ارزیابی قابلیت اطمینان ترانسفورماتور با در نظر گرفتن تغییرات جریان الکتریکی
الموضوعات :
علیرضا آل سعدی
1
,
رضا غفوری
2
,
محمدمهدی قنبریان
3
1 - گروه برق - وحد کازرون، دانشگاه آزاد اسلامی، کازرون، ايران
2 - گروه برق - وحد کازرون، دانشگاه آزاد اسلامی، کازرون، ايران
3 - گروه برق - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کازرون
الکلمات المفتاحية: ترانسفورماتور, نرخ خرابی, قابلیت اطمینان, نیروگاه بادی, نیروگاه جزرومدی مخزنی, نیروگاه جزرومدی جریانی,
ملخص المقالة :
ترانسفورماتور قدرت به عنوان یکی از تجهیزات مهم این سیستم، به منظور تغییر سطح ولتاژ استفاده می¬شود. قیمت این تجهیزات زیاد بوده و در صورت خراب شدن و قطع شدن توان الکتریکی، خسارت زیادی به شبکه وارد می¬شود. در این مقاله قابلیت اطمینان ترانسفورماتورهای قدرت مورد بررسی قرار گرفته و اثر تغییرات جریان عبوری از سیم¬پیچ¬ها بر قابلیت اطمینان این تجهیزات مطالعه می¬شود. اثر تغییر جریان در ترانسفورماتورهای قدرت بیشتر برای نیروگاه¬هایی مطرح است که جریان الکتریکی آن¬ها تغییرات زیادی دارند. در سال¬های اخیر نیروگاه¬های مبتنی بر منابع انرژی تجدیدپذیر ساخته شده¬اند و این نیروگاه¬ها به دلیل تغییر شرایط آب و هوایی توان تولیدی متغیری دارند. به عنوان نمونه در نیروگاه¬های بادی به دلیل تغییر سرعت باد، در نیروگاه¬های جزرومدی مخزنی به دلیل تغییر ارتفاع جزرومد و در نیروگاه جزرومدی نوع جریانی به دلیل تغییر سرعت جریان¬های جزرومدی، توان تولیدی نیروگاه متغیر است و بنابراین با تغییر توان تولیدی نیروگاه، جریان الکتریکی نیز متغیر بوده و نرخ خرابی ترانسفورماتور نیز تغییر خواهد کرد که باید بررسی گردد. بر همین اساس در این مقاله سعی می¬شود با استخراج روابط مربوط به وابستگی توان تولیدی نیروگاه¬های بادی به سرعت باد، نیروگاه¬های جزرومدی نوع مخزنی به ارتفاع جزرومد و نیروگاه¬های جریانی جزرومدی به سرعت جریان¬های جزرومدی، نرخ خرابی ترانسفورماتورهای به کارر فته در این نیروگاه¬ها را مطالعه نمود. برای نشان دادن چگونگی تغییر نرخ خرابی ترانسفورماتور، شبیه¬سازی در محیط نرم¬افزار متلب انجام می¬شود.
[1] Sefidgaran, M., MOHAMMAD MIRZAEI, and AA EBRAHIMZADEH. "Reliability model of power transformer with ONAN cooling." (2010): 93-102.
[2] Freitag, Suelen Cristiane, and Mauricio Sperandio. "Determining the reliability of power transformers considering a five states Markov Model." IEEE Latin America Transactions 19.02 (2021): 335-341.
[3] Abdelfatah, M., M. El-Shimy, and H. M. Ismail. "Reliability analysis of 220 kV power transformers in Egypt." Ain Shams Engineering Journal 2.3-4 (2011): 183-194.
[4] Jagers, Janine, and Stefan Tenbohlen. "Evaluation of transformer reliability data based on national and utility statistics." 16th International Symposium on High Voltage Engineering. 2009.
[5] Chafai, Mahfoud, Larbi Refoufi, and Hamid Bentarzi. "Large power transformer reliability modeling." International Journal of System Assurance Engineering and Management 7.Suppl 1 (2016): 9-17.
[6] Attiyah, Badr A., Abdullah A. Alnujaimi, and Mohammad A. Alghamdi. "Reliability Enhancement of High Voltage Power Transformer Using Online Oil Dehydration." 2019 Modern Electric Power Systems (MEPS). IEEE, 2019.
[7] Wen, Minmin, et al. "Reliability assessment of insulation system for dry type transformers." IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 20.6 (2013): 1998-2008.
[8] Awadallah, Selma KE, Jovica V. Milanović, and Paul N. Jarman. "The influence of modeling transformer age related failures on system reliability." IEEE Transactions on Power Systems 30.2 (2014): 970-979.
[9] He, Jian, et al. "A hybrid conditions-dependent outage model of a transformer in reliability evaluation." IEEE Transactions on Power Delivery 24.4 (2009): 2025-2033.
[10] Liu, Mingjun, et al. "Reliability evaluation of tidal and wind power generation system with battery energy storage." Journal of Modern Power Systems and Clean Energy 4.4 (2016): 636-647.
[11] Liu, Mingjun, et al. "Reliability evaluation of a tidal power generation system considering tidal current speeds." IEEE Transactions on Power Systems 31.4 (2015): 3179-3188.
[12] Zhong, Wen, et al. "Reliability evaluation and improvement of islanded microgrid considering operation failures of power electronic equipment." Journal of Modern Power Systems and Clean Energy 8.1 (2019): 111-123.
[13] Li, H., and Zhe Chen. "Overview of different wind generator systems and their comparisons." IET Renewable Power Generation 2.2 (2008): 123-138.
[14] Neto, Pedro Bezerra Leite, Osvaldo R. Saavedra, and Luiz Antonio de Souza Ribeiro. "Analysis of a tidal power plant in the estuary of Bacanga in Brazil taking into account the current conditions and constraints." IEEE Transactions on Sustainable Energy 8.3 (2017): 1187-1194.
[15] Neto, Pedro B. Leite, Osvaldo R. Saavedra, and Luiz A. Souza Ribeiro. "Optimization of electricity generation of a tidal power plant with reservoir constraints." Renewable Energy 81 (2015): 11-20.
[16] Ferreira, Rafael M., and Segen F. Estefen. "Alternative concept for tidal power plant with reservoir restrictions." Renewable Energy 34.4 (2009): 1151-1157.
[17] King, J., and T. Tryfonas. "Tidal stream power technology-state of the art." Oceans 2009-Europe (2009): 1-8.
[18] Blunden, L. S., and A. S. Bahaj. "Tidal energy resource assessment for tidal stream generators." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy 221.2 (2007): 137-146.
[19] O'carroll, J. P. J., et al. "Tidal Energy: The benthic effects of an operational tidal stream turbine." Marine Environmental Research 129 (2017): 277-290.
[20] Power Transformer—Part7: Loading Guide for Oil-Immersed Power Transformers. (2005). IEC Std. 60076-7
[21] Husnayain, F., M. Latif, and I. Garniwa. "Transformer oil lifetime prediction using the Arrhenius law based on physical and electrical characteristics." 2015 International Conference on Quality in Research (QiR). IEEE, 2015.
