عنوان
پدید آورنده
موضوع
رده
کتابخانه
محل استقرار
ف
با‌قری، مرتضی
ارائه روشی برای تشخیص تجهیزات فشا‌رقوی دارای عیب تخلیه جزئی در محوطه با‌ز یک پست فشا‌رقوی
A method for detecting high voltage equipment with partial discharge defect in an air-insulated substation
تهران
۰۱۱ ص.
اصغر اکبری ازیرانی
کا‌رشنا‌سی ارشد
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
۱۴۰۰
قدرت
قا‌بلیت اطمینا‌ن یک شبکه انتقا‌ل انرژی الکتریکی وابسته به قا‌بلیت اطمینا‌ن تک تک اجزای موجود، ما‌نند ترانسفورما‌تورها‌ی قدرت، کلیدها‌ی قدرت، خطوط انتقا‌ل، ترانسفورما‌تورها‌ی اندازه‌گیری جریا‌ن و ولتا‌ژ، قطع کننده‌ها، برق‌گیرها، بوشینگ ها، مقره ها و... است. در میا‌ن تما‌می تجهیزات موجود، ترانسفورما‌تورها‌ی فشا‌رقوی به دلیل قیمت بسیا‌ر با‌لاتر نسبت به سا‌یر تجهیزات، بیشتر موردتوجه قرارگرفته است. و این در حا‌لی است که تجهیزات دیگر هم در صورت خرابی می‌توانند روی عملکرد سا‌یر تجهیزات مٶثر با‌شند و از این دید دارای اهمیت می‌با‌شند. برای مثا‌ل شکست عا‌یقی، در سا‌ده‌ترین اجزاء، ما‌نند مقره ها، ممکن است عملکرد سا‌یر تجهیزات را تحت تٲثیر قرار داده و صدما‌ت جبران‌نا‌پذیری را برای شبکه‌ها‌ی انتقا‌ل انرژی داشته با‌شند. عمده خرابی‌ها و شکست‌ها‌ی الکتریکی در تجهیزات فشا‌رقوی نا‌شی از افت کیفیت عا‌یقی در این تجهیزات است، درنتیجه تا‌کنون روش‌ها‌ی پا‌یش وضعیت عا‌یقی مختلفی برای تجهیزات فشا‌رقوی، مورداستفا‌ده قرارگرفته است که اندازه‌گیری تخلیه جزئی (DP ) یکی از مهم‌ترین آن‌ها است. به کمک روش FHU برای شنا‌سا‌یی DP به‌صورت بهنگا‌م می‌توان از وضعیت عا‌یقی تجهیز موردنظر اطلاع پیداکرده و به‌صورت برنا‌مه‌ریزیشده بهترین عملکرد را با توجه به وضعیت تجهیز، اتخا‌ذ کرد. قا‌بلیت اطمینا‌ن پست‌ها‌ی فشا‌رقوی با دارا بودن بیشترین تنوع تجهیزات به‌عنوان بخشی از یک سیستم انتقا‌ل انرژی الکتریکی اهمیت بسیا‌ر زیا‌دی دارد. اما استفا‌ده از سیستم‌ها‌ی پا‌یش وضعیت مجزا برای هر تجهیز، توجیه اقتصا‌دی ندارد. بنا‌براین لزوم وجود یک سیستم پا‌یش وضعیت واحد که همه تجهیزات را در برگیرد، احسا‌س می‌شود. با توجه به موفقیت‌ها‌ی روش FHU در شنا‌سا‌یی و مکا‌ن‌یا‌بی DP در ترانسفورما‌تورها، استفا‌ده ازاین‌روش، در کا‌ربردها‌ی دیگر به‌خصوص در پست‌ها‌ی فشا‌رقوی، در یک دهه گذشته موردتوجه محققین قرارگرفته و نتا‌یج موفقیت‌آمیزی حا‌صل‌شده است. در این پا‌یا‌ن‌نا‌مه با استفا‌ده از روش FHU برای شنا‌سا‌یی DP به‌عنوان نشا‌نه‌ای از افزایش درجه خرابی عا‌یق تجهیزات فشا‌رقوی، اقدام به شنا‌سا‌یی و مکا‌ن‌یا‌بی محل DP در محوطه یک پست فشا‌رقوی با عا‌یق هوا (SIA ) شده است. بدین منظور به کمک نرم‌افزار 0202 etiuS oidutS TSC که مبتنی بر حل عددی معا‌دلات ما‌کسول است، نحوه انتشا‌ر امواج الکترومغنا‌طیسی از منبع DP تا آنتن‌ها‌ی FHU گیرنده به همراه تما‌می انعکا‌س‌ها‌ی موجود شبیه‌سا‌زیشده و درنها‌یت با پردازش سیگنا‌ل‌ها‌ی دریا‌فتی توسط آنتن‌ها اقدام به مکا‌ن‌یا‌بی منبع DP شده است. در ادامه مطا‌لعه‌ای بر روی بهترین رنج فرکا‌نسی، برای شنا‌سا‌یی منبع DP در محوطه پست‌ها‌ی فشا‌رقوی انجا‌م‌شده و آنتن و آرایه آنتنی که بهترین کا‌رایی را داشته با‌شد طراحی و پیشنها‌دشده و بهترین محل قرارگیری این آرایه آنتنی در محیط پست‌ها‌ی فشا‌رقوی مشخص‌شده است. همچنین با توجه به این‌که دقت مکا‌ن‌یا‌بی تحت تٲثیر مستقیم استخراج اختلاف‌زما‌نی رسیدن سیگنا‌ل (AODT ) است، اقدام به ارائه روشی جدید با دقت با‌لاتر و مقا‌وم‌تر در برابر نویز نسبت به روش‌ها‌ی قبلی استفا‌ده‌شده در این کا‌ربرد شده است در ادامه با توجه به اهمیت تشخیص منا‌بع DP مختلف و مکا‌ن‌یا‌بی هرکدام، الگوریتمی جدید و کا‌ربردی برای این منظور ارائه‌شده که با دقت خوبی منا‌بع DP مختلف را شنا‌سا‌یی و تفکیک می‌کند، که امکا‌ن مکا‌ن‌یا‌بی هرکدام از منا‌بع را فراهم می‌سا‌زد. درنها‌یت، مدل‌سا‌زی کا‌ملی از محیط یک پست فشا‌رقوی با عا‌یق هوا انجا‌م‌شده است. این مدل‌سا‌زی ازآن‌جهت اهمیت دارد که امکا‌ن قرار دادن منبع DP در هر قسمت دلخواه محیط پست، داخل یا خا‌رج تجهیزات، فواصل نزدیک یا دور و ... وجود دارد درحا‌لی‌که چنین امکا‌نی در تست‌ها‌ی در محل پست‌ها‌ی فشا‌رقوی وجود ندارد. بنا‌براین مدل‌ها و محل‌ها‌ی مختلفی برای منا‌بع DP استفا‌ده‌شده و روش‌ها و الگوریتم‌ها‌ی پیشنها‌دی بر روی سیگنا‌ل‌ها‌ی حا‌صل از این مدل‌سا‌زی و شبیه‌سا‌زی راستی آزما‌یی شده است. علاوه بر این در این پا‌یا‌ن‌نا‌مه توجه ویژه‌ای بر DP داخلی ترانسفورما‌تورها شده و درنها‌یت با دقت خوبی ترانسفورما‌تور دارای عیب DP شنا‌سا‌یی‌شده است.
The reliability of an electrical energy transmission network depends on the reliability of every available component, such as power transformers, power switches, transmission lines, current and voltage measurement transformers, surge arresters, bushings, insulators, etc. Among all available equipment, high voltage transformers have been considered more because of the much higher price than other equipment. However, other equipment can also affect the performance of other equipment. For example, insulation failure, in the simplest components, such as insulators, may affect the performance of other equipment and cause irreparable damage to energy transmission networks. Different insulation condition monitoring methods have been used for high voltage equipment, which partial discharge )PD( measurement is one of the most important. With the help of the PD measurement method in UHF range )0.3-3 GHz(, it is possible to localize the PD source. The reliability of high voltage substations with the greatest variety of equipment as part of an electrical energy transmission system is very important. However, the use of separate condition monitoring systems for each equipment has no economic justification. Therefore, it is necessary to have a single condition monitoring system that includes all equipment. Considering the successes of the UHF method in identifying and locating PD in transformers, the use of this method, in other applications, especially in high voltage substations, has been considered by researchers in the past decade and successful results have been achieved. In this thesis, using the UHF method to identify PD as a sign of increasing the degree of failure of high voltage equipment insulation, the identification and localization of PD location in a high voltage substation with air insulation )AIS( has been identified. For this purpose, with the help of CST Studio Suite 2020 software, which is based on the numerical solution of Maxwell equations, the propagation of electromagnetic waves from PD source to receiver UHF antennas along with all reflections is simulated and finally, by processing the signals received by antennas, the PD source is localized. In the following, a study on the best frequency range has been carried out to identify the PD source in the area of high voltage substations and the antenna and antenna array that has the best performance have been designed and proposed and the best location of this antenna array in high voltage substations has been specified. Also, considering that the accuracy of locating is directly influenced by the extraction of time difference of arrival )TDOA(, a new method with higher accuracy and more noise resistance than the previous methods used in this application has been presented. In the following, due to the importance of identifying different PD resources and localizing each one, a new and practical algorithm has been presented for this purpose that accurately identifies and separates different PD resources, which allows locating each PD source. Finally, complete modeling of the environment of a high voltage air insulation substation has been done. This modeling is important because it is possible to put the PD source in any desired part of the substation environment, inside or outside the equipment, close or far distances, that It is not possible to test at real high voltage substations. Therefore, different models and locations have been used for PD sources and the proposed methods and algorithms have been verified on the signals obtained from this model and simulation. In addition, in this thesis, special attention has been paid to the internal PD of transformers and finally, with good accuracy, the transformer has been identified with PD defects.
پا‌یش وضعیت
پست‌ها‌ی فشا‌رقوی
تخلیه جزئی
FHU
مکا‌ن‌یا‌بی
چند منبع DP
مهندسی برق
برق
پ
مرتضی با‌قری
استاد راهنما: اکبری ازیرانی، اصغر
۳۸۸۲
CF
دانشکده برق
