عنوان پایان‌نامه
بررسی فنی و اقتصادی ترانسفورماتور در ساختارهای موازی و آماده به کار
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-قدرت-سیستم ها فشارقوی الکتریکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2895;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73323;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2895;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73323
- تاریخ دفاع
- ۲۶ آبان ۱۳۹۴
- دانشجو
- ادریس مظفری
- استاد راهنما
- حسین محسنی, امیر عباس شایگانی اکمل
- چکیده
- ترانسفورماتور از اجزای بسیار مهم و گران‌قیمت در انتقال برق است. خراب شدن ترانسفورماتور و خروج آن از سیستم عملأ به معنای قطع برق است و تبعات زیادی دربرخواهد داشت. به همین دلیل ضروری است مطالعاتی انجام شود تا بتوان قابلیت اطمینان ترانسفورماتور و به تبع آن قابلیت اطمینان کل سیستم را تا حد ممکن افزایش داد. در پست ها معمولأ به جای استفاده از یک ترانسفورماتور از دو ترانسفورماتور به صورت موازی استفاده می شود. در بعضی از موارد، بار مورد نیاز از بار نامی یک ترانسفورماتور کمتر است و می توان یکی از ترانسفورماتورها را از مدار خارج کرد و بار را تنها توسط یک ترانسفورماتور تأمین کرد. در چنین وضعیتی ترانسفورماتور دیگر در حالت آماده به کار قرار می گیرد. هدف این پروژه ارائه روشی است که به کمک آن بتوان تعیین کرد که در شرایط بارهای متفاوت از چه ساختاری باید استفاده کرد که در نهایت قابلیت اطمینان افزایش یابد. در این پایان نامه با استفاده از فرآیند مارکف قابلیت اطمینان ساختارهای موازی و آماده به کار بدست آمده است. سپس نرخ خرابی ترانسفورماتور برحسب پارامترهای مهم آن فرموله شده است. درنهایت مسئله بهینه سازی با هدف ماکزیمم کردن متوسط زمان تا خرابی سیستم (MTTF) توسط الگوریتم ژنتیک حل گردیده و زمان استفاده از ساختار آماده به کار و یا موازی مشخص شده است. با ماکزیمم شدن زمان خرابی سیستم، درواقع در مدت زمان طولانی تری ساختار توانایی تأمین برق را دارد. اینکار در نهایت منجر به افزایش قابلیت اطمینان کل سیستم قدرت و افزایش عمر ترانسفورماتورها می گردد. لازم به ذکر است که روش مذکور برخلاف روش های مرسوم برای افزایش قابلیت اطمینان، هزینه چندانی ندارد و در واقع با یک تغییر ساختار از موازی به آماده به کار و یا بالعکس قابلیت اطمینان بالا می رود. در ادامه با در نظر گرفتن تلفات و با استفاده از روش ارائه شده، زمان مناسب برای تغییر ساختار با اهداف بیشترین قابلیت اطمینان و کمترین تلفات مشخص گردیده است. درنهایت با هدف ماکزیمم شدن قابلیت اطمینان، بارگذرای بهینه از هر ترانسفورماتور تعیین گردیده است.
- Abstract
- Transformers are the most important and precious equipment in power transmission systems. Transformers failure and outage result in power interruptions, which in turn lead to variety of negative consequences. So it’s needed to be done studies so as to increase in transformer reliability, and consequently, increase in the whole of power system reliability as far as possible. In substations it’s common to be used two parallel transformers instead of a transformer. In some cases, demand is lesser than nominal capacity of each transformer, and it is possible to be shut down one of the transformers and supplied load only with a transformer. In this situation, the other transformer is kept on standby mode. The aim of this project is to present a method, in which it’s feasible to be determined what structure could be used in different load circumstances, which in turn leads to increase in system reliability. In this thesis, parallel structures and standby is modelled by Markov chain. Then, transformer’s failure rate is formulated in terms of important parameter. Finally, optimization problems with the aim of maximization of mean time to failure (MTTF (of system is solved by genetic algorithm. the time of using standby or parallel structure is the result of solving optimization problem. By maximization of mean time to failure of system, the structure is capable to supply load in longer period which in turn causes to increase in power system reliability, and increase in age of transformers. It’s necessary to notice that the presented method, in spite of conventional methods which is used for increasing system reliability, has negligible cost. In other words by transforming the structure from parallel into standby, vice versa, the system reliability become more. In the following, by considering losses and by the use of presented method, the appropriate time for transforming the structure, with the goal of maximization of system reliability and minimization of losses, is determined. Finally with the goal of system reliability, the amount of load which should be supplied by each transformers is calculated. Keywords: Transformer, Parallel structure, Standby structure, Increase reliability, Availabiality, Reduse loss
