شبیه‌سازی مدار تست ضربه ترانسفورماتور و بهینه‌سازی پارامترهای ژنراتور ضربه با الگوریتم ژنتیک

Abstract

برخورد صاعقه به سیستم­های قدرت موجب ایجاد اضافه ولتاژهای گذرایی با دامنه زیاد و مدت‌زمان بسیار کوتاه درآن­ها می­شود که به ولتاژ ضربه صاعقه موسوم هستند. در آزمایشگاه­های کنترل کیفی کارخانجات سازنده ترانسفورماتور جهت اطمینان از کیفیت سیستم عایقی ترانسفورماتور در تحمل چنین ولتاژهایی، به کمک یک ژنراتور ضربه ولتاژهایی با شکل موج مشابه تولید کرده و به ترانسفورماتور اعمال می­کنند. با توجه به نقش تعیین‌کننده‌ پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور در شکل موج تولیدشده توسط ژنراتور ضربه و همچنین متفاوت بودن پاسخ فرکانسی ترانسفورماتورهایی با طراحی­های مختلف، یکی از چالش­های مهم، تولید شکل موج ضربه استاندارد مطابق با الزامات قید شده در استاندارد IEC60060-1 می­باشد. در آزمایشگاه­های فشارقوی معمولاً با تغییر تجربی مقادیر مقاومت­های سری و موازی ژنراتور ضربه و دیگر پارامترهای آن، به شکل موج ضربه استاندارد دست‌ می­یابند. با این وجود در برخی از ترانسفورماتورهای خاص به کمک این رویه تجربی که همراه با سعی و خطا بوده و زمان­بر است، شکل موج ضربه استاندارد بدست نمی­آید. برای حل این مشکلات، در این مقاله یک روش مدل‌سازی دقیق برای مدار تست ضربه ترانسفورماتور ارائه شده و مقادیر بهینه مقاومت­های ژنراتور ضربه توسط الگوریتم ژنتیک تعیین شده­اند. سپس نتایج مدل‌سازی به کمک تست­های تجربی مورد اعتبارسنجی قرار گرفته است.