• بازدید : 55 views
  • بدون نظر
دانلود پروژه پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی برق مدلسازي و شبيه سازي اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگي انتشار تغييرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع,دانلود پروژه و پایان نامه مهندسی برق درباره مدلسازي و شبيه سازي اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگي انتشار تغييرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع,دانلود رایگان پروژه و پایان نامه های کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق,دانلود پاورپوینت و پروپوزال رشته مهندسی برق مدلسازي و شبيه سازي اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگي انتشار تغييرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع,دانلود تحقیق و مقاله ورد word مقطع کارشناسی ارشد مهندسی برق
با سلام گرم خدمت تمام دانشجویان عزیز و گرامی . در این پست دانلود پروژه پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق  مدلسازي و شبيه سازي اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگي انتشار تغييرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع رو برای عزیزان دانشجوی رشته مهندسی برق قرار دادیم . این پروژه پایان نامه در قالب ۱۴۲ صفحه به زبان فارسی میباشد . فرمت پایان نامه به صورت ورد word قابل ویرایش هست و قیمت پایان نامه نیز با تخفیف ۵۰ درصدی فقط ۱۷ هزار تومان میباشد …

از این پروژه و پایان نامه آماده میتوانید در نگارش متن پایان نامه خودتون استفاده کرده و یک پایان نامه خوب رو تحویل استاد دهید .

این پروژه پایان نامه برای اولین بار فقط در این سایت به صورت نسخه کامل و جامع قرار داده میشود و حجم فایل نیز ۱۷ مگابایت میباشد

دانشگاه صنعتی امیرکبیر
واحد پلی تکنیک تهران
دانشکده مهندسی برق
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
رشته مهندسی برق – گرایش قدرت
عنوان پایان نامه :  مدلسازي و شبيه سازي اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگي انتشار تغييرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع


راهنمای خرید فایل از سایت : برای خرید فایل روی دکمه سبز رنگ (خرید و دانلود) کلیک کنید سپس در فیلدهای خالی آدرس ایمیل و سایر اطلاعات خودتون رو بنویسید سپس دکمه ادامه خرید رو کلیک کنید . در این مرحله به صورت آنلاین به بانک متصل خواهید شد و پس از وارد کردن اطلاعات بانک از قبیل شماره کارت و پسورد خرید فایل را انجام خواهد شد . تمام این مراحل به صورت کاملا امن انجام میشود در صورت بروز مشکل با شماره موبایل ۰۹۳۳۹۶۴۱۷۰۲ تماس بگیرید و یا به ایمیل info.sitetafrihi@gmail.com پیام بفرستید .

چكيده
در سالهاي اخير، مسايل جدي كيفيت توان در ارتباط با افت ولتاژهاي ايجاد شده توسط تجهيزات و مشتريان، مطرح شده است، كه بدليل شدت استفاده از تجهيزات الكترونيكي حساس در فرآيند اتوماسيون است. وقتي كه دامنه و مدت افت ولتاژ، از آستانه حساسيت تجهيزات مشتريان فراتر رود ، ممكن است اين تجهيزات درست كار نكند، و موجب توقف توليد و هزينه¬ي قابل توجه مربوطه گردد. بنابراين فهم ويژگيهاي افت ولتاژها در پايانه هاي تجهيزات لازم است. افت ولتاژها عمدتاً بوسيله خطاهاي متقارن يا نامتقارن در سيستمهاي انتقال يا توزيع ايجاد ميشود. خطاها در سيستمهاي توزيع معمولاً تنها باعث افت ولتاژهايي در باسهاي مشتريان محلي مي-شود. تعداد و ويژگيهاي افت ولتاژها كه بعنوان عملكرد افت ولتاژها در باسهاي مشتريان شناخته ميشود، ممكن است با يكديگر و با توجه به مكان اصلي خطاها فرق كند. تفاوت در عملكرد افت ولتاژها  يعني، دامنه و بويژه نسبت زاويه فاز، نتيجه انتشار افت ولتاژها از مكانهاي اصلي خطا به باسهاي ديگر است. انتشار افت ولتاژها از طريق اتصالات متنوع ترانسفورماتورها، منجر به عملكرد متفاوت افت ولتاژها در طرف ثانويه ترانسفورماتورها ميشود. معمولاً، انتشار افت ولتاژ بصورت جريان يافتن افت ولتاژها از سطح ولتاژ بالاتر به سطح ولتاژ پايينتر تعريف ميشود. بواسطه امپدانس ترانسفورماتور كاهنده، انتشار در جهت معكوس، چشمگير نخواهد بود. عملكرد افت ولتاژها در باسهاي مشتريان را با مونيتورينگ يا اطلاعات آماري ميتوان ارزيابي كرد. هر چند ممكن است اين عملكرد در پايانه هاي تجهيزات، بواسطه اتصالات سيمپيچهاي ترانسفورماتور مورد استفاده در ورودي كارخانه، دوباره تغيير كند. بنابراين، لازم است بصورت ويژه انتشار افت ولتاژ از باسها به تاسيسات كارخانه از طريق اتصالات متفاوت ترانسفورماتور سرويس دهنده، مورد مطالعه قرار گيرد. اين پايان 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 مدلسازي و شبيه سازي 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.

كليد واژه¬ها: افت ولتاژ، مدلسازي ترانسفورماتور، اتصالات ترانسفورماتور، اشباع، شبيه سازي.

Key words:  Voltage Sag, Transformer Modeling, Transformer Connection, Saturation, Simulation.
 
فهرست مطالب

۱-۱ مقدمه    2
1-2 مدلهای ترانسفورماتور    3
1-2-1 معرفی مدل ماتریسي Matrix Representation (BCTRAN Model)    4
1-2-2 مدل ترانسفورماتور قابل اشباع  Saturable 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 ايده آل    14
2-3 معادلات شار نشتی    16
2-4 معادلات ولتاژ    18
2-5 ارائه مدار معادل    20
2-6 مدلسازی ترانسفورماتور دو سيم پيچه    22
2-7 شرايط پايانه ها (ترمينالها)    25
2-8 وارد کردن اشباع هسته به شبيه سازی    28
2-8-1 روشهاي وارد کردن اثرات اشباع هسته    29
2-8-2 شبيه سازي رابطه بين  و      33
2-9 منحنی اشباع با مقادير لحظهای    36
2-9-1 استخراج منحنی مغناطيس کنندگی مدار باز با مقادير لحظهای    36
2-9-2 بدست آوردن ضرايب معادله انتگرالي    39
2-10 خطاي استفاده از منحني مدار باز با مقادير RMS    41
2-11 شبيه سازي ترانسفورماتور پنج ستوني در حوزه زمان    43
2-11-1 حل عددي معادلات ديفرانسيل    47
2-12 روشهاي آزموده شده براي حل همزمان معادلات ديفرانسيل    53
3- انواع خطاهاي نامتقارن و اثر اتصالات ترانسفورماتور روي آن    57
3-1 مقدمه    57
3-2 دامنه افت ولتاژ    57
3-3 مدت افت ولتاژ    57
3-4 اتصالات سيم پيچی ترانس    58
3-5 انتقال افت ولتاژها از طريق ترانسفورماتور    59
۳-۵-۱ خطاي تكفاز، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور    59
۳-۵-۲ خطاي تكفاز، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور    59
۳-۵-۳ خطاي تكفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم    60
۳-۵-۴ خطاي تكفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم    60
۳-۵-۵ خطاي تكفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم    60
۳-۵-۶ خطاي تكفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم    60
۳-۵-۷ خطاي دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور    61
۳-۵-۸ خطاي دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور    61
۳-۵-۹ خطاي دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم    61
۳-۵-۱۰ خطاي دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم    61
۳-۵-۱۱ خطاي دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم    62
۳-۵-۱۲ خطاي دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم    62

دانلود پروژه پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی برق مدلسازي و شبيه سازي اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگي انتشار تغييرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع


۳-۵-۱۳ خطاهاي دو فاز به زمين    62
3-6 جمعبندي انواع خطاها    64
3-7 خطاي TYPE A ، ترانسفورماتور DD    65
3-8 خطاي TYPE B ، ترانسفورماتور DD    67
3-9 خطاي TYPE C ، ترانسفورماتور DD    69
3-10 خطاهاي TYPE D و TYPE F و TYPE G ، ترانسفورماتور DD    72
3-11 خطاي TYPE E ، ترانسفورماتور DD    72
3-12 خطاهاي نامتقارن ، ترانسفورماتور YY    73
3-13 خطاهاي نامتقارن ، ترانسفورماتور YGYG    73
3-14 خطاي TYPE A ، ترانسفورماتور DY    73
3-15 خطاي TYPE B ، ترانسفورماتور DY    74
3-16 خطاي TYPE C ، ترانسفورماتور DY    76
3-17 خطاي TYPE D ، ترانسفورماتور DY    77
3-18 خطاي TYPE E ، ترانسفورماتور DY    78
3-19 خطاي TYPE F ، ترانسفورماتور DY    79
3-20 خطاي TYPE G ، ترانسفورماتور DY    80
3-21 شكل موجهاي ولتاژ – جريان ترانسفورماتور پنج ستوني براي خطاي TYPE A شبيه سازي با PSCAD    81
شبيه سازي با برنامه نوشته شده    83
3-22 شكل موجهاي ولتاژ – جريان ترانسفورماتور پنج ستوني براي خطاي TYPE B شبيه سازي با PSCAD    85
شبيه سازي با برنامه نوشته شده    87
3-23 شكل موجهاي ولتاژ – جريان ترانسفورماتور پنج ستوني براي خطاي TYPE C شبيه سازي با PSCAD    89
شبيه سازي با برنامه نوشته شده    91
3-24 شكل موجهاي ولتاژ – جريان ترانسفورماتور پنج ستوني براي خطاي TYPE D شبيه سازي با PSCAD    93
شبيه سازي با برنامه نوشته شده    95
3-25 شكل موجهاي ولتاژ – جريان ترانسفورماتور پنج ستوني براي خطاي  TYPE E شبيه سازي با PSCAD    97
شبيه سازي با برنامه نوشته شده    99
3-26 شكل موجهاي ولتاژ – جريان ترانسفورماتور پنج ستوني براي خطاي TYPE F شبيه سازي با PSCAD    101
شبيه سازي با برنامه نوشته شده    103
3-27 شكل موجهاي ولتاژ – جريان ترانسفورماتور پنج ستوني براي خطاي TYPE G شبيه سازي با PSCAD    105
شبيه سازي با برنامه نوشته شده    107
3-28 شكل موجهاي ولتاژ – جريان چند باس شبكه ۱۴ باس IEEE براي خطاي TYPE D در باس ۵    109
3-29 شكل موجهاي ولتاژ – جريان چند باس شبكه ۱۴ باس IEEE براي خطاي TYPE G در باس ۵    112
3-30 شكل موجهاي ولتاژ – جريان چند باس شبكه ۱۴ باس IEEE براي خطاي TYPE A در باس ۵    115
4- نتيجه گيري و پيشنهادات    121
مراجع    123

فهرست شكلها

شكل (۱-۱) مدل ماتريسي ترانسفورماتور با اضافه كردن اثر هسته    صفحه ۵
شكل (۱-۲) ) مدار ستاره¬ي مدل ترانسفورماتور قابل اشباع    صفحه ۶
شكل (۱-۳) ترانسفورماتور زرهی تک فاز    صفحه ۹
شكل (۱-۴) مدار الکتريکی معادل شكل (۱-۳)    صفحه ۹
شكل (۲-۱) ترانسفورماتور    صفحه ۱۴
شكل (۲-۲) ترانسفورماتور ايده ال    صفحه ۱۴
شكل (۲-۳) ترانسفورماتور ايده ال بل بار    صفحه ۱۵
شكل (۲-۴) ترانسفورماتور با مولفه های شار پيوندی و نشتي    صفحه ۱۶
شكل (۲-۵) مدرا معادل ترانسفورماتور    صفحه ۲۰
شكل (۲-۶) دياگرام شبيه سازی يک ترانسفورماتور دو سيم پيچه    صفحه ۲۴
شكل (۲-۷) ترکيب RL موازی    صفحه ۲۶
شکل (۲-۸) ترکيب RC موازی    صفحه ۲۷
شكل (۲-۹) منحنی مغناطيس کنندگی مدار باز ترانسفورماتور    صفحه ۳۰
شكل (۲-۱۰) رابطه بين   و             
صفحه ۳۰
شكل (۲-۱۱) دياگرام شبيه سازی يک ترانسفورماتور دو سيم پيچه با اثر اشباع    صفحه ۳۲
شكل (۲-۱۲) رابطه بين  و  
صفحه ۳۲
شكل (۲-۱۳) رابطه بين  و  
صفحه ۳۲
شكل (۲-۱۴) منحنی مدار باز با مقادير  rms    صفحه ۳۶
شكل (۲-۱۵) شار پيوندی متناظر شكل (۲-۱۴) سينوسی    صفحه ۳۶
شکل (۲-۱۶) جريان لحظه ای متناظر با تحريک ولتاژ سينوسی    صفحه ۳۶
شكل (۲-۱۷) منحني مدار باز با مقادير لحظه¬اي    صفحه ۴۰
شكل (۲-۱۸) منحني مدار باز با مقادير rms    صفحه ۴۰
شكل (۲-۱۹) ميزان خطاي استفاده از منحني rms      صفحه ۴۱
شكل (۲-۲۰) ميزان خطاي استفاده از منحني لحظه¬اي    صفحه ۴۱
شكل (۲-۲۱) مدار معادل مغناطيسي ترانسفورماتور سه فاز سه ستونه    صفحه ۴۲
شكل (۲-۲۲) مدار معادل الكتريكي ترانسفورماتور سه فاز سه ستونه    صفحه ۴۳
شكل (۲-۲۳) مدار معادل مغناطيسي ترانسفورماتور سه فاز پنج ستونه    صفحه ۴۴
شكل (۲-۲۴) ترانسفورماتور پنج ستونه    صفحه ۴۵
شكل (۲-۲۵) انتگرالگيري در يك استپ زماني به روش اولر    صفحه ۴۷
شكل (۲-۲۶) انتگرالگيري در يك استپ زماني به روش trapezoidal    صفحه ۴۹
شكل (۳-۱) دياگرام فازوري خطاها    صفحه ۶۲
شكل (۳-۲) شكل موج ولتاژ Vab    صفحه ۶۳
شكل (۳-۳)  شكل موج ولتاژ Vbc    صفحه ۶۳
شكل (۳-۴) شكل موج ولتاژ Vca    صفحه ۶۳
شكل (۳-۵)  شكل موج ولتاژ Vab    صفحه ۶۳
شكل (۳-۶) شكل موج جريان iA    صفحه ۶۴
شكل (۳-۷) شكل موج جريان iB    صفحه ۶۴
شكل (۳-۸) شكل موج جريان iA    صفحه ۶۴
شكل (۳-۹) شكل موج جريان iA    صفحه ۶۴
شكل (۳-۱۰)  شكل موجهاي ولتاژ Va , Vb , Vc    صفحه ۶۵
شكل (۳-۱۱)  شكل موجهاي ولتاژ Va , Vb , Vc    صفحه ۶۸
شكل (۳-۱۲)  شكل موجهاي جريان ia , ib , ic    صفحه ۶۸
شكل (۳-۱۳)  شكل موجهاي ولتاژ Va , Vb , Vc    صفحه ۶۹
شكل (۳-۱۴)  شكل موجهاي ولتاژ Va , Vb , Vc    صفحه ۶۹
شكل (۳-۱۵)  شكل موجهاي جريان , iB iA    صفحه ۶۹
شكل (۳-۱۶)  شكل موج جريان iA    صفحه ۷۰
شكل (۳-۱۶)  شكل موج جريان iB    صفحه ۷۰
شكل (۳-۱۷)  شكل موج جريان iC    صفحه ۷۰
شكل (۳-۱۸)  شكل موجهاي ولتاژ Va , Vb , Vc    صفحه ۷۱
شكل (۳-۱۹)  شكل موجهاي جريان ia , ib , ic    صفحه ۷۱
شكل (۳-۲۰)  شكل موجهاي ولتاژ Va , Vb , Vc    صفحه ۷۳
شكل (۳-۲۱)  شكل موجهاي جريان ia , ib , ic    صفحه ۷۳
شكل (۳-۲۲)  شكل موجهاي جريان ia , ib , ic    صفحه ۷۴
شكل (۳-۲۳) شكل موج ولتاژ Va    صفحه ۷۴
شكل (۳-۲۴) شكل موج ولتاژ Vb    صفحه ۷۴
شكل (۳-۲۵) شكل موج ولتاژ Vc    صفحه ۷۴
شكل (۳-۲۶) شكل موج جريانiA    صفحه ۷۴
شكل (۳-۲۷) شكل موج جريان iB    صفحه ۷۴
شكل (۳-۲۸) شكل موج جريان iC    صفحه ۷۴
شكل (۳-۲۹) شكل موج جريانiA    صفحه ۷۵
شكل (۳-۳۰) شكل موج جريان iB    صفحه ۷۵
شكل (۳-۳۱) موج جريان iC    صفحه ۷۵
شكل (۳-۳۲) شكل موج جريانiA    صفحه ۷۵
شكل (۳-۳۳) شكل موج جريان iB    صفحه ۷۵
شكل (۳-۳۴) شكل موج جريان iC    صفحه ۷۵
شكل (۳-۳۵) شكل موج ولتاژ Va    صفحه ۷۶
شكل (۳-۳۶) شكل موج ولتاژ Vb    صفحه ۷۶
شكل (۳-۳۷) شكل موج ولتاژ Vc    صفحه ۷۶
شكل (۳-۳۸) شكل موج جريانiA    صفحه ۷۶
شكل (۳-۳۹) شكل موج جريان iB    صفحه ۷۶
شكل (۳-۴۰) شكل موج جريان iC    صفحه ۷۶
شكل (۳-۴۱) شكل موج جريانiA    صفحه ۷۶
شكل (۳-۴۲) شكل موج جريان iB    صفحه ۷۶
شكل (۳-۴۳) شكل موج جريان iC    صفحه ۷۶
شكل (۳-۴۴) شكل موج ولتاژ Va    صفحه ۷۷
شكل (۳-۴۵) شكل موج ولتاژ Vb    صفحه ۷۷
شكل (۳-۴۶) شكل موج ولتاژ Vc    صفحه ۷۷
شكل (۳-۴۷) شكل موج جريانiA    صفحه ۷۷
شكل (۳-۴۸) شكل موج جريان iB    صفحه ۷۷
شكل (۳-۴۹) شكل موج جريان iC    صفحه ۷۷
شكل (۳-۵۰) شكل موج جريانiA    صفحه ۷۷
شكل (۳-۵۱) شكل موج جريان iB    صفحه ۷۷
شكل (۳-۵۲) شكل موج جريان iC    صفحه ۷۷
شكل (۳-۵۳) شكل موج ولتاژ Va    صفحه ۷۸
شكل (۳-۵۴) شكل موج ولتاژ Vb    صفحه ۷۸
شكل (۳-۵۵) شكل موج ولتاژ Vc    صفحه ۷۸
شكل (۳-۵۶) شكل موج جريانiA    صفحه ۷۸
شكل (۳-۵۷) شكل موج جريان iB    صفحه ۷۸
شكل (۳-۵۸) شكل موج جريان iC    صفحه ۷۸
شكل (۳-۵۹) شكل موج جريانiA    صفحه ۷۸
شكل (۳-۶۰)  شكل موج جريان iB    صفحه ۷۸
شكل (۳-۶۱) شكل موج جريان iC    صفحه ۷۸
شكل (۳-۶۲) شكل موج ولتاژ Va    صفحه ۷۹
شكل (۳-۶۳) شكل موج ولتاژ Vb    صفحه ۷۹
شكل (۳-۶۴) شكل موج ولتاژ Vc    صفحه ۷۹
شكل (۳-۶۵) شكل موج جريانiA    صفحه ۷۹
شكل (۳-۶۶) شكل موج جريان iB    صفحه ۷۹
شكل (۳-۶۷) شكل موج جريان iC    صفحه ۷۹
شكل (۳-۶۸) شكل موج جريانiA    صفحه ۷۹
شكل (۳-۶۹) شكل موج جريان iB    صفحه ۷۹
شكل (۳-۷۰) شكل موج جريان iC    صفحه ۷۹
شكل (۳-۷۱) شكل موج ولتاژ Va    صفحه ۸۰
شكل (۳-۷۲)  شكل موج ولتاژ Vb    صفحه ۸۰
شكل (۳-۷۳) شكل موج ولتاژ Vc    صفحه ۸۰
شكل (۳-۷۴) شكل موج جريانiA    صفحه ۸۰
شكل (۳-۷۵) شكل موج جريان iB    صفحه ۷۸
شكل (۳-۷۶) شكل موج جريان iC    صفحه ۸۰
شكل (۳-۷۷) شكل موج جريانiA    صفحه ۸۰
شكل (۳-۷۸) شكل موج جريان iB    صفحه ۸۰
شكل (۳-۷۹) شكل موج جريان iC    صفحه ۸۰
شكل (۳-۸۰) شكل موجهاي ولتاژ) (kV با PSCAD    صفحه ۸۱
شكل (۳-۸۱) شكل موجهاي ولتاژ) (kV با PSCAD    صفحه ۸۱
شكل (۳-۸۲) شكل موجهاي جريان) (kV با PSCAD    صفحه ۸۲
شكل (۳-۸۳) شكل موجهاي جريان) (kV با PSCAD    صفحه ۸۲
شكل (۳-۸۴) شكل موجهاي ولتاژ با برنامه نوشته شده    صفحه ۸۳
شكل (۳-۸۵) شكل موجهاي ولتاژ با برنامه نوشته شده    صفحه ۸۳
شكل (۳-۸۶) شكل موجهاي جريان با برنامه نوشته شده    صفحه ۸۴
شكل (۳-۸۷) شكل موجهاي جريان با برنامه نوشته شده    صفحه ۸۴
شكل (۳-۸۸) شكل موجهاي ولتاژ) (kV با PSCAD    صفحه ۸۵
شكل (۳-۸۹) شكل موجهاي ولتاژ) (kV با PSCAD    صفحه ۸۵
شكل (۳-۹۰) شكل موجهاي جريان) (kV با PSCAD    صفحه ۸۶
شكل (۳-۹۱) شكل موجهاي جريان) (kV با PSCAD    صفحه ۸۶
شكل (۳-۹۲) شكل موجهاي ولتاژ با برنامه نوشته شده    صفحه ۸۷
شكل (۳-۹۳) شكل موجهاي ولتاژ با برنامه نوشته شده    صفحه ۸۷
شكل (۳-۹۴) شكل موجهاي جريان با برنامه نوشته شده    صفحه ۸۸
شكل (۳-۹۵) شكل موجهاي جريان با برنامه نوشته شده    صفحه ۸۸
شكل (۳-۹۶) شكل موجهاي ولتاژ) (kV با PSCAD    صفحه ۸۹
شكل (۳-۹۷) شكل موجهاي ولتاژ) (kV با PSCAD    صفحه ۸۹
شكل (۳-۹۸) شكل موجهاي جريان) (kV با PSCAD    صفحه ۹۰
شكل (۳-۹۹) شكل موجهاي جريان) (kV با PSCAD    صفحه ۹۰
شكل (۳-۱۰۰) شكل موجهاي ولتاژ با برنامه نوشته شده    صفحه ۹۱
شكل (۳-۱۰۱) شكل موجهاي ولتاژ با برنامه نوشته شده    صفحه ۹۱
شكل (۳-۱۰۲) شكل موجهاي جريان با برنامه نوشته شده    صفحه ۹۲
شكل (۳-۱۰۳) شكل موجهاي جريان با برنامه نوشته شده    صفحه ۹۲
شكل (۳-۱۰۴) شكل موجهاي ولتاژ) (kV با PSCAD    صفحه ۹۳
شكل (۳-۱۰۵) شكل موجهاي ولتاژ) (kV با PSCAD    صفحه ۹۳
شكل (۳-۱۰۶) شكل موجهاي جريان) (kV با PSCAD    صفحه ۹۴
شكل (۳-۱۰۷) شكل موجهاي جريان) (kV با PSCAD    صفحه ۹۴
شكل (۳-۱۰۸) شكل موجهاي ولتاژ با برنامه نوشته شده    صفحه ۹۵
شكل (۳-۱۰۹) شكل موجهاي ولتاژ با برنامه نوشته شده    صفحه ۹۵
شكل (۳-۱۱۰) شكل موجهاي جريان با برنامه نوشته شده    صفحه ۹۶
شكل (۳-۱۱۱) شكل موجهاي جريان با برنامه نوشته شده    صفحه ۹۶
شكل (۳-۱۱۲) شكل موجهاي ولتاژ) (kV با PSCAD    صفحه ۹۷
شكل (۳-۱۱۳) شكل موجهاي ولتاژ) (kV با PSCAD    صفحه ۹۷
 شكل (۳-۱۱۴) شكل موجهاي جريان) (kV با PSCAD    صفحه ۹۸
شكل (۳-۱۱۵) شكل موجهاي جريان) (kV با PSCAD    صفحه ۹۸
شكل (۳-۱۱۶) شكل موجهاي ولتاژ با برنامه نوشته شده    صفحه ۹۹
شكل (۳-۱۱۷) شكل موجهاي ولتاژ با برنامه نوشته شده    صفحه ۹۹
شكل (۳-۱۱۸) شكل موجهاي جريان با برنامه نوشته شده    صفحه ۱۰۰
شكل (۳-۱۱۹) شكل موجهاي جريان با برنامه نوشته شده    صفحه ۱۰۰
شكل (۳-۱۲۰) شكل موجهاي ولتاژ) (kV با PSCAD    صفحه ۱۰۱
شكل (۳-۱۲۱) شكل موجهاي ولتاژ) (kV با PSCAD    صفحه ۱۰۱
شكل (۳-۱۲۲) شكل موجهاي جريان) (kV با PSCAD    صفحه ۱۰۲
شكل (۳-۱۲۳) شكل موجهاي جريان) (kV با PSCAD    صفحه ۱۰۲
شكل (۳-۱۲۴) شكل موجهاي ولتاژ با برنامه نوشته شده    صفحه ۱۰۳
شكل (۳-۱۲۵) شكل موجهاي ولتاژ با برنامه نوشته شده    صفحه ۱۰۳
شكل (۳-۱۲۶) شكل موجهاي جريان با برنامه نوشته شده    صفحه ۱۰۴
شكل (۳-۱۲۷) شكل موجهاي جريان با برنامه نوشته شده    صفحه ۱۰۴
شكل (۳-۱۲۸) شكل موجهاي ولتاژ) (kV با PSCAD    صفحه ۱۰۵
شكل (۳-۱۲۹) شكل موجهاي ولتاژ) (kV با PSCAD    صفحه ۱۰۵
شكل (۳-۱۳۰) شكل موجهاي جريان) (kV با PSCAD    صفحه ۱۰۶
شكل (۳-۱۳۱) شكل موجهاي جريان) (kV با PSCAD    صفحه ۱۰۶
شكل (۳-۱۳۲) شكل موجهاي ولتاژ با برنامه نوشته شده    صفحه ۱۰۷
شكل (۳-۱۳۳) شكل موجهاي ولتاژ با برنامه نوشته شده    صفحه ۱۰۷
شكل (۳-۱۳۴) شكل موجهاي جريان با برنامه نوشته شده    صفحه ۱۰۸
شكل (۳-۱۳۵) شكل موجهاي جريان با برنامه نوشته شده    صفحه ۱۰۸
شكل (۳-۱۳۶) شكل موجهاي ولتاژ) (kV    صفحه ۱۰۹
شكل (۳-۱۳۷) شكل موجهاي ولتاژ) (kV    صفحه ۱۱۰
شكل (۳-۱۳۸) شكل موجهاي جريان (kA)    صفحه ۱۱۱
شكل (۳-۱۳۹) شكل موجهاي ولتاژ) (kV    صفحه ۱۱۲
شكل (۳-۱۴۰) شكل موجهاي ولتاژ) (kV    صفحه ۱۱۳
شكل (۳-۱۴۱) شكل موجهاي جريان (kA)    صفحه ۱۱۴
شكل (۳-۱۴۲) شكل موجهاي جريان (kA)    صفحه ۱۱۵
شكل (۳-۱۴۳) شكل موجهاي جريان (kA)    صفحه ۱۱۶
شكل (۳-۱۴۴) شكل موجهاي جريان (kA)    صفحه ۱۱۷
شكل (۳-۱۴۵) شبكه ۱۴ باس IEEE    صفحه ۱۱۸

۱-۱ مقدمه

يکی از ضعيفترين عناصر نرم افزارهای مدرن شبيه سازی، مدل ترانسفورماتور است و فرصتهای زيادی برای بهبود شبيه¬سازی رفتارهای پيچيده ترانسفورماتور وجود دارد، که شامل اشباع هسته مغناطيسی، وابستگی فرکانسی، تزويج خازنی، و تصحيح ساختاری هسته و ساختار سيم پيچی است.
مدل ترانسفورماتور بواسطه فراوانی طراحيهای هسته و همچنين به دليل اينکه برخی از پارامترهای ترانسفورماتور هم غير خطی و هم به فرکانس وابسته¬اند، می تواند بسيار پيچيده باشد. ويژگيهای فيزيکی رفتاری که، با در نظر گرفتن فرکانس، لازم است برای يک مدل ترانسفورماتور بدرستی ارائه شود عبارتند از:
•    پيکربنديهای هسته و سيم پيچی،
•    اندوکتانسهای خودی و متقابل بين سيم پيچها،
•     شارهای نشتی،
•    اثر پوستی و اثر مجاورت در سيم پيچها،
•    اشباع هسته مغناطيسی،
•    هيسترزيس و تلفات جريان گردابی در هسته،
•    و اثرات خازنی.
مدلهايی با پيچيدگيهای مختلف در نرم افزارهای گذرا برای شبيه سازي رفتار گذرای ترانسفورماتورها، پياده سازی شده است. اين فصل يک مرور بر مدلهای ترانسفورماتور، برای شبيه سازی پديده های گذرا که کمتر از رزونانس سيم پيچ اوليه (چند کيلو هرتز) است، می باشد، که شامل فرورزونانس، اکثر گذراهای کليدزنی، و اثر متقابل هارمونيکها است.

۱-۲ مدلهای ترانسفورماتور
يک مدل ترانس را می توان به دو بخش تقسيم کرد:
•    معرفی سيم پيچها.
•    و معرفی هسته آهنی.
اولين بخش خطی است، و بخش دوم غير خطی، و هر دوی آنها وابسته به فرکانس است. هر يك از اين دو بخش بسته به نوع مطالعه¬ای که به مدل ترانسفورماتور نياز دارد، نقش متفاوتی بازی می¬کند. برای نمونه، در شبيه-سازيهاي فرورزونانس، معرفي هسته حساس است ولی در محاسبات پخش بار و اتصال کوتاه صرفنظر می¬شود.
برای کلاس بندی مدلهای ترانسفورماتور چند معيار را می¬توان بکاربرد:
•    تعداد فازها،
•    رفتار (پارامترهای خطی/ غير خطی، ثابت/ وابسته به فرکانس)،
•    و مدلهای ریاضی.
با دسته¬بندي مدلسازي ترانسفورماتورها، مي¬توان آنها را به سه گروه تقسيم كرد.
•    اولین گروه از ماتريس امپدانس شاخه يا ادميتانس استفاده می¬کند.
•    گروه دوم توسعه مدل ترانسفورماتور قابل اشباع به ترانسفورماتورهای چند فاز است. هر دو نوع مدل در نرم افزار EMTP پياده سازی شده است، و هر دوی آنها برای شبيه سازی برخی از طراحيهای هسته، محدوديتهای جدی دارد.
•    وگروه سوم مدلهای براساس توپولوژی، كه گروه بزرگی را تشکيل می دهد و روشهای زيادی بر اساس آن ارائه شده است. اين مدلها از توپولوژی هسته بدست می آید و می¬تواند بصورت دقيق هر نوع طراحی هسته را در گذراهای فرکانس پايين، در صورتيکه پارامترها بدرستی تعيين شود، مدل کند.

۱-۲-۱ معرفی مدل ماتریسي Matrix Representation (BCTRAN Model)
معادلات حالت دائم يک ترانسفورماتور چند سيم پيچه چند فاز را می¬توان با استفاده از ماتريس امپدانس شاخه بيان کرد:

در  محاسبات گذرا، رابطه فوق بايد بصورت زير نوشته شود:
 که   و   به ترتيب بخش حقيقی و موهومی   هستند، که المانهای آنها را می¬توان از آزمایشهای تحريک بدست آورد.
اين روش دارای تزويج فاز به فاز است، که ويژگیهای ترمينال ترانسفورماتور را مدل می¬کند، ولی فرقی بين توپولوژی هسته و سيم پيچ قائل نمی¬شود زيرا در همه طراحيهای هسته، رفتار رياضی يکسان اعمال می¬شود.
همچنين چون ماتريس امپدانس شاخه   برای جريانهای تحريکِ بسيار کم يا هنگامی که اين جريانهاي تحريك بطور کلی ناديده گرفته می¬شود، ماتريس منفرد  می¬شود، موجب ايجاد برخي مشكلات از لحاظ دقت در محاسبات فوق مي¬گردد[۱]. بعلاوه، امپدانسهای اتصال کوتاه، که مشخصه-های بسيار مهمی از ترانسفورماتور را توصيف می¬کند، در اندازه گيری با چنين تحريکهايی از دست میرود. برای حل اين مشکلات، ماتريس ادميتانس بايد استفاده شود:

که   هميشه وجود دارد و عناصر آن مستقيما از آزمایشهای اتصال کوتاه استاندارد بدست می¬آيد.
برای مطالعات گذرا،   بايد به دو مولفه مقاومتی والقائی تقسيم شود و ترانسفورماتور با معادله زير توصيف مي¬گردد:

همه اين مدلها خطی هستند، هر چند، در بسياری از مطالعات گذرا لازم است اثرات اشباع و هيسترزيس وجود داشته باشد. در اين حالت براي وارد كردن اثرات اشباع، اثرات جريان تحريک را می¬توان خطی کرد و در ماتريس توصيف مدل قرار داد، ولي اين کار در زمان اشباع هسته می¬تواند منجر به خطاهاي شبیه سازی شود.
در روش ديگر، تحريک از ماتريس توصيف مدل حذف می-شود و بصورت خارجی بصورت عناصر غير خطی به ترمينالهای مدلها متصل می شود (شکل ۱-۱).

شكل (۱-۱) مدل ماتريسي ترانسفورماتور با اضافه كردن اثر هسته
 چنين اتصال خارجی برای هسته هميشه از نظر توپولوژی درست نيست، اما در بسياری از موارد بخوبی کفايت می¬کند.
اگر چه اين مدلها از نظر تئوری برای فرکانسی که اطلاعات پلاک در آن بدست آمده است، معتبر است، با اين حال بطور منطقی برای فرکانس های زير kHz 1 دقیق هستند.


عتیقه زیرخاکی گنج