تشخيص خطاي الكتريكي در بخش گردان سيستم تحريك بدون جاروبك توربو ژنراتورها

دكتري تخصصي

براي توليد بي‌وقفه و جلوگيري از افزايش هزينه‌هاي اضافي در نيروگاه‌ها، نياز است كه شرايط تجهيزات، علي‌الخصوص ژنراتور واحد نظارت شود. با توجه به عدم دسترسي مستقيم به بخش گردان سيستم تحريك ژنراتورهاي سنكرون بدون جاروبك، تشخيص خطاي به‌موقع و نظارت شرايط اين تجهيزات از اهميت بالايي برخوردار بوده و نيازمند مطالعه گسترده است. در اين رساله با توجه به مراجع موجود در زمينه تشخيص خطاي سيستم تحريك بدون جاروبك توربو ژنراتورها، روند جديدي براي تشخيص خطاهاي محتمل سيستم تحريك كه شامل خطاي اتصال حلقه و اتصال باز فاز آرميچر و نيز اتصال‌كوتاه و مدارباز ديود پل يكسوساز مي‌شود، ارائه مي‌گردد. ازاين‌رو، در ابتدا شناسايي پارامترهاي اين نمونه ماشين صورت مي‌پذيرد تا امكان مدل‌سازي و شبيه‌سازي با پارامترهاي ماشين نمونه آزمايشگاهي كه روند ساخت آن در پيوست ارائه شده است، فراهم گردد. در ادامه، مدل‌سازي عددي و تحليلي ماشين سنكرون بدون جاروبك در شرايط سالم و خطاهاي موردبحث مطالعه شده و مورد شبيه‌سازي قرار مي‌گيرد و ولتاژ خروجي ماشين شبيه‌سازي‌شده اندازه‌گيري مي‌شود. همچنين تحليل ولتاژ خروجي ماشين در شرايط سالم و خطا بررسي مي‌گردد. براي روند تشخيص خطا در اين رساله، چهار اندازه‌گيري پيشنهاد مي‌شود كه شامل ارتعاشات، صوت، تصاوير حرارتي و ولتاژ مي‌باشد. لذا براي هركدام از اين سيگنال‌ها استدلال مي‌گردد كه چه پردازشي از ميان پردازش حوزه فركانس و حوزه فركانس-زمان در كنار پردازش حوزه زمان مناسب بوده و پس از انجام پردازش با استفاده از روش‌هاي انتخاب ويژگي كه شامل فيلتر، بسته‌بندي‌شده و تركيبي مي‌شود، ويژگي‌هاي مناسب از ويژگي‌هاي استخراج‌شده انتخاب مي‌گردد تا افزونگي كاهش يافته و دقت دسته‌بندي افزايش يابد. براي دسته‌بندي ويژگي‌هاي انتخاب‌شده در هر قسمت از سه روش شبكه‌هاي عصبي، k همسايه مجاور و ماشين بردار پشتيبان استفاده مي‌گردد و نتايج حاصل از اين سه دسته‌بند با يكديگر مقايسه مي‌شود تا براي هر سيگنال علاوه بر بهترين ويژگي، بهترين دسته‌بند انتخاب گردد. در تشخيص خطا به كمك سيگنال ولتاژ پايانه ماشين نيز، از نتايج شبيه‌سازي براي دسته‌بندي بهره گرفته مي‌شود و پس از انتخاب دسته‌بند و ويژگي‌هاي مناسب، تشخيص خطاي برخط ماشين صورت مي‌پذيرد. به‌طوركلي روند پيشنهادي تشخيص خطا در ماشين به اين صورت است كه ابتدا تشخيص خطادار بودن يا نبودن ماشين انجام پذيرفته و در مرحله بعد در صورت خطادار بود سيستم تحريك نوع خطا تشخيص داده مي‌شود و اگر چنانچه خطا از نوع اتصال‌كوتاه يا مدارباز باشد، محل‌يابي ديود خطادار صورت مي‌پذيرد. نتايج به‌دست‌آمده نشان از دقت خوب روند پيشنهادي در تشخيص خطاي سيستم تحريك دارد.

193592

دانشگاه علم و صنعت ايران

قدرت - الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي

دكتر ابوالفضل واحدي