زمينه ي فني اختراع با توجه به قوانين تحليل مدار هاي الكتريكي و بررسي سيستم هاي قدرت طراحي و اجرا شده است در نتيجه در طبقه بندي بين المللي در گروه برق قرار مي گيرد. با توجه به اهميت پايداري وامنيت شبكه هاي انتفال انرژي الكتريكي و با در نظر گرفتن عواملي كه سبب بروز خطا در شبكه مي گردند همواره استفاده از تجهيزاتي جهت محدود كردن خطا در محل بروز آن به وسيله ي كاهش جريان و ولتاژ خطا و جلوگيري از افت ولتار در شين ها و نقاط انشعاب شبكه مطرح مي شود. با توجه به اهميت پايداري وامنيت شبكه هاي انتقال انرژي الكتريكي و با در نظر گرفتن عواملي كه سبب بروز خطا در شبكه مي گردند همواره استفاده از تجهيزاتي مثل ترانسفورماتور در شبكه برق مطرح مي شود. تمامي ترانسفورماتورهاي به كار رفته در شبكه برق، در معرض وقوع پديده فرورزونانس هستند كه اين پديده در بيشتر مواقع باعث از بين رفتن ترانس ها مي شود. توسط اين اختراع قابليت برش دامنه اضافه ولتاژهاي ناشي از فرورزونانس فراهم شده است. اين اختراع شامل يك برقگير اكسيد فلز است كه به صورت موازي به ثانويه ترانسفورماتور متصل مي شود و در هنگام وقوع پديده فرورزونانس، با توجه به خاصيت غير خطي كه برقگير دارد، دامنه اضافه ولتاژها برش خورده و فرورزونانس روي ترانسفورماتور كاهش مي يابد. مدار پيشنهادي نياز به هيچگونه مدار كنترلي نداشته و بدون اينكه تاثيري روي عملكرد ترانسفورماتور داشته باشد به خوبي اضافه ولتاژهاي به وجود آمده روي ترانس را حذف مي كند. كاربرد هاي مدار پيشنهادي در چندين زمينه از جمله كاهش جريان خطا، حذف اضافه ولتاژهاي فرورزونانسي و قابل پياده سازي روي تمامي ترانسفورماتورها خواهد بود. با توجه به نبود مدارهاي ارزان قيمت و قابل اطمينان كنترل كننده فرورزونانس تا كنون وپيچيدگي طراحي اين سيستم ها و پر هزينه بودن تعميرات و نگه داري اين سيستم ها به ساخت مدار برش دهنده فرورزونانسي پرداخته ايم تا با استفاده از المان هاي ساده و كم هزينه سيستم حفاظتي پر كاربرد و كم هزينه اي را بسازيم.

زمينه ي فني اختراع با توجه به قوانين تحليل مدار هاي الكتريكي و بررسي سيستم هاي قدرت طراحي و اجرا شده است در نتيجه در طبقه بندي بين المللي در گروه برق قرار مي گيرد. با توجه به اهميت پايداري وامنيت شبكه هاي انتقال انرژي الكتريكي و با در نظر گرفتن عواملي كه سبب بروز خطا در شبكه مي گردند همواره استفاده از تجهيزاتي مثل ترانسفورماتور در شبكه برق مطرح مي شود. تمامي ترانسفورماتورهاي به كار رفته در شبكه برق، در معرض وقوع پديده فرورزونانس هستند كه اين پديده در بيشتر مواقع باعث از بين رفتن ترانس ها مي شود. توسط اين اختراع قابليت كنترل و كاهش اضافه ولتاژهاي ناشي از فرورزونانس فراهم شده است. اين اختراع شامل دوبخش عمده ي المان كاهش دهنده فرورزونانس و مدار كنترل وصل و قطع مدار كاهش دهنده اضافه ولتاژهاي فرورزونانسي به ترانسفورماتور مي باشد كه از اين طريق مي توان اضافه ولتاژها را تا حد خيلي زيادي كاهش داد بدون اينكه تاثيري روي عملكرد ترانسفورماتور داشته باشد. كاربرد هاي مدار پيشنهادي در چندين زمينه از جمله كاهش جريان خطا، كاهش اضافه ولتاژهاي فرورزونانسي و قابل پياده سازي روي تمامي ترانسفورماتورها خواهد بود.

خلاصه اختراع :مدار جبرانگر و كاهش اضافه ولتاژ هاي فرورزنانسي در ترانسفورماتور در اين اختراع به طراحي و ساخت سيستمي پرداخته شده كه قابليت شناسايي و رفع پديده ي فرورزنانس در شبكه هاي قدرت را دارد. اين سيستم متشكل از كه مدار مغناطيسي كوپل شده متشكل از چهار سيم پيچي مي باشد كه سيم پيچ اصلي به صورت موازي با شبكه قدرت قرار داده مي شود. دو سيم پيچ ديگر وظيفه تشخيص پديده در سيك هاي منفي و مثبت را دارند كه اين عملكرد را با به كار گيري از ديود هاي سريع و خازن و ديود زينر انجام مي دهند. سيم پيچي پيچ ديگر نيز وظيفه كنترل اضافه ولتاژ را دارد كه اين عمل را به وسيله سوئيچ هاي الكترونيكي و خازن جبرانگر انجام مي دهد. به طور كلي سيستم اختراع شده به محض تشخيص اضافه ولتاژ سبب تزريق جريان شديد به سيم پيچ جبرانگر مي گردد و اين جريان سبب افت ولتاژ شديد در سيم پيچ موازي با شبكه مي گردد.

در اين اختراع به طراحي و ساخت سيستمي پرداخته شده كه قابليت شناسايي و رفع جريان ناشي از اتصال كوتاه در شبكه هاي توزيع برق را دارد. طراحي اين محدود كننده براساس عملكرد آن بر راه¬اندازي يك راكتور (سلف) دوگانه مي¬باشد. به عبارت ديگر در ساختار آن از يك راكتور استفاده شده است كه در عملكرد عادي شبكه ولتاژ DC روي آن قرار دارد و طبيعتا در اشباع بوده و اتصال كوتاه است. بعد از وقوع خطا با تغيير توپولوژي مدار محدود كننده، ولتاژ AC روي آن القاء مي¬شود كه راكتور را از اشباع بيرون آورده و با افزايش امپدانس باعث محدود شدن جريان خطا مي¬شود. اين محدود كننده در سه وضعيت عملكرد عادي، عملكرد خطا و بعد از رفع خطا رفتارهاي متفاوتي دارد. در وضعيت عادي يك يكسوساز ديودي ولتاژ DC روي راكتور القاء مي-كند كه باعث اتصال كوتاه شدن محدود كننده خواهد شد. در اين وضعيت محدود كننده اثر بسيار ناچيزي روي پروفايل ولتاژ خواهد داشت كه مي¬توان از آن چشم پوشي كرد. در حين وقوع خطا مدار كنترل محدود كننده توپولوژي مدار را تغيير داده و با القاء ولتاژ AC روي راكتور باعث خروج آن از اشباع و افزايش امپدانس مي¬شود. بعد از رفع خطا مجددا توپولوژي مدار به حالت DC تغيير يافته و محدود كننده را از خط انتقال خارج مي¬كند. براي تعيين صحت عملكرد محدود كننده از نرم افزار متلب استفاده شده است و نمونه آزمايشگاهي آن نيز ساخته شده است. نتايج استخراج شده در آزمايشگاه تطبيق خيلي خوبي با نتايج شبيه سازي داشته و عملكرد محدود كننده را به خوبي تاييد مي¬كند.

در اين اختراع به طراحي و ساخت سيستمي پرداخته شده كه قابليت شناسايي و رفع جريان ناشي از اتصال كوتاه در شبكه هاي توزيع برق را دارد و مي¬تواند به صورت يه مدارشكن (Circuit Breaker) عمل كند.. در ساختار آن از يك شبكه رزونانس سري متشكل از يك بانك خازني و يك راكتور استفاده شده است كه در عملكرد عادي شبكه ولتاژ AC روي آن قرار دارد و طبيعتا اتصال كوتاه است. دراين حالت دو زوج كليد الكترونيك قدرت (يك ديود و يك تريستور) در هر طرف شبكه رزونانسي قرار دارد كه به صورت موازي-معكوس بسته شده است و هر كدام در نيم سيكل از ولتاژ شبكه هدايت مي¬كند. بعد از وقوع خطا با تغيير توپولوژي مدار محدود كننده، ولتاژ DC روي شبكه رزونانسي القاء مي¬شود كه راكتور را از اشباع كرده و خازن را تا حد پيك ولتاژ شبكه با ولتاژ DC شارژ مي¬كند. خازن شارژ شده اتصال باز شده و خط انتقال را باز مي¬كند. اين محدود كننده در سه وضعيت عملكرد عادي، عملكرد خطا و بعد از رفع خطا رفتارهاي متفاوتي دارد. در وضعيت عادي از ديد شبكه نامرئي است و تاثير ناچيزي روي ولتاژ و جريان شبكه دارد. در وضعيت خطا يك يكسوساز ديودي ولتاژ DC روي راكتور و خازن القاء مي¬كند كه باعث اتصال كوتاه شدن راكتور و اتصال باز شدن خازن خواهد شد. بعد از رفع خطا مجددا توپولوژي مدار به حالت AC تغيير يافته و مدارشكن را از خط انتقال خارج مي¬كند.