امکان سنجی تشخیص تغییر شکل شعاعی سیم پیچ های ترانسفورماتور با استفاده از پرتوهای مختلف

چکیده:

بررسی و تشخیص به موقع عیوب ترانسفورماتورهای قدرت به عنوان یک تجهیز مهم و گران قیمت، بسیار مورد توجه است. عیوب ترانسفورماتورهای قدرت به طور کلی شامل عیوب الکتریکی و مکانیکی می­باشد. از انواع عیوب مکانیکی ترانسفورماتورها، جابجایی محوری و تغییر شکل شعاعی سیم­پیچ­های ترانسفورماتور می­باشد. در بسیاری موارد، عیوب مکانیکی باعث بروز مشکلات الکتریکی نیز می­شوند. به عبارت دیگر وقتی که یک عیب مکانیکی در یک ترانسفورماتور اتفاق می­افتد، معمولا باعث تضعیف خاصیت عایقی سیم­پیچ­ها و ایجاد عیوب الکتریکی شده و در صورت عدم تشخیص، این عیوب گسترش پیدا کرده تا جایی که منجر به خروج ترانسفورماتور از شبکه می­شود. در نتیجه تشخیص عیوب مکانیکی و الکتریکی ترانسفورماتورهای قدرت امری مهم و ضروری است.

روش­­های زیادی برای مانیتورینگ سیم­پیچ ترانسفورماتور پیشنهاد شده است. در روش­های قبلی، نقایصی همچون نیاز به خروج ترانسفورماتور از شبکه و یا افزودن وسایل جانبی به ساختار ترانسفورماتور وجود دارد. در روش پیشنهادی در این رساله، نیازی به خروج ترانسفورماتور از شبکه نبوده و حتی نیازی به افزودن هیچ وسیله اضافی داخل ترانسفورماتور از قبیل نصب  پنجره دی­الکتریک نمی­باشد.

با تابش اشعه کامپتون گاما که مبتنی بر اندازه­گیری نسبت فوتون­های پراکنده از فوتون­های برخوردی بر اثر پس­پراکندگی کامپتون می­باشد، روش جدیدی برای تشخیص مکان­یابی عیب شعاعی سیم­پیچ فشارقوی معرفی و توسعه داده شده است. سپس عوامل موثر در طراحی یک سیستم تصویربرداری از سیم­پیچ­های ترانسفورماتور با بهترین وضوح  و قدرت تفکیک مورد بررسی قرار می­گیرد. مقادیر بهینه از قبیل زوایای فوتون برخوردی و فوتون پراکنده و انرژی چشمه گاما و X از طریق شبیه­سازی کامپیوتری محاسبه و ارائه می­گردد. با استفاده از کد مونت کارلویی بسیار پیشرفته  MCNPx2.7به شبیه­سازی تشخیص عیب شعاعی سیم­پیچ­های ترانسفورماتور با روش کامپتون می­پردازیم. مدلی از ترانسفورماتور با امکان ایجاد عیب شعاعی بر روی آن ساخته شده و با استفاده از تصویربرداری اشعه X تصاویری از سیم­پیچ نمونه گرفته، عیوب آن­ها با روش تصویربرداری اشعه X آشکار می­شوند.