-
- مجموع تلفات توان ترانسفورماتورها
همانطور که در شکل ( ۴-۱۱) نشان داده شده است، در بارگذاری سنگین نیز مجموع تلفات ترانسفورماتورها در حالتی که کل بار پست در زمان پیک بار با یک ترانسفورماتور تغذیه می‌گردد، بیشتر از روش متداول بهرهبرداری است و در دوران کم‌باری کمتر از روش متداول است.
شکل ۴ -۱۱ : مجموع تلفات ترانسفورماتورها در بارگذاری سنگین- یک ترانسفورماتور در حال کار و دیگری آماده به کار و هر دو در حال کار
-
- مجموع هزینه‌ی روش متداول و جدید بهرهبرداری بر مبنای هزینه انرژی انتظاری تأمین نشده و هزینه تلفات توان ترانسفورماتورها
شکل ۴ – ۱۲ : مجموع هزینه انرژی انتظاری تامین نشده و تلفات در بارگذاری سنگین- یک ترانسفورماتور در حال کار و دیگری آماده به کار و هر دو در حال کار
شکل ۴ – ۱۳ : هزینه بهرهبرداری در بارگذاری سنگین – روش جدید بهره برداری
بر اساس نتایج بدست آمده در صورت بارگذاری سنگین در روش بهرهبرداری متداول تقریبا پس از گذشت ۱۶۱۱۰۶ ساعت قابلیت اطمینان سیستم به صفر می‌رسد و این یعنی پایان دوره بهرهبرداری از ترانسفورماتورها، اما اگر به روش جدید مطرح شده در این پایان نامه در بارگذاری سنگین از ترانسفورماتورها بهرهبرداری گردد، قابلیت اطمینان تقریباً پس از گذشت ۲۴۸۸۰۰ ساعت به صفر می رسد که در این مدت نیاز به ۱۵۲۰۷۰ ساعت بهرهبرداری به صورت دو ترانسفورماتوری می باشد. به‌عبارتی با اعمال روش پیشنهادی در بارگذاری سنگین تقریبا ۱۰ سال به مدت بهرهبرداری از ترانسفورماتورهای پست افزوده می‌گردد که این امر تأثیر شایان در کاهش هزینه‌ی احداث پست‌های جدید خواهد داشت. همانطور که ملاحظه شد در اثر بارگذاری سنگین در روش بهرهبرداری متداول، هر کدام از ترانسفورماتورها حدودا ۵/۱۸ سال عمر خواهند نمود ولی با بهره گرفتن از روش جدید طول عمر آنها حدودا ۵/۲۸ سال خواهد شد که در این مدت ۱۱ سال می توان به صورت یک ترانسفورماتوری از این پست بهرهبرداری نمود.
شکل (۴-۱۴) میزان بار در هر بار کلید‌زنی، جهت تغییر حالت از روش پیشنهادی به روش متداول را نشان می‌دهد. متوسط این بار ۸۸/۱۰۵ مگا‌وات می‌باشد که در ۲۴۸۸۰۰ ساعت ۱۷۹۹ مرتبه عمل کلید زنی از حالت یک ترانسفورماتوری به دو ترانسفورماتوری اتفاق می‌افتد.
شکل ۴ – ۱۴ : میزان بار پست در هر بار تغییر روش بهرهبرداری – بارگذاری سنگین
-
-
-
-
-
- دوره فرسایش و اثر بارگذاری
-
-
-
-
متوسط عمر M نقش مهمی در تعیین قابلیت اطمینان در دوره فرسایش ایفا می کند. همان طور که قبلا توضیح داده شد بر مبنای تابع چگالی احتمال، دوره فرسایش تقریبا در زمان M-3σ و تقریبا در زمان M+3σ عمر ترانسفورماتور به اتمام می رسد. مقدار متوسط عمر طبق استاندارد IEEE، ۱۸۰۰۰۰ ساعت و انحراف استاندارد ۱۵۰۰۰ ساعت در نظر گرفته شده است. با این توضیحات برای حالت های مختلف، قابلیت اطمینان روش بهرهبرداری متداول و جدید در ادامه شرح داده شده است.
-
- قابلیت اطمینان و متوسط عمر در دوره فرسایش بدون در نظر گرفتن اثر بارگذاری
در این حالت متوسط عمر ثابت بوده و چون بارگذاری هیچ نقشی در این حالت ندارد و فرض می‌شود ترانسفورماتورها همواره در دمای ۱۱۰ درجه سانتیگراد در حال کار باشند، متوسط عمر ۱۸۰۰۰۰ ساعت است و پس از گذشت ۱۸۰۰۰۰ ساعت به پایان خواهد رسید. نمودار شکل (۴-۱۵) بیانگر همین مساله می‌باشد.
شکل ۴ – ۱۵ : منحنی عمر باقیمانده ترانسفورماتور بدون در نظر گرفتن اثر بارگذاری
با توجه به میانگین عمر ترانسفورماتور، همانطور که در شکل (۴-۱۶) نشان داده شده است، مرحله فرسایش حدودا در زمان ۱۳۵۰۰۰ساعت شروع می شود و در زمان ۲۲۵۰۰۰ به پایان می‌رسد.
شکل (۴-۱۷) نشان می‌دهد، بر اساس روابط (۳-۸۱) و (۳-۸۲) تا ساعت ۱۳۵۰۰۰ قابلیت اطمینان از مقادیر بدست آمده از مدل مارکوف در دوره عمر نرمال تبعیت می‌کند و پس از این زمان که ترانسفورماتور وارد مرحله فرسایش می شود شکست‌های ناشی از فرسایش نقش تعیین کننده داشته و قابلیت اطمینان را با سرعت بیشتری به صفر می رساند و مطابق با شکل (۴-۱۸) قابلیت اطمینان کل از حاصل‌ضرب نقطه به نقطه‌ی آنها بدست می‌آید. این مساله برای حالت‌های بارگذاری سبک و سنگین نیز صادق است و تنها زمان ورود به مرحله فرسایش آنها متقاوت خواهد بود.
شکل ۴ – ۱۶ : قابلیت اطمینان بدون در نظر گرفتن اثر بارگذاری در دوره فرسایش
شکل ۴ – ۱۷ : قابلیت اطمینان ترانسفورماتور در دوره عمر نرمال
شکل ۴ – ۱۸ : قابلیت اطمینان کل ترانسفورماتور بدون در نظر گرفتن اثر بارگذاری
-
- قابلیت اطمینان و متوسط عمر در دوره فرسایش با در نظر گرفتن اثر بارگذاری
همان طور که در فصل قبل توضیح داده شد بارگذاری باعث تغییر دمای نقطه داغ می شود. برای هر دمای نقطه داغ سیم پیچ، ضریب تسریع فرسودگی خاصی به دست می آید. در این حالت با تغییر در روش بارگذاری، ضریب تسریع فرسودگی باعث کم یا زیاد شدن متوسط عمر ترانسفورماتور می‌شود. بطوریکه اگر دمای نقطه داغ از ۱۱۰ درجه سانتیگراد بیشتر باشد یا به عبارت دیگر نسبت بار از یک پریونیت بیشتر شود، متوسط عمر ترانسفورماتور کم شده ولی اگر دمای نقطه داغ کمتر از ۱۱۰ درجه سانتیگراد باشد یا اینکه نسبت بار از یک پریونیت کمتر شود به متوسط عمر ترانسفورماتور افزوده می شود. به عبارت دیگر متوسط عمر در ارزیابی تابع توزیع نرمال در هر ساعت از بارگذاری متغییر می باشد. برای درک بهتر، حالت‌های مختلف بارگذاری در دو روش بهرهبرداری متداول و جدید در ادامه بررسی شده است.
-
- بارگذاری سبک
با توجه به نمودار شکل (۴-۱۹) و (۴-۲۰) که نمودار عمر باقیمانده و قابلیت اطمینان هر کدام از ترانسفورماتورهای موازی و مجموع آنها در روش متداول بهرهبرداری در مرحله فرسایش بر حسب زمان می‌باشد، برای این حالت بارگذاری، مرحله فرسایش هر کدام از ترانسفورماتورها از ساعت ۲۱۴۰۰۰ و فرسایش سیستم (مجموع دو ترانسفورماتور موازی) تقریباً ۳۰۰۰۰ ساعت دیرتر شروع شده است. با توجه به توضیحات قبل، در این زمان متوسط عمر محاسبه شده ۲۵۲۰۰۰ ساعت بوده که حدود ۷۲۰۰۰ ساعت از حالت بدون در نظر گرفتن فرسایش که در شکل (۴-۱۵) بیشتر می‌باشد. یعنی با این حالت بارگذاری، به عمر ترانسفورماتور اضافه شده است و بدلیل تغییرات عمر، قابلیت اطمینان در زمان ۳۰۰۰۰۰ ساعت صفر می‌گردد که ۷۵۰۰۰ ساعت بیشتر از بدون در نظر گرفتن اثر بارگذاری است. با این توضیحات مشخص است که بارگذاری سبک باعث افزایش عمر ترانسفورماتور می گردد. علت یکنواخت نبودن سیر نزولی این نمودار بعلت تغییر متوسط عمر بر حسب زمان در اثر تغییر میزان بار می باشد.
شکل ۴ – ۱۹ : عمر باقیمانده ترانسفورماتورها با در نظر گرفتن اثر بارگذاری سبک - روش بهرهبرداری متداول
فرم در حال بارگذاری ...
