Skip to main content
SUPERVISOR
حسین عسکریان ابیانه (استاد مشاور) سیدمرتضی سقائیان نژاداصفهانی (استاد مشاور) محمداسماعیل همدانی گلشن (استاد راهنما)
 
STUDENT
Bahador Fani Mohamadabadi
بهادر فانی محمدآبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1384

TITLE

Behavior Analysis of Differential Currents Waveform to Improve the Performance of Power Transformer Differential Protection
In this thesis, new schemes for transformer differential protection are proposed. These schemes use different characteristics of the differential currents waveforms under internal fault and magnetizing inrush current conditions. The schemes are based on choosing an appropriate feature of the waveform and monitoring it during the post-disturbance instants. For this purpose, the differential current is considered as a stochastic signal, and two algorithms based on stochastic analysis of differential currents are proposed. The first algorithm converts the main difference between internal fault and magnetizing inrush current into a quantitative description by using the skewness concept of frequency curves. The second scheme introduces the statistical U test method to distinguish the internal faults from the inrush currents in power transformers. Since these new methods are based on a statistical approach rather than some deterministic index, more reliable and accurate judgment is obtained. Testing results indicate that new methods can identify inrush currents promptly and reliably. Key words Transformer differential protection, inrush current, fault current, frequency curves analysis, statistical tests.
طرحهای حفاظتی مختلفی برای ترانسفورمرهای قدرت معرفی و بکار گرفته شده است. از این میان حفاظت دیفرانسیل به عنوان حفاظت اصلی در مقابل خطاهای اتصال کوتاه در سیم پیچی های ترانسفورمر مطرح است. حفاظت دیفرانسیل به هنگام وقوع خطاهای داخلی باید به سرعت عمل کند، این در حالی است که در شرایط غیر خطا همچون جاری شدن جریان هجومی باید پایدار بماند. این نیازهای متفاوت در حفاظت ترانسفورمرهای قدرت یعنی قابلیت اطمینان بالا و عملکرد سریع موجب شده که حفاظت از ترانسفورمرهای قدرت همواره یک مشکل اساسی در حوزه رله گذاری سیستم های قدرت باشد. الگوریتم هایی که بطور مستقیم از روی رفتار شکل موج زمانی جریانهای دیفرانسیل، جریان خطا را شناسایی می کنند دارای مزیت استفاده از اطلاعات جامع شکل موج جریان دیفرانسیل می باشند. از این رو، الگوریتمهای پیشنهادی با توجه به رفتارهای متفاوت شکل موجهای جریانهای دیفرانسیل تحت شرایط جریان خطا و جریان هجومی بدست می آیند. در الگوریتمهای پیشنهادی ضمن بررسی ساختارهای هندسی متفاوت شکل موج های جریانهای دیفرانسیل ویژگی های تمایز استخراج می شوند، سپس این ویژگی ها با استفاده از روشهای آماری کمی سازی می شوند و الگوریتم های تشخیص بر اساس شاخص های تعریف شده برای کمی سازی ویژگی تمایز طراحی می شوند. در الگوریتم های پیشنهادی مبتنی بر روشهای آماری جریانهای دیفرانسیل به عنوان سیگنالهای آماری در نظر گرفته می شوند. گرچه این جریانها هیچ گونه پدیده آماری را نشان نمی دهند اما استفاده از معیارها و آزمونهای آماری، می توانند در الگوریتم های حفاظتی مفید باشند. در دسته اول از الگوریتمهای پیشنهادی با در نظر گرفتن جریانهای دیفرانسیل به عنوان منحنی های فرکانسی ملاکی برای تشخیص شرایط خطا از شرایط هجومی بدست می آید. در دسته دوم از الگوریتم های پیشنهادی، ابتدا فرضیه های آماری که نشان دهنده تفاوتهای ذاتی بین شکل موجهای جریان هجومی و جریان خطای داخلی است، تعریف می شوند سپس با آزمودن این فرضیه ها توسط تستهای آماری و با مقایسه خروجی این آزمونها، ملاکی برای شناسایی جریان خطای داخلی از شرایط هجومی بدست خواهد آمد. و بالاخره در دسته سوم از الگوریتم پیشنهادی از مفهوم خط رگرسیون استفاده شده است به عنوان نمونه در یکی از این الگوریتمها با آزمودن میزان گرایش خطی میان نمونه های جریان دیفرانسیل، نوع اختلال شناسایی می گردد. قابلیت اطمینان، حساسیت و سادگی محاسبات الگوریتمهای فوق، توسط نتایج شبیه سازی و عملی تأیید می شود. کلید واژه : ترانسفورمر قدرت، حفاظت دیفرانسیل، جریان خطا، جریان هجومی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی