روش های نوین مانیتورینگ ترانسفورماتورها - نسخه ورد

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                          صفحه

فصل اول : مقدمه............................................................................................................................................................ 2

فصل دوم : مفاهیم کلی عیب‌یابی و حفاظت ترانسفورماتور................................................................................. 5

2-1-  اهداف کلی مانیتورینگ ترانسفورماتور.............................................................................................................. 5

2-2-  ساختار کلی سیستم مانیتورینگ....................................................................................................................... 7

2-3-  روشهای مختلف تشخیص عیب......................................................................................................................... 9

2-4-  عیوب مرسوم در ترانسفورماتورها................................................................................................................... 10

2-5-  خلاصه فصل........................................................................................................................................................ 13

2-6-  مراجع.................................................................................................................................................................... 13

فصل سوم : اندازه‌گیری و آنالیز پاسخ فرکانسی................................................................... 16

3-1-  روشهای مختلف شناسایی عیب‌های مکانیکی............................................................................................. 16

3-2-  بکارگیری تابع تبدیل جهت مانیتورینگ...................................................................................................... 17

3-3-  روشهای اندازه‌گیری تابع تبدیل...................................................................................................................... 18

3-4-  بررسی اثرات عیوب مختلف روی توابع تبدیل............................................................................................. 20

3-4-1-   اثرات عیوب روی توابع تبدیل در نمونه‌های آزمایشگاهی................................................................. 21

3-4-1-1-    اندازه‌گیری در حوزه زمان.................................................................................................................. 21

3-4-1-2-    بررسی اتصال کوتاه بین چند حلقه.................................................................................................. 22

3-4-1-3-    بررسی جابجایی محوری سیم‌پیچها نسبت به هم........................................................................ 25

3-4-1-4-    بررسی تغییر شکل شعاعی سیم‌پیچ................................................................................................ 27

3-4-1-5-    ارزیابی توابع تبدیل برای تعین نوع و محل عیب.......................................................................... 30

3-4-1-5-1-     تعیین محل یک اتصال کوتاه بین حلقه‌ها............................................................................... 31

3-4-1-5-2-     تشخیص جابجایی محوری.......................................................................................................... 32

3-4-1-5-3-     تشخیص تغییرشکل شعاعی........................................................................................................ 32

3-4-2-   اثرات عیوب روی توابع تبدیل در ترانسفورماتورهای قدرت.............................................................. 34

3-4-2-1-    مقایسه متکی بر زمان......................................................................................................................... 34

3-4-2-2-    مقایسه متکی بر ساختمان................................................................................................................. 34

3-4-2-3-    مقایسه متکی بر نوع............................................................................................................................ 36

3-5-  خلاصه فصل........................................................................................................................................................ 37

3-6-  مراجع.................................................................................................................................................................... 37

فصل چهارم : اندازه‌گیری و آنالیز تخلیه جزئی..................................................................... 40

4-1-  معرفی پدیده تخلیه جزئی................................................................................................................................ 41

4-2-  مدار معادل و مدار آزمایش تخلیه جزئی...................................................................................................... 43

4-2-1-   مدار معادل یک ساختار عایقی ساده...................................................................................................... 44

4-2-2-   اساس مدار آزمایش تخلیه جزئی............................................................................................................. 45

4-2-3-   تعاریف بارهای ظاهری و قابل اندازه‌گیری............................................................................................. 46

4-3-  اصول اندازه‌گیری تخلیه جزئی........................................................................................................................ 47

4-3-1-   مدارهای اندازه‌گیری تخلیه جزئی مطابق استاندارد IEC................................................................ 48

4-3-1-1-    انواع نویزها و تداخلات در مدارات اندازه‌گیری.............................................................................. 48

4-3-2-   اندازه‌گیری تخلیه جزئی با باند پهن و باند باریک............................................................................... 50

4-3-3-   مدار آشکارساز پل....................................................................................................................................... 52

4-3-4-   کالیبراسیون مدار آزمایش......................................................................................................................... 53

4-3-5-   استفاده از کامپیوتر در اندازه‌گیری تخلیه جزئی.................................................................................. 54

4-4-  مانیتورینگ عایق ترانسفورماترو با استفاده از اندازه‌گیری تخلیه جزئی................................................ 55

4-4-1-   روش الکتریکی جهت آشکارسازی تخلیه‌های جزئی در ترانسفورماتورهای قدرت...................... 58

4-4-1-1-    اکتساب سیگنالهای تخلیه‌های جزئی.............................................................................................. 58

4-4-1-2-    فیلتر کردن سیگنالهای باند باریک................................................................................................... 58

4-4-1-3-    جبران پالسهای کرونا........................................................................................................................... 59

4-4-1-4-    حساسیت قابل حصول و عوامل مؤثر............................................................................................... 59

4-4-2-   روش صوتی جهت آشکارسازی تخلیه‌های جزئی در ترانسفورماتورهای قدرت............................ 59

4-4-2-1-    میرایی و انعکاس صوت....................................................................................................................... 60

4-4-2-2-    اندازه‌گیری صوتی تخلیه جزئی در آزمایشگاه................................................................................ 60

4-4-2-3-    اندازه‌گیری صوتی تخلیه جزئی در محل بهره‌برداری................................................................... 61

4-5-  خلاصه فصل........................................................................................................................................................ 61

4-6-  مراجع.................................................................................................................................................................... 62

فصل پنجم : تجزیه و تحلیل گازهای حل شده در روغن....................................................... 64

5-1-  مفاهیم مقدماتی................................................................................................................................................. 66

5-1-1-   تجزیه عایق سلولزی.................................................................................................................................... 66

5-1-2-   تجزیه روغن.................................................................................................................................................. 66

5-1-3-   کاربرد در تجهیزات..................................................................................................................................... 67

5-1-4-   ایجاد پایگاه داده‌ها...................................................................................................................................... 68

5-1-5-   معیارهای تشخیص عیب به روش DGA............................................................................................. 68

5-2-  ارزیابی ارتباط گازها و خطاها.......................................................................................................................... 69

5-2-1-   خطاهای حرارتی.......................................................................................................................................... 69

5-2-2-   خطاهای الکتریکی، تخلیه‌های ضعیف.................................................................................................... 69

5-2-3-   خطاهای الکتریکی، تخلیه‌های شدید..................................................................................................... 69

5-3-  روشهای مختلف آشکارسازی و تحلیل گازهای قابل احتراق................................................................... 70

5-3-1-   تعیین نرخ تغییر گاز قابل احتراق............................................................................................................ 70

5-3-2-   ارزیابی وضعیت ترانسفورماتور.................................................................................................................. 73

5-3-2-1-    روش بکارگیری مقادیر TCG  و TDCG................................................................................... 73

5-3-2-2-    روش بکارگیری گازهای کلیدی........................................................................................................ 78

5-3-2-3-    روش بکارگیری نسبت گازها............................................................................................................. 78

5-3-2-3-1-     روش درننبورگ.............................................................................................................................. 79

5-3-2-3-2-     روش راجرز...................................................................................................................................... 81

5-4-  دستگاههای اندازه‌گیری و تعیین‌کننده مقدار گازها.................................................................................. 82

5-4-1-   دستگاههای قابل حمل و نقل................................................................................................................... 82

5-4-2-   دستگاههای ثابت......................................................................................................................................... 83

5-5-  مانیتورینگ مدرن و بکارگیری روشهای هوشمند با روش گاز کروماتوگرافی...................................... 83

5-6-  خلاصه فصل........................................................................................................................................................ 84

5-7-  مراجع.................................................................................................................................................................... 85

فصل ششم : مانیتورینگ درجه حرارت................................................................................ 87

6-1-  اندازه‌گیری دما در آزمایشگاه و در حین بهره‌برداری................................................................................. 88

6-2-  وسایل و تجهیزات اندازه‌گیر دما..................................................................................................................... 91

6-2-1-   مقدمه‌ای بر روشهای اندازه‌گیری دما...................................................................................................... 91

6-2-2-   ترمومترهای نصب شده روی ترانسفورماتورها....................................................................................... 92

6-2-2-1-    ترمومتر روغن ترانسفورماتور.............................................................................................................. 92

6-2-2-2-    ترمومتر سیم‌پیچ ترانسفورماتور......................................................................................................... 93

6-3-  مانیتورینگ مدرن درجه حرارت..................................................................................................................... 94

6-4-  خلاصه فصل........................................................................................................................................................ 95

6-5-  مراجع.................................................................................................................................................................... 96

فصل هفتم : تحلیل پاسخ دی‌الکتریک................................................................................. 98

7-1-  پولاریزاسیون........................................................................................................................................................ 99

7-1-1-   انواع پولاریزاسیون....................................................................................................................................... 99

7-1-1-1-    پولاریزاسیون الکترونی........................................................................................................................ 99

7-1-1-2-    پولاریزاسیون اتمی............................................................................................................................ 100

7-1-1-3-    پولاریزاسیون جهتی.......................................................................................................................... 100

7-1-1-4-    پولاریزاسیون در موارد غیرهمگن، عایق مصنوعی..................................................................... 101

7-1-1-5-    پولاریزاسیون ناگهانی....................................................................................................................... 101

7-1-2-   تجمع بار در سطح خارجی عایق بر اثر پولاریزاسیون..................................................................... 102

7-1-3-   جریان پولاریزاسیون و دپولاریزاسیون................................................................................................. 103

7-2-  پاسخ دی‌الکتریک در حوزه زمان................................................................................................................ 106

7-2-1-   تابع پاسخ دی‌الکتریک در حوزه زمان................................................................................................. 106

7-2-2-   اصول اندازه‌گیری DR در حوزه زمان................................................................................................ 110

7-3-  پاسخ دی‌الکتریک در حوزه فرکانس........................................................................................................... 111

7-3-1-   تابع پاسخ دی‌الکتریک در حوزه فرکانس........................................................................................... 111

7-3-2-   اصول اندازه‌گیری DR در حوزه فرکانس........................................................................................... 113

7-4-  سایر روش‌های اندازه‌گیری مرتبط با پاسخ دی‌الکتریک........................................................................ 115

7-4-1-   سایر روشهای اندازه‌گیری DR در حوزه زمان.................................................................................. 116

7-4-1-1-    روش مرسوم ولتاژ برگشتی............................................................................................................. 116

7-4-1-2-    تحلیل جریان رلاکسیون هم‌دما.................................................................................................... 118

7-4-2-   سایر روش‌های اندازه‌گیری DR در حوزه فرکانس......................................................................... 119

7-5-  مانیتورینگ ترانسفورماتور قدرت به کمک تحلیل پاسخ دی‌الکتریک................................................ 119

7-6-  خلاصه فصل..................................................................................................................................................... 120

7-7-  مراجع................................................................................................................................................................. 121

فصل هشتم : مانیتورینگ متعلقات ترانسفورماتور............................................................. 123

8-1-  مانیتورینگ بوشینگ...................................................................................................................................... 124

8-2-  مانیتورینگ تپ چنجر.................................................................................................................................... 125

8-3-  خلاصه فصل..................................................................................................................................................... 126

8-4-  مراجع    127