چکیده: در این پایان نامه، یک الگوریتم جدید برای حفاظت دیجیتالی ترانسفورماتور قدرت ارائه شده است. طرحی مبتنی بر شبکه دوترمیناله برای تمایز جریان های هجومی از خطا های داخلی(وخطاهای خارجی) در ترانسفورماتور قدرت پیشنهاد می گردد. باحذف رابطه شار متقابل در معادله حلقه ترانسفورماتور، یک شبکه دو ترمیناله بدست می آید که فقط شامل مقاومت سیم پیچی واندوکتانس نشتی است. بر طبق اختلاف مطلق توان اکتیو (adoap)داده شده و توان مصرف شده توسط شبکه دو ترمیناله ،معیار شناخت خطای داخلی بدست می آید. این روش، از حضور جریان های هارمونیکی برای جلوگیری از عملکرد رله (حفظ وضعیت رله) در هنگام جریان های هجومی استفاده نمی کند. از این گذشته، این روش نه نیازی به اطلاعات منحنی b – h دارد و نه نیازمند دانستن اطلاعات شار متقابل و اتلاف آهن می باشد. الگوریتم گفته شده با استفاده از نرم افزار matlab مدل شده است. نتایج مطالعات نشان می دهد که طرح حفاظت به کمک شبکه دو ترمیناله، خطای داخلی و خارجی را از جریان هجومی به خوبی تشخیص می دهد. در این روش با استفاده ازقدر مطلق تفاضل توان اکتیو داده شده به ترانس و توان اکتیو مصرف شده در ترانس به این مهم دست می یابیم. در ابتدا تئوری اساسی در مورد شبکه دو ترمیناله شامل فقط مقاومت سیم پیچی و ایندوکتانس نشتی مطرح می شود. توان ها ی اکتیو داده شده به شبکه دو ترمیناله و توان های تلف شده توسط شبکه دو ترمیناله با هم مقایسه می شوند و سپس برای ایجاد معیارها و ضوابط بکار می روند. در نهایت قابلیت اطمینان، میزان حساسیت و سادگی محاسبات روش پیشنهادی بوسیله نتایج شبیه سازی ها مورد تایید قرار می گیرد. نمونه های تست شبیه سازی جریان هجومی و خطای خارجی وخطای داخلی به منظور تست عملکرد روش پیشنهادی در شرایط مختلف استفاده شده است.

ژنراتورهای سنکرون به دلیل برعهده داشتن تولید توان، مهم ترین بخش سیستم قدرت به حساب می آیند و حفاظت از آن ها جهت حفظ تولید توان، پایداری سیستم و کاهش خسارت به تجهیزات به واسطه ی رخ دادن هرگونه خطا، امری لازم و ضروری می باشد. خطای از دست رفتن تحریک یکی از خطاهای بسیار مضر برای ژنراتور به حساب می آید. تاکنون روش های مختلفی برای تشخیص این خطا ارائه شده است اما با تمام پیشرفت-ها، این حفاظت ها کند بوده و احتمال عملکرد نادرست را دارا می باشند. در این پایان نامه دو روش جدید جهت تشخیص خطای از دست رفتن تحریک و حفاظت ژنراتور در برابر این خطا ارائه می شود. روش اول یک حفاظت از دست رفتن تحریک براساس منطق فازی را ارائه می کند. این روش برمبنای امپدانس ظاهری و ولتاژ ترمینال ژنراتور می باشد. در الگوریتم فازی، این ورودی ها با توجه به توابع عضویت و قوانین فازی نوشته شده آنالیز می-شوند. در انتها این الگوریتم جهت حفاظت از ژنراتور سنکرون در برابر از دست رفتن تحریک، یک تصمیم بین قطع، هشدار و عدم عملکرد می گیرد. روش دوم یک حفاظت جدید براساس ولتاژ و زاویه ی جریان ترمینال ژنراتور را بیان می کند. در این روش با زیر نظر قرار دادن پارامترهای مذکور و تعریف حدود آستانه، خطای از دست رفتن تحریک و وقوع اغتشاش در شبکه، تشخیص داده می شود. به هنگام وقوع اغتشاش در شبکه جهت جلوگیری از عملکرد نادرست رله ی پیشنهادی، رله قفل می گردد. حفاظت از دست رفتن تحریک براساس منطق فازی در این بازه زمانی به عنوان حفاظت پشتیبان شروع به کار می کند تا در صورت بروز از دست رفتن تحریک احتمالی در حین اغتشاش، آن را تشخیص داده و فرمان قطع ارسال نماید. هر دو روش در خطاها شبیه سازی شدند و توانستند عملکرد کاملاً صحیحی در تشخیص از دست رفتن تحریک و عدم عملکرد در نوسانات گذرای توان از خود نشان دهند. روش دوم توانست در سرعتی بسیار بالا نسبت به حفاظت های موجود، خطا را تشخیص دهد. در این پایان نامه برای شبیه سازی از نرم افزارهای digsilent® power factory و matlab استفاده شده است.