دانلود پایان نامه

(2-1)
(2-2)
که mλ شار دربرگیرنده سیم پیچی اولیه ناشی از شاری است که از هسته فرومغناطیسی می گذرد . اگر :
(2-3)
اگر کلید SW در شکل 2-1-ب در لحظه t=0 بسته شود، شار دربرگیرنده کل سیم پیچی اولیه چنین خواهد بود :
(2-4)
اگر در هسته پس ماند مغناطیسی موجود نباشد درt=0 و λi =0 :
(2-5)
در مقابل در شرایط حالت دائمی شار دربرگیرنده بطور سینوسی با مقدار متوسط صفر تغییر می کند بطوری که:
(2-6)
شکل 2-2-الف تغییر شار دربرگیرنده گذرا را در طرف چپ و تغییرات شار دربرگیرنده حالت دائمی را در طرف راست نشان می دهد[40]. از مقایسه معادلات بالا دیده می شود که حداکثر شار دربرگیرنده در حالت گذرای اولیه در لحظه 𝜔t = 𝜋 دو برابر قله شار دربرگیرنده حالت دائمی است.
شکل (2- 2) :تغییرات و در حالات بی بار
رابطه بین شار دربرگیرنده کل و جریان بصورت شکل 2-3 است [40] . این منحنی از مشخصه مغناطیسی ماده هسته تشکیل شده که را به صورت تابعی از به اضافه شار پراکندی نشان می دهد. با استفاده از این رابطه شکل موج متناظر با شار دربرگیرنده حالت گذرا را می توان یافت. نتیجه در قسمت اول شکل 2-2-ب رسم شده است. چنانکه قبلا نشان دادیم مقدار قله این جریان ممکن است چند برابر جریان ترانسفورماتور باشد.
شکل (2- 3) : منحنی های λ – برای هسته ترانسفورماتور
در عمل اثر مقاومت سیم پیچی R1 بر مقدار قله جریان گذرای اولیه کوچک است. اختلاف پتانسیل روی این مقاومت باعث میشود که قله های شکل موج شار دربرگیرنده با گذشتن حالت گذرا از نظر مقدار کاهش یابد و نتیجه آن انتقال تدریجی به شکل موج حالت دائم λ1 و باشد ( مدت زمان لازم یک یا دوثانیه در ترانسفورماتورهای بزرگ است ).
دوعامل عملکرد ترانسفورماتور را تحت تاثیر قرار می دهد . یکی از آن ها لحظه ای است اختلاف پتانسیل با بستن کلید SW اعمال می شود . اگر مقاومت ظاهری دوسر مدار معادل خطی شکل2-1 باشد و کلید در لحظه ای که است بسته شود جریان از صفر به صورت سینوسی تغییر می کند و ترانسفورماتور ناگهان در حالت دائمی کار خواهد کرد . بسته به لحظه بستن کلید، بعد از بسته شدن کلید SW عملکرد ترانسفورماتور بین دو حد نشان داده شده، به وسیله قسمت های آخر شکل 2-2-الف و ب خواهد بود .
عامل تصحیح کننده دوم وجود مغناطیس باقیمانده در هسته ترانسفورماتور است که شار دربرگیرنده باقیمانده را خواهد داد که باید در حل معادلهدرنظرگرفته شود . معمولادر مقایسه با کوچک است مگراینکه ترانسفورماتور با هسته بدون فاصله هوایی باشد. اثر آن این است که زمان حالت گذرای کلیدزنی قدری بزرگتر یا کوچکتر از حالتی است که مغناطیس باقیمانده وجود نداشته باشد.
2-2 روش های تشخیص جریان هجومی از جریان خطای داخلی
2-2-1 روش هایی که تنها از سیگنال جریان استفاده می نمایند
از آنجایی که درصد دامنه ی هارمونیک دوم نسبت به مولفه ی اصلی در مقایسه با سایر هارمونیک ها به هنگام عبور جریان هجومی بزرگتر است؛ در این روش ها از این ویژگی استفاده می شود. بسته به نوع روش برای بالا بردن دقت و سرعت از هارمونیک های دیگر جریان نیز استفاده می شود.
2-2-1-1 مهار هارمونیکی رله
در[3] برای جلوگیری ازعملکرد اشتباه رله ی دیفرانسیل به هنگام راه اندازی ترانسفورماتور و یا اشباع CT روشی را با نام مهار با استفاده از هارمونیک های جریان ارائه شده است. این روش با استفاده از تفاوت درصد دامنه ی هارمونیک های مختلف جریان برای تشخیص برای مهار رله دیفرانسیل و یا دستور قطع آن عمل می نماید.
با مقایسهی دادههای نمونهای در حالات مختلف مشاهده شده است که شکل موج جریانی که باعث عملکرد اشتباه رله می شود از شکل موج جریان در هنگام خطا متمایز است. در رله های عملی با استفاده از فیلترهای میانگذر مناسب هارمونیکهای مختلف جریان تعیین می گردند.گفته شده است که مناسبتر است که از همهی هارمونیکها جهت مهار رله استفاده شود تا اینکه فقط از یک هارمرنیک خاص. مثلا اگر تنها از هارمونیک دوم جریان استفاده شود به هنگام اشباع CT ممکن است رله دچار اشتباه شود و فرمان قطع را صادر نماید. از طرف دیگر اگر رله فقط از هارمونیک سوم استفاده کند، این مشکل به هنگام ایجاد جریان هجومی رخ می دهد. همچنین مولفهی DC به هنگام اشباع ترانسفورماتور جریان موجود نمی باشد و حتی گاهی برای یک جریان هجومی (زمانی که ترانسفورماتور جریان بصورت مثلث_ستاره به یک ترانسفورماتور قدرت با سربندی ستاره_مثلث متصل شده باشد) به دلیل حذف شدن بین فازها باعث خطا در عملکرد رلهی دیفرانسیل می شود. علاوه بر اینها، در صورتی که تنها از مولفهی DC جریان استفاده شود ارسال فرمان قطع بدلیل افست موجود با تاخیر همراه خواهد بود. در این دست رلهها از هر سه هارمونیک جهت تشخیص نوع اغتشاش استفاده شده است.
2-2-1-2 استفاده از فیلتر میان گذر جهت مهار رله