معادله (۳‑۳۳) برای محاسبه ادمیتانس[۸۲] یک خازن غیر ایدهآل به کار گرفته می شود. کنداکتانس موازی هم از رابطه (۳‑۳۴) محاسبه میگردد[۵۳].
(۳‑۳۳)
(۳‑۳۴)
.
پاسخ فرکانسی
مقدمه
قابلیت و توانایی روشهای خطایابی نقش کلیدی در ارزیابی کیفیت شرایط در درون ترانسفورماتور ایفا می کند. روشهای خطایاب، باید توانایی تشخیص اثرات تغییرات محلی ایجاد شده توسط یک خطا را داشته باشند. از بین این روشهای مختلف تشخیص خطا در درون ترانسفورماتور، روش تحلیل پاسخ فرکانسی بسیار مناسب میباشد . به همین دلیل روشهای مبتنی بر پاسخ فرکانسی، بطور گسترده در طول دو دهه اخیر مورد استفاده قرار گرفته اند. هرچند اطلاعات کمتری در مورد نحوه عملکرد آن نسبت به روشهایی مانند آنالیز گازهای محلول، وجود دارد. این روش هم بصورت آزمایشگاهی و هم به صورت محاسباتی تحلیلی( با بهره گرفتن از مدل الکتریکی ترانسفورماتور) قابل پیادهسازی میباشد.
تحلیل پاسخ فرکانسی
هدف اولیه در تحلیل پاسخ فرکانسی تعیین مشخصاتی مانند امپدانس یا ادمیتانس ترانسفورماتور نسبت به یک رنج فرکانسی مشخص میباشد. تحلیل پاسخ فرکانسی مانند اثر انگشت[۸۳] یک ترانسفورماتور میباشد و معمولا یک تابع تبدیل از ورودی- خروجی در یک رنج فرکانسی میباشند.
اثر اندازه گیری شده با اثر در حالت سالم (اثر مرجع[۸۴]) مقایسه میگردد و هرگونه عدم تطابق نشاندهنده یک خطا و تغییر شکل در درون ترانسفورماتور میباشد. اثر مرجع را میتوان با اندازه گیری در کارخانه سازنده یا در صورت عدم دسترسی به آن، از ترانسفورماتورها با طراحی مشابه(واحد خواهر[۸۵]) تهیه نمود. به منظور مطالعه دقیق روش تحلیل پاسخ فرکانسی، داشتن مدلی دقیق از شرایط داخلی ترانسفورماتور، بهترین روش به منظور مطالعه حساسیت و اثرات انواع خطاها میباشد.
در نشان نشان داده شده است که تغییر در تابع تبدیل با مکان و نوع خطا مرتبط میباشد. تا کنون، تحلیل پاسخ فرکانسی یک روش استاندارد نبوده و تنطیمات متنوعی برای انجام آن انجام میشده است. علاوه بر دو روش اندازه گیری پاسخ ضربه ولتاژ پایین[۸۶] و جاروب پاسخ فرکانسی[۸۷]، روشهای مختلف دیگری نیز استفاده میشده است. اما امروزه از دو روش مزبور که به طور مشروح در زیر آمده است، استفاده می شود.
ضربه ولتاژ پایین
این روش در حقیقت مشابه تست ضربه میباشد. ولتاژ ضربه تولیدی از ژنراتور مولد ضربه به مدار اعمال شده و خروجی که معمولا بصورت ولتاژ یا جریان نوترال میباشد از ترمینال دیگر اندازه گیری می شود. این تست در حوزه زمان میباشد و با بهره گرفتن از تبدیل فوریه[۸۸] میتوان آنرا به حوزه فرکانس منتقل کرد و تابع تبدیل را به صورت نسبت تبدیل فوریه خروجی به ورودی محاسبه نمود.
از جمله مزایای این روش میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
-
- اندازه گیری همزمان چندین تابع تبدیل
-
- کاهش زمان خروج در طول تست
-
- سریع بودن در مقایسه با جاروب فرکانسی
واز معایب آن نیز میتوان به نکات زیر اشاره کرد:
-
- عدم فیلتر نویز پهن باند
-
- وابستگی دقت آن به محاسبات ریاضی
-
- تولید خطا و نویز در حین دیجیتال کردن اطلاعات
-
- توانایی عدم ثبت سیگنالهای میراشونده
-
- نیاز تجهیزات بیشتر
تحلیل جاروب پاسخ فرکانسی
این روش در مقایسه با روش قبل کندتر بوده و دلیل آن جاروب کردن یک رنج فرکانسی دلخواه با یک سیگنال سینوسی میباشد.
از مزایا آن میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
-
- نسبت سیگنال به نویز بالاتر[۸۹]
-
- جاروب کردن رنج فرکانس وسیع
-
- تنظیم وضوح و دقت نمودار با تعداد نقاط فرکانسی
و از معایب آن میتوان موارد زیر را نام برد:
-
- امکان پذیر نبودن تعیین همزمان چندین تابع تبدیل
-
- طولانی بودن زمان اندازه گیری
-
- کوچک بودن دامنه سیگنال
اگر فرض کنیم که سیگنال اعمالی به نمونه مورد تست به صورت رابطه (۴‑۱) باشد.
[سه شنبه 1401-04-14] [ 03:59:00 ب.ظ ]
|