تحقیق آماده بررسی روش های پیشگیری از خرابی ترانسفورماتورهای توزیع با استفاده از هوش مصنوعی

عنوان تحقیق	بررسی روش های پیشگیری از خرابی ترانسفورماتورهای توزیع با استفاده از هوش مصنوعی
رشته	مهندسی برق
سال نشر	2025-1403
فرمت فایل	تایپ شده در Word
قابلیت ویرایش	دارد

عنوان تحقیق: بررسی روش های پیشگیری از خرابی ترانسفورماتورهای توزیع با استفاده از هوش مصنوعی

مقدمه

ترانسفورماتور قدرت، یک عنصر ضروری است در زنجیره تامین برق مصرف‌کنندگان است. خرابی ترانسفورماتور، عواقب اقتصادی قابل توجهی از جمله کاهش درآمد و واکنش منفی بازار را برای شرکت‌های برق به همراه دارد. در نتیجه، مصرف‌کنندگان ممکن است با کمبود برق مواجه شوند که منجر به توقف بسیاری از صنایع، فلج شدن تولید و افزایش بیکاری می‌شود. به عبارت دیگر، قابلیت اطمینان شبکه برق به طور مستقیم به قابلیت اطمینان ترانسفورماتور وابسته است. بنابراین، حفظ وضعیت مناسب ترانسفورماتور برای اطمینان از عملکرد پایدار شبکه بسیار مهم است. ترانسفورماتورها به دلایل مختلفی از جمله اضافه بار، نوسانات ولتاژ، رطوبت، آلودگی، پیری، تنش مکانیکی، اجزای معیوب و شرایط محیطی در معرض انواع خطاها قرار دارند که هر یک اثرات متفاوتی بر عملکرد آن‌ها دارد.  این مسائل می تواند منجر به تخریب عایق، اتصال کوتاه یا خرابی قطعات شود. شرکت های برق باید اقدامات پیشگیرانه مانند تعمیر و نگهداری منظم، بازرسی ها و اقدامات حفاظتی عملیاتی را برای حفظ قابلیت اطمینان ترانسفورماتور اجرا کنند(Zhong  و همکاران، 2023).

تشخیص خودکار خطا یکی از روش‌های افزایش قابلیت اطمینان شبکه‌های انتقال و توزیع برق است.

این خطاها به صورت لحظه‌ای پایش می‌شوند تا از گسترش آن‌ها جلوگیری شود. در نتیجه، اپراتورهای شبکه به دنبال روشی دقیق و قابل اعتماد برای تشخیص و شناسایی خطا (FDD) هستند که با افزایش تقاضا برای ایمنی، قابلیت اطمینان و عملکرد بالاتر سیستم‌های برق، اهمیت بیشتری پیدا کرده است. اگر خطاهای فرآیند در مراحل اولیه و در حالی که سیستم در شرایط قابل کنترل است، تشخیص داده شوند، می‌توان از گسترش رویدادهای غیرعادی و در نتیجه وقوع خرابی‌های بزرگ و فجایع جلوگیری کرد  (Abbasi، 2022). از این رو در این تحقیق سعی در بررسی روش های جلوگیری از خرابی ترانسفورماتورها توزیع با استفاده از شبکه های عصبی داریم.

فهرست مطالب

فصل 1: کلیات تحقیق 1

1-1- مقدمه 2

1-2- اهمیت و ضرورت تحقیق 3

1-3- اهداف تحقیق 4

1-4- تئوری و تعاریفی از ترانسفورماتورها 4

1-4-1- انواع ترانسفورماتورها 5

1-4-2- اصول كار ترانسفورماتور 6

1-4-3- انواع كاربري ترانسفورماتورها 7

1-4-4- قسمتهاي مختلف ترانسفورماتور 8

1-4-5- سيستمهاي خنك كننده ي ترانسها 13

1-5- مروری بر تحقیقات قبلی 17

فصل 2: خرابی ترانسفورماتورهای توزیع

2-1- مقدمه 21

2-2- بررسي خرابی توليد شده در ترانسفورماتور 21

2-2-2- خطاهاي حرارتي 26

2-2-3- خطاهاي الكتريكي بهمراه تخليه با شدت كم 26

2-2-4- عواملی كه باعث صدمه دیدن ترانسفورماتور ها میگردند 27

2-2-5- روش هاي تشخيص خطاي ترانسفورماتور 29

2-3- شبکه عصبی-فازی 30

2-3-1- شبکه عصبی 31

2-3-2- كاربرد های شبکه های عصبی 32

2-3-3- شبکه عصبی فازی 33

2-4- طراحي شبكه هاي هوشمند عصبي و فازي جهت تشخيص خطا 33

2-4-1- شبكه هوشمند فازي 34

2-4-2- شبكه هوشمند عصبي مصنوعي 35

2-4-3- مدل سازي وشـبیه سـازي خطـاي سـیمپیچی ترانسفورماتور 37

2-4-4- شناســایی خطــاي ســیم پیچــی داخلــی ترانسفورماتور 38

2-4-5- ساختار شبکه ی عصبی 38

2-4-6- پیشگیری از خرابی ترانسفوماتور با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی 43

2-4-7- بردار ورودی شبکه عصبی 44

2-4-8- معرفی بردار آزمون برای شبکه عصبی 45

2-4-9- مقایسه خروجی های شبکه و خروجی های سال های گذشته 46

2-4-10- تاثیر شبکه ی عصبی در پیشگیری از خرابی 46

فصل 3: جمع بندی و پیشنهادات

3-1- مقدمه 52

3-2- جمع بندی 52

3-3- پیشنهادات 53

منابع و مآخذ 54

پيوست‌ها 56