تخمین دمای نقطه داغ ترانسفورماتور قدرت به کمک الگوریتم ازدحام ذرات و مدلدینامیکی دمای ترانسفورماتور

با اختراع ترانسفورماتور در سال ۱۸۸۵ این وسیله به یکی از مهمترین و گران قیمتترین اجزاء شبکه قدرت تبدیل شده است. بهرهبرداری درست از آن سبب افزایش قابلیت اطمینان شبکه برق میشود. یکی ازچالشهای بهرهبرداری از ترانسفورماتورها محاسبه دمای نقطه داغ ترانسفورماتور است. محاسبه دقیق این دما برای تخمین طول عمر ترانسفورماتور ضروری است. در سال ۲۰۱۱و۲۰۱۲ سلاما و همکاران، مدلهای الکتریکی، مکانیکی، حرارتی و اقتصادی برای تخمین طول عمر ترانسفورماتور مورد بررسی قرار دادند]۲،۱.[ ابوبکر و ابو سیادا نیز به کمک روشهای مبتنی بر منطق فازی به بررسی طول عمر باقی مانده ترانسفورماتورها پرداختند]۳.[ در سال ۲۰۱۹ زیله به بررسی نقطه داغ ترانسفورماتور به کمک الگوریتم زنبور عسل پرداخت]۴.[ این روش گرچه روشی با دقت بالا است اما روش زمانبری نیز هست. همچنین زیله نشان داد طول عمر ترانسفورماتور به دمای نقطه داغ ترانسفورماتور وابسته است]۴.[ روشهای محاسبه دمای نقطه داغ ترانسفورماتورها عبارتند از استفاده از حسگرهای دمای فیبر نوری، روشهای محاسبات عددی، فرمولهای تجربی و مدار معادل حرارتی ]۶،۵[ که پر استفادهترین روشهای محاسبه دمای نقطه داغ ترانسفورماتور در بند ۷ راهنمای بارگزاری ترانسفورماتور معرفی شده اند]۷.[ تقیخانی و غلامی نیز به بررسی دمای داغترین نقطه سیم پیچهای ترانسفورماتور با خنک سازی طبیعی روغن، همچنین با خنک سازی جهت دار و غیر جهت دار همرفت اجباری روغن توسط روش اجزا محدود مورد بررسی قرار دادند]۸.[ در ]۹[ مدلی حرارتی برای ترانسفورماتور ارائه شد. میخک و همکاران به کمک روش المان محدود مدلی برای بارهای هارمونیکی ارائه کردند]۱۰[؛ آنها نشان دادند که با افزایش THD به میزان ۹/۳۳ درصد طول عمر ترانسفورماتور به میزان ۹۸ درصد کاهش مییابد]۱۰.[ ژو و همکاران به کمک روش اجزاء محدود به بررسی داغترین نقطه هسته ترانسفورماتور پرداختند]۱۱.[ بونسنج و همکاران نیز به طراحی ترانسفورماتور و محاسبه دمای نقطه داغ آن در پرداخته و نشان دادند ویژگی اصلی این ترانسفورماتور مقاومت بیشتر در برابر اتصال کوتاه است]۱۲.[ در ]۱۳[ با استفاده از لوله هایی خنک کننده دمای روغن ترانسفورماتور کاهش داده میشود. در ]۱۵،۱۴[ نیز به نحوه توزیع دما در ترانسفورماتور توزیع پرداخته شد. حامدی و مقتدری روشی عددی براساس روش حجم محدود برای شبیه سازی همزمان جریان سیال و انتقال حرارت جابهجایی آزاد در سیال و هدایت حرارتی در ناحیه جامد یک ترانسفورماتور روغنی توسعه دادند. آنها به مطالعه دو پارامتر پیشنهادی، اثرات قابل توجه تغییرات آنها بر دما و موقعیت نقاط داغ را بررسی کردند که براساس آن میتوان راه هایی برای طراحی بهینه این خانواده از ترانسفورماتورها پیشنهاد کرد]۱۶.[ یوساکا و همکاران دمای ترانسفورماتور قدرت در شرایط اضافه بار را در]۱۷[ مورد بررسی قرار دادند. آنها دمای روغن پایین را به عنوان دمای پایین در نظر گرفتند و روشی جدید برای محاسبه دمای نقطه داغ ترانسفورماتور ارائه کردند. روآن و همکاران به بررسی تطبیق دمای نقطه داغ محاسبه شده به روش عددی و روش حسگر نوری در ]۱۸[ پرداختند، آنها نشان دادند اختلاف دمای نقطه داغ در این دو روش کمتر از ۳ درجه سانتی گراد است. عوامل موثر بر پیری ترانسفورماتور با استفاده از شاخص سلامتترانسفورماتور و قابلیت اطمینان ترانسفورماتور در [ ۱۹ ] موردبررسی قرار گرفت. اسلام و همکاران به بررسی مدل دینامیکیمحاسبه دمای نقطه داغ ترانسفورماتور پرداختند. این مدل ازدقت بالاتری نسبت به مدل کلاسیک برای تخمین دمای نقطهداغ برخوردار است[ ۲۰ ]. به همین دلیل با توجه به اهمیتمحاسبه دقیق دمای نقطه داغ ترانسفورماتور در این مقاله ایندما را به کمک مدل مکانیکی مورد بررسی قرار میگیرد. درسال ۲۰۰۸ نیز به بررسی دمای نقطه داغ ترانسفورماتور.[ به کمک روش اجزا محدود پرداخته شد [ ۲۱ KVA۴۰۰ طاهری و همکاران تغییرات دمای روغن بالا نسبت به محیطو تغییرات دمای نقطه داغ ترانسفورماتور نسبت به دمای روغنبالا را در سال ۲۰۱۲ را در شرایط هارمونیکی و غیر هارمونیکیبه کمک اجزا محدود به کمک مدل حرارتی کلاسیک ودینامیک محاسبه کردند[ ۲۲ ]. در سال ۲۰۲۱ رومل وهمکاران به کمک اطلاعات ترانسفورماتور، به بررسی دمای تک فاز پرداخته kV۱۵۰ ، ۱۵MVA نقطه داغ ترانسفورماتورو به کمک آن طول عمر مفید این ترانسفورماتور را بررسی.[ کردند [ ۲۳