در سالهای اخیر، مسایل جدی کیفیت توان در ارتباط با افت ولتاژهای ایجاد شده توسط تجهیزات و مشتریان، مطرح شده است، که بدلیل شدت استفاده از تجهیزات الکترونیکی حساس در فرآیند اتوماسیون است
دسته بندی برق
بازدید ها 31
فرمت فایل doc
حجم فایل 4266 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 143
مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

فروشنده فایل

کد کاربری 1024
کاربر

مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

چکیده

در سالهای اخیر، مسایل جدی کیفیت توان در ارتباط با افت ولتاژهای ایجاد شده توسط تجهیزات و مشتریان، مطرح شده است، که بدلیل شدت استفاده از تجهیزات الکترونیکی حساس در فرآیند اتوماسیون است. وقتی که دامنه و مدت افت ولتاژ، از آستانه حساسیت تجهیزات مشتریان فراتر رود ، ممکن است این تجهیزات درست کار نکند، و موجب توقف تولید و هزینه­ی قابل توجه مربوطه گردد. بنابراین فهم ویژگیهای افت ولتاژها در پایانه های تجهیزات لازم است. افت ولتاژها عمدتاً بوسیله خطاهای متقارن یا نامتقارن در سیستمهای انتقال یا توزیع ایجاد می­شود. خطاها در سیستمهای توزیع معمولاً تنها باعث افت ولتاژهایی در باسهای مشتریان محلی می­شود. تعداد و ویژگیهای افت ولتاژها که بعنوان عملکرد افت ولتاژها در باسهای مشتریان شناخته می­شود، ممکن است با یکدیگر و با توجه به مکان اصلی خطاها فرق کند. تفاوت در عملکرد افت ولتاژها یعنی، دامنه و بویژه نسبت زاویه فاز، نتیجه انتشار افت ولتاژها از مکانهای اصلی خطا به باسهای دیگر است. انتشار افت ولتاژها از طریق اتصالات متنوع ترانسفورماتورها، منجر به عملکرد متفاوت افت ولتاژها در طرف ثانویه ترانسفورماتورها می­شود. معمولاً، انتشار افت ولتاژ بصورت جریان یافتن افت ولتاژها از سطح ولتاژ بالاتر به سطح ولتاژ پایین­تر تعریف می­شود. بواسطه امپدانس ترانسفورماتور کاهنده، انتشار در جهت مع ... ، چشمگیر نخواهد بود. عملکرد افت ولتاژها در باسهای مشتریان را با مونیتورینگ یا اطلاعات آماری می­توان ارزی ... کرد. هر چند ممکن است این عملکرد در پایانه­های تجهیزات، بواسطه اتصالات سیم­پیچهای ترانسفورماتور مورد استفاده در ورودی کارخانه، دوباره تغییر کند. بنابراین، لازم است بصورت ویژه انتشار افت ولتاژ از باسها به تاسیسات کارخانه از طریق اتصالات متفاوت ترانسفورماتور سرویس دهنده، مورد مطالعه قرار گیرد. این پایان نامه با طبقه بندی انواع گروههای برداری ترانسفورماتور و اتصالات آن و همچنین دسته بندی خطاهای متقارن و نامتقارن به هفت گروه، نحوه انتشار این گروهها را از طریق ترانسفورماتورها با مدلسازی و شبیه­سازی انواع اتصالات سیم پیچها بررسی می­کند و در نهایت نتایج را ارایه می­نماید و این بررسی در شبکه تست چهارده باس ieee برای چند مورد تایید می­شود.

کلید واژه­ها: افت ولتاژ، مدلسازی ترانسفورماتور، اتصالات ترانسفورماتور، اشباع، شبیه سازی.

key words: voltage sag, transformer modeling, transformer connection, ... uration, simulation.

فهرست مطالب

1-1 مقدمه. 2

1-2 مدلهای ترانسفورماتور. 3

1-2-1 معرفی مدل ماتریسی matrix representation (bctran model) 4

1-2-2 مدل ترانسفورماتور قابل اشباع ... urable transformer component (stc model) 6

1-2-3 مدلهای بر مبنای توپولوژی topology-based models. 7

2- مدلسازی ترانسفورماتور. 13

2-1 مقدمه. 13

2-2 ترانسفورماتور ایده آل.. 14

2-3 معادلات شار نشتی.. 16

2-4 معادلات ولتاژ. 18

2-5 ارائه مدار معادل.. 20

2-6 مدلسازی ترانسفورماتور دو سیم پیچه. 22

2-7 شرایط پایانه ها (ترمینالها). 25

2-8 وارد ... اشباع هسته به شبیه سازی.. 28

2-8-1 روشهای وارد ... اثرات اشباع هسته. 29

2-8-2 شبیه سازی رابطه بین و ........... 33

2-9 منحنی اشباع با مقادیر لحظهای.. 36

2-9-1 است ... اج منحنی مغناطیس کنندگی مدار باز با مقادیر لحظهای.. 36

2-9-2 بدست آوردن ضرایب معادله انتگرالی.. 39

2-10 خطای استفاده از منحنی مدار باز با مقادیر rms. 41

2-11 شبیه سازی ترانسفورماتور پنج ستونی در حوزه زمان.. 43

2-11-1 حل عددی معادلات دیفرانسیل.. 47

2-12 روشهای آزموده شده برای حل همزمان معادلات دیفرانسیل.. 53

3- انواع خطاهای نامتقارن و اثر اتصالات ترانسفورماتور روی آن.. 57

3-1 مقدمه. 57

3-2 دامنه افت ولتاژ. 57

3-3 مدت افت ولتاژ. 57

3-4 اتصالات سیم پیچی ترانس.... 58

3-5 انتقال افت ولتاژها از طریق ترانسفورماتور. 59

§3-5-1 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور. 59

§3-5-2 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور. 59

§3-5-3 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم. 60

§3-5-4 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم. 60

§3-5-5 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم. 60

§3-5-6 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم. 60

§3-5-7 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور. 61

§3-5-8 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور. 61

§3-5-9 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم. 61

§3-5-10 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم. 61

§3-5-11 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم. 62

§3-5-12 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم. 62

§3-5-13 خطاهای دو فاز به زمین.. 62

3-6 جمعبندی انواع خطاها 64

3-7 خطای type a ، ترانسفورماتور dd.. 65

3-8 خطای type b ، ترانسفورماتور dd.. 67

3-9 خطای type c ، ترانسفورماتور dd.. 69

3-10 خطاهای type d و type f و type g ، ترانسفورماتور dd.. 72

3-11 خطای type e ، ترانسفورماتور dd.. 72

3-12 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور yy.. 73

3-13 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور ygyg.. 73

3-14 خطای type a ، ترانسفورماتور dy.. 73

3-15 خطای type b ، ترانسفورماتور dy.. 74

3-16 خطای type c ، ترانسفورماتور dy.. 76

3-17 خطای type d ، ترانسفورماتور dy.. 77

3 ... خطای type e ، ترانسفورماتور dy.. 78

3-19 خطای type f ، ترانسفورماتور dy.. 79

3-20 خطای type g ، ترانسفورماتور dy.. 80

3-21 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای type a شبیه سازی با pscad.. 81

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 83

3-22 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای type b شبیه سازی با pscad.. 85

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 87

3-23 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای type c شبیه سازی با pscad.. 89

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 91

3-24 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای type d شبیه سازی با pscad.. 93

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 95

3-25 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای type e شبیه سازی با pscad.. 97

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 99

3-26 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای type f شبیه سازی با pscad.. 101

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 103

3-27 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای type g شبیه سازی با pscad.. 105

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 107

3-28 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس ieee برای خطای type d در باس 5. 109

3-29 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس ieee برای خطای type g در باس 5. 112

3-30 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس ieee برای خطای type a در باس 5. 115

4- نتیجه گیری و پیشنهادات... 121

مراجع. 123

فهرست شکلها

شکل (1-1) مدل ماتریسی ترانسفورماتور با اضافه ... اثر هسته

صفحه 5

شکل (1-2) ) مدار ستاره­ی مدل ترانسفورماتور قابل اشباع

صفحه 6

شکل (1-3) ترانسفورماتور زرهی تک فاز

صفحه 9

شکل (1-4) مدار الکتریکی معادل شکل (1-3)

صفحه 9

شکل (2-1) ترانسفورماتور

صفحه 14

شکل (2-2) ترانسفورماتور ایده ال

صفحه 14

شکل (2-3) ترانسفورماتور ایده ال بل بار

صفحه 15

شکل (2-4) ترانسفورماتور با مولفه های شار پیوندی و نشتی

صفحه 16

شکل (2-5) مدرا معادل ترانسفورماتور

صفحه 20

شکل (2-6) دیاگرام شبیه سازی یک ترانسفورماتور دو سیم پیچه

صفحه 24

شکل (2-7) ترکیب rl موازی

صفحه 26

شکل (2-8) ترکیب rc موازی

صفحه 27

شکل (2-9) منحنی مغناطیس کنندگی مدار باز ترانسفورماتور

صفحه 30

شکل (2-10) رابطه بین و

صفحه 30

شکل (2-11) دیاگرام شبیه سازی یک ترانسفورماتور دو سیم پیچه با اثر اشباع

صفحه 32

شکل (2-12) رابطه بین و

صفحه 32

شکل (2-13) رابطه بین و

صفحه 32

شکل (2-14) منحنی مدار باز با مقادیر rms

صفحه 36

شکل (2-15) شار پیوندی متناظر شکل (2-14) سینوسی

صفحه 36

شکل (2-16) جریان لحظه ای متناظر با تحریک ولتاژ سینوسی

صفحه 36

شکل (2-17) منحنی مدار باز با مقادیر لحظه­ای

صفحه 40

شکل (2 ... ) منحنی مدار باز با مقادیر rms

صفحه 40

شکل (2-19) میزان خطای استفاده از منحنی rms

صفحه 41

شکل (2-20) میزان خطای استفاده از منحنی لحظه­ای

صفحه 41

شکل (2-21) مدار معادل مغناطیسی ترانسفورماتور سه فاز سه ستونه

صفحه 42

شکل (2-22) مدار معادل الکتریکی ترانسفورماتور سه فاز سه ستونه

صفحه 43

شکل (2-23) مدار معادل مغناطیسی ترانسفورماتور سه فاز پنج ستونه

صفحه 44

شکل (2-24) ترانسفورماتور پنج ستونه

صفحه 45

شکل (2-25) انتگرالگیری در یک استپ زمانی به روش اولر

صفحه 47

شکل (2-26) انتگرالگیری در یک استپ زمانی به روش t ... zoidal

صفحه 49

شکل (3-1) دیاگرام فا ... خطاها

صفحه 62

شکل (3-2) شکل موج ولتاژ vab

صفحه 63

شکل (3-3) شکل موج ولتاژ vbc

صفحه 63

شکل (3-4) شکل موج ولتاژ vca

صفحه 63

شکل (3-5) شکل موج ولتاژ vab

صفحه 63

شکل (3-6) شکل موج جریان ia

صفحه 64

شکل (3-7) شکل موج جریان ib

صفحه 64

شکل (3-8) شکل موج جریان ia

صفحه 64

شکل (3-9) شکل موج جریان ia

صفحه 64

شکل (3-10) شکل موجهای ولتاژ va , vb , vc

صفحه 65

شکل (3-11) شکل موجهای ولتاژ va , vb , vc

صفحه 68

شکل (3-12) شکل موجهای جریان ia , ib , ic

صفحه 68

شکل (3-13) شکل موجهای ولتاژ va , vb , vc

صفحه 69

شکل (3-14) شکل موجهای ولتاژ va , vb , vc

صفحه 69

شکل (3-15) شکل موجهای جریان , ib ia

صفحه 69

شکل (3-16) شکل موج جریان ia

صفحه 70

شکل (3-16) شکل موج جریان ib

صفحه 70

شکل (3-17) شکل موج جریان ic

صفحه 70

شکل (3 ... ) شکل موجهای ولتاژ va , vb , vc

صفحه 71

شکل (3-19) شکل موجهای جریان ia , ib , ic

صفحه 71

شکل (3-20) شکل موجهای ولتاژ va , vb , vc

صفحه 73

شکل (3-21) شکل موجهای جریان ia , ib , ic

صفحه 73

شکل (3-22) شکل موجهای جریان ia , ib , ic

صفحه 74

شکل (3-23) شکل موج ولتاژ va

صفحه 74

شکل (3-24) شکل موج ولتاژ vb

صفحه 74

شکل (3-25) شکل موج ولتاژ vc

صفحه 74

شکل (3-26) شکل موج جریانia

صفحه 74

شکل (3-27) شکل موج جریان ib

صفحه 74

شکل (3-28) شکل موج جریان ic

صفحه 74

شکل (3-29) شکل موج جریانia

صفحه 75

شکل (3-30) شکل موج جریان ib

صفحه 75

شکل (3-31) موج جریان ic

صفحه 75

شکل (3-32) شکل موج جریانia

صفحه 75

شکل (3-33) شکل موج جریان ib

صفحه 75

شکل (3-34) شکل موج جریان ic

صفحه 75

شکل (3-35) شکل موج ولتاژ va

صفحه 76

شکل (3-36) شکل موج ولتاژ vb

صفحه 76

شکل (3-37) شکل موج ولتاژ vc

صفحه 76

شکل (3-38) شکل موج جریانia

صفحه 76

شکل (3-39) شکل موج جریان ib

صفحه 76

شکل (3-40) شکل موج جریان ic

صفحه 76

شکل (3-41) شکل موج جریانia

صفحه 76

شکل (3-42) شکل موج جریان ib

صفحه 76

شکل (3-43) شکل موج جریان ic

صفحه 76

شکل (3-44) شکل موج ولتاژ va

صفحه 77

شکل (3-45) شکل موج ولتاژ vb

صفحه 77

شکل (3-46) شکل موج ولتاژ vc

صفحه 77

شکل (3-47) شکل موج جریانia

صفحه 77

شکل (3-48) شکل موج جریان ib

صفحه 77

شکل (3-49) شکل موج جریان ic

صفحه 77

شکل (3-50) شکل موج جریانia

صفحه 77

شکل (3-51) شکل موج جریان ib

صفحه 77

شکل (3-52) شکل موج جریان ic

صفحه 77

شکل (3-53) شکل موج ولتاژ va

صفحه 78

شکل (3-54) شکل موج ولتاژ vb

صفحه 78

شکل (3-55) شکل موج ولتاژ vc

صفحه 78

شکل (3-56) شکل موج جریانia

صفحه 78

شکل (3-57) شکل موج جریان ib

صفحه 78

شکل (3-58) شکل موج جریان ic

صفحه 78

شکل (3-59) شکل موج جریانia

صفحه 78

شکل (3-60) شکل موج جریان ib

صفحه 78

شکل (3-61) شکل موج جریان ic

صفحه 78

شکل (3-62) شکل موج ولتاژ va

صفحه 79

شکل (3-63) شکل موج ولتاژ vb

صفحه 79

شکل (3-64) شکل موج ولتاژ vc

صفحه 79

شکل (3-65) شکل موج جریانia

صفحه 79

شکل (3-66) شکل موج جریان ib

صفحه 79

شکل (3-67) شکل موج جریان ic

صفحه 79

شکل (3-68) شکل موج جریانia

صفحه 79

شکل (3-69) شکل موج جریان ib

صفحه 79

شکل (3-70) شکل موج جریان ic

صفحه 79

شکل (3-71) شکل موج ولتاژ va

صفحه 80

شکل (3-72) شکل موج ولتاژ vb

صفحه 80

شکل (3-73) شکل موج ولتاژ vc

صفحه 80

شکل (3-74) شکل موج جریانia

صفحه 80

شکل (3-75) شکل موج جریان ib

صفحه 78

شکل (3-76) شکل موج جریان ic

صفحه 80

شکل (3-77) شکل موج جریانia

صفحه 80

شکل (3-78) شکل موج جریان ib

صفحه 80

شکل (3-79) شکل موج جریان ic

صفحه 80

شکل (3-80) شکل موجهای ولتاژ) (kv با pscad

صفحه 81

شکل (3-81) شکل موجهای ولتاژ) (kv با pscad

صفحه 81

شکل (3-82) شکل موجهای جریان) (kv با pscad

صفحه 82

شکل (3-83) شکل موجهای جریان) (kv با pscad

صفحه 82

شکل (3-84) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 83

شکل (3-85) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 83

شکل (3-86) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 84

شکل (3-87) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 84

شکل (3-88) شکل موجهای ولتاژ) (kv با pscad

صفحه 85

شکل (3-89) شکل موجهای ولتاژ) (kv با pscad

صفحه 85

شکل (3-90) شکل موجهای جریان) (kv با pscad

صفحه 86

شکل (3-91) شکل موجهای جریان) (kv با pscad

صفحه 86

شکل (3-92) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 87

شکل (3-93) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 87

شکل (3-94) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 88

شکل (3-95) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 88

شکل (3-96) شکل موجهای ولتاژ) (kv با pscad

صفحه 89

شکل (3-97) شکل موجهای ولتاژ) (kv با pscad

صفحه 89

شکل (3-98) شکل موجهای جریان) (kv با pscad

صفحه 90

شکل (3-99) شکل موجهای جریان) (kv با pscad

صفحه 90

شکل (3-100) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 91

شکل (3-101) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 91

شکل (3-102) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 92

شکل (3-103) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 92

شکل (3-104) شکل موجهای ولتاژ) (kv با pscad

صفحه 93

شکل (3-105) شکل موجهای ولتاژ) (kv با pscad

صفحه 93

شکل (3-106) شکل موجهای جریان) (kv با pscad

صفحه 94

شکل (3-107) شکل موجهای جریان) (kv با pscad

صفحه 94

شکل (3-108) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 95

شکل (3-109) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 95

شکل (3-110) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 96

شکل (3-111) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 96

شکل (3-112) شکل موجهای ولتاژ) (kv با pscad

صفحه 97

شکل (3-113) شکل موجهای ولتاژ) (kv با pscad

صفحه 97

شکل (3-114) شکل موجهای جریان) (kv با pscad

صفحه 98

شکل (3-115) شکل موجهای جریان) (kv با pscad

صفحه 98

شکل (3-116) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 99

شکل (3-117) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 99

شکل (3-118) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 100

شکل (3-119) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 100

شکل (3-120) شکل موجهای ولتاژ) (kv با pscad

صفحه 101

شکل (3-121) شکل موجهای ولتاژ) (kv با pscad

صفحه 101

شکل (3-122) شکل موجهای جریان) (kv با pscad

صفحه 102

شکل (3-123) شکل موجهای جریان) (kv با pscad

صفحه 102

شکل (3-124) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 103

شکل (3-125) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 103

شکل (3-126) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 104

شکل (3-127) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 104

شکل (3-128) شکل موجهای ولتاژ) (kv با pscad

صفحه 105

شکل (3-129) شکل موجهای ولتاژ) (kv با pscad

صفحه 105

شکل (3-130) شکل موجهای جریان) (kv با pscad

صفحه 106

شکل (3-131) شکل موجهای جریان) (kv با pscad

صفحه 106

شکل (3-132) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 107

شکل (3-133) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 107

شکل (3-134) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 108

شکل (3-135) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 108

شکل (3-136) شکل موجهای ولتاژ) (kv

صفحه 109

شکل (3-137) شکل موجهای ولتاژ) (kv

صفحه 110

شکل (3-138) شکل موجهای جریان (ka)

صفحه 111

شکل (3-139) شکل موجهای ولتاژ) (kv

صفحه 112

شکل (3-140) شکل موجهای ولتاژ) (kv

صفحه 113

شکل (3-141) شکل موجهای جریان (ka)

صفحه 114

شکل (3-142) شکل موجهای جریان (ka)

صفحه 115

شکل (3-143) شکل موجهای جریان (ka)

صفحه 116

شکل (3-144) شکل موجهای جریان (ka)

صفحه 117

شکل (3-145) شبکه 14 باس ieee

صفحه 118