پایان نامه بهره‌ برداری بهینه از ترانسفورماتور های قدرت مبتنی به مفاهیم قابلیت اطمینان

فهرست:

مقدمه

1-1- پیشگفتار ......................................................................................................................................

1-2- هدف تحقیق  ................................................................................................................................ 

فصل دوم:

مروری بر تحقیقات انجام شده در زمینه بهره‌برداری از ترانسفورمرهای قدرت

2-1- مقدمه ..........................................................................................................................................

2-2- پیشینه‌ی تحقیق ..............................................................................................................................  

2-3- جمع بندی ...................................................................................................................................  

فصل سوم:

تشریح مدل پیشنهادی بهره برداری از ترانسفورماتورهای قدرت مبتنی بر قابلیت اطمینان

3-1- مقدمه ...........................................................................................................................................   

3-2- قابلیت اطمینان دوره نرمال ...............................................................................................................

3-3- مدلسازی قابلیت اطمینان ترانسفورمر ..................................................................................................

3-3-1- مدل قابلیت اطمینان زیر سیستم 1..................................................................................................

3-3-2- مدل قابلیت اطمینان زیر سیستم 2 ................................................................................................

3-3-3- مدل قابلیت اطمینان زیر سیستم 3 ................................................................................................

3-3-4- مدل قابلیت اطمینان ترانسسفورمر با خنک کننده روغن طبیعی- هوا اجباری ......................................... 

3-4- قابلیت اطمینان در دوره فرسایش .......................................................................................................

3-4-1-اثر بارگذاری حرارتی .................................................................................................................. 

فهرست مطالب

عنوان

3-4-2-هسته و سیم پیچ ........................................................................................................................

3-4-3-عایق ........................................................................................................................................ 

3-4-4-تلفات توان در ترانسفورمرها .........................................................................................................

3-4-5- اثرات انتقال حرارت ...................................................................................................................

3-4-6-دماها و استاندارد های IEEE ........................................................................................................

3-4-7- بار گذاری ترانسفورمر های بیش از توان نامی  ...............................................................................

3-4-8-فرسایش عایقی ..........................................................................................................................

3-4-9-دمای نقطه داغ ترانسفورمر ............................................................................................................

3-5- روش جدید پیشنهادی .....................................................................................................................

3-5-1- مدل مارکوف سیستم دو ترانسفورمر موازی همزمان تحت بهره برداری-روش متداول بهره برداری از پست با دو ترانسفورمر موازی .............................................................................................................................

3-5-2-مدل مارکوف سیستم در دوره عمر مفید برای یک سیستم دو ترانسفورمری با یک ترانسفورمر در حال کار و دیگری به کار - روش جدید بهره برداری از پست با دو ترانسفورمر موازی ......................................................... 

3-5-3- احتمال استقرار در حالت های مختلف فضای حالت مارکوف بر حسب زمان ........................................ 

3-5-4- محاسبات اقتصادی جهت تصمیم گیری زمان اعمال روش جدید بهره برداری ........................................ 

3-5-5- قابلیت اطمینان ترانسفورمر ..........................................................................................................

3-5-6- دمای محیط .............................................................................................................................. 

3-5-7- تاثیر جریان هجومی بر عمر ترانسفورمر ......................................................................................... 

3-6- جمع‌بندی ....................................................................................................................................

فصل چهارم:

شبیه‌سازی و تحلیل نتایج

4-1- مقدمه ........................................................................................................................................... 

4-2- مدل سازی ترانسفورمرها .................................................................................................................

فهرست مطالب

عنوان

4-3- داده های بارگذاری ترانسفورمر ......................................................................................................... 

4-4- داده های دمای محیط ......................................................................................................................

4-5- داده های جریان هجومی ترانسفورمر ..................................................................................................

4-6- نتایج شبیه سازی ...........................................................................................................................

4-6-1- محاسبات اقتصادی جهت تصمیم گیری اعمال روش جدید بهره برداری ...............................................

4-6-2- دوره فرسایش و اثر بارگذاری ...................................................................................................... 

4-6-3- بررسی اثر جریان هجومی بر دمای نقطه‌ی داغ و ضریب تسریع فرسودگی در روش بهره‌برداری جدید ...... 

4-6-4- مقایسه‌ی عددی روش بهره‌برداری جدید و متداول ............................................................................  

4-7- جمع‌بندی ....................................................................................................................................

فصل پنجم:

جمع‌بندی، نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- مقدمه ...........................................................................................................................................

5-2- نتیجه گیری ..................................................................................................................................

5-3- پیشنهادات .....................................................................................................................................

منابع و مآخذ    

منبع:

قابلیت بارگذاری ترانسفورمر در شرایط فوق تحریک،“ بیست ویکمین کنفرانس بین المللی برق، ص 2408-2413 ، 1385.

عباس شیری، عباس شولایی و حسین نصیر اقدم، ”مدلسازی حرارتی ترانسفورمر جهت بررسی تاثیر دمای محیط برروی عمر عایقی ترانسفورمر“ یازدهمین کنفرانس شبکه های توزیع برق، مازندران، اردیبهشت 85.

محمدرضا مقدمیان،حسن منصف، ” بهره‌برداری بهینه از ترانسفورماتورهای توزیع شبکه با توجه به ضریب متوسط بار ماکزیمم“ هجدهمین کنفرانس بین المللی برق، ص 213-222 ، 1382.

محمد پوراحمد ، تقی بارفروشی، ایرج احمدی ”مدلسازی اثر بارگذاری بر قابلیت اطمینان ترانسفورمرهای قدرت،“ بیست هشتمین کنفرانس بین المللی برق، 1392.

ابولفضل حلوایی نیاسر،احمد غلامی و حسن مقبلی، ”ارزیابی عمر عایقی و مقدار پیری ترانسفورمرهای قدرت و توزیع در شرایط اضافه بار و تحت تنشهای حرارتی و الکتریکی“ نهمین کنفرانس شبکه های توزیع برق، زنجان، اردیبهشت 1383.

استاندارد ملی ایران شماره 2621، ”ترانسفورمرهای قدرت-افزایش دما“.

Xiufan. Ma and dan. Xu, ”Research on Economical Operation of Transformer Considering Dependability”. IEEE Conf. 2011.

Billinton, R., and Allan, R.N., Reliability evaluation of engineering system, (Plenum, New York, 1994, 2nd edn.).

Billinton, R., and Allan, R.N., Reliability evaluation of Power system, (Plenum, New York, 1996, 2nd edn.).

J.P. Kovacs, ”Economic Considerations of Power Transformer Selection and Operation”. IEEE Trans. on Industry Applications, Vol. IA-16, No. 5, September/October 1980.

A.A. Chowdhury , L. bertling and D.E Custer, ”Determining Distribution Substation Transformer Optimal Loading Using a Reliability Cost-Benefit Approach ”. 9th Int. Conf. on Probabilistic Methods Applied to Power Systems. Stockholm, june 2006.

S.M. Musavi Agah and H. Askarian Abyaneh, ”Effect of Modeling Non-Normality an Stochastic Dependence of Variables on distribution Transformer Loss of Life Inference”. IEEE Trans. on Power delivery, Vol. 27, No. 4, October 2012.

He. Jian , Sun. Yuanzhang , P. Wang and Lin Cheng, ”A Hybrid Conditions-dependent Outage Model of a Transformer in Reliability Evaluation”. IEEE Trans. on Power Delivery, Vol. 24, No. 4, October 2009.

D. Elmakis , A. Braunstein and Y. Naot, ”A Probabilistic Method For Establishing The Transformer Capacity In Substation Based on The Loss of Transformer Expected Life”. IEEE Trans. on Power System, Vol. 3, No. 2, May 1988 .

Joe Perez, "Fundamental principles of transformer thermal loading and protection" , 2010  63rd Annual Conference for protective Relay Engineering, ERLphase Power Technol., Winnipeg, MB, Canada, pp. 1-14, March 29 2010- April 1 2010.

Mohd Taufiq Ishak and Zhongdong Wang, “Transformer Hotspot Temperature Calculation using IEEE Loading Guide”. International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis, Beijing, china, pp. 1017 – 1020, 2008.

William E. featheringill. “Power Transformer Loading” IEEE Transactions on industry applications, vol. IA-19, no.1, pp. 21 - 27 1983.

Carlos R. T. Castro, Sergio R. Barbosa,  Helder L. Ferreira, Luise E. Samico, Ivan J. S. lopes, Selenio r. Silvs, “Power Transformer Loading Studies Considering Over excitation”. IEEE/PES Transmission & Distribution Conference & Exhibition,  pp. 651 – 656, 2004.

John H. Blake and Edward J. Kelly, “Oil-Immersed Power Transformer Overload Calculation by Computer”. IEEE Transactions on power apparatus and systems, pp. 1205 – 1215, 1969.

Wilbur R .Ossman ,Senior Member ,IEEE ,Neil H .Woodley ,Senior Member ,IEEE , Robert C .Craft , AND R .H .Miller, “Substation Expansion ,Reliability ,and Transformer Loading Policy Analysis” . IEEE transactions on Power and System, vol. pas-88 , no. 8, pp. 1195 – 1205,  August 1969.

Hagkwen, and Chanan Singh, “Reliability Modeling and Simulation in Power Systems with Aging Characteristics”, IEEE Transaction on Power Systems, vol. 25, no. 1, pp. 21 – 28,  Februrary 2010.

Mobin Sefidgaran, Mohammad Mirzaie, Ataollah Ebrahimzadeh, “Reliability Model of The Power Transformer with ONAF Cooling”. Int. J. Electr. Power Energ. Syst., doi:10.1016/j.ijepes.2011.10.002, 2011

W. Dietrich, “An International Survey on Failures in Larg Power Treansformers in Servise, ” Elctra, no. 88, pp. 21-42, May. 1983.

Kashira T. Muthanna, abhinanda Sarkar, Kaushik Das, Kurt Waldner “Transformer Insulation Life Assessment, ” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 21, no. 1, pp. 150-156, January 2006.

C. Singh and R. Billinton, System Reliability Modelling and Evaluation. London, U.K.: Hutchinson, 1977.

IEEE std C57.12.00-2000, “IEEE standard General Requirements for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers”2000.

Kularni, S. V. and S. A Khaparde, “Transformer Engineering Design and Paractice”, Marcel Dekker, New York, USA, 2004.

IEEE std C57.91-1995, “IEEE Guide for Loading Mineral-Oil-Immersed Transformers” 1995.

IEC std 60076-2, “Temperature rise for liquide -Immersed Transformers” 2011.

IEC std 60076-5, “َAbility to withstand short circuit” 2006.

Cui-fen Bai, Wen-Sheng Gao and Tong Liu “Analyzing the Impact of Ambient Temperature Indicators on Transformer Life in Defferent Regions of Chinese Mainland”, Hindawi Publishing Corporation, Egypt, 2013.

B. R. Sathyanarayana,G. T.Heydt, andM. L.Dyer, “Distribution transformer life assessment with ambient temperature rise projections,” Electric Power Components and Systems, vol. 37,no. 9, pp. 1005–1013, 2009.

P.-L. Chen, S.-W. Cao, and J.-X.Guo, Air Conditioning Load Calculation Theory andMethod, Tongji University Press, Shanghai, China, 1987.

M. A. Abdul Rahman, T.T.Lie, K. Prasad,“The Effect of Short Circuit and Inrush Currents of HTS Transformer Windings ” IEEE Transactions on Applied SuperConductivity, vol. 22, no. 2, , April 2012.

W. Neves, Jr. D. Fernandes, F.J.A. Baltar “A Comparative Investigation of Electromechanical Stresse on Transformers Caused by Inrush and Short Circuit Currents ” IEEE Conf. , 978-1-4673-0378-1, , 2011.

M. Steurer, K. Frohlich,“The Impact of Inrush Currents on the Mechanical Stress of High Voltage Power Transformer Coils ” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 17, no. 1, January 2002.

IEC std 60076-5, “َAbility to withstand short circuit” 2006.

E. Andersson, “ The Regulation of Quality in Distribution Systems – Proposing a Pa-Nordic Quality Regulation” Master of Science Thesis, Dept. of energy and environment Division of electric power enegineering, Chalmers University of Technology, Goteborg, Sweden, 2006

M. Armando, L. Dasilva, J. Guilherme, A.A. Chawdhury “Probabilistic Methodologies for Determining the Optimal Number of Substation Spare Transformer ” IEEE Transactions on Power System, vol. 25, no. 1, February 2010.

I.R OF IRAN METEOROLOGICAL ORGANIZATION (IRIMO), “Meteorological Data of Babol Station”