عنوان پایان‌نامه
بررسی محدودکننده های جریان با استفاده از مشخصه غیرخطی مواد مغناطیسی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1969;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50715
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- یوسف شهبازی آیت
- استاد راهنما
- حسین محسنی
- چکیده
- امروزه پیچیده¬ترشدن شبکه¬های قدرت و افزایش استفاده از منابع تولید پراکنده، باعث افزایش سطح جریان اتصال کوتاه شده است. افزایش جریان اتصال کوتاه موجب بروز مشکلاتی در شبکه¬های قدرت می¬شود که می¬توان به استرس¬های مکانیکی و حرارتی وارد بر تجهیزات شبکه قدرت در هنگام وقوع خطا اشاره کرد. محدودکننده¬های جریان خطا تجهیزاتی هستند که به کمک آن¬ها می¬توان سطح جریان اتصال کوتاه را به میزان قابل توجهی کاهش داد. در این پایان¬نامه ابتدا انواع محدودکننده¬های جریان خطا معرفی می¬شوند که به سه گروه اصلی محدودکننده¬های پسیو، حالت جامد و هایبرید تقیسم می¬شوند. سپس به بررسی و تحلیل عملکرد یکی از محدودکننده¬های جریان خطای پسیو به¬ نام محدودکننده جریان خطای مغناطیسی پرداخته می¬شود. محدودکننده مغناطیسی از خاصیت غیرخطی مواد مغناطیسی جهت کاهش جریان خطا استفاده می¬کند. مزایا و معایب محدودکننده¬های مغناطیسی مطرح شده و راه¬حل¬های ارائه شده برای حل معایب این نوع محدودکننده¬ها مورد بررسی قرار می¬گیرد. در ادامه به کمک روابط ریاضی مربوط به قوانین الکترومغناطیسی، الگوریتمی جهت طراحی محدودکننده¬های مغناطیسی ارائه می¬شود و با استفاده از الگوریتم ارائه شده، یک محدودکننده مغناطیسی برای رنج ولتاژ و جریان توزیع به عنوان نمونه طراحی می-شود. جریان نرمال می¬باشد که در غیاب محدودکننده مغناطیسی با وقوع خطا می¬خواهد به مقدار برسد. هدف از قرار دادن محدودکننده مغناطیسی، کاهش جریان خطا به میزان می¬باشد، یعنی جریان خطا از مقدار در حضور محدودکننده تجاوز نیابد. محدودکننده مغناطیسی طراحی شده به کمک نرم افزار ماکسول شبیه سازی می¬شود. نتایج شبیه¬سازی نشان می¬دهد که جریان خطا با حضور محدودکننده مغناطیسی به میزان در نظر گرفته شده، کاهش می¬یابد.
- Abstract
- Raising the complexity of power networks from one hand and also increasing the distributed generation sources on the other hand, causes the fault current level to be enormously increased. Increasing the fault current causes problems such as mechanical and thermal stress could come to on power system network equipments. Fault current limiter(FCL) devices are the devices which help to decrease the fault current level. In this thesis report, after introducing the various types of FCLs that can be classified three main groups: passive FCLs, solid state FCLs and hybrid FCLs, a thorough analysis of a special passive FCLs, so-called Magnetic FCL has been given. Magnetic FCLs uses nonlinear behavior of magnetic material to reduce the fault current. Advantages and disadvantages of Magnetic FCLs have been described and solutions for overcoming the disadvantages are proposed. Moreover by means of the mathematical equations related to electromagnetic laws, an algorithm for designing a Magnetic FCL has been proposed and with the aid of the proposed algorithm, a Magnetic FCL for the typical range of voltage and current in distribution network has been designed. Normal current is 1250A that in the absence of Magnetic FCL will increase to 20000A on the fault state. The aim is decrease the fault current to 10000A in the presence of Magnetic FCL. The amount of the fault current is reduced by 50%. With the help of the Maxwell software, Magnetic FCL has been simulated. According to simulation results, the fault current could be considerably limited for the intended amount using the Magnetic FCL.
