کافی ترانسفورماتور انرژي دار می گردد، جریان هجومی گذرا بیشتر    موثر  نیستند.[2,3,4]  براي  افزایش  قابلیت  اطمینان  حفاظت ازجریان نامی شده و ممکن است به مقدار جریان اتصال کوتاه نامی    دیفرانسیل،بعضی از روش ها علاوه بر سیگنال جریان، از سیگنال ترانسفورماتور هاي قدرت برسد. بنابراین،تمایز بین جریان هجومی    ولتاژ نیز استفاده کرده اند.

در دیگر موارد از روش هایی همچون و جریان اتصال کوتاه، تریپ هاي کاذب رله هاي ترانسفورماتور    تبدیل مودال شکل موج ولتاژ و جریان، روش توان تفاضلی، اندازه قدرت را کاهش خواهد داد.[1] جریان هجومی می تواند عملکرد    گیري مدت زمان بین پیک هاي متوالی جریان تفاضلی، استفاده از نابجاي حفاظت دیفرانسیل فازي را درپی داشته باشد.بنابراین لازم    تبدیل موجک و شبکه عصبی استفاده شده است .[1-8] در است روشی پایدار، سریع و مطمئن جهت تشخیص جریان هجومی    مرجع[4] براي تشخیص جریان، معیاري تعریف شده که از اندازه و
از خطاي داخلی مورد استفاده قرارگیرد.

از آنجایی که جریان    فاز مولفه هاي جریان استفاده می کندکه براي خطاي سه فاز هجومی مغناطیس کننده مولفه هارمونیک دوم بزرگتري دارد،    متقارن، مقدار خروجی به عدد یک می رسد که با مقدار تعریف سیسستم هاي حفاظتی متداول ترانسفورماتور براي محافظت    شده براي خطا - مقادیر کمتر از - 0.15 تفاوت دارد و جریان خطاي سه فاز را به عنوان جریان هجومی تشخیص می دهد. همچنین این الگوریتم علاوه بر اندازه مولفه هاي جریان، از مقادیر فاز مولفه ها هم استفاده می کند که باعث تاخیر در شناسایی خطا می شود. در این مقاله فقط از اندازه مولفه هاي توالی مثبت و منفی جریان استفاده کرده ایم که باعث تسریع در شناسایی جریان بوده و به ازاي خطاي سه فاز متقارن نیز به درستی عمل می کند .همچنین در این روش گستره معیار تشخیص بزرگتر می شود و کار تمییز بین جریان ها را راحت تر می سازد.
-2 معرفی مولفه ھای متقارن

استفاده از مولفه هاي متقارن در آنالیز شبکه هاي قدرت بسیار مورد استفاده واقع شده است. در روش مولفه هاي متقارن، یک سیستم سه فاز نامتقارن به سه سیستم برداري سه فاز متقارن شامل توالی صفر، توالی مثبت و منفی قابل تجزیه است. این موضوع در مراجع [4,9] به طور کامل شرح داده شده است. در شرایط خطا مولفه توالی منفی جریان از مولفه توالی مثبت آن، نسبت به حالت نرمال بیشتر است. با استفاده از این نکته، معیار زیر براي تشخیص جریان در نظر گرفته می شود : در فرمول - 1 - مقدار I1 اندازه جریان توالی مثبت ،مقدار I 2 اندازه جریان توالی منفی و C مقدار معیار تعریف شده است. این معیار براي تمام حالات خطا - داخلی و خارجی - ، اضافه شار و اشباع به خوبی جواب می دهد.
-3 سیستم مورد مطالعه و شبیه سازی

سیستم مورد مطالعه در شکل - 1 - قابل مشاهده است که شامل یک ترانسفورماتور دو سیم پیچه با ظرفیت250 مگاولت آمپر و ولتاژ230/500 کیلوولت است.

– 1- 3 حالت نرمال شبکه
در این حالت، رله دیفرانسیلی هیچ جریان تفاضلی دریافت نکرده و مقادیر جریان توالی مثبت و منفی تغییر زیادي ندارد و مقدار آستانه به یک میل می کند. شکل - 2 - نمودار شبیه سازي این حالت را نشان میدهد.
-2-3 حالت خطای داخلی

در این حالت خطا را بینCT و ترانسفورماتور قرار می دهیم.شکل - 3 - نمودار مربوط به این حالت را نشان می دهد که در آن خطاي فاز به فاز - b-c - رخ داده است. مقدار معیار براي این حالت مقادیر کمتر از 0.5 است و رله دیفرانسیل،خطا تشخیص داده و عمل می کند. البته یک عملکرد اشتباه محسوب خواهد شد; زیرا اضافه شار اصولا یک پدیده سیستمی است و از طرف شبکه به ترانسفورماتور تحمیل میشود. اگر چه می بایست حتما ترانسفورماتور را از صدمه هاي ناشی از این پدیده محافظت نمود، اما این خطا به هیچ وجه در زون عملکرد رله دیفرانسیل قرار نمی گیرد. در شکل - - 5 می بینیم که مقدار معیار در این حالت به حدود عدد یک می رسد و رله دیفرانسیلی ترانس بلاك می شود.
-3-3 -حالت اشباع ترانس جریان

اگر خطایی شدید در خارج ترانس و نزدیک آن رخ دهد، آن گاه با اشباع ترانس جریان،جریان هاي تفاضلی دیگر صفر نمی باشند.این جریان ها،از رله جریانی عبور کرده و باعث ارسال فرمان تریپ خواهد شد.شکل - 4 - نمودار جریان را در طی اشباعCT نشان می دهد.مقدار معیار براي این حالت بیشتر از 0.6 بوده و با حالت قبل متمایز است.
-4-3 حالت اضافه شار

در اضافه شارهاي شدید، جریان مغناطیس کننده می تواند آن قدر افزایش پیدا کند که سبب تریپ رله دیفرانسیل گرددکه
-5-3 حالت جریان ھجومی

جریان ھجومی، حالت گذراي بزرگی است که به ھنگام برقدار شدن ترانسفورماتور روي می دھد .اندازه جریان ھجومی ممکن است تا چندین برابر جریان نامی ترانسفورماتورھم باشد. شکل - 6 - نمودار جریان ھجومی شبکه را نشان می دھد.در این حالت مقدار جریان به سمت یک میل می کند.
-6-3 حالت جریان ھجومی ھم زمان با خطای داخلی

اگر در لحظه کلیدزنی هم زمان با جریان هجومی،خطاي داخلی تکفاز هم رخ دهد،رله دیفرانسیلی باید عمل کرده و ترانس را از مدار خارج کند.همان طور که در شکل - 7 - نمایان است، براي این حالت نیز مقدار معیار به دست آمده کمتر از 0.6 است و خطا به درستی تشخیص داده می شود.

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید