دانلود شبیه سازی مقاله عملکرد محدود کننده جریان خطای ابررسانای مقاومتی 3.3 کیلوولتی

محدود کننده جریان خطای ابررسانای مقاومتی

افزایش سریع تولید توان منجر به افزایش سطوح خطا می شود. این مقادیر از ظرفیت اسمی مدارشکن های موجود عبور می کنند. تعویض سوئیچ گیرهای موجود بدلیل این افزایش سطوح خطا، هزینه هایی را به شرکت های برق رسان و مشتریان تحمیل می کند. از این منظر، مطلوب است که با معرفی ابزارهای قابل اطمینان جریان های خطا را محدود بکنیم. بدین ترتیب مدارشکن ها در جریان های خطای کمتر، بدون هرگونه آسیب کار می کنند. یک محدودکننده جریان خطای ابرهادی، واکنش خیلی سریعی دارد و پس از خطا خودش را ریست می کند. اثر آن بر عملکرد سیستم در حالت کار عادی محدود است. محدودکننده های جریان خطای ابرهادی (SFCL) ظاهراً جذاب ترین گزینه برای محدودسازی جریان خطا هستند. SFCL های قبلی با ابرهادی های دمای پایین (LTS) ساخته شده بودند و از این منظر نسبتاً گران بودند و برای خطاهای بالاتر قابل اطمینان نبودند. سیستم های HTS در دماهای سرد کار می کنند و معمولاً با نیتروژن مایع خنک می شوند. به سیستم های انجماد قابل اطمینان، با بازدهی بالا و مقرون به صرفه نیاز است. در سال های اخیر، شاهد پیشرفت چشمگیر در توسعه منجمدکننده های توانمند به عنوان واکنش دهنده ها نسبت به HTSFCL با حفظ کننده دماهای اندک هستیم. در حال حاضر تحقیقات و توسعه جهانی در دست اجرا هستند تا HTSFCL بر اساس نسل دو هادی هایی با پوشش YBCO تولید می شوند. اصول کاری S-FCL ساده است. یک المان ابرهادی به صورت سری به خط اضافه می شود. در حالت کار عادی، سیستم بدون هرگونه محدودیت کار می کند زیرا مقاومت مولفه ابرهادی عملاً صفر است. و می توان امپدانس القایی را حداقل کرد. البته در حین خطا و هنگامی که جریان خطا به چندین برابر جریان نامی می رسد، مولفه نیمه هادی سریعاً به حالت عادی برمی گردد (مقاومتش با نرخ ثابتی افزایش می یابد). افزایش امپدانس/ مقاومت، محدودیت جریان خطا تا سطح مطلوب را در پی دارد. پس از رفع خطا، هسته ابرهادی جریان عادی سیستم را به مقاومت صفر می رساند. در حین خطا هنگامی که ابرهادی در حالت عادی است، تا دمای از قبل تعیین شده گرم می شود. در حالت ایده ال، S-FCL باید جریان خطا را به سطح مطلوب در طول خطا محدود بکند، و پس از رفع خطا سریعاً به حالت طبیعی برگردد.

در این پروژه، محدود کننده جریان خطا با ابرهادی با دمای بالا (HTSFCL) در دو حالت (با این قطعه و بدون قطعه)، به ازای خطای تولید شده در 0.6 ثانیه در نرم افزار متلب – سیمولینک مورد شبیه سازی قرار گرفته است.نتایج خروجی شبیه سازی تحلیل شده اند و نتایج نشان داده که با HTS FCL در حین بهینه سازی جریان خطا، قدرت اعتماد پذیری به آن در حد مدارشکن است و مدارشکن ها قادر به تحمل خطا تا سطوح ولتاژ خاصی هستند. SFCL ها برای سطوح ولتاژ بالاتر قابل استفاده هستند.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز تعدادی از تصاویر مربوط به خروجی ها و نیز محیط شبیه سازی قرار داده شده است: