روشی برای تشخیص خطای قطع تحریک در ژنراتور سنکرون با استفاده از روش اجزا محدود در نرم افزار ماکسول

یکی از مهمترین خطاهای ایجاد شده در ژنراتور سنکرون،خطای قطع تحریک می باشد. این خطا در اثر معیوب بودن سیستم تحریک، باز شدن کلید تحریک در شرایط بهره برداری ژنراتور،خطا در سیستم تنظیم ولتاژ و یا بار شدید خازنی اتفاق می افتد. در این حالت توان راکتیو تحویلی توسط ژنراتور سنکرون کاهش می یابد و ژنراتور با جذب توان راکتیو از شبکه در رژیم آسنکرون با دور بالاترازسنکرون به کار خود ادامه می دهد.در صورت ادامه روند کاهش جریان تحریک و در نهایت قطع آن، باعث آسیب های جدی به ژنراتور می شود. متداولترین روش برای تشخیص خطای قطع تحریک ، روش های امپدانسی هستند؛ این روش ها دارای سرعت پایینی بوده و قدرت تمایز کامل برای تشخیص اغتشاشاتی نظیر نوسان توان پایدار را ندارند. در این تحقیق از مشتق ولتاژ ترمینال ژنراتور و مشتق زاویه قدرت استفاده شده است که با حاصلضرب این دو سیگنال،شاخص تشخیص خطا بدست آمده است. علامت منفی شاخص نشان دهنده وقوع خطای قطع تحریک بوده ودرصورت وقوع خطای نوسان توان پایدار شاخص نوسانی بوده و منفی نمی باشد. به منظور بررسی عملکرد شاخص شبیه سازیهای متعددی بر اساس مدار طراحی شده با ژنراتورها و بارهای مختلف در نرم افزار MATLAB/Simulink انجام گرفته و صحت عملکرد آن مشخص شده است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده این موضوع است که روش پیشنهادی دارای سرعت و دقت بالاتری نسبت به روش های مرسوم قبلی می باشد. همچنین با استفاده از روش های اجزاء محدود و نرم افزار Maxwell برای صحت سنجی، شبیه سازی ژنراتور سنکرون انجام شده و نتایج آن صحت عملکرد روش و الگوریتم پیشنهادی را تایید می کند.

کلیدواژه ها:

ژنراتور سنکرون ، خطای قطع تحریک ، نوسان توان پایدار ، مشتق ولتاژترمینال ژنراتور سنکرون ، مشتق زاویه بار ، شاخص LOEDI