ترانسفورماتورهای قدرت یکی از تجهیزات مهم، حیاتی، و گران قیمت در شبکه های انتقال و توزیع انرژی الکتریکی هستند و می توان گفت که رابطه ی مستقیمی بین عملکرد صحیح این تجهیز و قابلیت اطمینان شبکه وجود دارد. از این رو سلامت آنها برای حفظ پایداری و افزایش قابلیت اطمینان شبکه ضروری می باشد. در حالت کلی ترانسفورماتورها در مرحله ی بهره برداری ممکن است تحت تنش، و در معرض انواع مختلفی از خطا با سطوح مختلف شدت قرار گیرند. در بین همه عواملی که ترانسفورماتورها را به خطر می اندازند خطاها و تنش های مکانیکی ناشی از اتصال کوتاه ها هستند که بیشتر رایج اند. جریان های ناشی از اتصال کوتاه با وارد کردن نیروهای فشاری و کششی باعث دفورمه شدن سیم پیچ ها در راستای شعاعی و محوری می شوند، به همین دلیل مانیتورینگ و پایش وضعیت آنها از اهمیت زیادی برخوردار است. به طور کلی سیستمهای نظارت بر وضعیت یک ترانسفورماتور قدرت را می توان به دو دسته اصلی آنلاین و آفلاین طبقه بندی کرد. در حالت آفلاین ترانسفورماتور برای پایش وضعیت باید از مدار خارج گردد که این کار باعث اختلال در برق رسانی خواهد شد، اما در مانیتورینگ به روش آنلاین ترانسفورماتور در حال سرویس هست و همزمان با بهره برداری پایش وضعیت ترانسفورماتور هم انجام می شود و نیاز نیست ترانسفورماتور بی برق شود. در حال حاضر از روشهای تشخیصی مختلفی برای تشخیص عیوب در ترانسفورماتورهای قدرت استفاده می شود از میان همه ی این روشها، تکنیک تحلیل پاسخ فرکانسی (FRA) به دلیل هزینه کم، راحتی، سادگی، و اثربخشی، بیشتر مورد استفاده قرار میذگیرد. اصول تکنیک تحلیل پاسخ فرکانسی بر این اساس است که تابع تبدیل مربوط به هر ترانسفورماتور جزء ویژگیهای منحصر به فرد آن است، بهذطوریکه هر گونه تغییر در هندسه و شکل فیزیکی سیمذپیچذهای آن باعث تغییر در تابع تبدیل شده که از طریق آن می توان به وقوع خطا در ترانسفورماتور پی برد. با توجه به مشکلات و چالش هایی که در روش های مانیتورینگ به صورت آفلاین وجود دارد، اساس کار این تحقیق بر مبنای مانیتورینگ آنلاین است. روشهای مختلفی برای پایش وضعیت و تعیین تابع تبدیل ترانسفورماتورها به صورت برخط وجود دارد که هرکدام دارای مشکلات و چالش هایی در حین اجرا می باشد. در این پایان نامه سعی بر این است که با طراحی عملی یک مدار کلیدزنی قابل کنترل، بتوان گذرای با باند فرکانسی وسیع تولید کرد به طوریکه بتوان پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور را به صورت آنلاین جهت تشخیص عیوب مکانیکی سیم پیچ به دست آورد. مدار سوئیچ شونده می تواند یک خازن باشد که در مورد مدار، و مقادیر آن، و سطح ولتاژ سوئیچینگ بعد از شبیه سازی و بررسی نتای ج نتیجه گیری خواهد شد. مرحله بعد استخراج پاسخ فرکانسی از ولتاژ و جریان های گذرای به دست آمده است. در این پایان نامه تابع تبدیل امپدانس ترانسفورماتور با دو روش شبیه سازی و عملی به دست آمده است. در روش شبیه سازی از نرم افزارهای EMTP و Matlab استفاده شده است. روش عملی هم در چندین مرحله انجام شده است. بعد از طراحی مدار سوئیچینگ و اجرای آن در آزمایشگاه، ابتدا سیگنال قدرت ولتاژ ورودی به وسیله ی یک فیلتر سخت افزاری طراحی شده حذف می شود و سپس با روشهای نرم افزاری مراحل حذف نویز و آماده سازی سیگنال جهت استخراج طیف فرکانسی انجام می شود. برای ثبت سیگنال جریان هم از دو روش پراپ جریان و مقاومت های آجری توان بالا استفاده شده است. در نهایت با استفاده از تبدیل فوریه سریع دو سیگنال ولتاژ و جریان ورودی، پاسخ فرکانسی امپدانس ورودی تراسفورماتور در حالت بی باری به دست آمده است.
