پایان نامه رشته مهندسی برق سنسور نیز آکوستیک نوری

دانلود پایان نامه آماده

دانلود پایان نامه رشته مهندسی برق  سنسور نیز آکوستیک نوری با فرمت ورد وقابل ویرایش تعدادصفحات 127

چکیده:

تخلیه جزیی  نوعی تخلیه الکتریکی ناقص است که بخاطر افزایش شدت میدان الکتریکی فراتر از میزان تحمیلی عایقی در یک ناحیه محدود از ساختار عایقی و به دلیل وجود ناخالصی یا عدم یکنواختی عایق صورت می پذیرد. در وسایل و ادوات فشار قوی ترانسفورماتورهای قدرت، وقوع این پدیده باعث کم شدن عمر عایقی ترانش و در نهایت شکست الکتریکی در تجهیز می گردد. آنچه ذکر شد بخشی از پاسخ به این سوال است که چرا آشکار سازی تخلیه جزیی  را در سیستم های قدرت انجام می دهیم.  در واقع این امر برای مانیتورینگ میزان سلامتی تجهیز انجام می شود و اگر این پدیده آشکار سازی نشود و در پی آن رفع مشکل صورت نپذیرد، در نتیجه دامنه و فرکانس PD تا جایی افزایش پیدا کند که در نهایت منجر به خرابی در ترانس قدرت می شود. در برخی مواقع شدت این خرابی تا حدی است که باعث وارد شدن آسیب به تجهیزات خارجی، آتش گرفتن و یا کم شدن بازدهی آن و همچنین قطع بی برنامه و طولانی مدت برق و انتقال توان در شبکه قدرت می شود.  قابلیت آشکار سازی PD به صورت آنلاین یکی از نیازهای ضروری هر کمپانی است که از ترانس قدرت استفاده می نماید تا در مرحله نخست سلامتی و ایمنی پرسنل خود را ارتفاع بخشد و در مراحل بعدی نیز استفاده می نماید تا در مورد کاهش تلفات توان و سرویس دهی بهتر قدم برداشته باشد. پدید PD در انواع سیگنال های فیزیکی قابل مشاهدات و شامل پاس های الکتریکی و آکوستیکی می شود. این پدیده معمولا توسط مجموعه ایی از تکنیک های اندازه گیری خارجی آشکار سازی می شود. این تکنیک ها شامل استفاده از سوق دهی الکتریکی و مبدل پیزو الکتریک (PZT) بر مبنای آشکار سازی آکوستیکی می باشند. بسیاری از سیستم های مدرن در حال حاضر ترکیبی از دو آشکار سازی رایج را استفاده می کنند چرا که آشکار سازی الکتریکی روش قدیمی و تکنولوژی تثبیت شده را دارا بوده و همچنین آشکار سازی آکوستیکی مزیت نصب سنسور در خارج از مخزن ترانس را دارا می باشد. این روش بدون اینکه مشکلی را برای ترانس ایجاد کند می تواند آشکار سازی تخلیه جزیی را انجام دهد.  البته اگر بتوان سنسورهای آکوستیکی را در داخل ترانس نصب نمود نه تنها مزیت آشکار سازی بهتری را بخاطر افزایش دامنه سیگنال آکوستیک خواهیم داشت بلکه مزیت عدم تداخل و حذف مسیرهای چند گانه پیش روی سیگنال آکوستیک را نیز بدان اضافه خواهیم نمود. در این صورت مکان یابی PD نیز در زمان کوتاه تر و با دقت بیشتری همراه خواهد بود. در این پایان نامه سنسور نیز آکوستیک نوری را معرفی می کنیم که می تواند منشاء PD را با قابلیت قرار گیری در داخل مخزن ترانس آشکار سازی می نماید. این سنسور ویژه می تواند ناملایمات محیطی داخل ترانس را بدون ایجاد و خدشه در عملکرد خود تحمل نموده و به صورت آنلاین در ترانس وظیفه دریافت سیگنال آکوستیک را انجام دهند همچنین این پایان نامه به معرفی آزمایشات و عملیاتی که به جهت معتبر سازی سیستم آشکار سازی و مکان یابی PD توسط سنسورهای فیبر نوری می پردازد. البته لازم بذکر است که آزمایشات عمل تصویر شده در این رساله از مرجع [7] فصل اول برداشته شده است. مهمتر از همه در این رساله به معرفی سیستم مکان یابی PD با در نظر گیری و ملاحظات تاخیر زمانی دریافت سیگنال آکوستیک (TDOA) می پردازیم. این سیستم که توسط سنسورهای آکوستیک فیبر نوری مورد آزمایش تجربی قرار گرفته شده قادر به شناسایی مکان PD و مانیتور آن در فضای سه بعدی با دقت اندازه گیری   را در راستای هر محور می باشد.

مقدمه:

تخلیه جزئی چیست؟ در ابتدا اجازه دهید از تعریفی که استاندارد بین المللی    در این رابطه ارائه کرده استفاده کنیم: تخلیه جزیی  (PD)، یک نوع تخلیه الکتریکی متمرکز شده ایی است که فقط پل های الکتریکی جزئی را در میان الکترودهای رسانا به وجود می آورد و ممکن است مجاور های باشد و یا نباشد. در ادامه تعریف تخلیه جزیی قصه داریم تعریفی را که دکتر حسین محسنی استاد بر جسته دانشگاه تهران [2] ارائه نموده اند را معرفی کنیم، تعریف ایشان بدین شرح می باشد: در موارد ی ممکن است شدت میدان الکتریکی در همه طول بین آندوکاتریک اندازه نباشد. یعنی ممکن است آندیاکاتد و یا نقطه ایی بین آنها، شدت میدان زیاد باشد و شرایط تخلیه در آن قسمت ها به وجود بیاید ولی در سایر قسمت ها به دلیل کمی شدت میدان الکتریکی شرایط لازم برای تخلیه کامل موجود نباشد. در این حالت تخلیه در قسمتی یا جزیی از طول عایق انجام می شود و شکست کامل عایق انجام نمی گیرد، به این نوع تخلیه، تخلیه جزیی یا کرونا می گویند. در نهایت تعریف سوم که تعریف آفرنیز می باشد  از دکترهای حسینی استاد راهنمای نگارنده نقل قول می گردد: تخلیه جزیی نوعی تخلیه الکتریکی ناقص است که بخاطر افزایش شدت میدان الکتریکی فراتر از میزان تحملی عایق در یک ناحیه محدود از ساختار عایقی و بدلیل وجود ناخالصی و یا عدم یکنواختی عایق صورت می پذیرد. هر سه تعریفی که در بالا ارائه شد همگی در کل در بر گیرنده نکاتی هستند که به تشریح آنها می پردازیم. ....