چکیده

موضوع توزیع با توجه به گستردگی آن در کل شبکه مصـرف قابـل مطالعـه و بررسـی بـوده و لـزوم پـژوهش در ایـن زمینـه بایستی بسیار موجه و پر اهمیت تلقی شود. بنابراین ترانسـفورماتورها در شـبکه توزیـع نیـرو یکـی از تجهیـزات الکتریکـی اصلی و پر هزینه می باشد. به طوری که در صورت اشـکال درآن، محـل مربـوط بـا عـدم امکـان توزیـع نیـرو مواجـه خواهـد شد. بنابراین در این مقاله سعی شده است کـه عـلاوه بـر تـامین انـرژی الکتریکـی مصـرفی یـک مجموعـه ای بـا ظرفیـت ۱۰ MVA با ارئه یک سیستم کنترلـی از ترانسـفورماتورها در مقابـل اضـافه بـار، اضـافه ولتـاژ، جریـان هجـومی، و همچنـین افزایش دمای روغن ترانسفورماتورها جلوگیری کرد. که این کـار عـلاوه بـر طـولانی شـدن عمـر ترانسـفورماتورها، آسـیب دیدن، و قطع توزیع برق و یا محدودیت آن و یا انجام تعمیرات اساسی آن ها جلوگیری خواهد کرد.

کلمات کلیدی

اضافه بار، اضافه ولتاژ، افزایش دمای روغن، جریان هجومی و حفاظت ترانسفورماتور.

-۱ مقدمه

ترانسفورماتور قدرت یکی از مهمترین اجـزای سیسـتم قـدرت مـی باشد.ترانسفورماتور به عنوان ماشین الکتریکی که واسطه انتقال انرژی بین دو قسمت از شبکه برق با سطح ولتاژ معمولی متفاوت می باشد. ترانسفورماتورها وظایفی همچون انتقال ولتاژ، ایزولاسیون و تفکیـک نویز را بر عهده دارند. و یکی از اجزای ضروری سیستم توزیع قدرت الکتریکی هستند. در عین حال، در فرکانس های صنعتی (۵۰ Hz) از سنگین ترین وگرانترین اجزا در سیستم توزیع هستند بنابراین، خرابی ترانسفورماتورها ممکن است به عملیات تعمیر پرهزینه و زمانبری منجر شود. بنابراین حفاظت ترانسفورماتور یکی از مسائل مهم و اساسـی است خطاها در ترانسفورماتورها نسبتا نادر هستند، ولی باعث آسیب های جدی می شوند. زمان رفع خطا تاثیر زیادی روی آسیب های ناشی از خطا دارد، خرابی یک ترانسفورماتور ممکن است بر تعادل در شبکه قدرت اثر گذاشته و باعث از دست رفتن شبکه گردد. بنابراین

کیفیت طراحی سیستم حفاظتی آن یک مسأله اساسی سیستم قدرت است.

حفاظت از آسیب دیدن تجهیزات برای انواع مختلف خطـا یـک امـر ضروری است. طراح باید مواردی را که عدم عملکرد رله برای حفاظت تجهیزات نیاز است مورد توجه قرار دهد، بعضی از این موارد عبارتند از جریان هجومی مغناطیس کننده فوق تحریک، به اشباع رفتن CT ، اضافه بار، اضافه ولتاژ وهمچنین نسبت تبدیل متغیر ترانسـفورماتور بوسیله تپ چنجر آن است.[۱] حفاظت ترانسفورماتورهای قدرت معمولا بوسیله حفاظت دیفرانسیل

انجام می شود. رله دیفراسیلی باید به گونه ای طراحی شـود کـه بـه هنگام رخداد جریان هجومی موجب عملکرد رله نشود خوشبختانه این شرایط غیر خطی بوسیله یک سری محتویات هارمونیکی در سیگنال های جریان که می تواند برای جلوگیری از عملکرد نامطلوب رله به کار رود، مشخص می شوند.۲]،۳،[۴ بنابراین، خرابـی از رلـه هـای حفاظتی به منظور جلوگیری از خرابی غیره منتظره ترانسفورماتورها

استفاده می شود. یکی از دلیـل عملکـرد نامناسـب سیسـتم هـای حفاظتی، جریان هجومی مغناطیس کننده است. جریان هجومی یک جریان گذرا است که به علت اشباع هسته در ترانسفورماتور اتفاق می افتد واندازه آن می تواند به بزرگی جریان های خطا باشـد چـرا کـه جریان هجومی یک جریان خطا نیست. ۵]،۶،[۷ سعی شده است در روشی که در این مقاله ارائه شده است علاوه بر

تامین انرژی الکتریکی مصرفی یک مجموعه ای با ظرفیت ۱۰ MVA با ارئه یک سیستم کنترلی از ترانسفورماتورها در مقابل اضافه بار، اضافه ولتاژ، جریان هجومی، وهمچنین افزایش دمای روغن ترانسفورماتورها جلوگیری کرد.

-۲ شرح مقاله

دراین مقاله به بررسی تامین انرژی الکتریکی مصرفی یک مجموعه با ظرفیت۱۰ MVA پرداخته می شود.همان طور که در شکل مشاهده می شود این انرژی توسط دو ترانسفورماتور با ظرفیت هر کدام MVA

۵ تامین می شود.

این پروژه بر روی خطوط ۳۳/ .۴kv انجام می شود به طوری که طرف اولیه هر ترانسفورماتور توسط یک عدد دیژانگتور به خط ۳۳ kv متصل بوده و طرف ثانویه ترانسفورماتور نیز توسط یک عدد MCCB به باس بار .۴ kvمتصل مـی باشـد. در ایـن پـروژه حفاظـت الکتریکـی هـر ترانسفورماتور توسط یک رله محافظ ترانسفورماتور(رله دیفرانسـیل) صورت می گیرد، و به این صورت عمل می کنـد کـه جریـان هـا و ولتاژهای اولیه و ثانویه توسط ترانسفورماتورهای نمونه برداری ولتاژ وجریان(CTوPT )نمونه برداری می شود، ودر اختیار رله دیفرانسیل قرار می گیرد و رله دیفرانسیل آن ها را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد. ونهایتا وضعیت حفاظت ترانسفورماتور را توسط یک رله خروجی به سیستم کنترل اعمال می کند.

و همچنین در این پروژه به بررسی دمای روغن تراسفورماتورها پرداخته می شود، به طوری که دمای روغن هر کدام از تراسفورماتورها ابتـدا توسط یک عدد Temperature Transmiter کـه در حـوزهء کـاری ۰-۱۵۰c کالیبره شده است بوسیله سنسور PT100 اندازه گیری شده و تحت سیگنال آنالوگ ۴-۲۰ MA به سیستم کنترل اعمال می شود