مدلسازی تخلیه جزئی جهت آشکارسازی در باند uhf در ترانسفورماتور قدرت

در این رساله، نحوه انتشار امواج الکترومغناطیسی حاصل از عیوب pd در داخل ترانسفورماتورهای قدرت به منظور تعیین مکان عیب مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. برای این منظور به کمک شبیه سازی در نرم افزارهای مبتنی بر حل عددی، تأثیر مخزن، روغن و بخش فعال ترانسفورماتور اعم از هسته و سیم پیچ روی انتشار امواج الکترومغناطیسی pd بررسی شده است. انعکاس های این امواج داخل مخزن، تضعیف دامنه موج و تأخیر زمانی به وجود آمده در انتشار این امواج از محل عیب pd تا محل نصب آنتن های آشکارسازی مورد مطالعه قرار گرفته اند. همچنین به منظور بررسی انتشار امواج الکترومغناطیسی حاصل از pd در داخل ترانسفورماتورهای قدرت، یک برنامه عددی مبتنی بر الگوریتم تفاضل محدود در حوزه زمان (fdtd) تدارک دیده شده است. این برنامه نرم افزاری قادر است انتشار امواج uhf حاصل از pd را در فضای داخل یک ترانسفورماتور قدرت بسیار بزرگ شبیه سازی کند. بر پایه نتایج بدست آمده از شبیه سازی های عددی، روشی جدید برای تعیین زمان رسیدن اولین موج به آنتن ها پایه ریزی شده است. در این روش جدید، تأثیر وجود بخش فعال ترانسفورماتور در مسیر انتشار امواج، میزان تضعیف دامنه و تأخیر آن ها در رسیدن به آنتنهای uhf لحاظ شده است. در این تحقیق یک روش جدید نیز برای تعیین اتوماتیک زمان شروع سیگنال های uhf اندازه گیری شده معرفی شده است. همچنین یک روش نوین برای مکان یابی محل pd به کمک داده های بدست آمده از اندازه گیری uhf ارائه شده است. این روش که مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات (pso) می باشد، دارای دقت مناسبی در زمینه تعیین محل عیب pd است. سیستمهای اندازه گیری تخلیه جزئی در حوزه uhf در ترانسفورماتورهای قدرت شامل آنتن، تقویت کننده و یک اسیلوسکوپ دیجیتال هستند. حساس ترین و تعیین کننده ترین بخش سیستم های اندازه گیری uhf را می توان آنتن های uhf دانست. در رساله حاضر، هفت نوع آنتن مختلف شامل آنتن حلزونی، آنتن متناوب لگاریتمی، آنتن مخروطی، آنتن مخروطی زمین شده و آنتن حلقوی قطاعی کوپل شده (csla) طراحی و ساخته شده است.