مهندسی برق قدرت
برق قدرت
قالب وبلاگ
یک موتور الکتریکی ، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد ، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند.

ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال می‌شود. در یک موتور استوانه‌ای ، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله‌ای معین از محور روتور به روتور اعمال می‌شود، می‌گردد.



img/daneshnameh_up/4/44/electromotor.jpg




اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) روتور و بخش ثابت استاتور خوانده می‌شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده می‌شود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده می‌شود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال می‌شود یا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد می‌شود. با توجه به طراحی ماشین ، هر کدام از بخشهای روتور یا استاتور می‌توانند به عنوان آرمیچر باشند. برای ساختن موتورهایی بسیار ساده کیتهایی را در مدارس استفاده می‌کنند.

انواع موتورهای الکتریکی

موتورهای DC

یکی از اولین موتورهای دوار ، اگر نگوییم اولین ، توسط مایکل فارادی در سال 1821م ساخته شده بود و شامل یک سیم آویخته شده آزاد که در یک ظرف جیوه غوطه‌ور بود، می‌شد. یک آهنربای دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتی که جریانی از سیم عبور می‌کرد، سیم حول آهنربا به گردش در می‌آمد و نشان می‌داد که جریان منجر به افزایش یک میدان مغناطیسی دایره‌ای اطراف سیم می‌شود. این موتور اغلب در کلاسهای فیزیک مدارس نشان داده می‌شود، اما گاهاً بجای ماده سمی جیوه ، از آب نمک استفاده می‌شود.

موتور کلاسیک DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعه ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهای موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی ، بستگی دارد.

سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر ، کنترل می‌شود. بدلیل اینکه این نوع از موتور می‌تواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی) نظیر لکوموتیوها استفاده می‌کنند.
اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور ، ایجاد اصطکاک می‌کند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها می‌بایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور می‌شود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد می‌کند و به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا می‌کنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل می‌کند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین می‌روند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبک می‌رسیم.

موتورهای میدان سیم پیچی شده

آهنرباهای دائم در (استاتور) بیرونی یک موتور DC را می‌توان با آهنرباهای الکتریکی تعویض کرد. با تغییر جریان میدان (سیم پیچی روی آهنربای الکتریکی) می‌توانیم نسبت سرعت/گشتاور موتور را تغییر دهیم. اگر سیم پیچی میدان به صورت سری با سیم پیچی آرمیچر قرار داده شود، یک موتور گشتاور بالای کم سرعت و اگر به صورت موازی قرار داده شود، یک موتور سرعت بالا با گشتاور کم خواهیم داشت. می‌توانیم برای بدست آوردن حتی سرعت بیشتر اما با گشتاور به همان میزان کمتر ، جریان میدان را کمتر هم کنیم. این تکنیک برای ترکشن الکتریکی و بسیاری از کاربردهای مشابه آن ایده‌آل است و کاربرد این تکنیک می‌تواند منجر به حذف تجهیزات یک جعبه دنده متغیر مکانیکی شود.

موتورهای یونیورسال

یکی از انواع موتورهای DC میدان سیم پیچی شده موتور ینیورسال است. اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شده است که این موتورها را می‌توان هم با جریان DC و هم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً این موتورها با تغذیه AC کار می‌کنند. اصول کار این موتورها بر این اساس است که وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده به جریان متناوب وصل می‌شود، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و در میدانهای مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر می‌کند و بنابراین نیروی مکانیکی ایجاد شده همواره بدون تغییر خواهد بود. در عمل موتور بایستی به صورت خاصی طراحی شود تا با جریان AC سازگاری داشته باشد (امپدانس/راکتانس بایستی مدنظر قرار گیرند) و موتور نهایی عموماً دارای کارایی کمتری نسبت به یک موتور معادل DC خالص خواهد بود.

مزیت این موتورها این است که می‌توان تغذیه AC را روی موتورهایی که دارای مشخصه‌های نوعی موتورهای DC هستند بکار برد، خصوصاً اینکه این موتورها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و طراحی بسیار جمع و جور در سرعتهای بالا هستند. جنبه منفی این موتورها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینان آنهاست که به علت وجود کموتاتور ایجاد می‌شود و در نتیجه این موتورها به ندرت در صنایع مشاهده می‌شوند، اما عمومی‌ترین موتورهای AC در دستگاههایی نظیر مخلوط کن و ابزارهای برقی که گاهاً استفاده می‌شوند، هستند.

موتورهای AC

  • موتورهای AC تک فاز:
معمولترین موتور تک فاز موتور سنکرون قطب چاکدار است، که اغلب در دستگاه هایی بکار می رود که گشتاور پایین نیاز دارند، نظیر پنکه‌های برقی ، اجاقهای ماکروویو و دیگر لوازم خانگی کوچک. نوع دیگر موتور AC تک فاز موتور القایی است، که اغلب در لوازم بزرگ نظیر ماشین لباسشویی و خشک کن لباس بکار می‌رود. عموماً این موتورها می‌توانند گشتاور راه اندازی بزرگتری را با استفاده از یک سیم پیچ راه انداز به همراه یک خازن راه انداز و یک کلید گریز از مرکز ، ایجاد کنند.

هنگام راه اندازی ، خازن و سیم پیچ راه اندازی از طریق یک دسته از کنتاکتهای تحت فشار فنر روی کلید گریز از مرکز دوار ، به منبع برق متصل می‌شوند. خازن به افزایش گشتاور راه اندازی موتور کمک می‌کند. هنگامی که موتور به سرعت نامی رسید، کلید گریز از مرکز فعال شده ، دسته کنتاکتها فعال می‌شود، خازن و سیم پیچ راه انداز سری شده را از منبع برق جدا می‌سازد، در این هنگام موتور تنها با سیم پیچ اصلی عمل می‌کند.


  • موتورهای AC سه فاز:
برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از موتورهای القایی سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می‌شود. این موتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان ، استفاده می‌کنند. اغلب ، روتور شامل تعدادی هادیهای مسی است که در فولاد قرار داده شده‌اند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادیها القای جریان می‌کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می‌شود که موتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید.

این نوع از موتور با نام موتور القایی معروف است. برای اینکه این موتور به حرکت درآید بایستی همواره موتور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به موتور ، بچرخد، چرا که در غیر این صورت میدان متعادل کننده‌های در روتور ایجاد نخواهد شد. استفاده از این نوع موتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها ، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچهای روتور جریان میدان جدایی اعمال می‌شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در موتور سنکرون وجود دارد، موتور به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق AC سه فاز ، به گردش در می‌آید. موتورهای سنکرون را می‌توانیم به عنوان مولد جریان هم بکار برد.

سرعت موتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش ، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان استاتور ، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می‌کند. تغییر سرعت در این نوع از موتورها را می‌توان با داشتن دسته سیم پیچها یا قطبهایی در موتور که با روشن و خاموش کردنشان سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می‌کند، ممکن ساخت. به هر حال با پیشرفت الکترونیک قدرت می توانیم با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه ، کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت موتورها داشته باشیم.

موتورهای پله‌ای

نوع دیگری از موتورهای الکتریکی موتور پله‌ای است، که در آن یک روتور درونی ، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهای خارجی که به صورت الکترونیکی روشن و خاموش می‌شوند، کنترل می‌شود. یک موتور پله‌ای ترکیبی از یک موتور الکتریکی DC و یک سلونوئید است. موتورهای پله‌ای ساده توسط بخشی از یک سیستم دنده‌ای در حالتهای موقعیتی معینی قرار می‌گیرند، اما موتورهای پله‌ای نسبتا کنترل شده ، می‌توانند بسیار آرام بچرخند. موتورهای پله‌ای کنترل شده با کامپیوتر یکی از فرمهای سیستمهای تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان یار باشند.

موتورهای خطی

یک موتور خطی اساساً یک موتور الکتریکی است که از حالت دوار در آمده تا بجای اینکه یک گشتاور (چرخش) گردشی تولید کند، یک نیروی خطی توسط ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی سیار در طولش ، بوجود آورد. موتورهای خطی اغلب موتورهای القایی یا پله‌ای هستند. می‌توانید یک موتور خطی را در یک قطار سریع السیر ماگلیو مشاهده کنید که در آن قطار روی زمین پرواز می‌کند
[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 20:6 ] [ رضائی ] [ ]
در دنيا 5 منبع انرژي ,كه تقريبا تمام برق دنيا را مهيا مي كنند , وجود دارد. آنها ذغال سنك, نفت خام, گاز طبيعي , نيروي آب و انرژي هسته اي هستند. تجهيزات هسته اي , ذغالي و نفتي از چرخه بخار براي برگرداندن گرما به انرژي الكتريكي : بر طبق ادامه متن : استفاده مي كنند.

نيروگاه بخاري از آب بسيار خالص در يك چرخه يا سيكل بسته استفاده مي كند. ابتدا آب در بويلرها براي توليد بخار در فشار و دماي بالا گرما داده مي شود كه عموما دماو فشارآن در يك نيروگاه مدرن به 150 اتمسفرو550 درجه سانتيگراد مي رسد. اين بخار تحت فشار زياد توربينها را ( كه آنها هم ژنراتورهاي الكتريكي را مي گردانند , و اين ژنراتورها با توربينها بطور مستقيم كوپل هستند ) مي گردانند يا اصطلاحا درايو مي كنند. ماكزيمم انرژي از طريق بخار به توربينها داده خواهد شد فقط اگر بعداً همان بخاراجازه يابد در يك فشار كم ( بطور ايده آل فشار خلاء) از توربينها خارج شود . اين مطلب مي تواند توسط ميعان بخار خروجي به آب بدست آيد.

سپس آب دوباره بداخل بويلرها پمپ مي شود و سيكل دوباره شروع مي گردد. در مرحله تقطير مقدرا زيادي از گرما مجبور است از سيستم استخراج شود. اين گرما در كندانسور كه يك شكل از تبادل كننده گرمايي است , برداشته مي شود. مقدار بيشتري از گرماي آب ناخالص وارد يك طرف كندانسور مي شود و آن را از طرف ديگر ترك مي كند بصورت آب گرم , داشتن گرماي به اندازه كافي استخراج شده از بخار داغ براي تقطير آن به آب. در هيچ نقطه اي نبايد دو سيستم آبي مخلوط شوند. در يك سايت ساحلي آب ناخالص داغ شده به سادگي به دريا برگشت داده مي شود در يك نقطه با فاصله كوتاه. يك نيروگاه 2 GW به حدود 60 تن آب دريا در هر ثانيه احتياج دارد. اين براي دريا مشكل نيست , اما در زمين تعداد كمي از سايتها مي توانند اينقدر آب را در يك سال ذخيره كنند. چاره ديگر بازيافت آب است. برجهاي خنك كن براي خنك كردن آب ناخالص استفاده مي شوند بطوريكه آن مي تواند به كندانسورها برگردانده بشود , بنابراين همان آب بطور متناوب بچرخش در مي آيد. يك برج خنك كن از روي ساحختار سيماني اش كه مانند يك دودكش خيلي پهن است شناخته شده است و بصورت مشابه نيز عمل مي كند. حجم زيادي از هوا داخل اطراف پايه ( در پايين و داخل و مركز لوله برج ) آن كشيده مي شود و ازميانه بالايي سرباز آن خارج ميشود. آب گرم و ناخالص به داخل مركز داخلي برج از تعداي آب پاش نرم ( آب پاش با سوراخهاي ريز ) پاشيده مي شود و هنگاميكه آن فرو ميريزد با بالارفتن هوا( توسط هواي بالا رونده ) خنك مي شود. سرانجام آب پس از خنك شدن در يك حوضچه در زير برج جمع مي شود. برج خنك كن وافعا يك تبدل دهنده كرمايي دوم , كه گرماي آب ناخالص را به هواي اتمسفر مي فرستد , است, اما نه مانند تبادل دهنده گرمايي اول , در اينجا دوسيال اجازه مي يابند با هم تماس داشته باشند و در نتيجه مقداري ار آب توسط تبخير كم مي شود.

برجهاي خنك كن هرگز قادر به كاهش دماي آب ناخالص تا پايينتر از دماي حدي هوا نيستند بطوريكه كارآيي كندانسور و ازآنجا كارآيي تمام نيروگاه در مقايسه با يك سايت ساحلي كاهش مي يابد. همچنين ساختمان برجهاي خنك كن قيمت كلي ساختمان و بناي نيروگاه را افزايش مي دهد.

احتياج براي خنك كردن آب يك فاكتور مهم در انتخاب سايت نيروگاهي زغالي , نفتي و هسته اي است. يك سايت كه مناسب است براي يك نيروگاه كه از يك نوع سوخت استفاده مي كند بناچار مناسب نيست براي يك نيروگاه كه ار نوع ديگري سوخت استفاده مي كند.

نيروگاه هاي ذغال- سوختي ( Coal-Fired Power Stations )

پيش از اين نيروگاه هاي سوخت ذغال سنگ نزديك باري كه آنها نامين ميكردند ساخته مي شدند. يك نيروگاه خروجي 2GW , درحدود 5 ميليون تن ذغال در سال مصرف ميكند. در بريتانيا : كه بيشتر ذغال نيروگاه توسط ريل حمل ميشود : , اين نشان ميدهد , يك مقدار متوسط در حدود 13 ترن در روز را كه هركدام 1000تن را حمل ميكنند . اين يعني اينكه نيروگاه هاي ذغال- سوختي به يك ريل متصل نياز دارند مگر اينكه نيروگاه درست در دهانه معدن ( بسيار نزديك به معدن ) ساخته شود.

نيروگاه هاي نفت- سوختي ( Oil-Fired Power Stations )

سوخت نفتي نيروگاه ميتواند مشتق بشود به نفت خام كه نفتي است هنگاميكه از چاه بيرون مي آيد, و نفت باقيمانده كه باقي مي ماند هنگاميكه بخشهاي قابل دسترس استخراج بشوند در تصفيه نفت. قيمت انتقال نفت توسط خطوط لوله كمتر از انتقال ذغال سنگ با ريل است, اما حتي همان نيروگاههاي سوخت نفت خام هم اغلب در نزديكي اسكله ها و لنگرگاه هاي با آب عميق كه براي تانكرهاي اندازه متوسط (تانكرهاي حمل و نقل سوخت) مناسب است , واقع ميشوند. نفت باقيمانده نيرگاههاي سوختي احتياج دارد در نزديكي تصفيه خانه كه آنها را تامين مي كند واقه شوند. اين بدليل است كه نفت باقيمانده بسيار چسبناك است و ميتواند فقط منتقل بشود در ميان خطوط لوله بطور اقتصادي اگر آن گرم نگه داشته بشود.

نيروگاه هاي هسته اي ( Nuclear Power Stations )

در مقابله با ذغال سنگ و نفت , ارزش انتقال سوخت هسته اي ناچيزاست بدليل مقداراستعمال خيلي كم. يك نيروگاه 1GW درحدود 41/2 تن اورانيوم در هرهفته نياز دارد. اين مقايسه ميشود بطور بسيار مطلوب با 50000نت سوخت كه در يك هفته در نيروگاه ذغال- سوختي سوزانده ميشد. نيروگاه هاي هسته اي در حال حاضر تقريبا آب خنك بيشتري درمقايسه با نيروگاه هاي ذغال- سوختي و نفت- سوختي استفاده ميكنند , بعلت كارايي و بازده پايين آنها. همه نيروگاه هاي هسته اي در بريتانيا , با يك چشم داشت, در ساحل واقع مي شوند و از آب خنك دريا استفاده ميكنند.

نيروگاه هاي برق- آبي ( Hydroelectric Power Stations )

نيروگاه هاي برق- آبي بايد جايي واقع شوند كه دهانه آب دردسترس هست , و نظربه اينكه اين اغلب در مناطق كوهستاني است , آنها ممكن است به خطوط انتقال طولاني براي حمل توان به نزديك ترين مركز يا پيوستن به شبكه نياز داشته باشند. همه طرحهاي برق- آبي به دو فاكتور اساسي وابسته هستند : يكي جريان آب و يكي اختلاف در سطح يا دهانه. نياز دهانه ممكن است فراهم بشود بين يك درياچه و يك دره باريك, يا توسط ساختن يك سد كوچك در يك رودخانه كه جريان را منحرف ميكند به سمت نيروگاه, يا توسط ساختن يك سد مرتفع در مقابل يك دره براي ساخت يك درياچه مجازي.

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 20:5 ] [ رضائی ] [ ]

تعریف

انتقال توان الکتریکی دومین فرایند ارائه الکتریسیته به مصرف کننده هاست. الکتریسیته توسط نیروگاه های برق تولید می شود و سپس توسط فروشنده ها به مصرف کنندگان نهایی به عنوان یک کالا فروخته می شود.
انتقال توان الکتریکی و شبکه
توزیع الکتریسیته اجازه ارائه الکتریسیته تولید شده را به مصرف کننده ها می دهد. فرایند صنعتی شدن سریع قرن 20 ام خطوط و شبکه های انتقال را تبدیل به بخش مهمی از زیر ساخت های اقتصادی در کشورهای صنعتی، کرد.

شبکه های برق امکانات تولید زیادی را ممکن می سازند، نظیر
سدهای هیدرو الکتریک، نیروگاه های سوخت فسیلی، نیروگاه های هسته ای و ... که توسط سازمان های بهره برداری خصوصی و عمومی، برای تولید مقادیر بزرگی از انرژی و ارائه آن به شبکه های توزیع برای تحویل به مصرف کننده های خریدار، گردانده می شوند.

معمولاً الکتریسیته را در طول فواصل بلند از طریق ترکیبی از خطوط انتقال توان هوایی (مانند آنچه در شکل مشاهده می شود) یا کابل های زیر زمینی ارسال می کنند.
تصویر

اولین ژنراتور هیدروالکتریک بزرگ در
آبشار نیاگارای ایالات متحده (که تحت دیدگاه فنی نیکلا تسلا ساخته و نصب شده بود) نصب شد و از طریق خطوط انتقال، الکتریسیته را برای بوفالو، نیویورک فراهم ساخت.

ورودی شبکه

یک شبکه انتقال از: نیروگاه های برق، پست های برق و مدارات انتقال ساخته شده است. معمولاً برق از طریق یک جریان متناوب سه فاز انتقال می یابد. در نیروگاه ها، برق را در سطح ولتاژی نسبتاً پایین در حدود 10 تا 15 کیلو ولت تولید می کنند، سپس توسط ترانسفورماتور نیروگاه، آن را به یک ولتاژ بالا (220 تا 440 کیلو ولت) جریان متناوب می رسانند تا آن را به یک پست برق که نقطه خروجی شبکه است و در فواصل دور قرار دارد، انتقال دهند.

تلفات

به منظور کاهش درصد تلفات توان لازم است که الکتریسیته را در ولتاژهای بالا انتقال دهیم. هرچه که ولتاژ بالاتر باشد جریان کمتر خواهد بود که این امر اندازه ی کابل مورد نیاز و میزان انرژی تلف شده را کاهش می دهد. انتقال در طول خطوط بلند معمولاً در ولتاژهای 100 کیلو ولت و بالاتر صورت می گیرد. تلفات انتقال و توزیع در ایالات متحده در سال 2003م 2/7 و در انگلستان در سال 1998م 4/7 درصد تخمین زده شده است.

وقتی لازم است که توان را در طول خطوط بسیار بلند انتقال دهیم، استفاده از
جریان مستقیم برای انتقال، به جای جریان متناوب موثرتر ( و بنابراین اقتصادی تر) است. به دلیل اینکه این امر نیازمند هزینه کردن پول بسیار زیادی بر روی مبدل های توان AC/DC است، از این روش تنها در هنگام انتقال مقادیر بسیار زیاد توان در طول خطوط بسیار بلند یا برای موقعیت های خاص، نظیر یک کابل زیر دریا انجام می شود.

همچنین به دلیل طبیعت بارهایی که به شبکه وصل می شوند، توان از بین می رود؛ این تلفات با نام
ضریب توان بیان می شود. اگر ضریب توان کم باشد بخش زیادی از توان هدر می رود. شرکت های بهره بردار تلاش شایان توجهی را برای حفظ یک ضریب توان خوب صرف می کنند.

خروجی شبکه


پست های برق برای کاهش دادن ولتاژ و تغذیه آن به خطوط برق محلی کم ولتاژ برای توزیع به کاربران تجاری و خانگی، نیز به کار می روند. عموماً الکتریسیته با استفاده از ترانسفورماتورهای واسطه به یک ولتاژ زیر- انتقال (66-132 کیلو ولت) تبدیل می شود و سپس به یک ولتاژ متوسط (10 - 50 کیلو ولت) تبدیل شده، و در نهایت، در پست های توزیع، برق به ولتاژ پایین (220-330 ولت) تبدیل می شود.

تمامی روش تغذیه از خطوط
توزیع تا مصرف کننده های کوچک انتهای خط از طریق اتصالات تک فاز یا سه فاز است.

ارتباطات


خطوط انتقال را می توان برای انتقال اطلاعات هم مورد استفاده قرار داد، که حامل خط برق یاPLC خوانده می شود.

نگرانی های سلامتی
برخی گفته اند که زندگی در کنار خطوط ولتاژ بالا برای حیوانات و انسان ها خطرناک است. عده ای نیز ادعا کرده اند که
تشعشعات الکترو مغناطیسی ناشی از خطوط برق، منجر به ریسک زیاد ابتلا به انواع معینی از سرطان می شود. برخی مطالعات بیان داشته اند که این ریسک را شناسایی کرده اند در حالی که برخی دیگر این ادعا را رد می کنند. مطالعات انجام شده بر روی افراد زیادی نشان داده است که هیچ رابطه واضحی بین تاثیرات بر روی سلامتی و نزدیکی به خطوط برق وجود ندارد.

اکنون دیدگاه علمی غالب این است که خطوط برق منجر به هیچ گونه افزایشی در ریسک ابتلا به سرطان یا دیگر بیماری های بدنی نمی شوند. برای مباحث دقیق تر راجع به این موضوع، شامل منابع بسیاری از مطالعات دانشمندان، به
سوالات و جواب های خطوط برق و سرطان مراجعه کنید. این موضوع تا حدودی در کتاب علم وودو «Voodo»ی ربرت ال پارک بحث شده است.

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 20:0 ] [ رضائی ] [ ]
یک اتصال کوتاه خطایی است در یک وسیله الکتریکی که در آن بار «الکتریکی) اجازه می یابد تا بین یک فاز و زمین الکتریکی یا بین دو فاز جریان یابد. به عبارت غیر فنی تر، یک اتصال کوتاه هنگامی رخ میدهد که جریان الکتریسیته از یک مدار در جهتی ناخواسته، عموما به دلیل یک اتصالی در جایی که کسی انتظار ندارد، عبور کند.

ساده ترین راه برای ایجاد یک اتصال کوتاه متصل کردن سرهای مثبت و منفی یک باتری توسط یک هادی کم مقاومت، مانند سیم، است. مقاومت کم موجب جریان زیاد می شود که منجر به خروج انرژی زیادی از باتری در مدت کوتاه میشود. «قانون اهم و توان را مشاهده کنید.)

توجه: اگر عملاً این آزمایش را انجام دهید ممکن است گرمای زیادی تولید شده و به سیم یا باتری ضرر برساند یا گازهای سمی آزاد شود و یا باتری منفجر شود. این آزمایش را انجام ندهید.

در وسایل الکتریکی، اتصال کوتاه عموماً هنگامی رخ میدهد که عایق سیمی از بین برود، یا ماده هادی دیگری (نظیر آب) وارد دستگاه شود که به بارها اجازه می دهد تا از مسیری متفاوت از مسیر پیشبینی شده عبور کنند.
عبور یک جریان زیاد از یک باتری ( که پیل هم خوانده می شود) میتواند تولید سریع گرما کند که به صورت بالقوه منجر به یک انفجار یا انتشار گاز هیدروژن می شود. سیم هایی که دارای بار زیاد هستند هم می توانند به شدت گرم شوند و گاهاً موجب خرابی یا سوختگی عایق سیم شوند. شرایط جریان زیاد ممکن است در هنگام متوقف شدن بارهای موتور الکتریکی ایجاد شود، مانند حالتی که پره یک پمپ الکتریکی توسط آشغال، گیر کرده باشد.

می توان از زیان های ناشی از اتصال کوتاه توسط بکارگیری فیوزها، مدار شکن ها یا دیگر حفاظت های بار زیاد که در واکنش به جریان اضافی برق را قطع می کنند، جلوگیری کرد. اندازه های سیم در نظامنامه های ساختمانی و برقی معین شده اند و بایستی بدقت برای کاربردهای خاص شان بکار برده شوند تا به همراه حفاظت جریان زیاد عملکردی مطمئن را ارائه دهند.

در برنامه ریزی کامپیوتر، اتصال کوتاه نام دیگر محاسبه کمینه است
[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:56 ] [ رضائی ] [ ]
قسمت اعظم انرژی الکتریکی مورد نیاز انسان در تمام کشورهای جهان ، توسط مراکز تولید مانند نیروگاههای بخاری ، آبی و هسته‌ای تولید می‌شود. این مراکز دارای توربینها و آلترناتیوهای سه فاز هستند و ولتاژی که بوسیله ژنراتورها تولید می‌شود، باید تا میزانی که مقرون به صرفه باشد جهت انتقال بالا برده شود. گاهی چندین مرکز تولید بوسیله شبکه‌ای به هم مرتبط می‌شوند تا انرژی الکتریکی مورد نیاز را بطور مداوم و به مقدار کافی در شهرها و نواحی مختلف توزیع کنند.



img/daneshnameh_up/e/ec/trans1.jpg




در محلهای توزیع برای اینکه ولتاژ قابل استفاده برای مصارف عمومی و کارخانجات باشد، باید ولتاژ پایین آورده شود. این افزایش و کاهش ولتاژ توسط ترانسفورماتور انجام می‌شود. بدیهی است توزیع انرژی بین تمام مصرف کننده‌های یک شهر از مرکز توزیع اصلی امکانپذیر نیست و مستلزم هزینه و افت ولتاژ زیادی خواهد بود. لذا هر مرکز اصلی به چندین مرکز یا پست کوچکتر (پستهای داخل شهری) و هر پست نیز به چندین محل توزیع کوچکتر (پست منطقه‌ای) تقسیم می‌شود. هر کدام از این مراکز به نوبه خود از ترانسهای توزیع و تبدیل ولتاژ استفاده می‌کنند.

بطور کلی در خانواده و توزیع انرژی الکتریکی ، ترانسفورماتورها از ارکان و اعضای اصلی هستند و اهمیت آنها کمتر از خطوط انتقال و یا مولدهای نیرو نیست. خوشبختانه به دلیل وجود حداقل وسایل دینامیکی در آنها کمتر با مشکل و آسیب پذیری روبرو هستند. مسلما‌ این به آن معنی نیست که می‌توان از توجه به حفاظتها و سرویس و نگهداری آنها غفلت کرد. در این مقاله نخست مختصری از تئوری و تعاریفی از انواع ترانسفورماتورها بیان می‌شود، سپس نقش ترانسفورماتورها در شبکه تولید و توزیع نیرو و در نهایت شرحی در مورد سرویس و تعمیر ترانسها ارائه می‌شود.

تئوری و تعاریفی از ترانسفورماتورها

ترانسفورماتورها به زبان ساده و شکل اولیه وسیله‌ای است که تشکیل شده از دو مجموعه سیم پیچ اولیه و ثانویه که در میدان مغناطیسی و اطراف ورقه‌هایی از آهن مخصوص به نام هسته ترانسفورماتور قرار می‌گیرند. مقره‌ها یا بوشینگها یا ایزولاتورها و بالاخره ظرف یا محفظه ترانسفورماتور.
کار ترانسفورماتورها بر اساس انتقال انرژی الکتریکی از سیستمی با یک ولتاژ و جریان معین به سیستم دیگری با ولتاژ و جریان دیگر است. به عبارت دیگر ترانسفورماتور دستگاهی است استاتیکی که در یک میدان مغناطیسی جریان و فشار الکتریکی را بین دو سیم پیچ یا بیشتر با همان فرکانس و تغییر اندازه یکسان منتقل می‌کند.

انواع ترانسفورماتورها

سازندگان و استانداردها در کشورهای مختلف هر یک به نحوی ترانسفورماتورها را تقسیم بندی کرده و تعاریفی برای درجه بندی آنها ارائه داده‌اند. برخی ترانسها را بنا بر موارد و ترتیب بهره برداری آنها متفاوت شناخته‌اند، مانند ترانسهای انتقال قدرت ، اتو ترانس و یا ترانسهای تقویتی و گروهی از ترانسها را به غیر از ترانسفورماتور اینسترومنتی(ترانس جریان و ولتاژ) ، ترانس قدرت می‌نامند و اصطلاحا ترانس قدرت را آنهایی می‌دانند که در سمت ثانویه آنها فشار الکتریکی تولید می‌شود.

این نوع تقسیم بندی در عمل دامنه وسیعی را در بر می‌گیرد که در یک طرف آن ترانسفورماتورهای کوچک و قابل حمل با ولتاژ ضعیف برای لامپهای دستی و مشابه آن قرار می‌گیرند و طرف دیگر شامل ترانسهای خیلی بزرگ برای تبدیل ولتاژ خروجی ژنراتور به ولتاژ شبکه و خطوط انتقال نیرو است. در بین این دو اندازه (حد متوسط) ترانسهای توزیع و یا انتقال در مؤسسات الکتریکی و ترانسهای تبدیل به ولتاژهای استاندارد قرار دارند.

ترانسها اغلب به صورت هسته‌ای یا جداری طراحی می‌شوند. در نوع هسته‌ای در هر یک از سیم پیچها شامل نیمی از سیم پیچ فشار ضعیف و نیمی از سیم پیچ فشار قوی هستند و هر کدام روی یک بازوی هسته‌ای قرار دارند. در نوع جداری ، سیم پیچها روی یک هسته پیچیده شده‌اند و نصف مدار فلزی مغناطیسی از یک طرف و نصف دیگر از طرف هسته بسته می‌شود.
در اکثر اوقات نوع جداری برای ولتاژ ضعیف و خروجی بزرگ و نوع هسته‌ای برای ولتاژ قوی و خروجی کوچک بکار می‌روند (بصورت سه فاز یا یک فاز).

ترانسهای تغذیه و قدرت مانند ترانس اصلی نیروگاه ترانس توزیع و اتو ترانسفورماتور ، ترانسفورماتورهای قدرت معمولا سه فاز هستند، اما گاهی ممکن است در قدرتهای بالا به دلیل حجم و وزن زیاد و مشکل حمل و نقل از سه عدد ترانس تک فاز استفاده کنند. ترانسهای صنعتی مانند ترانسهای جوشکاری ، ترانسهای راه اندازی و ترانسهای مبدل ترانس برای سیستمهای کشش و جذب که در راه آهن و قطارهای الکتریکی بکار می‌رود. ترانسهای مخصوص آزمایش ،‌ اندازه گیری ، حفاظت مصارف الکتریکی و غیره
[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:54 ] [ رضائی ] [ ]
در درایوها و در موتورهای القایی بکار می رود. این تبدیل به تئوری سه فاز ( یا سیستم های چند فازه) مرتبط می شود و نام انگلیسی این تبدیل (Y-delta) از شکل دیاگرام مداری گرفته شده که به ترتیب شبیه حرف Y و حرف یونانی &Delta است.

اصول تبدیل ستاره مثلث

این تبدیل به منظور بوجود آوردن معادل هایی برای شبکه هایی با سه ترمینال بوجود آمده است.
تصویر
برای بدست آوردن شبکه معادل می بایست مقاومت بین هر دو ترمینال برای هر دو شبکه یکسان باشد.

معادلات تبدیل

R_1 = \left( \frac{R_aR_b}{R_a + R_b + R_c} \right)

R_2 = \left( \frac{R_bR_c}{R_a + R_b + R_c} \right)

R_3 = \left( \frac{R_cR_a}{R_a + R_b + R_c} \right)

معادلات تبدیل ستاره مثلث

R_a = \left( \frac{R_1R_2 + R_2R_3 + R_3R_1}{R_2} \right)

R_b = \left( \frac{R_1R_2 + R_2R_3 + R_3R_1}{R_3} \right)

R_c = \left( \frac{R_1R_2 + R_2R_3 + R_3R_1}{R_1} \right)

ساختارها

دو ساختار مختلف برای اتصال موتورهای الکتریکی به شبکه سه فاز وجود دارد:
  • سیم پیچی ستاره ـ سرعت پایین، ولتاژ استاندارد بالا
  • سیم پیچی مثلث ـ سرعت بالا، ولتاژ پایین
انتخاب ستاره مثلث می تواند مانند یک دنده برای سرعت یک موتور الکتریکی عمل کند. موتورها را به صورت ستاره راه اندازی می کنند و پس از رسیدن به سرعت نامی آنرا تبدیل به مثلث می کنند تا عملکرد موتور بهبود یابد.

اتصال ستاره

برای کاهش دادن تعداد اتصالات الکتریکی به یک ژنراتور انتهای هر یک سیم پیچ ها را به یک نقطه مشترک که نقطه خنثی یا نقطه شروع نامیده می شود، متصل می کنند. انتهای دیگر اتصال خودش را دارد. در این صورت برای یک موتور سه فاز، چهار اتصال به ژنراتور خواهیم داشت: یک اتصال خنثی و سه فاز.
مزیت این روش این است که
سیم خنثی را می توانیم نازک تر از سیم های فاز بسازیم و بنابراین هم در وزن و هم در هزینه صرفه جویی خواهیم کرد. در برخی از سیستم ها، سیم خنثی حذف می شود و جریان های بازگشتی از طریق زمین عبور می کنند.

 
B
|
|
. N
/ \
/ \
A C


اتصال مثلت

وقتی که به یک ژنراتور سه سیم وصل شود که هر سیم به دو سر مقابل دو سیم پیچ مجاور وصل شده باشد، یک اتصال مثلث ایجاد کرده ایم.
 
B
.
/ \
/___\
A C

اتصال مثلث می تواند بدون اتصال به زمین باشد که زمانی بسیار استفاده می شد. امروزه برخی سیستم های مثلث زمین گوشه وجود دارند که نقطه A در آنها زمین شده و برخی سیستم های مثلث سر وسط زمین شده که در آنها نقطه ای وسط A و C روی سیم پیچ زمین شده است و نیز تعدای سیستم های زیگزاگ زمین شده که یک نقطه خنثی را برای زمین کردن با استفاده از تبدیل زیگزاگ بوجود می
[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:51 ] [ رضائی ] [ ]
انواع تابلوها :تابلوی ايستاده قابل دسترسی از جلو- سلولی-تمام بسته ديواری كه خود اين تابلو ها می توانند اصلی- نيمه اصلی و فرعی باشند.
تابلوی اصلی: در پست برق و بطرف فشار ضعيف ترانس متصل است.
تابلوی نيمه اصلی :اينگونه تابلو ها ی برق بلوك ساختمانی يا قسمت مستقلی از مجموعه را توزيع و ازتابلوی اصلی تغذيه می شود .
تابلوی فرعی: برای توزيع و كنترل سيستم برق خاصی مانند موتور خانه- روشنايی و غيره به كار می رود و از تابلوی اصلی تغذيه می شود.
معمولا تابلو های موتور خانه از نوع ايستاده و بقيه تابلوها از نوع توكار تمام بسته می باشد (در اين ساختمان تماما" به اين شكل می باشد)در اين ساختمان ليستی تهيه شده كه شامل قطعات مكانيكی و الكتريكی داخلی تابلو می باشد. اين ليست شامل ضخامت ورق - فريم تابلو – روبند- نوع رنگ كاری - جانقشه ای- يرق آلات- نوع تابلو(يك درب- دو درب - نرمال - اضطراری) اسم شركت سازنده تابلو - اسم تابلو – چراغ سيگنال (رنگ – تعداد- وات - نوع لامپ - فيوز ) مشخصات فيوزهای داخل تابلو بعلاوه پايه فيوز – كليد مينياتوری (تكفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل )رله- كنتاكتور –كليد گردان (با مشخصات كامل ) مشخصات ترمينال - مشخصات شين فاز - نول- مقره های پشت شين - نوع سيم كشی داخلی تابلو- نوع سيم كشی خط به تابلو - طريقه انتقال سيم در تابلو(ترانكينگ-استفاده از كمربند) استفاده از سيم يك تكه در تابلو – شماره گذاری خطوط روی ترمينال –استفاده از كابلشو . تمام اين عناوين با مشخصات كامل می باشد .وجود اين مشخصات باعث عمر بيشتر تابلو- خطر كمتر و تعويض آسانتر می شود.
·
وجود سيم ارت در تابلوی برق ضروری و با رنگ سبز می باشد .
·
خطوط R -S - T به تر تيب با رنگ زرد- قرمز- آبی - سيم نول با رنگ سياه می باشد
·
در بعضی از تابلو ها روی درب تابلو ها يك سری كليد وجود دارد START- STOP
يا يك كليد گر دان كه برای روشن و خاموش كردن روشنايی و يا موتور به كار می رود.
·
برای تابلو ها دو نوع نقشه می كشند 1 - رايزر دياگرام كه مكان تابلو در آن قيد شده است .2- نقشه داخل تابلو (كه خطوط - فيوز و كليدها در آن كشيده شده است)
نكات مر بوط به رعايت مسائل ايمنی بر اساس نشريه سازمان برنامه و بودجه و يا 110می باشد.
·
شين ها با رنگ نسوز رنگ آميز می شود
·
كليد ورودی بايد خودكار باشد. در موارديكه از كليد و فيوز جداگانه استفاده شود كليد بايد قبل از فيوز نصب شود . بطوريكه با خاموش كردن كليد , فيوز نيز قطع شود. كليد اصلی حتی الامكان گردان باشد و از فيوز فشنگی استفاده شود.
·
سيم كشی داخلی تابلو با سيم مسی تك لا با عايق حداقل 1000ولت با مقطع مناسب انجام شود.
·
ارتفاع با لاترين دسته كليد تابلو175 سانتيمتر بيشتر نباشد و همچنين قسمت ميانی از سطح زمين 160 سانتيمتر باشد.
·
استفاده از سيم 5/1 برای روشنايی با كليد مينياتوری10 آمپر و سيم 5/ 2 برای پريزبا كليد مينياتوری 16 آمپر می باشد.
·
محاسبه كابل از طريق سطع مقطع كه در بخش سوم گفته شد, انجام می گيرد.
انواع تابلوها :تابلوی ايستاده قابل دسترسی از جلو- سلولی-تمام بسته ديواری كه خود اين تابلو ها می توانند اصلی- نيمه اصلی و فرعی باشند.
تابلوی اصلی: در پست برق و بطرف فشار ضعيف ترانس متصل است.
تابلوی نيمه اصلی :اينگونه تابلو ها ی برق بلوك ساختمانی يا قسمت مستقلی از مجموعه را توزيع و ازتابلوی اصلی تغذيه می شود .
تابلوی فرعی: برای توزيع و كنترل سيستم برق خاصی مانند موتور خانه- روشنايی و غيره به كار می رود و از تابلوی اصلی تغذيه می شود.
معمولا تابلو های موتور خانه از نوع ايستاده و بقيه تابلوها از نوع توكار تمام بسته می باشد (در اين ساختمان تماما" به اين شكل می باشد)در اين ساختمان ليستی تهيه شده كه شامل قطعات مكانيكی و الكتريكی داخلی تابلو می باشد. اين ليست شامل ضخامت ورق - فريم تابلو – روبند- نوع رنگ كاری - جانقشه ای- يرق آلات- نوع تابلو(يك درب- دو درب - نرمال - اضطراری) اسم شركت سازنده تابلو - اسم تابلو – چراغ سيگنال (رنگ – تعداد- وات - نوع لامپ - فيوز ) مشخصات فيوزهای داخل تابلو بعلاوه پايه فيوز – كليد مينياتوری (تكفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل )رله- كنتاكتور –كليد گردان (با مشخصات كامل ) مشخصات ترمينال - مشخصات شين فاز - نول- مقره های پشت شين - نوع سيم كشی داخلی تابلو- نوع سيم كشی خط به تابلو - طريقه انتقال سيم در تابلو(ترانكينگ-استفاده از كمربند) استفاده از سيم يك تكه در تابلو – شماره گذاری خطوط روی ترمينال –استفاده از كابلشو . تمام اين عناوين با مشخصات كامل می باشد .وجود اين مشخصات باعث عمر بيشتر تابلو- خطر كمتر و تعويض آسانتر می شود.
·
وجود سيم ارت در تابلوی برق ضروری و با رنگ سبز می باشد .
·
خطوط R -S - T به تر تيب با رنگ زرد- قرمز- آبی - سيم نول با رنگ سياه می باشد
·
در بعضی از تابلو ها روی درب تابلو ها يك سری كليد وجود دارد START- STOP
يا يك كليد گر دان كه برای روشن و خاموش كردن روشنايی و يا موتور به كار می رود.
·
برای تابلو ها دو نوع نقشه می كشند 1 - رايزر دياگرام كه مكان تابلو در آن قيد شده است .2- نقشه داخل تابلو (كه خطوط - فيوز و كليدها در آن كشيده شده است)
نكات مر بوط به رعايت مسائل ايمنی بر اساس نشريه سازمان برنامه و بودجه و يا 110می باشد.
·
شين ها با رنگ نسوز رنگ آميز می شود
·
كليد ورودی بايد خودكار باشد. در موارديكه از كليد و فيوز جداگانه استفاده شود كليد بايد قبل از فيوز نصب شود . بطوريكه با خاموش كردن كليد , فيوز نيز قطع شود. كليد اصلی حتی الامكان گردان باشد و از فيوز فشنگی استفاده شود.
·
سيم كشی داخلی تابلو با سيم مسی تك لا با عايق حداقل 1000ولت با مقطع مناسب انجام شود.
·
ارتفاع با لاترين دسته كليد تابلو175 سانتيمتر بيشتر نباشد و همچنين قسمت ميانی از سطح زمين 160 سانتيمتر باشد.
·
استفاده از سيم 5/1 برای روشنايی با كليد مينياتوری10 آمپر و سيم 5/ 2 برای پريزبا كليد مينياتوری 16 آمپر می باشد.
·
محاسبه كابل از طريق سطع مقطع كه در بخش سوم گفته شد, انجام می گيرد
[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:49 ] [ رضائی ] [ ]

سيگنالهاي  DC , AC

 AC به معني جريان متناوب و DC  به معني جريان مستقيم مي باشد . اين دو مولفه گاهي به سيگنالهاي الكتريكي ( مثلاً ولتاژ ) هم كه جريان نيستند اطلاق مي شود . بنابراين سيگنالهاي الكتريكي جريان يا ولتاژي هستند كه منتقل كننده اطلاعات ( كه معمولا ولتاژ ميباشد ) هستند .

جريان متناوب  AC

 سيگنالهاي متناوب در يك مسير منتشر ميشوند و سپس تغيير مسير مي دهند و اين عمل دائماً تكرار مي شود . يعني ابتدا يك سيكل مثبت و بعد يك سيكل منفي و به همين ترتيب تكرار مي شوند .

يك ولتاژ  متناوب  دائماً بين مثبت و منفي تغيير ميكند و بصورت موجي تكرار ميشود .

به هر تغييرات بين مثبت و منفي ، يك سيكل گفته مي شود و واحد آن هرتز مي باشد . در ايران وسائل الكتريكي با فركانس 50 هرتز كار مي كنند .

شكل بالا شكل موج يك منبع تغذيه متناوب است كه به آن موج سينوسي اطلاق مي شود و به شكل پائين از آنجا كه مستقيماً بين مثبت و منفي تغيير مي كند ، شكل موج مثلثي اطلاق مي شود .

سيگنالهاي متناوب براي راه اندازي وسائلي از قبيل لامپ ها و گرم كننده ها بكار مي روند ولي اكثر مدارهاي الكتريكي براي كار نياز به يك ولتاژ مستقيم دارند كه در زير به آن اشاره شده است .

جريان مستقيم  DC

جريان مستقيم هميشه در يك مسير جاري مي شود ( هميشه مثبت و يا هميشه منفي است ) ولي ممكن است ميزان آن كاهش يا افزايش پيدا كند .

باتري ها و رگولاتورها ولتاژ مستقيم مي دهند و اين ولتاژ براي مدارهاي الكترونيكي مناسب است . اكثر منابع تغذيه شامل يك تبديل كننده ترانسفورماتوري هستند كه جريان اصلي غير مستقيم را به يك جريان غير مستقيم كم و بي خطر تبديل مي كنند .

سپس اين جريان كم و بي خطر توسط مدارات يكسو كننده جريان از غير مستقيم به مستقيم تبديل مي شود . البته اين ولتاژ مستقيم يك ولتاژ متغيير مي باشد و براي مدارهاي الكترونيكي مناسب نيست و لذا براي صاف كردن سطح ولتاژ مستقيم از يك خازن استفاده مي شود تا ولتاژ مستقيم براي مدارات الكترونيكي حساس قابل استفاده شود .

در شكل مقابل بالا شكل موج يك ولتاژ مستقيم ثابت و يكنواخت كه از طريق باتري تامين ميشود نشانداده شده است .

شكل وسط يك ولتاژ مستقيم با صاف كننده سطح ولتاژ ( خازن )  است كه مناسب بعضي از مدارهاي الكترونيكي مي باشد .و شكل پائين يك ولتاژ مستقيم بدون استفاده از خازن را نشان مي دهد

مشخصات سيگنال هاي الكتريكي

 همانطور كه بيان شد ، سيگنالهاي الكتريكي ولتاژ يا جرياني هستند كه انتقال دهنده اطلاعات كه معمولا ولتاژ است ، هستند .

در نمودار مقابل مشخصات مختلفي از سيگنال الكتريكي نشان داده شده است . يكي از اين مشخصات فركانس است كه به تعداد سيكل ها در ثانيه اطلاق مي شود .

Amplitude  ماكزيمم ولتاژي است كه سيگنال دارد و Peak voltage  نام ديگري براي Amplitude  است .

  پيك تو پيك ( Peak-peak voltage ) دو برابر مقدار پيك ولتاژ مي باشد .

 دوره تناوب ( Time period )  زماني است كه براي طي شدن يك سيكل كامل نياز است . اين زمان بر حسب ثانيه اندازهگيري مي شود و در زمانهاي خيلي كوتاه از واحد هاي ميكروثانيه هم استفاده مي شود .

فركانس ( Frequency   ) به تعداد سيكل ها در هر ثانيه اطلاق مي شود و واحد آن هرتز است . در اندازه گيري فركانس هاي بالا از واحد هاي كيلوهرتز و مگاهرتز نيز استفاده مي شود .

در ايران فركانس شبكه برق 50 هرتز است بنابراين دوره تناوب برابر است با 20 ميكروثانيه .

1/50 = 0.02s = 20ms.

هر كيلو هرتز برابر با هزار هرتز و هر مگاهرتز برابر را يك ميليون هرتز است .

1kHz = 1000Hz    و   1MHz = 1000000Hz.

 

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:48 ] [ رضائی ] [ ]

ژنراتورها همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کلیدی در تولید انرژی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است . ساخت اولین نمونه ژنراتور (سنکرون) به انتهای قرن 19 برمی گردد. مهمترین پیشرفت انجام شده در آن سالها احداث اولین خط بلند انتقال سه فاز از لافن به فرانکفورت آلمان بود. در کانون این تحول ، یک هیدروژنراتور سه فاز 210 کیلو وات قرار گرفته بود. عیلرغم مشکلات موجود در جهت افزایش ظرفیت و سطح ولتاژ ژنراتورها، در طول سالهای بعد تلاشهای گسترده ای برای نیل به این هدف صورت گرفت. مهمترین محدودیتها در جهت افزایش و سطح ولتاژ ژنراتورها ، ضعف عملکرد سیستمهای عایقی و نیز روشهای خنک سازی بود .در راستای رفع این محدودیتها ترکیبات مختلف عایقهای مصنوعی، استفاده از هیدروژن برای خنک سازی و بهینه سازی روشهای خنک سازی با هوا نتایج موفقیت آمیزی را در پی داشت به نحوی که امروزه ظرفیت ژنراتورها به بیش از 1600DC  افزایش یافته است.

در جهت افزایش ولتاژ ، ابداع پاورفرمر در انتهای قرن بیستم توانست سقف ولتاژ تولیدی را تا حدود سطح ولتاژ انتقال افزایش دهد. به نحوی که برخی محققان معتقدند در سالهای نه چندان دور ، دیگر نیازی به استفاده از ترانسفورماتورهای افزاینده نیروگاهی نیست.
همچنین امروزه تکنولوژی ژنراتورهای ابررسانا بسیار مورد توجه است، انتظار می رود با گسترش این تکنولوژی در ژنراتورهای آینده ، ظرفیتهای بالاتر در حجم کمتر قابل دسترسی باشند.

ژنراتورها:

ماشین هایی هستند که انرژی مکانیکی را از محرک اصلی به یک توان الکتریکی در ولتاژ و فرکانس خاصی تبدیل می نماید.کلمه سنکرون به این حقیقت اشاره دارد که فرکانس الکتریک این ماشین با سرعت گردش مکانیکی شفت قفل شده است ، ژنراتورسنکرون برای تولید بخش اعظم توان الکتریکی در سرتاسر جهان به کار می رود.
دو اصل فیزیکی مرتبط با عملکرد ژنراتورها وجود دارد. اولین اصل فیزیکی اصل القائی الکترومغناطیسی کشف شده توسط مایکل فاراده دانشمند بریتانیایی است. اگر یک هادی در یک میدان مغناطیسی حرکت کند یا اگر طول یا حلقه ی القائی ساکنی جهت تغییر استفاده شود. یک جریان ایجاد میشود یا القاء می شود. اگر یک جریان از میان یک کنتاکتور که در میدان  مغناطیسی قرار گرفته ، عبور کند میدان ، نیروی مکانیکی بر آن وارد می کند.
ژنراتور ها دارای دو اصل هستند: قسمتها و میدان که آهنربای الکترو مغناطیسی با سیم پیچ هایش و آرمیچر و ساختاری که از کنتاکتورحمایت می کند و کار قطع میدان مغناطیسی و حمل جریان القاء شده ژنراتور یا جریان ناگهانی به موتور را دارد است . آرمیچر معمولا" هسته ی نرم آهنی اطراف سیم های القائی که دور سیم پیچ ها پیچیده شده اند ، است .
ژنراتور ها از دو قسمت تشکیل شده اند: قسمت متحرک را رتور و قسمت ساکن آن را استاتور می گویند . رتور ها نیز از نظر ساختمان دو دسته اند: ماشین های قطب صاف و ماشین های قطب برجسته.
همچنین ژنراتورها بسته به آنکه نوع وسیله گرداننده رتور آنها چه نوع توربینی باشد به صورت زیر تقسیم می شوند:

1) توربو ژنراتورها: در این وسیله گرداننده رتور ، توربین بخار است و چون توربین بخار جزء ماشین های تند گرد است بنابراین توربوژنراتور دارای قطب های صاف بوده و این ماشین توانائی ایجاد دورهای بسیاربالا را در قدرت های زیاد دارد امروزه اغلب توربوژنراتورها را دو قطبی می سازند چون با افزایش سرعت گردش کار توربین های بخار با صرفه تر وارزان ترتمام می شود.

2) هیدرو ژنراتور ها :  در آن وسیله گرداننده رتور توربین آبی است و چون توربین آبی دارای دور کم است بنابراین هیدروژنراتور دارای قطب برجسته بوده و دارای سرعت کم می باشد.

3)  دیزل ژنراتور ها :   در قدرت های کوچگ و اظطراری وسیله گرداننده رتور دیزل است که در  این موره هم قطب های رتور آن برجسته می باشد.

ساختمان و اساس کار ژنراتور سنکرون:

در یک ژنراتور سنکرون یک جریان  DC به سیم پیچ رتور اعمال می گردد تا یک میدان مغناطیسی رتور تولید شود. سپس رتور مربوط به ژنراتور به وسیله محرک اصلی چرخانده میشود ، تا یک میدان مغناطیسی دوار در ماشین بوجود آید.این میدان مغناطیسی ، یک ولتاژ سه فاز را در سیم پیچ های استاتور ژنراتور القاء می نماید.
در یک ماشین دو عبارت در توصیف سیم پیچ ها بسیار مورد استفاده است یکی سیم پیچ های میدان و دیگری سیم پیچ های آرمیچر. بطور کلی عبارت سیم پیچ های میدان به سیم پیچ هایی گفته می شود که میدان مغناطیسی اصلی را در ماشین تولید می نماید و عبارت سیم پیچ های آرمیچر به سیم پیچ هایی اتلاق می شود که ولتاژ اصلی در آن القاء می شود . برای ماشین های سنکرون ، سیم پیچ های میدان در رتور است.
رتور ژنراتور سنکرون در اصل یک آهنربای الکتریکی بزرگ است . قطب های مغناطیسی در رتور می تواند از نوع برجسته یا غیر برجسته باشد . کلمه برجسته به معنی قلمبیده است و قطب برجسته ، یک قطب مغناطیسی خارج شده از سطح رتور می باشد. ازطرف دیگر ، یک قطب برجسته یک قطب مغناطیسی هم سطح با سطح رتور است . یک رتور غیر برجسته یا صاف معمولا" برای موارد 2 یا 4 قطبی بکار می روند . در حالی که رتورهای برجسته برای 4 قطب یا بیشتر مورد استفاده هستند. چون در رتور میدان مغناطیسی متغیر است برای کاهش تلفات ، آن را از لایه های نازک می سازند. به مدار میدان در رتور باید جریان ثابتی اعمال شود ، چون رتور می چرخد ، نیاز به آرایش خاصی برای رساندن توان DC به سیم پیچ های میدانش دارد برای انجام این کار 2 روش موجود است :
1)  تهیه توان DC  از یک منبع بیرونی به رتور با رینگ های لغزان و جاروبک .
2)  فراهم نمودن توان DC از یک منبع توان DC که مستقیما" روی شفت ژنراتورهای سنکرون  نصب می شود.

ساختمان و اساس کار ژنراتور سنکرون

در یک ژنراتور سنکرون یک جریان dc به سیم پیچ رتور اعمال می گردد تا یک میدان مغناطیسی رتور اعمال می گردد تا یک میدان مغناطیسی رتور اعمال می گردد تا یک میدان مغناطیسی رتور تولید شود. سپس روتور مربوط به ژنراتور به وسیله یک محرک اصلی چرخاند می شود، تا یک میدان مغناطیسی دوار در ماشین به وجود آید . این میدان مغناطیسی یک ولتاژ سه فاز را در سیم پیچ های استاتور ژنراتور القاء می نماید.
در یک ماشین دو عبارت در توصیف سیم پیچ ها بسیار مورد استفاده است: یکی سیم پیچ های میدان و دیگری سیم پیچ های آرمیچر. بطور کلی عبارت سیم پیچ ها ی میدان به سیم پیچ هایی گفته می شود که میدان مغناطیسی اصلی را در ماشین تولید می کند. عبارت سیم پیچ های آرمیچر به سیم پیچ هایی اطلاق می شود که ولتاژ اصلی در آن القاء می شود برای ماشین های سنکرون، سیم پیچ های میدان در رتور است.

روتور ژنراتور سنکرون در اصل یک آهن ربای الکتریکی بزرگ است. قطب های مغناطیسی در رتور می تواند از نوع برجسته و غیر برجسته باشد. کلمه برجسته به معنی (قلمبیده )است و قطب برجسته یک قطب مغناطیسی خارج شده از سطح رتور می باشد. از طرف دیگر یک قطب برجسته، یک قطب مغناطیسی هم سطح با سطح رتور است. یک رتور غیر برجسته یا صاف معمولاً برای موارد 2 یا چهار قطبی به کار می روند. در حالی که رتور های برجسته برای 4 قطب یا بیشتر مورد استفاده هستند. چون در رتور میدان مغناطیسی متغییر است برای کاهش تلفات، آن را از لایه های نازک می سازند. به مدار میدان در رتور باید جریان ثابتی اعمال شود. چون رتور می چرخد نیاز به آرایش خاصی برای رساندن توان  DC به سیم پیچ های میدانش دارد.برای انجام این کار 2 روش موجود است :

1-     از یک منبع بیرونی به رتور با رینگ های لغزان و جاروبک .
2-     فراهم نمودن توان  DCاز یک منبع توان DC ، که مستقیما" روی شفت ژنراتورسنکرون نصب میشود.

رینگ های لغزان بطور کامل شفت ماشین را احاطه می کنند ولی از آن جدا هستند. یک انتهای سیم پیچ DC به هر یک از دو انتهای رینگ لغزان در شفت موتور سنکرون متصل است و یک جاروبک ثابت روی هررینگ لغزان سر می خورد  . جاروبک ها بلوکی از ترکیبات گرافیک مانند هستند که الکتریسیته را به راحتی هدایت می کنند ولی اصطکاک خیلی کمی دارند و لذا روی رینگ ها خوردگی بوجود نمی آورد. اگر سمت مثبت منبع ولتاژ DC به یک جاروبک و سر منفی به جاروبک دیگروصل می شود. آنگاه ولتاژ ثابتی به سیم پیچ ، جدااز مکان و سرعت زاویه ای آن ، میدان درتمام مدت اعمال می شود. رینگ های لغزان و جاروبک ها به هنگام اعمال ولتاژ DC چند مشکل برای سیم پیچ های میدان ماشین سنکرون تولید می کنند آنها نگهداری را  در ماشین افزایش می دهند ، زیرا جاروبک بایدمرتبا" به لحاظ سائیدگی چک شود. علاوه برآن ، افت ولتاژ جاروبک ممکن است تلفات قابل توجه توان را همراه با جریان های میدان به دنبال داشته باشد . علیرغم این مشکلات رینگ های لغزان روی همه ماشین های سنکرون کوچک تر بکار میرود. زیرا راه اقتصادی تر برای اعمال جریان میدان موجود نیست .

در موتور ها و ژنراتورهای بزرگ تر ، از محرک های بی جاروبک استفاده می شود تا جریان میدان DC را به ماشین برسانند یک محرک بی جاروبک ، یک ژنراتور AC کوچکی است که مدار میدان آن روی استاتور و مدار آرمیچر آن روی رتور نصب است خروجی سه فاز ژنراتور محرک یکسو شده و جریان مستقیم توسط یک مدار یکسو ساز سه فاز که روی شفت ژنراتور نصب است حاصل می شود که بطور مستقیم به مدار میدان DC اصلی اعمال میگردد. با کنترل جریان میدان DC کوچکی از ژنراتور محرک (که روی استاتور نصب می شود) می توان جریان میدان را روی ماشین اصلی و بدون استفاده از رینگ های لغزان و جاروبک ها تنظیم کرد. چون اتصال مکانیکی هرگز بین رتور و استاتور بوجود نمی آید ، یک محرک جاروبک نسبت به نوع حلقه های لغزان و جاروبک ها ، به نگهداری کمتری نیاز دارد. برای اینکه تحریک ژنراتور بطور کامل مستقل از منابع تحریک بیرونی باشد، یک محرک پیلوت کوچکی اغلب در سیستم لحاظ میگردد . محرک پیلوت ، یک ژنراتور  AC کوچک با مگنت های (آهن ربا ) دائمی نصب شده بر روی شفت رتور و یک سیم پیچ روی استاتور است . این محرک انرژی را برای مدار میدان محرک بوجود می آورد که این به نوبه خود مدار میدان ماشین اصلی را کنترل می نماید . اگر یک محرک پیلوتروی شفت ژنراتور نصب شود آن گاه هیچ توان الکتریکی خارجی برای راندمان ژنراتور لازم نیست .

بسیاری از ژنراتور های سنکرون که دارای محرک های بی جاروبک هستند ، دارای رینگ های لغزان و جاروبک نیز هستند بنابراین یک منبع اضافی جریان میدان DC در موارد اضطراری در اختیار است . استاتور ژنراتور های سنکرون معمولا" در دو لایه ساخته می شوند : خود سیم پیچ توزیع شده و گام های کوچک دارد تا مولفه های هارمونیک  ولتاژ ها و جریان های خروجی را کاهش دهد .

چون رتور باسرعتی برابر باسرعت میدان مغناطیسی می چرخد ، توان الکتریکی با فرکانس 50 یا 60 هرتز تولید می شود و از ژنراتور بسته به تعداد قطب ها باید با سرعت ثابتی بچرخد مثلا" برای تولید توان 60هرتز در یک ماشین دو قطب رتور باید با سرعت 3600 دور در دقیقه بچرخد . برای تولید توان 50هرتز در یک ماشین 4 قطب ، رتور باید با سرعت 1500 دور دردقیقه دوران کند . سرعت مورد نیاز یک فرکانس مفروض همیشه از معادله زیر قابل محاسبه است :

  Fe : فرکانس

 = سرعت مکانیکی

 P  = تعداد قطب ها
ولتاژ القایی در استاتور به شار  در ماشین ، فرکانس یا سرعت چرخش ، و ساختمان ماشین بستگی دارد . ولتاژ تولیدی داخلی مستقیما" متناسب با شار و سرعت است ولی خود شار به جریان جاری در مدار میدان رتور بستگی دارد. .ولتاژ درونی برابر ولتاژ خروجی نیست چندین فاکتور ، عامل اختلاف بین این دو هست :
1-     اعوجاج موجود در میدان مغناطیسی فاصله هوا به علت جریان جاری در استاتور که به آن عکس العمل آرمیچر می گویند.
2-     خود القایی بوبین های آرمیچر
3-      مقاومت بوبین های آرمیچر
4-     تاثیر شکل قطب ها ی برجسته رتور

وقتی یک ژنراتور کار می کند و بار های سیستم را تغذیه می کند آنگاه :

1-    توان مستقیم و رآکتیو تولیدی بوسیله ژنراتور برابر با مقدار توان تقاضا شده بوسیله بار متصل شده به آن است .
2-     نقاط تنظیم گاورنر ژنراتور ، فرکانس کار سیستم قدرت را کنترل می نماید.
3-     جریان میدان ( یانقاط تنظیم رگولاتور میدان ) ولتاژ پایانه سیستم قدرت را کنترل می نماید.
این وضعیتی است که در ژنراتورهای جدا و به فواصل دور از هم وجود دارد.

مولد های AC یا آلترناتورها:

مولد های AC یا آلترناتورها درست مثل مولدهای DC براساس القاء الکترومغناطیس کار می کنند ، آنها نیز شامل یک سیم پیچ آرمیچر و یک میدان مغناطیسی هستند اما یک اختلاف مهم بین این دو وجود دارد ، در حالی که در ژنراتورهای DC آرمیچر چرخیده می شود و سیستم میدان ثابت است در آلترناتورها آرایش عکس وجود دارد.

آلترناتورها یک ژنراتور ساده بدون کموتاتور ، یک جریان الکتریکی متناوب تولید می کنند ، چنین جریان متناوبی مزیت زیادی دارد برای انتقال توان الکتریکی و از این رو بیشتر ژنراتورهای الکتریکی بزرگ از نوع AC هستند. ژنراتور AC در دو حالت خاص با ژنراتور DC فرق می کند . پایانه های سیم پیچ آرمیچرش بیرون هستند . برای حلقه های لغزان جزئی شده ی جامد روی شفت (میله ) ژنراتور به جای کموتاتور و سیم پیچ های میدان توسط یک منبع DC خارجی تغذیه انرژی می شود تااینکه توسط خود ژنراتور این کار انجام شود . ژنراتور ها ی AC سرعت پایینی با تعداد زیادی قطب در حدود 100 قطب ساخته می شوند. هم برای بهبود بازه شان و هم برای دست یافتن به فرکانس دلخواه به آسانی . آلترناتورها با توربین های سرعت بالا راه اندازی می شوند . فرکانس جریان گرفته شده توسط ژنراتور AC مساوی است با نیمی از تعداد قطبها و تعداد چرخش آرمیچر در ثانیه.

بخاطر احتمال جرقه زنی بین جاروبک ها و حلقه های لغزان و خطر شکستهای مکانیکی که ممکن است سبب اتصال کوتاه شود. آلترناتورها به یک سیم پیچ ساکن که بدور یک رتور می چرخد و این رتور شامل تعدادی آهنربای مغناطیسی میدان هستند ساخته می شوند. اصل عملکرد آنها نیز دقیقا" مشابه عملکرد ژنراتورهای AC توصیف شده اند.

ژنراتور ها با ولتاژ بالا:

شركت ABB اخيرا ژنراتوري با ولتاژ بالا ابداع كرده است . اين ژنراتور بدون نياز به ترانسفورماتور افزاينده بطور مستقيم به شبكه قدرت متصل مي گردد . ايده جديد بكار گرفته شده در اين طرح استفاده از كابل به عنوان سيم پيچ استاتور مي باشد . ژنراتور ولتاژ بالا براي هر كاربرد در نيروگاههاي حرارتي و آبي مناسب مي باشد . راندمان بالا ، كاهش هزينه هاي تعمير و نگهداري ، تلفات كمتر ، تأثيرات منفي كمتر بر محيط زيست ( با توجه به مواد بكار رفته ) از مزاياي اين نوع ژنراتور مي باشد . ژنراتور ولتاژ بالا در مقايسه با ژنراتورهاي معمولي در ولتاژ بالا و جريان پائين كار مي كند . ماكزيمم ولتاژ خروجي اين ژنراتور با تكنولوژي كابل محدود مي گردد كه در حال حاضر با توجه به تكنولوژي بالاي ساخت كابلها ميتوان ولتاژ آنرا تا سطح 400 كيلو ولت طراحي نمود . هادي استفاده شده در ژنراتور ولتاژ بالا بصورت دوار مي باشد در حاليكه در ژنراتورهاي معمولي اين هادي بصورت مثلثي مي باشد در نتيجه ميدان الكتريكي در ژنراتورهاي ولتاژ بالا يكنواخت تر مي باشد . ابعاد سيم پيچ بر اساس ولتاژ سيستم و ماكزيمم قدرت ژنراتور تعيين مي گردد . در ژنراتورهاي ولتاژ بالا لايه خارجي كابل در تمام طول كابل زمين مي گردد ، اين امر موجب مي شود كه ميدان الكتريكي در طول كابل محدود گردد و ديگر مانند ژنراتورهاي معمولي نياز به كنترل ميدان در ناحيه انتهايي سيم پيچ نباشد .
جزيي ( Partialdischarge) در هيچ ناحيه اي از سيم پيچ وجود ندارد و همچنين ايمني افراد بهره بردار و يا تعميركار افزايش مي يابد . سربنديها و اتصالات معمولا در فضاي خالي مورد دسترس در محل انجام مي گيرد ، بنابراين محل اين اتصالات در يك نيروگاه نسبت به نيروگاه ديگر متفاوت مي باشد ، اما در هر حال اين اتصالات در خارج از هسته استاتور مي باشد ، براي مثال اتصالات و سربنديها ممكن است زير ژنراتور و يا خارج از قاب استاتور ( Statorframe ) انجام گيرد . بدين ترتيب اتصالات و سربنديها ، مشكلات ناشي از ارتعاشات و لرزش هاي بوجود آمده در ماشين هاي معمولي را نخواهند داشت .

در طرح كنوني ژنراتور ولتاژ بالا دو نوع سيستم خنك كنندگي وجود دارد ، روتور و سيم پيچ هاي انتهايي توسط هوا خنك مي گردند در حاليكه استاتور توسط آب خنك مي گردد . سيستم خنك كنندگي آب شامل لوله هاي XLPE قرار گرفته شده در هسته استاتور مي باشد كه آب از اين لوله ها جريان مي يابد و هسته استاتور را خنك نگه مي دارد .

مقايسه جريان اتصال كوتاه در نيروگاه مجهز به ژنراتور ولتاژ بالا با نيروگاه مجهز به ژنراتور معمولي نشان مي دهد كه به دليل اينكه در نيروگاه با ژنراتور ولتاژ بالا راكتانس ترانسفورماتور حذف مي گردد جريانهاي خطا كوچكتر مي باشد .

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:45 ] [ رضائی ] [ ]

انواع توان در شبكه هاي توزيع

مي دانيم در شبكه هاي جريان متناوب توان ظاهري كه از مولدها دريافت مي شود به دو بخش توان مفيد و غير مفيد تقسيم مي شود . نحوه اين تقسيم به شرايط مدار بستگي دارد به اين معني كه هر قدر ضريب توان (CosΦ) به يك نزديكتر باشد سهم توان مفيد بيشتر است . اين اتفاق در مدارتي رخ مي دهد كه مصارف اهمي آن بيشتر است .مانند سيستمهاي روشنايي يا توليد گرما توسط انرژي برق . اما مي دانيم كه سهم عمده مصارف شبكه ها را مصرف كننده هاي (اهمي – سلفي ) دريافت مي كنند . مانند الكتروموتورها – ترانسفورماتورهاي توزيع – چوكها و .... كه درآنها سيم پيچ يا سلف نقش اصلي را ايفا مي كند . در سيمپيچها به علت خاصيت ذخيره سازي انرژي الكتريكي بصورت ميدان مغناطيسي توان همواره بين شبكه و سلف رد و بدل مي شود . سلف در يك چهارم زمان تناوب توان دريافت مي كند و در يك چهارم بعدي زمان ، توان را به شبكه پس مي دهد . درست است كه نتيجه رياضي اين عمل يعني عدم مصرف انرژي زيرا توان داده شده به سلف با توان دريافت شده از ان برابر است اما در عمل اين اتفاق رخ نمي دهد زيرا توان پس داده شده به شبكه امكان استفاده را براي مولد ايجاد نمي كند و اين توان در هر حالتي از مولد دريافت شده است . و براي رسيدن به مصرف كننده اهمي – سلفي از شبكه توزيع شامل : سيمها – كابلها و ... عبور كرده است .
نتيجه اينكه سلف تواني را از مولد دريافت مي كند اما اين توان را به شبكه پس مي دهد . اين توان قابل استفاده نيست و در مسير عبور تلف مي شود . پس مقدار از توان تلف مي شود . مصرف كننده هاي فوق براي انجام اينكار به توان مذكور نياز دارند اما اين توان براي شبكه مضر است و زيانهاي زير را در پي دارد :
- اضافه شدن جريان مولد و درنتيجه نياز به مولدهايي با توانهاي بيشتر
- چون جريان شبكه زياد مي شود به سيمها و كابلهايي با سطح مقطع بالاتر براي كاهش افت ولتاژ نياز است كه اين موضوع هزينه اوليه شبكه را افزايش مي دهد .
- اتلاف توان در شبكه هاي توزيع بصورت حرارت روي مي دهد در نتيجه هر كاري كنيد نمي توانيد از اين اتلاف جلوگيري كنيد . نتيجه اين اتلاف توان ،كاهش ولتاژ مصرف كننده مي باشد كه اين موضع راندمان مصرف كننده را پايين مي آورد .
- نمي توان اين توان را به مصرف كننده هاي اهمي سلفي تحويل نداد زيرا كار آنها مختل مي شود .
خازن ناجي شبكه هاي توليد و توزيع

توان هم در خازنها بصورت توان غير مفيد است درست مانند سلفها در يك چهارم پريود موج متناوب ،توان دريافت مي كنند و در يك چهارم بعدي توان را تحويل مي دهند پس خازنها هم مانند سلفها باعث افرايش توان راكيتو ( غير مفيد ) شبكه مي شوند اما اتفاق بامزه زماني روي مي دهد كه خازن و سلف با هم در شبكه قرار گيرند .
اين دو برعكس هم عمل مي كنند . يعني زماني كه سلف توان مي گيرد خازن توان مي دهد و زماني كه سلف توان مي دهد خازن توان مي گيرد . پس توانهاي غير مفيد اين دو فقط يكبار از شبكه دريافت مي شود و در زمانهاي بعد بين آنها تبادل مي شود بدون اينكه مولد اين توان را تحمل كند . پس مصرف كننده هاي اهمي سلفي توان راكتيو خود را دريافت مي كنند و مولد و شبكه توزيع آنرا توليد و پخش نمي كنند زيرا اين كار را خازن انجام مي دهد . اين خازنها از حالا به بعد ، خازنهاي اصلاح ضريب توان نام مي گيرند و وظيفه آنها تامين توان راكتيو مورد نياز مصرف كننده هاي اهمي سلفي است .
اتصال خازن به شبكه

خازنهاي اصلاح ضريب توان بايد در شبكه بصورت موازي قرار گيرند . براي اينكار در شبكه هاي تكفاز بايد به فاز و نول وصل شوند و در شبكه هاي سه فاز پس از اتصال بصورت ستاره يا مثلث آنگاه به سه فاز متصل مي شوند .
اين خازنها بايد از انواعي انتخاب شوند كه بتوانند دايمي در مدار قرار گيرند پس بايد بتوانند ولتاژ شبكه را تحمل كنند در محاسبه خازن از انواعي استفاده مي شود كه ولتاژ مجاز آنها 15% بيشتر از ولتاژ شبكه باشد .
محاسبه خازن

نقش خازن در شبكه كاهش توان راكتيو مصرف كنند هاي اهمي – سلفي از ديد مولدها است . با اين اتفاق ضريب توان مفيد به يك نزديك مي شود . پس با كنترل ضريب توان امكان كنترل توان راكتيو وجود دارد . اين كار بكمك يك كسينوس في متر صورت مي گيرد . يعني بكمك كسينوس في متر مي توان دريافت كه ضريب توان و در نتيجه توان راكتيو در چه وضعيتي قرار دارد .

دامنه تغييرات ضريب توان (CosΦ) :

خازن مذكور بايد برابر نياز شبكه باشد در غير اينصورت خود توان راكتيو از مولد دريافت مي كند و همچنين سبب افزايش ولتاژ آن مي شود . پس بايد خازن مطابق نياز شبكه محاسبه شود .
پرسش : شبكه به چه مقدار خازن نياز دارد ؟
پاسخ : مقداري كه ضريب توان را به يك نزديك كند . اين مقدار خازن خود توان راكتيوي ايجاد مي كند كه توان راكتيو مصرف كننده اهمي – سلفي را جبران مي كند . پس مقدار خازن به مقدار توان راكتيو مدار بستگي دارد . هر قدر اين توان قبل از خازن گذاري بيشتر باشد ، اندازه خازن نيز بزرگتر خواهد بود .
با توجه به مطالب گفته شده بايد براي محاسبه خازن دو مقدار مشخص شود :
يك – مقدار ضريب توان شبكه قبل از خازن گذاري
دو – مقدار ضريب توان شبكه بعد از خازن گذاري كه انتظار داريم شبكه به آن برسد
سه - اندازه توان اكتيو
پس از تعيين اين مقاديرمراحل زير را پي مي گيريم . براي مقدار ضريب توان مطلوب مثلا عدد 9/0 مقدار خوبي است . حال دو مقدار ضريب توان داريم يكي ضريب توان شبكه قبل از خازن گذاري و ديگري ضريب توان مطلوب كه مي خواهيم با گذاردن خازن به آن برسيم . بكمك رابطه زير مقدار توان راكتيو مورد نظر را كه با آمدن خازن تامين مي شود محاسبه مي كنيم . ( توجه : در خريد خازنهاي اصلاح ضريب توان بجاي فارد براي تعيين ظرفيت خازن از ميزان توان راكتيو آن خازن سخن گفته مي شود.)
محاسبه خازن در اين مرحله تمام مي شود و مقدار توان بدست آمده همان مقدار خازن موردنياز است

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:43 ] [ رضائی ] [ ]
                                                ساختمان ترانسهای قدرت روغنی
                                                                                                           
            قسمتهای اصلی در ساختمان ترانسفورماتورهای قدرت روغنی عبارتند از:
١ - هسته يك مدار مغناطيسی
٢- سيم پيچ های اوليه و ثانويه
٣- تانك اصلی روغن
به جز موارد فوق اجزا ديگری نيز به منظور اندازه گيری وحفاظت به شرح زير وجوددارند :
١- كنسرواتوريا منبع انبساط روغن
٢ - تپ چنجر
٣ - ترمومترها
٤- نشان دهنده های سطح روغن
٥ - رله بوخهلتز
٦- سوپاپ اطمينان يا لوله انفجاری / شير فشار شكن 
٧- رادياتور يا مبدلهای حرارتی
٨- پمپ و فن ها
٩- شيرهای نمونه برداری از روغن پايين و بالای تانك
١٠ - شيرهای مربوط به پركردن و تخليه روغن ترانس
١١ - مجرای تنفسی و سيليكاژل مربوط به تانك اصلی و تب چنجر
١٢ - تابلوی كنترل
١٣ - تابلوی مكانيزم تب چنجر
١٤ - چرخ ها 

 ١٥ - پلاك مشخصات نامی 

 ١- هسته :
هسته ترانس يك مدار مغناطيسی خوب با حداقل فاصله هوايی و حداقل مقاومت مغناطيسی است تا فورانهای مغناطيسی براحتی از آن عبور كنند . هسته بصورت ورقه ورقه ساخته شده و ضخامت ورقه ها حدود0.3 ميليمتر و حتی كمتر است . برای كاهش تلفات فوكو ورقه ها تا حد امكان نازك ساخته می شوند و لی ضخامت آنها نبايد بحدی برسد كه از نظر مكانيكی ضعيف شده و تاب بردارد .
در ترانسهای قدرت ضخامت ورقه ها معمولاً 0.3 يا 0.33 ميليمترانتخاب می شود كه اين ورقه ها توسط لايه نازكی از وارنيش عايقی با يك سيم نازك عايقی ، نسبت به هم عايق می شوند .
٢
- سيم پيچی های ترانس
در ساختمان سيم پيچ های ترانس بايد موارد متعددی در نظر گرفته شوند كه در ذيل به مهمترين آنها اشاره می نمائيم :
١  - در سيم پيچ هابايد جنبه های اقتصادی كه همان مصرف مقدار مس و راندمان ترانس می باشد ، مراعات شود .
 ٢ - ساختمان سيم پيچ ها برای رژيم حرارتی كه بايد در آن كار كند محاسبه شود ، زيرا در غير اين صورت عمر ترانس كاسته خواهد شد .
٣- سيم پيچ ها در مقابل تنش ها و كشش های حاصل از اتصال كوتاه های ناگهانی مقاوم شوند
 ٤ - سيم پيچ ها بايد در مقابل اضافه ولتاژهای ناگهانی از نقطه نظر عايق ، مقاومت لازم را داشته باشند .
سيم پيچ ترانس ها نسبت به هم در نوع سيم پيچ ، تعداد حلقه ها درجه و اندازه سيمها و ضخامت عايق بين حلقه ها متفوت خواهند بود . هر چه ولتاژ ترانس بالا برود ، تعداد حلقه های سيم پيچ بيشتر مي شود و هر چه ظرفيت ترانس بيشتر شود ، اندازه سيم ها بزرگتر می گردد .
در ترانس با هسته ستونی ، سيم پيچها اعم از فشار قوی ، متوسط و فشار ضعيف و سيم پيچ تنظيم – بصورت استوانه متحدالمركز روی ستونهای هسته قرار می گيرند . معمولاً سيم پيچ فشار ضعيف در داخل و فشار قوی در خارج واقع می شوند و ترتيب فوق به اين دليل رعايت می شود كه عايق كاری فشار ضعيف نسبت به هسته راحت تر است .
  ٣- تانك اصلی روغن
تانك ترانس يك ظرف مكعب يا بيضوی شكل است كه هسته و سيم پيچ های ترانس در آن قرار مي گيرند و نقش يك پوشش حفاظتی را برای آنها ايفا مي كند داخل اين ظرف از روغن پر می شود بطوريكه هسته و سيم پيچ كاملاً در روغن فرو می روند . سطح خارجی تانك تلفات گرمايی داخل ترانس را به بيرون منتقل می كند از هر مترمربع سطح تانك حدوداً 400 الی 450 وات توان گرمايی به خارج منتقل می شود ، بطوريكه در ترانسهای كوچك ، همين سطح برای خنك كاری كافی است و به تمهيدات ديگری نظير رادياتور وفن نياز نمی باشد . در ترانسهای تا
KVA 50 بدنه تانك از ورق ساده فولادی به ضخامت حدوداً MM3
ميليمتر ساخته می شود ، سطح آن صاف بوده و نيازی به ميله های تقويتی يا لوله های خنك كن ندارد . هر 4 وجه ترانس از يك ورق يك پارچه درست می شود و فقط در يك گوشه جوشكاری می گردد .
تانك ترانس بايستی موجب شود كه موارد مشروحه ذيل تأمين گردند :
- حفاظتی برای هسته ، سيم پيچ ، روغن و ساير متعلقات داخلی باشد .
- دارای استقامت كافی باشد كه در حين حمل و نقل و نيز در زمان اتصال كوتاه داخلی بتواند تنش های مكانيكی ايجاد شده را تحمل نمايد .
- ارتعاشات و صدا در آن به حداقل برسد .
- ساختمان آن در برابر نشت روغن و يا نفوذ هوا كاملاً آب بندی باشد .
- سطوح كافی برای دفع گرمای ناشی از تلفات ترانس را تأمين كند .
- محلی برای نصب بوشينگها ، تب چنجر ، مخزن ذخيره روغن و ساير متعلقات باشد.
- از نظرابعاد در حد باشد كه براحتی قابل تحمل و حمل و نقل از طريق جاده يا راه آهن باشد .
- حداقل تلفات فوكو در آن ايجاد شود .
- حداقل ميدان مغناطيسی در خارج از آن وجود داشته باشد .
به اين ترتيب طراحی تانك ترانس به روش پيش بينی شده برای حمل و نفل آن نيز بستگی دارد.

 ٤- مقره ها ( بوشينگ ها (
سرهای خروجی سيم پيچ های فشار قوی و فشار ضعيف بايد نسبت به بدنه فلزی تانك ، عايقكاری شوند . برای اين منظور از مقره ها استفاده می شود . مقره يا بوشينگ تشكيل شده است از يك هادی مركزی كه توسط عايق های مناسبی در ميان گرفته شده است .
بوشينگها روی در پوش فوقانی ترانس نصب می شوند و در موارد نادری بوشينگها را روی ديواره جانبی تانك هم نصب می كنند . انتهای پايينی مقره در داخل تانك جای می گيرد ، در حاليكه سر ديگر آن در بالای درپوش و در هوای خارج واقع می شود .
ترمينالهای هر دو سر دارای بستهای مناسبی برای اتصال به سر هادی های داخل ترانس و نيز هادی های

شبكه می باشند . شكل و اندازه بوشينگها به كلاس ولتاژ ، نوع محل ( داخل ساختمان يا در هوای آزاد ) و جريان نامی آن بستگی دارد . بوشينگهای داخل ساختمانی نسبتاً كوچك بوده و سطح آن صاف است ، اما بوشينگهای هوای آزاد كاملاً در معرض شرايط مختلف جوی نظير برف و باران و آلودگی و ... قرار می گيرند ، بنابراين از نظر شكل كاملاً متفاوتند و از سپرهايی به شكل چتر تشكيل می شوند ، تا سطح زيرين آنها در مقابل باران خشك نگه داشته شوند . دراين صورت سطح خارجی آنها زياد شده و فاصله خزش جرقه روی سطح چينی عايق زيادتر می گردد و در نتيجه استقامت الكتريكی بوشينگ افزايش مي يابد .
در حال حاضر تمام ترانسهای با قدرت زياد ، برای كار در هوای آزاد ساخته می شوند و مقره های عايقی ، برای ولتاژهای مختلف زير موجود می باشند :
٥/٠و١و٣ و٦ تا ١٠ و٢٠ و ٣٥ و١١٠ و٢٢٠و٣٢٠ و٥٠٠ و٧٥٠ كيلووات. درترانسهای قدرت از ٣ تا١٠ كيلووالت، همان بوشينگ
kv10 بكارمی رود.برای ترانسهای kv 1 وكمتراز مقره چينی ساده يامقره اپوكسی زرين ساخته می شود .

سيستم های اندازه گيری و حفاظت ترانس
١- كنسرواتور يا منبع انبساط روغن
منبع ذخيره روغن كه به اسامی منبع انبساط و كنسرواتور نيز ناميده می شود ، تانكی است كه در بالاترين قسمت ترانس نصب می شود در حين تغييرات بار روزانه ، روغن ترانس انبساط وانقباض می يابد و در حين انبساط وارد منبع ذخيره می شود . اندازه و حجم منبع ذخيره به اندازه ترانس و تغييرات دمايی آن در هنگام بهره برداری بستگی دارد . در ترانسهايی كه دارای تب چنجر قابل قطع زير بار هستند ، منبع انبساط به دو بخش تقسيم می گردد كه قسمت كوچكتر برای تب چنجر و قسمت بزرگتر برای تانك اصلی در نظر گرفته می شود . از بالای هر قسمت منبع ذخيره ، لوله ای به فضای آزاد آورده می شود ، كه به آن مجرای تنفسی می گويند (
Breather
) در ورودی اين مجرا ظرف شيشه ای قرار دارد ، كه داخل آن از ماده ای رطوبت گيربه نام سيليكاژل پرمی شود . به اين ترتيب هوای ورودی به ترانس رطوبت خود را از دست داده و كاملاً خشك خواهد بود .
در هر قسمت منبع ذخيره ، يك نشان دهندة سطح روغن نصب می شود تا سطح روغن را در حين كار ترانس بتوان نظارت كرد و همچنين دو سطح منبع ديگر كه مجهز به كنتاكت آلارم می باشند نيز بر روی آنها نصب می گردند سطح خارجی منبع ذخيره نيز با رنگ مناسب پوشيده می شود تا از خوردگی و زنگ زدن محافظت گردد .
 ٢ - تپ چنجر
در بارهای مختلف افت ولتاژ در ترانسفورماتورها و خطوط نيز تغيير می كند و سبب تغيير ولتاژ شبكه می شود . كنترل ولتاژ شبكه های توزيع و انتقال عمدتاً توسط تب چنجر ايجاد می شود . اساس كار تب چنجر بر تغيير نسبت تبديل ترانس استوار است . بدين ترتيب كه با انشعاباتی كه در سيم پيچ فشار قوی تعبيه می گردد تعداد دور سيم پيچ را تغيير داده و سبب تغيير ولتاژ خروجی ترانس می گردد. تپ چنجرها بطور گسترده ای برای كنترل ولتاژ شبكه در سطوح مختلف ولتاژی بكار گرفته می شوند . معمولاً كنترل ولتاژ در محدوده %١٥ +_ مقدور است . ولتاژ هر پله تب چنجر عموماً بين ١ تا ٥/٢ درصد تغيير می كند انتخاب مقدار كم برای پله ها سبب افزايش تعداد تپ ها می گردد و انتخاب مقدار بالا برای هر پله باعث عدم امكان تنظيم دقيق ولتاژ مورد نظر می گردد .
محل تپ چنجر :
در داخل تانك اصلی ، قسمتی را برای بخش اصلی تب چنجر ) دايورترسوئيچ ) در نظر گرفته اند اين قسمت كاملاً آب بندی شده است داخل آن نيز با روغن ترانس پر شده است . اين روغن كاملاً از روغن تانك اصلی جداست و باهم مخلوط نمی شود . تپ چنجر را در سمت فشار قوی نصب كرده اند كه دارای مزيت های زيرمی باشند :
الف) در طرف فشار قوی جريان كمتر است لذا برای تپ چنجرهايی كه زير بار عمل می كنند حذف جرقه ساده تراست.
ب) چون تعداد دورسيم پيچهای فشارقوی بيشتر است ، لذا امكان تغييرات يكنواخت تروپه های كوچكتر به راحتی ميسر است . در اتصال ستاره انشعابات تب چنجر را در سمت نقطه صفر قرار می دهند تا عايق كاری آن نسبت به زمين ساده تر باشد .
بهره برداری از ترانسفورماتورهای با تنظيم كننده ولتاژ زير بار :
اكثر ترانسفورماتورها دارای دستگاهی بنام تب چنجر بوده كه كار آنها عملاً در مدار گذاشتن و خارج كردن تعدادی از حلقه های سيم پيچی ترانسفورماتور به منظور تغيير دادن در نسبت تبديل ترانس می باشد . عموماً اين دستگاه در قسمت فشار قوی قرار می گيرد .
تب چنجر ترانسفورماتورها عموماً بر ٢ نوع می باشند :
١  :
On load tap changer- ترانسفورماتورهايی كه تب آنها زمانی كه تپ ترانسفورماتور زيربار است ، قابل تغيير می باشد .
  ٢ :
Off load tap changer- ترانسفورماتورهايی كه تب آنها فقط زمانی كه در مدار نباشند ، قابل تغيير می باشند
اين تغيير تپ در محل روی بدنه ترانس صورت می گيرد . به اين ترتيب با توجه به تعداد تپ و اينكه هر تپ چه مقدار تغيير ولتاژ بوجود می آورد و نياز به چه مقدار تغيير در ولتاژ می باشد ، تب آنها را بر حسب نياز سيستم تغيير می دهيم . مكانيزم عمل تپ به طور كلی به اين صورت است كه اهرمی قادر است در جهت گردش عقربه های ساعت تعداد حلقه های سيم پيچ را كم و در خلاف آن زياد نمايد

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:42 ] [ رضائی ] [ ]

1-تعریف پست:
پست محلی است که تجهیزات انتقال انرژی درآن نصب وتبدیل ولتاژ
انجام می شودوبا استفاده از کلید ها امکان انجام مانورفراهم می شود
درواقع کاراصلی پست مبدل ولتاژ یاعمل سویچینگ بوده که دربسیاری
از پستها ترکیب دو حالت فوق دیده می شود.
در خطوط انتقال DC چون تلفات ناشی از افت ولتاژ ندارد وتلفات توان
انتقالی بسیار پایین بوده ودر پایداری شبکه قدرت نقش مهمّی دارند لزا
اخیرا ُ این پستها مورد توجه قراردارند ازاین پستها بیشتردر ولتاژهای
بالا (800 کیلو ولت وبالاتر) و در خطوط طولانی به علت پایین بودن
تلفات انتقال استفاده می شود.
درشبکهای انتقال DC درصورت استفاده ازنول زمین می توان انرژی
الکتریکی دا توسط یک سیم به مصرف کننده انتقال داد.
2-انواع پست:
پستها را می توان ازنظر نوع وظیفه,هدف,محل نصب,نوع عایقی, به
انواع مختلفی تقسیم کرد.
براساس نوع وظیفه وهدف ساخت:
پستهای افزاینده , پستهای انتقال انرژی , پستهای سویچینگ و کاهنده فوق توزیع .
ـــ براساس نوع عایقی:
پستها با عایق هوا, پستها با عایق گازی( که دارای مزایای زیراست):
پایین بودن مرکز ثقل تجهیزات در نتیجه مقاوم بودن در مقابله زلزله,
کاهش حجم, ضریب ایمنی بسیار بالا باتوجه به اینکه همهً قسمت های
برق دار و کنتاکت ها در محفظهً گازSF6 امکان آتش سوزی ندارد,
پایین بودن هزینهً نگهداری باتوجه به نیاز تعمیرات کم تر, استفاده د ر
مناطق بسیار آلوده و مرطوب و مرتفع .
معایب پستها با عایق گازی :
گرانی سیستم و گرانی گاز SF6 , نیاز به تخصص خاص برای نصب و تعمیرات,مشکلات حمل و نقل وآب بندی سیستم.
ـــ بر اساس نوع محل نصب تجهیزات :
نصب تجهیزات در فضای باز , نصب تجهیزات در فضای سرپوشیده .
معمولاُ پستها را از 33 کیلو ولت به بالا به صورت فضای باز ساخته
وپستهای عایق گازی راچون فضای کمی دارندسرپوشیده خواهند ساخت.
اجزاع تشکيل دهنده پست :
پستهای فشار قوی از تجهیزات و قسمتهای زیر تشکیل می شود :
ترانس قدرت , ترانس زمین و مصرف داخلی , سویچگر ,
جبران کنندهای تون راکتیو , تاً سیسات جانبی الکتریکی ,
ساختمان کنترل , سایر تاًسیسات ساختمانی .
ـ ترانس زمین:
از این ترانس در جاهایی که نقطهً اتصال زمین (نوترال) در دسترس
نمی باشد که برای ایجاد نقطهً نوترال از ترانس زمین استفاده می شود .
نوع اتصال در این ترانس به صورت زیکزاک Zn است .
این ترانس دارای سه سیم پیچ می باشد که سیم پیچ هر فاز به دو قسمت
مساوی تقسیم می شود و انتهای نصف سیم پیچ ستون اوٌل با نصف سیم
پیچ ستون دوٌم در جهت عکس سری می باشد .
ـ ترانس مصرف داخلی:
از ترانس مصرف داخلی برای تغذیه مصارف داخلی پست استفاده می شود .
تغذیه ترانس مصرف داخلی شامل قسمتهای زیر است :
تغذیه موتورپمپ تپ چنجر , تغذیه بریکرهای Kv20 , تغذیه فن و
سیستم خنک کننده , شارژ باتری ها , مصارف روشنایی , تهویه ها .
نوع اتصال سیم پیچ ها به صورت مثلث – ستاره با ویکتورکروپ
(نوع اتصال بندی) DYn11 می باشد .
ـ سویچگر:
تشکیل شده از مجموعه ای از تجهیزات که فیدرهای مختلف را به
باسبار و یا باسبار ها را در نقاط مختلف به یکدیگر با ولتاژ معینی
ارتباط می دهند .
در پستهای مبدل ولتاژ ممکن است از دو یا سه سویچگر با ولتاژهای مختلف استفاده شود .
ـ تجهیزات سویچگر:
باسبار:
که خود تشکیل شده از مقره ها , کلمپها , اتصالات وهادیهای باسبار که به شکل سیم یا لولهًً توخالی و غیره است .
بریکر , سکسیونر , ترانسفورماتورهای اندازه گیری وحفاظتی , تجهیزات مربوت به
سیستم ارتباطی , وسایل کوپلاژ مخابراتی(که شامل : موج گیر , خازن کوپلاژ , دستگاه تطبیق امپدانس است ) ,
برقگیر:
که برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ و برخورد صاعقه به خطوط
است که در انواع میله ای , لوله ای , آرماتور , جرقه ای و مقاوتهای
غیرخطی است .
ـ جبران کنندههای توان راکتیو:
جبران کننده ها شامل خازن وراکتورهای موازی می باشندکه به صورت
اتصال ستاره در مدار قرار دارند و نیاز به فیدر جهت اتصال به باسبار
می باشند که گاهی اوقات راکتورها در انتهای خطوط انتقال نیز نصب می شوند .
ـــ انواع راکتور ازنظر شکل عایقی :
راکتور با عایق بندی هوا , راکتور با عایق بندی روغنی .
ـــ انواع نصب راکتور سری :
راکتورسری با ژنراتور, راکتورسری باباسبار, راکتورسری با فیدرهای خروجی, راکتورسری بافیدرهای خروجی به صورت گروهی.

ـ ساختمان کنترل:
کلیهً ستگاه های اندازه گیری پارامترها, وسایل حفاظت وکنترل تجهیزات
ازطریق کابلها از محوطهً بیرونی پست به داخل ساختمان کنترل ارتباط
می یابد همچنین سیستمهای تغذیه جریان متناوب ومستقیم (AC,DC) در
داخل ساختمان کنترل قراردارند,این ساختمان اداری تاًسیسات مورد نیاز
جهت کار اپراتور می باشد که قسمت های زیر را دارا می باشد :
اتاق فرمان , فیدر خانه , باطری خانه , اتاق سیستم های توضیع برق
(AC,DC) , اتاق ارتباطات , دفتر , انبار و ...

ـ باطری خانه:
جهت تامین برقDC برای مصارف تغذیه رله های حفاظتی, موتورهای
شارژ فنر و... مکانیزم های فرمان و روشنایی اضطراری و... نیاز به
باطری خانه دارند که در اطاقکی تعدادی باطری با هم سری می شوند و
دردو مجموعه معمولاً 48 و110ولتی قرارمی گیرد وهرمجموعه با یک
دستگاه باطری شارژ کوپل می شوند .

اصول کار ترانس فورماتور :
1-تعریف ترانس فورماتور:
ترانس فورماتور از دو قسمت اصلی هسته و دو یا چند قسمت سیم پیچ که روی هسته پیچیده می شود تشکیل می شود , ترانس فورماتور یک
دستگاه الکتریکی است که در اثرالقای مغناطیسی بین سیم پیچ ها انرژی
الکتریکی را ازمدارسیم پیچ اولیه به ثانویه انتقال می دهد بطوری که در
نوع انرژی و مقدار آن تغییر حاصل نمی شود ولی ولتاژ و جریان تغییر
می کند بنابراین باصرف نظراز تلفات ترانس داریم :
P1=P2 --- V1 I1 = V2 I2= V1/V2 = I2/I1 = N1/N2
که اصول کار ترانس فورماتور براساس القای متقابل سیم پیچ ها است .
2ـ اجزاع ترانس فورماتور:
هسته , سیم پیچ ها , مخزن روغن , رادیاتور , بوشینگ های فشار قوی وضعیف , تپ چنجرو تابلوی مکانیزم آن , تابلوی فرمان , وسایل اندازه گیری و حفاظتی , شیرها و لوله های ارتباطی , وسایل خنک کننده ,
ترانس جریان , شاسی و چرخ , ...

3ـ انواع اتصّال سیم پیچ:

اتصال سیم پیچ های اولیه و ثانویه در ترانس معمولاً به صورت ستاره ,
مثلث , زیکزاک است .
4ـ ترانس فورماتورولتاژ(PT,VT):
چون ولتاژهای بالاتر از 600 V را نمی توان به صورت مستقیم بوسیله
دستگاه های اندازه گیری اندازه گرفت , بنابراین لازم است که ولتاژ را
کاهش دهیم تا بتوان ولتاژ را اندازه گیری نمود و یا اینکه در رله های
حفاظتی استفاده کرد ترانس فورماتور ولتاژبه این منظوراستفاده می شود
که ترانس فورماتور ولتاژ از نوع مغناطیسی دارای دو نوع سیم پیچ اولیه و ثانویه می باشد که برای ولتاژهای بین 600 V تا 132 KV استفاده می شود .
5ـ ترانس فورماتورجریان(CT):

جهت اندازه گیری و همچنین سیستم های حفاظتی لازم است که از مقدار
جریان عبوری از خط اطلاع پیدا کرده و نظر به اینکه مستقیماً نمی شود
از کل جریان خط دراین نوع دستگاه ها استفاده کرد و در فشار ضعیف
و فشار قوی علاوه بر کمییت , موضوع مهم ایزوله کردن وسایل اندازه گیری و حفاظتی از اولیه است لزا بایستی به طریقی جریان را کاهش داده و از این جریان برای دستگاه های فوق استفاده کنیم واین کار توسط
ترانس جریان انجام می شود .
ـــ پارامترهای اساسی یک CT :
نقطه اشباع , کلاس ودقت CT , ظرفیتCT , نسبت تبدیل CT .
6ـ نسبت تبدیل ترانس جریان:
جریان اولیه Ct طبق IEC 185 مطابق اعداد زیرمی باشد که اصولاً
باید در انتخواب جریان اولیه یکی از اعداد زیر انتخواب شود:
10-15-20-25-30-40-50-60-75-100-125-150 Amp

درصورتیکه نیاز به جریان اولیه بیشتر باشد باید ضریبی از اعداد بالا
انتخواب شود . جریان ثاویه Ct هم طبق IEC 185 مطابق اعداد زیرمی باشد : 1-2-5
برای انتخواب نسبت تبدیل Ct باید جریان اولیه را متناسب با جریان
دستگاه های حفاظت شونده و یا دستگاه هایی که لازم است بار آنها
اندازه گیری شود انتخواب کرد .
در موردCt تستهای مختلفی انجام می شودکه رایج ترین آنهاعبارت اند:
تست نطقه اشباع , تست نسبت تبدیل , تست عایقی اولیه و ثانویه .
7ـ حفاظتهای ترانس:
الف : حفا ظتهای دا خلی :
1- اتصال کوتاه :
A دستگاه حفاظت روغن (رله بوخهلتز, رله توی ب) , B دستگاه حفاظت درمقابل جریان زیاد( فیوز, رله جریان زیادی زمانی ) , C رله دیفرانسیل
2- اتصال زمین :
A مراقبت روغن با رله بوخهلتز, B رله دیفرانسیل, C سنجش جریان زمین
3- افزایش فلوی هسته :
A اورفلاکس
ب : حفا ظتهای خارجی :
1- اتصالی در شبکه :
A فیوز, B رله جریان زیاد زمانی , C رله دیستانس
2- اضافه بار :
A ترمومتر روغن و سیم پیچ , B رله جریان زیاد تاخیری , C رله توی ب , D منعکس کننده حرارتی ,
3- اضافه ولتاژ در اثر موج سیار :
A توسط انواع برق گیر
ج : خفا ظتهای غیر الکتریکی :
1- کمبود روغن : رله بوخهلتز ,
2- قطع دستگاه خنک کن
3- نقص در تپ چنجر : رله تخله فشار یا گاز


انواع زمين کردن :

1ـ زمین کردن حفاظتی:
زمین کردن حفاظتی عبارت است از زمین کردن کلیه قطعات فلزی تاًسیسات الکتریکی که در ارتباط مستقیم ( فلزبه فلز ) با مدار الکتریکی
قرار ندارد .
این زمین کردن بخصوص برای حفاظت اشخاص درمقابل اختلاف سطح
تماس زیاد به کار گرفته می شود .
2ـ زمین کردن الکتریکی:
زمین کردن الکتریکی یعنی زمین کردن نقطه ای از دستگاه های الکتریکی و ادوات برقی که جزئی ازمدارالکتریکی می باشد.
مثل زمین کردن مرکز ستارهً سیم پیچ ترانسفورماتور یا ژنراتور .
که این زمین کردن بخاطرکارصحیح دستگاه و جلوگیری از ازدیاد فشار
الکتریکی فازهای سالم نسبت به زمین در موقع تماس یکی از فازهای دیگر با زمین .
3ـ روشهای زمین کردن:
ـــ روش مستقیم :
مثل وصل مستقیم نقطه صفر ترانس یا نقطه ای از سیم رابط بین ژنراتور جریان دائم به زمین .
ـــ روش غیر مستقیم :
مثل وصل نقطه صفر ژنراتور توسط یک مقاومت بزرگ به زمین یا
اتصال نقطه صفر ستاره ترانس توسط سلف پترزن (پیچک محدود کننده
جریان زمین)
ـــ زمین کردن بار:
باید نقطه صفریااصولاً هرنقطه از شبکه که پتانسیل نسبت به زمین دارد
توسط یک فیوز فشارقوی (الکترود جرقه گیر) به زمین وصل می شود.

ولتاژهای کمکی :
1ـ ولتاژکمکی (DC 110):
این ولتاژ درپستها یکی از پر اهمیت ترین ولتاژهای مورد نیاز تجهیزات است . کلیه فرامین قطع و وصل بریکر وتغذیه اکثر رله های موجود در
هر پست ازهمین منبع تامین می شود .
این ولتاژ توسط یک دستگاه شارژر سه فاز و یک مجموعه 10 ستی باطری12 ولتی به آمپراژ 165 آمپر ساعت , یک تغذیه حفاظتی مطمئن
را به وجود میآورد.
ولتاژ 110 ولتی مستقیم وارد تابلوی توضیع DC به مشخصه (+SB)
شده واز آنجا جهت مصارف گوناگون از جمله کلیه فرامین قطع و وصل
, تغذیه موتور شارژ فنر بریکرهای KV 63 , تغذیه سیستم اضطراری
روشنایی توضیع می شود ضمناً هر خط تغذیه مجهز به فیوزهای مجزا
می باشد .
2ـ ولتاژکمکی (AC):
ولتاژ کمکی متناوبV 380/220 , توسط ترانس های کمکی هریک به
قدرت KVA 100تامین می گردد که سمت اولیه KV 20 توسط فیوزـ
ـ های10A/20KV حفاظت می شود .
مراحل ورود ولتاژ کمکی به تابلوی توزیع به این ترتیب است که ولتاژ وارد باکس (AL – T– QS – Q ) داخل محوطه می شود که خود باکس شامل کلید پاپیونی , فیوزهای کتابی و بریکر V400 می باشد .
سپس توسط کابل وارد تابلوی توزیع +SA شده و از طریق کلیدهای
پاپیونی که به طور مکانیکی با هم اینترلاک شده اند وارد باسبار توزیع
می شود , ولتاژ متناوب V380/220 جهت تغذیه سیستم های روشنایی
وگرمایی وموتورهای شارژ بریکرهای KV20,موتورتپ چنجرترانس
و شارژها و ... استفاده می شود.
اندازه گيری :
دستگاهای اندازه گیری روی تابلو کنترل برای قسمتهای مختلف شامل:
ـــ فیدر ورودیKV63 شامل آمپرمتر با سلکتورسویچ ( تعیین بالانس بودن یا نبودن فازها ) , ولتمتر با سلکتورسویچ .
ـــ فیدر ورودی KV20 شامل آمپرمتر با سلکتور , ولتمتر با سلکتور ,
مگاوات متر و مگاوار متر .
ـــ فیدر خروجی KV20 شامل آمپرمتر با سلکتورسویچ فازها .
ـــ فیدرورودی KV20 درداخل فیدر خانه شامل آمپرمتربا سلکتورسویچ
, ولتمتر با سلکتورسویچ .

اينترلاکها :
اینترلاکها به دو دسته الکتریکی و مکانیکی تقسیم می شوند و جهت جلوگیری از عملکردهای ناصحیح تعبیه شده اند .
ـــ اینترلاکهای یک بی خط KV63 : اینترلاک الکتریکی بین سکسیونر
زمین خط و ترانس ولتاژ تعبیه شده و تازمانیکه ترانس ولتاژ تحت ولتاژ
شبکه باشد , اجازه بستن به سکسیونر زمین خط داده نمی شود .
اینترلاک الکتریکی بین دو سکسیونر طرفین بریکر یک بی خط KV63
تا زمانیکه بریکر در حالت قطع قرار نگیرد اجازه باز یا بسته شدن به
سکسیونرطرفین داده نمی شود .
ـــ اینترلاکهای یک KV63 ترانس فورماتور : اینترلاک الکتریکی بین
بریکر KV63 وسکسیونر بی ترانس تا موقعی که بریکر در خالت قطع نباشد اجازه باز یا بسته شدن به سکسیونر داده نمی شود .
ـــ اینترلاکهای یک KV20 ترانس فورماتور: اینترلاک مکانیکی بریکر
کشویی ورودی KV20 تاهنگامی که بریکر در حالت وصل باشد , پین
انترلاک که در قسمت زیر بریکربین دو چرخ عقب بریکر کشویی قرار دارد , اجازهداخل یا خارج شدن از فیدر را نمی دهد . هنگامی که
بریکردر مدار وصل است پین مربوطه پشت نبشی که در قسمت کف فیدر پیچ است قراردارد واجازه خارج شدن بریکررانمی دهد .
اینترلاک الکتریکی بین سکسیونر ارت سرکابل ورودی KV20 از ترانسفورماتور و بریکرهای KV20 و KV63همان ترانس به این
ترتیب است که تا موقعی که دو بریکر یاد شده درحالت قطع نباشد ,
اجازه بستن به سکسیونر زمین سرکابل KV20 داده نمی شود .
ضمناً تازمانیکه سرکابل ورودی KV20 زمین باشد بریکرهای KV20 و KV63 فرمان وصل قبول نمی کند .
ـــ انترلاک باس شکن KV63: اینترلاک الکتریکی بین چهار بریکر 63 کیلو ولت قطع نباشند , اجازه بستن ویا باز کردن سکسیونر باس سکشن داده نمیشود .
همچنین در صورتی که هرچهار بریکر 63 کیلو ولت قطع باشد , اجازه باز و بسته شدن به سکسیونر باس شکن داده میشود .
ـــ اینترلاک سکسیونر زمین باسبار 20 کیلو ولت : در صورتی به سکسیونر زمین باسبار 20 کیلو ولت اجازه بسته شدن داده می شود که کلیه بریکرها همان باس (خروجی ها ,ورودی ها و باس کوپلر ) قطع باشند و سوکت بریکرهای انها نیز وصل باشد.
ـــ اینترلاک کلیدهای 400 ولت AC :
اینترلاک الکتریکی بین دو بریکر 400 ولت ترانسهای کمکی: بدین ترتیب که همیشه فقط یک بریکر میتواند در حالت وصل باشد.
اینترلاک مکانیکی بین دو کلید پاپیونی روی تابو توزیع SA + طوری است که فقط یک کلید حالت وصل باشد.
حفاظت:
یک سیستم حفاظتی کامل شامل :
1- ترانسهای جریان و ولتاژ
2- رله های حفاظتی (تصمیم گیرنده وصدور فرمان )
3- کلید های قدرت
ـــ حفاظت های یک پست 63 کیلو ولت ASEA شامل:
1ـ حفاظت های خط 63 کیلو ولت : دیستانس بعنوان حفاظت اصلی و اورکارنت پشتیبان
2ـ حفاظت های یک 63 کیلو ولت ترانس : اورکانت و REF (حفاظت های خارجی )
3ـ حفاظت های یک 20 کیلوولت ورودی ترانس : دایر کشنال اورکانت – ارت فالت – REF و اندرولتاژ
4ـ حفاظت های داخلی ترانس قدرت : رله بوخلس – شاخص سطح روغن – شاخص حرارت روغن – شاخص حرارت سیم پیچ – دریچه تنفسی – فشار زیاد داخل تپ چنجر که ناشی از ازدیاد گازها در اثر اتصالی بوجود میایند.
5ـ حفاظت های یک 20کیلوولت خروجی: اورکانت – ارت فالت
6ـ حفاظت باس کوپلر 20 کیلوولت:اورکانت-ارت فالت – دایرکشنال
7ـ حفاظت های ترانس کمکی: شاخص حرارت روغن ورله بوخهلتز
8ـ حفاظت های بریکر400 ولت AC : جریان زیاد ـــ رلهً حرارتی
9ـ رله سوپرویژن جهت کنترل و مراقبت مدارات قطع بریکرهای 63 ورودی و ترانس وهمچنین ورودی KV20 ترانس قدرت .
رله های 63kv , 20kv REF در صورت به هم خوردن تعادل جریانی فازهای سیم پیچ واختلاف زاویهً 120 درجه بین فازها و در
نتیجه جریان دار شدن نقطه صفر سیم پیچ , عملکرد رله REF را
بدنبال خواهد داشت .
عملکرد رلهً بوخهلتز:
در صورت بروز اتصال در داخل ترانس و متصاعد شدن گاز و
همچنین حرکت سریع روغن , منجر به عملکرد رلهً بوخهلتز خواهد
شد, که با توجه به شدت اتصال مدارات آلارم وتریپ به ترتیب بسته می شوند .
پیش از برق دارکردن باید حرارتهای سیم پیچ و روغن کنترل شود .
سیستم آلارم:
بطور کلی هدف از کاربرد سیستم آلارم و سیگنال در پستهای فشارقوی
آشکارساختن خطاها ومعایب بوده و در صورتیکه بهره بردار هنگام کار
و مانور دچارخطا شود سیستم آلارم بهره بردار را مطلع وکمک می کند
تا سریع تر خطا و عیب مشخص و قسمت معیوب در صورت نیاز مجزا
واقدامات لازم انجام گردد .
خطا یا فالت با آلارم (بوق) شروع و همزمان سیگنال چشمکزن مربوطه
در پانل آلارم ظاهر می گردد .
وظیفه بهره بردار در این مواقع به این ترتیب است که , ابتدا بوق را با دکمه پوش باتون(ALARM,STOP) قطع می نماید سپس کلیه سیگنال های ظاهر شده را کامل یادداشت نموده , بعد از آن دکمه (ACCEPT)
را جهت پذیرفتن یا ثابت نمودن سیگنال فشار می دهیم .
اگر فالت گذرا باشد , که سیگنال ریست شده و در صورتیکه فالت پایدار
باشد , سیگنال ثابت میگردد .
مرحلهً بعدی پیگیری وبرسی جهت برطرف نمودن خطا می باشد .
تشریح سیگنالهای پست kv63 :

1- آلارم وسیگنالهای نمونه ـــ یک بی خط KV63 .
2- آلارم وسیگنالهای نمونه ـــ یک ترانسفورماتور 63/20 KV .
3- آلارم وسیگنالهای نمونه ـــ قسمت 20 KV .
4- آلارم وسیگنالهای نمونه ـــ یک ترانسفورماتور کمکی ویک ترانسفورماتورارتینگ .
5- آلارم وسیگنالهای عمومی .
مراحل مانور:
1- مراحل بی برق نمودن یک بی خط KV63 ونحوهً زمین :
قطع بریکر خط , آرزمایش توسط سلکتور سویچ آمپرمتر , باز نمودن سکسیونرهای طرفین بریکر , آ زمایش خط توسط فازمتر , سلکتور ولتمتر خط , بستن سکسیونر زمین , نصب تابلوهای ایمنی روی تابلوی فرمان وکشیدن نوار حفاظتی در محدوده کار گروه .
2- مراحل بی برق نمودن یک خط KV 20 و نحوه زمین :

قطع بریکر خط , آرزمایش توسط سلکتور سویچ آمپرمتر, بیرون آوردن
بریکر کشویی از داخل فیدر, آزمایش سر کابل خط توسط فازمتر, بستن
کابل ارت به قسمت زمین فیدروتخلیه فازها با استفاده ازفازوسط , نصب
تابلو ایمنی وهشدار دهنده روی فیدر وتابلوی فرمان بغل کلید مربوطه .
3ـ مراحل بی برق نمودن یک ترانس قدرت :
ـــ جابجایی تغذیه ولتاژ V400 کمکی در صورت نیاز .
ـــ جابجایی تپ چنجرترانس ها
ـــ کنترل مقدار بار ترانس ها و امکان مانور بدون خاموشی .
ـــ قطع بریکر KV20 , قطع بریکر KV63 , خارج نمودن بریکر کشویی ورودی KV20 , بازنمودن سکسیونر KV63 ترانس یاد شده ,
قطع کلید پاپییونیV400 بیرونی, زمین نمودن سرکابلKV20 ازطریق
اتصال زمین سرکابل ورودی,بستن کابل ارت سمتKV63ترانس قدرت
و جدا نمودن قسمتهای برق دار از قسمتهای بی برق با علائم ایمنی .
4ـ مراحل بی برق نمودن باس بار KV20 جهت کارگروه :
قطع کلید بریکر و فیوز تغذیه بریکر , ثبت بار وثبت زمان قطع بریکر در دفتر روزانه

 

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:40 ] [ رضائی ] [ ]
فزایش تراکم جمعیت و بکارگیری سیستم های برقی از عوامل عمده ای می باشند که در شهر های بزرگ لزوم احداث سیستم های فوق توزیع را در مرکز شهری و نقاطی که کمبود فضا بسیار حاد می باشد ایجاب می نماید به منظور مقابله با این مشکل انواع مختلف ایستگاه های فوق توزیع که در کاهش فضای مورد نیاز

انتخاب بهينه ي پست هاي فوق توزيع به صورت فشرده

افزايش تراكم جمعيت و بكارگيري سيستم هاي برقي از عوامل عمده اي مي باشند كه در شهر هاي بزرگ لزوم احداث سيستم هاي فوق توزيع را در مركز شهري و نقاطي كه كمبود فضا بسيار حاد مي باشد ايجاب مي نمايد به منظور مقابله با اين مشكل انواع مختلف ايستگاه هاي فوق توزيع كه در كاهش فضاي مورد نياز و نحوه ي استفاده از فضا از ويزگي هاي خاص برخوردار مي باشند مورد توجه سازندگان ودستگاه هاي اجرايي قرار گرفته اند . از جمله اشكال معمول اين پست ها مي توان از پست هاي سر پوشيده و يا روباز يا رو بازمعمولي GIS كه مخفف Gas Insulated Switchgear است و پست هاي نوع HIS (Hybrid Insulated Switchagear ) نام برد.

الف) پست هاي GIS به طور اصولي در سه شكل وفرم ساخته مي شوند:

1-شكلي كه باس بار ها وتجهيزات براي هر فاز داخل محفظه ي جداگانه اي قرار مي گيرند اين شكل براي ولتاز هاي بالا از 300 KV بكار گرفته مي شود .
2-شكلي كه تجهيزات وباس بار ها براي هر سه فاز در يك محفظه قرار مي گيرند اين شكل براي ولتاز هاي زير 300 KV وبخصوص ولتاز هاي فوق توزيع (72/5 و 145 KV ) كاملا پذيرفته
شده مي باشند .
3- اين شكل تنها براي ولتاز هاي فوق توزيع 72/5 وحداكثر 145 KV ساخته مي شوند .ودر ان مشابه ولتاز هاي توزيع تجهزات در داخل تابلو قرار گرفته و محفظه ي تابلو با گاز SF6 با فشاري كمتر از يك اتمسفر پر مي شود .

ب) طراحي واحداث پستهاي معمولي به صورت سر پوشيده حداكثر براي ولتاز هاي فوق توزيع تا 145 KV متداول است و بسته به مورد دو شكل براي طراحي وجود دارد :

1-پست

 هاي سر پوشيده به صورت يك طبقه كه ترتيب استقرار تجهيزات مشابه پست هاي بيروني است.
2-پست هاي سر پوشيده بصورت مدولار كه تجهيزات فشار قوي در سطوح مختلف قرار مي گيرند.

ج) پست هاي HIS نسل جديد پست هاي فوق توزيع مي باشند كه تا ولتاز 170 KV ساخته شده اند و عمدتا براي افزايش ظرفيت پست هاي موجود و يا توسعه ي پست ها در مواقعي كه مشكل فضا وجود دارد كار برد دارند .در طراحي اصلي اين پست ها تجهزاتي شامل بريكر

سكسيونر، سكسيونر زمين و ترانس جريان در يك محفظه ي گاز SF6 قرار دارند وبقيه ي تجهزات واتصالات از جمله باس بار ها در فضاي باز قرار دارند.
پست هاي GIS با استفاده از باس داكت هر گونه چرخش و تغيير جهت فيدرها را امكان مي كند و لذا خطوط ارتباطي از هر جهت مي توانند به فيدر مربوطه متصل گردند در حالي در ساير پست ها اين عمل به سادگي امكان پذير نيست.

در پست هاي GIS كليه ي تجهيزات به صورت فشرده ودر محفظه هاي گاز SF6 قرار دارند .

در پست هاي HIS بخشي از تجهزات به صورت فشرده خواهند بود ولي اتصالات فيدر ها و باس بار ها در فضاي باز بوده ولذا نسبت به پست هاي GIS فضاي بيشتري مورد نياز است

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:30 ] [ رضائی ] [ ]
دیود چیست ؟ از اتصال دولایه p & n دیود درست می شود

1- بعد از پیوند نیمه هادی نوع p & n کنار یکدیگر ، الکترونهای آزاد و حفره ها از محل پیوند عبور کرده ، با هم ترکیب می شوند و تشکیل یک لایه سد یا عایق می دهند .

2- یک منطقه تخلیه در محل پیوند ها ایجاد می شود که فاقد الکترونهای آزاد و حفره ها می باشد ، لکن اتمهایی که الکترون از دست داده و یا گرفته اند ، در دو طرف لایه سد و در منطقه تخلیه وجود دارند .

3- اتمهای یونیزه شده ، ایجاد سد پتانسیل می کنند که برای نیمه هادی ژرمانیومی حدود ۰.۲ ولت است و برای نیمه هادی سیلسیمی حدود ۰.۶ ولت است .

4- سد پتانسیل باعث که از حرکت و ترکیب بیشتر الکترونها و حفره ها در لایه سد جلوگیری به عمل آید .

5- کریستال نیمه هادی نوع p دارای بار الکتریکی مثبت و کریستال نیمه هادی n دارای بار الکتریکی منفی می باشد .


بایاس دیود
وصل کردن ولتاژ به دیود را بایاس کردن دیود می گویند .

بایاس مستقیم
اگرنیمه هادی نوع p به قطب مثبت باتری و نیمه هادی نوع n به قطب منفی آن وصل شود و ولتاژ از پتانسیل سد دیود بیشترباشد ، در مدار جریان بر قرار خواهد شد .

بایاس معکوس
اگر قطب مثبت باتری به نیمه هادی نوع n وصل شود و قطب منفی باتری به نیمه هادی نوع p وصل شود ، جریانی در مدار نخواهیم داشت .

تست دیود
همانطور که گفته شد اگر دوید در بایاس موافق یا معکوس قرار بگیرد جریان را از خود عبور می دهد و ما می توانیم دیود را با یک مدار ساده سری کنیم ( البته با رعایت قطبهای دیود و باتری ) اگر مدار شروع به کار کرد پس دیود سالم است و در غیر این صورت دیود سوخته شده است .


انواع دیود ها

1- دیود اتصال نقطه ای
2- دیود زنر
3- دیود نور دهنده LED
4- دیود خازنی ( واراکتور )
5- فتو دیود


دیود اتصال نقطه ای
دیود های معمولی در بایاس معکوس ایجاد ظرفیت خازنی ( حدود PF ) می کنند . اگر بخواهیم در فرکانس های بالا به کار می بریم ، به علت ظرفیت خازنی در بایاس معکوس ، جریان در مدار عبور می کند . چون در فرکانس های بالا مقاومت دیود کم می شود . برای جلوگیری از این کار از دیود اتصال نقطه ای استفاده می کنیم

دیود زنر
دیود زنر ، مانند یک دیود معمولی از دو نیمه هادی نوع P & N ساخته می شود . اگر یه دیود معمولی را در بایاس معکوس اتصال دهیم و ولتاژ معکوس را زیاد کنیم ، در یک ولتاژ خاص ، دیود در بایاس معکوس نیز شروع به هدایت می کند . ولتاژی که دیود در بایاس مخالف ، شروع به هدایت می کند ، به ولتاژ زنر معروف است و با تنظیم نا خالصی می توان ولتاژ شکسته شدن پیوند ها را کنترل کرد

ولتاژ زنر :
 ولتاژی که دیود زنر به ازای آن در بایاس معکوس ، هادی می شود به ولتاژ زنر معروف است .

دیود نوردهنده LED
این دوید از دو نوع نیمه هادی P & N تشکیل شده است . هر گاه این دیود ، در بایاس مستقیم ولتاژی قرار گیرد و شدت جریان به اندازه کافی باشد ، دیود ، از خود نور تولید می کند . نور تولید شده در محل اتصال دو نیمه هادی تشکیل می شود . نور تولیدی بستگی به جنس به کار برده شده در نیمه هادی دارد . این لامپ چند مزایا بر لامپ های معمولی دارد که عبارتند از :

1- کوچک بودن و نیاز به فضای کم
2- محکم بودن و داشتن عمر طولانی ( حدود صد هزار ساعت کار )
3- قطع و وصل سریع نور
4- تلفات حرارتی کم
5- ولتاژ کار کم ، بین ۱.۷ ولت تا 3.3 ولت
6- جریان کم حدود چند میلی آمپر با نور قابل رویت
7- توان کم ، حدود ۱۰ تا ۱۵۰ میلی وات

دیود خازنی ( واراکتور )
این دیود از دو نیمه هادی نوع P & N تشکیل می شود . دیود خازنی در واقع دیودی است که به جای خازن بکار می رود و مقدار ظرفیت آن با ولتاژ دو سر آن رابطه عکس دارد

فتو دیود
این دیود از دو نیمه هادی نوع P & N تشکیل می شود . با این تفاوت که محل پیوند P & N ، جهت تابانیدن نور به آن از مواد پلاستیکی سیاه پوشیده نمی باشد ، بلکه توسط شیشه و یا پلاستیک شفاف پوشیده می گردد تا نور بتواند با آسانی به آن بتابد . روی اکتر فتو دیود ها یک لنز بسیار کوچک نصب می شود تا بتواند نور تابانیده شده به آن را متمرکز کرده و به محل پیوند برساند .
[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:29 ] [ رضائی ] [ ]
طی سالهای اخیر نو آوریها در زمینه تجهیزات فشار قوی پست ها محدود شده است. برخی از المانهای اصلی مانند کلید قدرت، ترانسفورماتورهای اندازه گیری و برقگیرها مراحل پیشرفت و ارتقاء را بدون تغییر در ابعاد خارجی طی کرده اند . شرکت ABB اخیراً اقدام به طراحی و ساخت یک مجموعه تجهیزات فشار قوی به نام PASS کرده است . PASS یک بی سوئیچگر فشار قوی را با ترکیب کردن تجهیزات پست شامل کلید قدرت ، سکسیونر ، سکسیونر زمین و همچنین سنسورهای ولتاژ و جریان در یک محفظه فلزی با عایق گازی ایجاد می‌کند . این تجهیزفشار قوی دارای تعداد بوشینگ های متفاوت با توجه به دیاگرام تک خطی پست است . PASS  در کارخانه مونتاژ و آزمایش می‌شود و سپس به محل پست فرستاده می شود که در آنجا  فقط بایستی بوشینگ ها مونتاژ شوند .
از PASS می توان در تمامی پست ها با شینه بندیهای مختلف مانند شینه بندی ساده ، دوبل باس بار ، 5/1 کلیدی ، حلقوی وH  استفاده کرد . سه پل PASS  یک بی کامل سوئیچگر فشار قوی را ایجاد می کند که در نتیجه، این طرح منجر به صرفه جویی در عملیات ساختمانی ، شبکه زمین ، مونتاژ ، نصب و راه اندازی می‌شود .
بوشینگ های بکاررفته از نوع کمپوزیت با عایق گازی است و بجای ترانسفورماتورهای اندازه گیری جریان و ولتاژ رایج از سنسورهای جدیدی در این فن آوری استفاده شده است . این سنسورها دارای مزایایی از قبیل کمپاکت شدن ، حذف روغن ، دقت بالا، حذف اشباع و همچنین قابل استفاده برای تمام کلاسهای حفاظتی و اندازه‌گیری می‌باشند
با استفاده از PASS نه تنها در مساحت زمین پست ( به اندازه 60 درصد)  و در زمان نصب صرفه جویی می‌گردد، بلکه مصالح و مواد بکار رفته مانند آهن ، بتن و هادی کاهش می‌یابند. از دیگر مزایای این فن‌آوری می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1) کوتاه شدن هادیهای رابط
2) کاهش نیروهای اتصال کوتاه به دلیل کوتاه شدن فواصل اتصالات
3) کاهش ساختار فلزی نگهدارنده تجهیزات
4)  کاهش فواصل فازی باس بار
5) کاهش طول و عرض بی (Bay)
6) کاهش اختلالات ناشی از آلودگی به دلیل کاهش تعداد بوشینگ‌ها و مقره‌های خارجی
7)  کاهش تعداد زنجیر مقره های بکار رفته (و در مواردی عدم نیاز به زنجیر مقره)
8)  کاهش مصالح مربوط به شبکه زمین پست
9) بتن‌ریزی کمتر به دلیل کاهش فوندانسیونها و کانالها

 

علت استفاده از تجهیز

 تجهیز

چون جریان خطوط زیاد می باشد و نمی توان مستقیما آن را اندازه گرفت با استفاده ازاین دستگاه از جریان نمونه برداری میکنند.این دستگاه به صورت سری در مدار قرار می گیرد.همچنین برای ایزوله شدن شبکه های فشار قوی از سیتم های اندازه گیری و حفاظت از این وسیله استفاده می شود.

CT

به موازات برقگير اين دستگاه نصب مي گردد و علت استفاده آن براي سد كننده فركانس 50 هرتز براي سيستم مخابراتي و اندازه گيري ولتاژ و محافظت براي رله ها مورد استفاده قرار مي گيرد و فرق آن باPT اين است كه پي تي فقط براي اندازه گيري و حفاظت مورد استفاده قرار مي گيرد.

CVT

روشی است که سیگنال های مخابراتی را از یک پست یا نیروگاه توسط خطوط فشار قوی ارسال کرده و در پست یا نیروگاه دیگر دریافت می کنند.

PLC

چون ولتاژ خطوط زیاد می باشد و نمی توان مستقیما آن را اندازه گرفت با استفاده ازاین دستگاه از ولتاژ نمونه برداری میکنند.این دستگاه به صورت موازی در مدار قرار می گیرد.همچنین برای حفاظتی که نیاز به نمونه ولتاژ مانند رله های ولتاژی مانند رله های اندر ولتاژ یا آور ولتاژ و رله دیستانس دارد استفاده می شود.

PT

این رله مشابه رله دیفرانسیل می باشد و برای اتصالیهای فاز با زمین در داخل ترانس به کار می رود و به طور جداگانه در دو طرف ترانس نصب می شود.

REF رله

 كليدي كه در آن  براي خاموش كردن جرقه ناشي از قطع و وصل از گاز خاموش  

ناميده مي شود.SF كننده اي استفاده مي شود كه آن گاز

SF6 كليد

برای نشان دادن قدرت ترانس از واحد ولت آمپر استفاده می شود.(توان ظاهري)

V.A

واحد اندازه گیری توان راکتیو می باشد.

V.A.R

پایه های فلزی که نگهدارنده تجهیزات در پست می باشند.

استراکچر

به محض عملکرد رله یا به وجود آمدن شرایط غیر عادی در مدار این دستگاه با به صدا در آوردن آژیر اپراتور را از وجود شرایط غیر عادی مطلع می کند.

آلارم

واحد اندازه گیری جریان آمپر می باشد.

آمپر

برای اندازه گیری جریان از آمپرمتر استفاده می شود که این دستگاه به صورت سری در مدار قرار می گیرد.

آمپرمتر

دستگاهي است كه وقايع وحادثه هارادر پستها ثبت مي كند.

اونت ركوردر

ورودي ترانس مي باشد.(خروجي اصلي ترانس كه كليه فيدرهاي خروجي از آن تغذيه مي شوند).

اينكامينگ

برای جلوگیری ازمانور اشتباه  معمولا بین سکسیونرها و بریکر چفت و بست مکانیکی یا الکتریکی قرار می گیرد.كه از آن به عنوان اينترلاك نام برده مي شود.

اینتر لاک

این دستگاه ولتاژ مستقیم را به متناوب تبدیل می کند. مورد استفاده آن برای مصارف اضطراری و پر اهمیت در پست می باشد.

اینورتر

به مجموعه ای از سلول ها که در آنها فعل و انفعالات الکترو شیمیایی قابل رفت و برگشت صورت می گیرد باطری می گویند که هر سلول متشکل از صفحات مثبت و منفی و ماده ای بنام الکترولیت که محلول از 8 قسمت آب و 3قسمت اسید سولفوریک غلیظ می باشد.

باطری

محل قرار گرفتن باطري در پست را باطريخانه گويند.

 

 

باطری خانه

به منظور حفاظت از شبكه در مقابل اضافه ولتاژها وتخليه آنها به زمين از برق گير استفاده مي شود .اضافه ولتاژهائي كه در شبكه ايجاد مي شوند يا ناشي از عوامل خارجي بوده نظير ساعقه ويا ناشي از اختلالات داخلي سيستم نظير– قطع ناگهان بار-. سوئيچينگ- اتصال كوتاه،عدم تنظيم ريگلاتوري ولتاژ وغيره

.برقگیر در ابتدای پست وطرفين ترانس و در شبکه توزیع در ابتدای خط و در مسیر خط نصب می شود.

برقگیر

کلید قدرتی است که در موقع لزوم جريان عادي شبكه ودر موقع خطا جريان اتصال كوتاه وجريان زمين را سريع قطع نمايد این کلید قطع جریان را در یک فضای عایق انجام می دهد بنابراین این کلید میتواند در زیر بار قطع کند.

بریکر

كپسول هايي كه در پست نصب گرديده و در داخل آن مواد خاموش كننده آتش مانند پودر و گاز مي باشد و براي خاموش كردن انواع آتش از آن استفاده مي شود.

كپسول اطفاء حريق

دستگاهی که برای ارتباطات صوتی استفاده می شود.

بی سیم

یعنی موازی کردن دو ترانس فورماتور یا دو ژنراتور با هم که هدف از پارالل کردن بالا بردن ضریب اطمینان شبکه و تعدیل بار بین خطوط و ترانس ها وژنراتورها و استفاده مناسب از قدرت و ظرفیت تجهیزات می باشد.

پارالل کردن ترانس یا ژنراتور

محلی که در آنجا تبدیل ولتاژ انجام گرفته یا کلید زنی صورت می پذیرد.

پست

پلاکی است که بر روی ترانس نصب می شود و اطلاعاتی را در مورد ترانس از قبیل ضریب قدرت سیم بندی ترانس سال ساخت کشور سازنده ولتاژ وجریان نامی و...را نشان می دهد.

پلاک ترانس

وسیله ای است که با تغییر دادن  سبب تغییر ولتاژ خروجی ترانس می گردد.این وسیله بیشتر در طرف فشار قوی ترانس نصب می شود.

تپ چنجر

برای مصرف داخلی پست(،روشنایی،شارژر،تغذیه رله ها وتجهیزات ارتباطات راه دوراز اين ترانس) استفاده مي شود.

ترانس مصرف داخلی

به منظور ایجاد نقطه نول مصنوعی و در طرف مثلث ترانس ها  و حفاظت ثانویه ترانس از ترانس نولساز استفاده می شود.

ترانس نولساز

وسیله ای است که انرژی الکتریکی توسط القاء متقابل تبديل مي كنند و می تواند ولتاژ کم را به زیاد و بالعکس تبدیل نماید.

ترانسفورماتور

برای اندازه گیری درجه حرارت از این دستگاه استفاده می شود

ترمومتر

ترمينال هايي است كه در مواقع تست و تنظيم رله ها مورد استفاده قرار مي گيرد تا نيازي به قطع بريكر نباشد.

تست پلاك

وسیله عایقی است برای باز یا بستن فیوز کتد یا گراند سیار از آن استفاده می شود.

استیک

جهت بالا بردن ولتاژ،جهت جبران بار راکتیو كه در پستهاي فوق توضيع استفاده ميگردد.

خازن

جهت انتقال جریان برق،جهت تبادل اطلاعات و جهت تبادل پیام با نصب سیستم PLC

خط انتقال

مركز كنترل پستهاي انتقال و نيروگاهها ميباشد.(ثبت وقايع ايستگاهها،فرمان قطع و وصل  ،روئيت مقادير (جريان و ولتاژو...)).از وظائف آنهاست

ديسپاچينگ

جهت تامين مصرف داخلي پست در زماني كه پست بي برق شده باشد

دیزلخانه

در صورت به وجود آمدن اشكالي در تجهيزات جهت رفع عيب آن اين برگ تكميل و به گروه تعميرات ارجاع داده مي شودتا رسيدگي گرددو رفع عيب شود.

دیفکت

مخزنی است که در آن آب یا روغن در حال گردش وجود دارد که در اثر گردش   دررادياتورآب يا روغن  خنک شده و باعث خنك شدن ترانس مي شود.

رادیاتور ترانس

به منظور کاهش ولتاژ شبکه در مواقع افزایش ولتاژ شبکه(غیر عادی شدن ولتاژ) از راکتورها که جذب کننده بار راکتیو هستند استفاده می گردد.( جهت کاهش ولتاژ).

راکتور

وقتی که یک اتصال زمین بر روی فیدرهای خروجی باقیمانده و حفاظت فیدرهای مذکور عمل نکند این رله به عنوان پشتیبان حفاظت ها عمل کرده وفرمان قطع را به طرف اولیه و ثانویه ترانس داده و باعث خارج شدن ترانس

 می شود.

 

رله استند بای

این رله بین مخزن ترانس و کنسرواتور نصب می گردد.در اتصالی های شدید  داخلي ترانس گازهای زیاد همراه با جهش روغن ایجاد شده که فشار حاصله در رله بوخهلتس باعث عملکرد رله و تریپ ترانس می شود.

رله بوخهلتس

برای حفاظت ترانس در مقابل اتصالی با بدنه از آن استفاده می شود.

رله تانک پروتکشن

رله اي است که مانند رله جریان زیاد عمل می کند و اتصالیهای فاز به زمین را تشخیص داده و عمل می کند.

رله جریان زمین

وقتی که جریان ورودی رله از ستینگ آن بالاتر رود این دستگاه بدون تاخیر فرمان لازم را صادر می کند.

رله جریان زیاد

از جنس رله های توانی می باشند که بر اساس زاویه بین بردارهای ولتاژ وجریان عمل می کند.مانند رله جریان توان که برای جلوگیری کردن از موتوری شدن ژنراتور به کار می رود.

رله جهتی

دستگاهی که به طور خودکار  جهت تشخیص خطا در شبکه، حس کردن خطا،نشان دادن خطا وفرمان جدا کردن بخش معیوب بکار می رود.

رله حفاظتی

از لحاظ هر پست هر نقطه از شبکه دارای یک امپدلنس می باشد.که با به وجود آمدن خطا جای این نقاط در صفحه جابجا می شود باشناسایی جابجایی این نقاط می توان به خطا پی برد وآن را شناسایی کرد.این رله معمولا دارای سه ناحیه عملکرد می باشدو بر روي خطوط انتقال نصب ميگردد و نقطه اتصالي بوجود آمده بر روي خط را مشخص مي نمايد  

رله دیستانس

با نمونه برداری از جریانهای دو طرف ناحیه حفاظت شده و مقایسه آن با یک مقدار مشخص شده می تواند خطا را شناسایی و فرمان لازم را صادر کند.

رله دیفرانسیل

اين رله بر روي خطوط نصب ميگردد تا درهنگام قطع در صورتي كه علت قطع گذرا و لحظه اي بوده  بعد از مدت زمان تعريف شده روي آن فرمان وصل را به صورت اتوماتيك صادرنمايد.

رله ريكلوزر

در صورتيكه فشارروغن يا گاز از حد تعريف شده بيشتر شود اين رله باعث تخليه اضافه فشار مي شود.

رله فشار شكن

این رله ها بر اساس توان عمل می کنند به عنوان مثال رله هایی که جهت توان را اندازه گیری می کنندیا رله هایی که توان اکتیو و راکتیو را اندازه گیری می کند.

رله های توانی

این رله هنگامی عمل می کند که ولتاژاز مقدار نامی پایین تر بیاید.معمولا آن را روی 80% مقدار نامی تنظیم می کنند.

رله کمبود ولتاژ

جهت باز كردن خط از پست در صورتي كه جريان از روي خط برداشته شده باشد و بريكر در ايستگاه مربوطه قطع باشد.

سكسيونرسر خط

کلید قدرتی است که برای قطع و وصل ولتاژبه کار می رود این کلید نمی تواند جریان برق را در زیر بار قطع کند.

 

سکسیونر

به منظور ایمنی افرادی که روی خط انتقال و تجهیزات پست کار می کنند و همچنین تخلیه بارهای باقی مانده روی خطوط در ابتدای خطوط وپست های فشار قوی از سکسیونر ارت استفاده می شود.

سکسیونر ارت

سکسیونری است كه برای ارتباط بین دو باس بار از آن استفاده می کنند.

سکسیونر بای پاس

جهت کاهش درجه حرارت ترانس ها و افزایش بازدهی و راندمان ترانسها از سیستم خنک کنندگی مختلفی بسته به قدرت و نوع ترانسها به کارگرفته می شود

سیستم خنک کنندگی ترانس

جهت جلو گيري از نفوظ رطوبت به ترانس ها از سنگ سیلیکاژل استفاده  می شود در حالت عادی رنگ آن آبی می باشد و در صورت تغییر رنگ آن باید تعویض گردد.

 

سیلیکاژل

تمام سیم ها و کابل های یک نیروگاه یا ایستگاه که ولتاژ مساوی دارند با یک شمش یا باسبار در هر فاز به هم متصل می شوند و سپس با تبدیل ولتاژتوسط ترانسفورماتور به ولتاژدیگر تبدیل و به باسبارهای دیگر منتقل می شود.

شین یا باس بار

شبكه هاي آهني هستندكه زير پاي اپراتورها در بعضي نقاط مانند زير سكسيونرها و بريكرها براي از بين بردن ولتاژ تماس مورد استفاده قرار مي گيرد.

صفحات هم پتانسيل

صفحه ای است که دارای چراغهایی در هر خانه است که در آن عملکر رله ها و تجهیزات حفاظتی نشان داده می شود و به محض عمل کردن رله چراغ مربوط به آن رله در صفحه آلارم روشن می شود.

صفحه آلارم

ضريب قدرت يا كسينوس في ،كسينوس زاويه بين بردار توان اكتيو و توان ظاهري مي باشد.

ضريب قدرت

وسیله است که دارای لامپ مخصوص می باشد و با تماس با خطوط انتقال با روشن یا خاموش شدن این لامپ می توان به برقدار یا بی برق بودن خط پی برد.

فاز متر

دستگاهی است که برای ثپت کردن خطاهای به وجود آمده ازآن استفاده می شود.اين دستگاه خطا ها را به صورت نموداري ثبت مي كند.

فالت رکوردر

شامل یک جعبه می باشد جهت اتفا حريق که در داخل آن یک قرقره بزرگ و یک سر لوله با تعداد معینی لوله نواری در اندازه 20 متری وجود دارد این جعبه به صورت عمودی یا افقی نصب می شود.و بهترین فاصله برای نصب ان در داخل از کف تقریبا 70 سانتی متر است.

فایر باکس

مسئول ايستگاه با روئيت فرم درخواست انجام كار كه به تاييد گروه تعميرات ،بهره برداري،ديسپاچينگ رسيده باشد فرم اجازه كار صادر مي نمايد و مشخص كننده محل هاي قطع تجهيزات همراه با حصار كشي و قفل تجهيزات خاموش شده تحويل گروه تعميرات مي نمايد.

فرم اجازه کار

اين فرم داراي سه قسمت 1-درخواست گروه تعميرات 2-تاييد بهره برداري3-تاييد ديسپاچينگ مي باشد كه در تاريخ مشخص شده و مدت زمان انجام كار و مشخص شدن تجهيزاتي كه قطع شوند مي باشد و توسط گروه تعميرات به ايستگاه آورده مي شود.

فرم درخواست انجام کار

برای اندازه گیری فرکانس شبکه از فرکانس متر استفاده می شود.این دستگاه به صورت موازی در مدار نصب می شود واحد فرکانس هرتز می باشد.

فرکاس متر

تعداد سیکل های صورت گرفته را در مدت زمان یک ثانیه فرکانس گویند. واحد فرکانس هرتز می باشد

فرکانس

وسیله ای است که با انرژِی الکتریکی هوا را به سمت ترانس می دمد تا ترانس خنک شود.

 

فن

وسیله ای است که جهت خنک کردن سیم پیچ ترانس ازآن استفاده می شود و به دو صورت اتوماتیک و دستی در مدار قرار می گیرد.

فن ترانس

قدرت اسمی ترانس مساوی حاصل ضرب جریان ثانویه اسمی و ولتاژ ثانویه اسمي می باشد. مقادیر استاندارد قدرت اسمي عبارتند از 2.5-5-10-15-30

قدرت نامی ترانس

كارتي كه براي حفظ دستگاه از آسيب بيشتر وپايداري شبكه برق و جلوگيري از صدمات جنبي مورد استفاده قرار مي گيرد.كاربرد آن در زماني است كه مسئول ايستگاه وضعيت نا مطلوبي را مشاهده كند،براي جلوگيري از صدمات بيشتر اين كارت صادر مي شود و بر روي كليد قطع و وصل تجهيز قرار مي گيرد.

كارت حفاظت دستگاه

كارتي كه براي صدور آن عمليات بي برق شدن و جداسازي صورت مي گيرد،درنتيجه اين عمليات محيط كار ايمن مي شود.مورد كاربرد آن زماني است كه گروههاي تعميراتي تصميم به تعمير بخشي از سيستم را مي گيرندبا تكميل كارت با هماهنگي امورهاي ذيزبط بدون انرژي برق گرديده و با حصاركشي تحويل گروه متقاضي مي گردد.

 

كارت حفاظت شخصي

در مواقعی مانند کار گروه تعمیرات بر روی خطوط بعد از بی برق کردن خط ها

،جهت اطمینان از بی برق بودن خط و تخلیه بار های الکتریکی احتمالی به زمین از گراند سیار استفاده می کنند.

گراند سیار

اتصالات مختلف برای ترانس وجود دارد که به 4 گروه عمده تقسیم می شود  ،  که طرف فشار قوی ترانس با حرف بزرگ ،طرف فشار ضعيف با حرف كوچك و عدد نشان داده شده كه در عدد 30 ضرب مي شود و حاصل ضرب بدست آمده نشان دهنده زاويه اختلاف فاز بين ولتاژهاي طرف اوليه و ثانويه ترانس مي باشد.

گروه برداری

برای نشان دادن سطح روغن ترانس از این دستگاه که بر روی ترانس نصب است استفاده می شود.

گیج روغن

این دستگاه سیم پیچ قطوری  است که با یک خازن موازی شده است و در داخل سیم پیچ استوانه شکل قرار دارد و با آن موازی است  و چون خازن با سیم پیچ موازی می باشد فقط در یک فرکانس خاص بنام فرکانس تشدید جریان مینیمم می شود.اگر مقدار سلف و خازن را طوری انتخاب کنیم که فرکانس تشدید روی فرکانس کاربر بیفتد، آنوقت سیگنال های مخابراتی چون جریان خیلی کم می شود نمی تواند وارد پست شودولی برق فشار قوی (50 هرتز) چون جریانش خیلی بالا است وارد پست می شود.

لاین تراپ

برای اتصال هادی های خطوط انتقال به دکل های که دارای ولتاژ زیادی نسبت به بدنه دکل و نسبت به یکدیگر می باشند از وسایل مجزا کننده استفاده می شود.که این وسایل عمدتا به صورت مقره استفاده می شود.

مقره

دستگاهی است که برای اندازه گیری ولتاژ،جریان،بار اکتیو،راکتیو ،فرکانس و....استفاده می شود.

میتر

كميت الكتريكي كه براي تبديل ولتاژ يا جريان به مقادير كمتر يا بيشتر مورد نظر مورد استفاده قرار مي گيرد.

نسبت تبديل

سنجش تعداد عملکرد برق گیر را نشان می دهد که به منظور تخمین باقی مانده عمر برقگیر و تعیین محل عبور خط از نظر تعداد دفعات رعد و برق و اضافه ولتاژها از آن استفاده می شود.

نمراتور برقگیر

واحد اندازه گیری فرکانس هرتز می باشد

هرتز

واحد اندازه گیری توان اکتیو می باشد.

وات

برای اندازه گیری توان حقیقی یا اکتیو از وات متر استفاده می شود.وات متر یک سیم پیچ جریان که به طور سری در مدار قرار می گیرئ و در یک سیم پیچ ولتاژ که به صورت موازی در مدار قرار می گیرد، می باشد.

وات متر

واحد اندازه گیری ولتاژ می باشد

 

 

ولت

برای اندازه گیری ولتاژ  ، باید ولت متر را به صورت موازی با آن قرار داده، در صورتی که بخواهیم ولتاژ شبکه را در تابلو اندازه گیری کنیم بایستی دو سر ولت متر را در شبکه فشار ضعیف به شین های مورد نظر و در مورد شبکه های فشار قوی  از طریق ثانویه ترانس ولتاژها به ولت متر اتصال دارد.

ولت متر

حداكثر ولتاژ يا جرياني است كه در حالت كار نرمال سيستم به شبكه اعمال شده و تجهيزات مي توانند به طور دائم آن را تحمل نمايند.

ولتاژ یا جریان نامی

هر نوع هادی که بتواند جریان برق را از داخل خود عبور داده و توسط مداری از محیط اطراف خود عایق شده باشد بطوریکه ولتاژ روی سطح عایق نسبت به زمین برابر صفرو سطح سیم یا هادی نسبت به زمین دارای ولتاژ فازی باشد کابل نامیده می شود.

کابل

كارتي است كه براي صدور آن عمليات بي برق شدن وجداسازي صورت نمي گيرد،در نتيجه هيچ حفاظتي را تضمين نمي كند.كاربرد آن در شرايطي است كه گروههاي يي در كنار خطوط گرم مي خواهند مشغول به كار شوند اين كارت توسط متقاضي از ايستگاه درخواست مي شود و مفهوم آن اينست كه اگر حين كار گروه در طول خط،كليد خط در ايستگاه قطع شد كليد خط در ايستگاه بدون هماهنگي با متقاضي صدور كارت نبايد وصل گردد.

کارت احتیاط

كارتي كه براي صدور آن عمليات بي برق شدن و جداسازي صورت مي گيرد،درنتيجه اين عمليات محيط كار ايمن و تضمين مي شود.كاربرد اين كارت زماني است كه گروههاي تعميراتي تصميم به تعميربخشي از سيستم را مي گيرند. بعد از تكميل كارت اين بخش با هماهنگي امورهاي ذيربط و بدون انرژي نمودن قسمت هاي الكتريكي و غير فعال نمودن قسمت هاي مكانيكي و با حصار كشي و قفل به تجهيزات تحويل گروه متقاضي مي شود.

کارت فرم ضمانتنامه

در نیروگاه ها و کارخانجات بزرگ باید ضریب قدرت مدار تحت کنترل باشد که برای اندازه گیری آن از کسینوس فی متر استفاده می شود.این دستگاه دارای دو سیم پیچ متحرک و یک سیم پیچ ثابت می باشد.سیم پیچ ثابت سر راه جریان و سیم پیچ های متحرک به صورت موازی در مدار قرار می گیرند.

کسینوس فی متر

برای فشرده شدن هوا  و ذخیره شدن در یک تانک مورد استفاده قرار میگیرد تا با صدور فرمان به میله متحرک کلید منتقل شود و باعث قطع و وصل کلید های نوع خلا شود.

کمپرسور

کلید های الکترو مغناطیسی هستند که مهمترین جزء مدارهای فرمان می باشند که تشکیل شده از یک مغناطیس الکتریکی که یک قسمت از هسته آن متحرک بوده و توسط فنری از قسمت ثابت جدا نگه داشته می شود و یک سری کنتاکت عایق شده از یکدیگر به آن متصل می باشند و با آن حرکت می کنند.

کنتاکتور

برای اندازه گیری انرژی اکتیو و راکتیو از کنتورها استفاده می شود.اتصال کنتورها در شبکه فشار ضعیف به صورت مستقیم و در شبکه های ولتاژ بالا از طریق ترانس های ولتاژ وجریان انجام می گیرد.

کنتور

این دستگاه ولتاژمتناوب را به مستقیم تیدیل می کند.مورد استفاده آن برای یکسو سازها و شارژر می باشد.

کنورتور

کلید قدرتی است که برای ارتباط دو باس سکشن از آن استفاده می شود.

کوپلینگ

رله نظارت كننده برعملكرد قطع و وصل بوبين مي باشد.

TCS رله

نقشه تك خطي تجهيزات كل ايستگاه مي باشد.كه شماره ديسپاچينگي آن با موقعيت نصب آن در نقشه مشخص شده است

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:21 ] [ رضائی ] [ ]
در دنيا 5 منبع انرژي ,كه تقريبا تمام برق دنيا را مهيا مي كنند , وجود دارد. آنها ذغال سنك, نفت خام, گاز طبيعي , نيروي آب و انرژي هسته اي هستند. تجهيزات هسته اي , ذغالي و نفتي از چرخه بخار براي برگرداندن گرما به انرژي الكتريكي : بر طبق ادامه متن : استفاده مي كنند.

نيروگاه بخاري از آب بسيار خالص در يك چرخه يا سيكل بسته استفاده مي كند. ابتدا آب در بويلرها براي توليد بخار در فشار و دماي بالا گرما داده مي شود كه عموما دماو فشارآن در يك نيروگاه مدرن به 150 اتمسفرو550 درجه سانتيگراد مي رسد. اين بخار تحت فشار زياد توربينها را ( كه آنها هم ژنراتورهاي الكتريكي را مي گردانند , و اين ژنراتورها با توربينها بطور مستقيم كوپل هستند ) مي گردانند يا اصطلاحا درايو مي كنند. ماكزيمم انرژي از طريق بخار به توربينها داده خواهد شد فقط اگر بعداً همان بخاراجازه يابد در يك فشار كم ( بطور ايده آل فشار خلاء) از توربينها خارج شود . اين مطلب مي تواند توسط ميعان بخار خروجي به آب بدست آيد.

سپس آب دوباره بداخل بويلرها پمپ مي شود و سيكل دوباره شروع مي گردد. در مرحله تقطير مقدرا زيادي از گرما مجبور است از سيستم استخراج شود. اين گرما در كندانسور كه يك شكل از تبادل كننده گرمايي است , برداشته مي شود. مقدار بيشتري از گرماي آب ناخالص وارد يك طرف كندانسور مي شود و آن را از طرف ديگر ترك مي كند بصورت آب گرم , داشتن گرماي به اندازه كافي استخراج شده از بخار داغ براي تقطير آن به آب. در هيچ نقطه اي نبايد دو سيستم آبي مخلوط شوند. در يك سايت ساحلي آب ناخالص داغ شده به سادگي به دريا برگشت داده مي شود در يك نقطه با فاصله كوتاه. يك نيروگاه 2 GW به حدود 60 تن آب دريا در هر ثانيه احتياج دارد. اين براي دريا مشكل نيست , اما در زمين تعداد كمي از سايتها مي توانند اينقدر آب را در يك سال ذخيره كنند. چاره ديگر بازيافت آب است. برجهاي خنك كن براي خنك كردن آب ناخالص استفاده مي شوند بطوريكه آن مي تواند به كندانسورها برگردانده بشود , بنابراين همان آب بطور متناوب بچرخش در مي آيد. يك برج خنك كن از روي ساحختار سيماني اش كه مانند يك دودكش خيلي پهن است شناخته شده است و بصورت مشابه نيز عمل مي كند. حجم زيادي از هوا داخل اطراف پايه ( در پايين و داخل و مركز لوله برج ) آن كشيده مي شود و ازميانه بالايي سرباز آن خارج ميشود. آب گرم و ناخالص به داخل مركز داخلي برج از تعداي آب پاش نرم ( آب پاش با سوراخهاي ريز ) پاشيده مي شود و هنگاميكه آن فرو ميريزد با بالارفتن هوا( توسط هواي بالا رونده ) خنك مي شود. سرانجام آب پس از خنك شدن در يك حوضچه در زير برج جمع مي شود. برج خنك كن وافعا يك تبدل دهنده كرمايي دوم , كه گرماي آب ناخالص را به هواي اتمسفر مي فرستد , است, اما نه مانند تبادل دهنده گرمايي اول , در اينجا دوسيال اجازه مي يابند با هم تماس داشته باشند و در نتيجه مقداري ار آب توسط تبخير كم مي شود.

برجهاي خنك كن هرگز قادر به كاهش دماي آب ناخالص تا پايينتر از دماي حدي هوا نيستند بطوريكه كارآيي كندانسور و ازآنجا كارآيي تمام نيروگاه در مقايسه با يك سايت ساحلي كاهش مي يابد. همچنين ساختمان برجهاي خنك كن قيمت كلي ساختمان و بناي نيروگاه را افزايش مي دهد.

احتياج براي خنك كردن آب يك فاكتور مهم در انتخاب سايت نيروگاهي زغالي , نفتي و هسته اي است. يك سايت كه مناسب است براي يك نيروگاه كه از يك نوع سوخت استفاده مي كند بناچار مناسب نيست براي يك نيروگاه كه ار نوع ديگري سوخت استفاده مي كند.

نيروگاه هاي ذغال- سوختي ( Coal-Fired Power Stations )

پيش از اين نيروگاه هاي سوخت ذغال سنگ نزديك باري كه آنها نامين ميكردند ساخته مي شدند. يك نيروگاه خروجي 2GW , درحدود 5 ميليون تن ذغال در سال مصرف ميكند. در بريتانيا : كه بيشتر ذغال نيروگاه توسط ريل حمل ميشود : , اين نشان ميدهد , يك مقدار متوسط در حدود 13 ترن در روز را كه هركدام 1000تن را حمل ميكنند . اين يعني اينكه نيروگاه هاي ذغال- سوختي به يك ريل متصل نياز دارند مگر اينكه نيروگاه درست در دهانه معدن ( بسيار نزديك به معدن ) ساخته شود.

نيروگاه هاي نفت- سوختي ( Oil-Fired Power Stations )

سوخت نفتي نيروگاه ميتواند مشتق بشود به نفت خام كه نفتي است هنگاميكه از چاه بيرون مي آيد, و نفت باقيمانده كه باقي مي ماند هنگاميكه بخشهاي قابل دسترس استخراج بشوند در تصفيه نفت. قيمت انتقال نفت توسط خطوط لوله كمتر از انتقال ذغال سنگ با ريل است, اما حتي همان نيروگاههاي سوخت نفت خام هم اغلب در نزديكي اسكله ها و لنگرگاه هاي با آب عميق كه براي تانكرهاي اندازه متوسط (تانكرهاي حمل و نقل سوخت) مناسب است , واقع ميشوند. نفت باقيمانده نيرگاههاي سوختي احتياج دارد در نزديكي تصفيه خانه كه آنها را تامين مي كند واقه شوند. اين بدليل است كه نفت باقيمانده بسيار چسبناك است و ميتواند فقط منتقل بشود در ميان خطوط لوله بطور اقتصادي اگر آن گرم نگه داشته بشود.

نيروگاه هاي هسته اي ( Nuclear Power Stations )

در مقابله با ذغال سنگ و نفت , ارزش انتقال سوخت هسته اي ناچيزاست بدليل مقداراستعمال خيلي كم. يك نيروگاه 1GW درحدود 41/2 تن اورانيوم در هرهفته نياز دارد. اين مقايسه ميشود بطور بسيار مطلوب با 50000نت سوخت كه در يك هفته در نيروگاه ذغال- سوختي سوزانده ميشد. نيروگاه هاي هسته اي در حال حاضر تقريبا آب خنك بيشتري درمقايسه با نيروگاه هاي ذغال- سوختي و نفت- سوختي استفاده ميكنند , بعلت كارايي و بازده پايين آنها. همه نيروگاه هاي هسته اي در بريتانيا , با يك چشم داشت, در ساحل واقع مي شوند و از آب خنك دريا استفاده ميكنند.

نيروگاه هاي برق- آبي ( Hydroelectric Power Stations )

نيروگاه هاي برق- آبي بايد جايي واقع شوند كه دهانه آب دردسترس هست , و نظربه اينكه اين اغلب در مناطق كوهستاني است , آنها ممكن است به خطوط انتقال طولاني براي حمل توان به نزديك ترين مركز يا پيوستن به شبكه نياز داشته باشند. همه طرحهاي برق- آبي به دو فاكتور اساسي وابسته هستند : يكي جريان آب و يكي اختلاف در سطح يا دهانه. نياز دهانه ممكن است فراهم بشود بين يك درياچه و يك دره باريك, يا توسط ساختن يك سد كوچك در يك رودخانه كه جريان را منحرف ميكند به سمت نيروگاه, يا توسط ساختن يك سد مرتفع در مقابل يك دره براي ساخت يك درياچه مجازي.

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:15 ] [ رضائی ] [ ]
از وسايل حفاظتي محدود كننده ضربه براي حفاظت تجهيزات سيستمهاي قدرت در برابر اضافهولتاژها استفاده مي شود يك وسيله حفاظتي محدود كننده ضربه بايد اضافه ولتاژهاي گزرايا اضافه ولتاژهاي كه باعث تخريب تجهيزات شبكه مي شوند را محدود و به زمين هدايت كنند و بتواند اين كار را بدون اينكه آسيبي ببيند به دفعات تكرار كند.  

برقگيرهانسبت به ساير وسايل حفاظتي بهترين حفاظت را انجام مي دهند و بيشترين مقدار حذفامواج گزرارا فراهم مي كند. برقيگرها به صورت موازي با وسيله تحت حفاظت يا بين فاز و زمينقرار مي گيرند انرژي موج اضافه ولتاژ به وسيله برقگير به زمين منتقل مي شوند.
 
يك برقگير خوب بايد داراي مشخصات زير باشد :
1- در ولتاژ نامي شبكه،به منظور كاهشتلفات داراي امپدانس بينهايت باشد
2- در اضافه ولتاژ به منظور محدود سازي سطحولتاژ داراي امپدانس كم باشد
3- توانايي دفع يا ذخيره انرژي موج اضافه ولتاژ را بدون اينكه خود صدمه ببيندداشته باشد
4- پس از حذف عبور اضافه ولتاژ بتواند به شرايط مدار (حالت كار عادي)برگردد
 
انواع برقگيرها:
1- برقگير ميله اي
2- برقگير لوله اي
3-  برقگيرسيليكون كاربايد  (SIC)
4- برقگير نوع اكسيد فلزي  (MOV)
 
معايب برقگير ميلهاي:
1- تداوم عبور جريان به زمين حتي پس از حذف  اضافه ولتاژ
2- افت شديدولتاژ فاز به خاطر اتصال كوتاه شدن فاز در لحظه عبور جريان از برقگير
3- دارايتاخير زماني متناسب با اضافه ولتاژ
4- پراكندگي زياد ولتاژ جرقه
 
پارامترهايمهم براي انتخاب برقگير مناسب جهت حفاظت عايقي:
1- ماكزيمم ولتاژ كار دائم  (MCOV)
2- ولتاژ نامي (Ur)
3- جريان تخليه نامي ( 8.20 µsec )
4- ماكزيمم جريانضربه قابل تحمل ( 4.10 µsec )
5- قابليت تحمل جذب انرژي W
 
عوامل مهم در آسيبديدگي برقگيرها:
1- نفوذ رطوبت و آلودگي
2- اضافه ولتاژهاي گزرا وموقتي
3- عدم انطباق شرايط بهره برداري با مشخصه برقگير (طراحي غلط )
4- عواملناشناخته
 
مزاياي برقگير نوع اكسيد فلزي  (MOV)
1- كارايي بهتر نسبت به سايربرقگيرها
2- پراكندگي كم ولتاژ پسماند همچنين داراي ولتاژ پسماند خيلي كم
3- داراي تاخير زماني خيلي كم
4- برگشت طبيعي به وضعيت اوليه يا مدارباز
5- داراي مشخصه ولت-جريان خطي تر از برقگير SIC
6- داراي سطح حفاظتي خوب
[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:4 ] [ رضائی ] [ ]

1- نحوه اجراي سيستم ارت جهت رعايت سيستم TN-C-S در داخل ساختمان و T-T در شبكه عمومي و ايجاد تناسب بين اين دو به نحويكه مشكلي از جهت ايمني ساكنين و شبكه پيش نيايد بشرح بندهای زير عمل می شود.

 2-  لازم است اتصال زمين مطابق بند (6-5) و لحاظ نمودن آخرين پيشرفتهاي روز در زمينه احداث چاه ارت (استفاده از بنتونيت و ساير مواد كاهش دهنده مقاومت) با مقاومت حداكثر 2 اهم اجرا شود.   IEC-60100) و (VDE-0140 در اينصورت مي‌توان با همبندي شمش‌هاي نول و ارت در محل تابلوي كنتور مشتركين، هم براي ارت كردن سيستم داخلي و هم براي زمين كردن بدنه تابلو، از اتصال زمين واحدي استفاده نمود.

 3-  لازم است مقدار مقاومت اتصال زمين توسط مهندس ناظر و نماينده شركت برق اندازه‌گيري شود و از پذيرفتن ارتهاي با مقاومت بالاتر از 2 اهم جداً خودداري گردد. (به دليل آنكه بي‌خطر بودن روش فوق بستگي بسيار زيادي به اين مطلب دارد.)

 4- در داخل ساختمان لازم است همبندي بنحو مؤثري رعايت شود و المانهاي فلزي موجود در سازه با روش مناسب، اتصال الكتريكي مورد نياز را داشته باشند تا در صورت بروز هرگونه اشكال احتمالي روي شبكه عمومي برق، امكان بروز حادثه براي ساكنين وجود نداشته باشد.

 5- لازم است موارد فوق براي تمامي منازل، مغازه‌ها، واحدهاي صنعتي و بطور كلي هرگونه متقاضي (بدون درنظر گرفتن متراژ و تعداد طبقات) انجام شود.

 لازم است اندازه‌گيري مستمر ارتهاي نصب شده در ساختمانها حداقل سالي يكبار انجام گرديده و در صورت بالاتر بودن از استاندارد نسبت به اصلاح ارت اقدام گردد. مسئوليت انجام اين كار با مالك با مالكين است و وي مي‌تواند بدين منظور از دفاتر مورد تأييد سازمان نظام مهندسي ساختمان استفاده نمايد.

 6- الزامات چاه ارت :

 1-جنس صفحه و ميله ارت

با توجه به اينكه مقاومت ويژه خاك اصفهان بين 20 تا 1000 اهم- متر و در مناطقی بيشتر است، انتخاب الكترودهاي ميله‌اي يا صفحه‌اي و … بايد براساس مقتضيات محل، انجام گيرد. مقاومت الكترودهاي ميله‌ايي تقريباً برابر مي‌باشد كه r مقاومت ويژه خاك و L طول ميله است. براي ميله‌هاي معمول كه مقدار L برابر 1.5 تا 2.45  متر مي‌باشد، ملاحظه مي‌شود كه الكترود ميله‌اي بدون اتخاذ تدابير تكميلي به هيچ عنوان قادر به ايجاد مقاومت زير 2 W  نيست. لذا بايد از الكتروليت مناسبي مانند بنتونيت يا الكتروليتهاي ديگري كه خواص الكتريكي و شيميايي آنها به تأييد مراجع ذيصلاح رسيده است استفاده كرد. در مورد الكترود صفحه‌اي مقاومت با رابطه تقريبي تعيين مي‌شود كه l  محيط صفحه الكترود است.

 2- جنس صفحه و ميله:

   بنا به توصيه VDE-0140 الويت در بين الكترودهاي موجود به ترتيب زير است:

1 - فولاد گالوانيزه

2 -  آهن روكش شده با سرب

 3 - مس خالص

4 -ميله فولادي كاپر ولد شده

5-ميله فولادی با روکش مس (اکسترودشده)

 لذا لازم است از ميله فولادي كه داراي روكش گالوانيزه گرم به ضخامت حداقل 90 ميكرون باشد، بعنوان الكترود ميله‌اي و از صفحه مسي با درجه خلوص 99.9 % بعنوان الكترود صفحه‌اي استفاده شود. تجربه نشان مي‌دهد الكترودهاي صفحه‌اي نتايج بهتري نشان مي‌دهند.

 3- نحوه اتصال سيم زمين به الكترود ارت

با توجه به اينكه چگونگي اين اتصال نقش بسيار محسوسي در مقاومت نهايي و دوام الكترود دارد ترجيحاً از جوش انفجاري (CadWeld) استفاده شود.

 4-مقطع سيم اتصال دهنده به صفحه

طبق توصيه VDE و با توجه به شرايط موجود در استان اصفهان مقطع سيم رابط بين الكترود و بدنه از رابطه    بدست مي‌آيد كه I²k1 ماكزيمم جريان اتصال كوتاه تك فاز است. چنانچه محاسبه اين جريان به هر دلیل امكان‌پذير نباشد، مي‌توان از سيم نمره 35 كه حائز حاشيه اطمينان لازم است، استفاده نمود

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 19:0 ] [ رضائی ] [ ]

 رله ها

مقدمه و اصول كاررله :

در تاسیسات الکتریکی مانند شبکه انتقال انرژی ء مولدها وترانس ها وتجهیزات واسباب و ادوات دیگر برقی در اثر نقصان عایق بندی ویا ضعف استقامت الکتریکی ء دینامیکی و الکتریکی در مقابل فشارهای ضربه ای پیش بینی نشده و همچنین در اثر ازدیاد بیش از حد مجاز درجه حرارت ء خطاهایی پدید می آید که اغلب موجب قطع انرژی می گردد.

این خطاها ممکن است بصورت اتصال کوتاه ء اتصال زمین ء پارگی و قطع شدگی هادی ها و خورده شدن و شکسته شدن عایق ها و غیره ظاهر شود. قطعات یا وسایلی که چنین خطایی پیدا می کنند باید بلافاصله از شبکه ای که آنرا تغذیه می کند جدا شود تا ازدیاد و گسترش خطا و از کار افتادن بقیه قسمت های سالم شبکه جلوگیری گردد.

پس باید شبکه طوری طرح ریزی شود که از یک پایداری و ثبات قابل قبول در حد امکان برخوردار باشد برای این کار باید از رله استفاده کرد ء وظیفه رله این است که در وقع پیش آمدن خطا در محلی از شبکه برق متوجه خطا شود و آن خطا را بسنجد و دستگاه خبر را آماده کند یا در صورت لزوم خود رله عمل کندو سبب قطع مدار الکتریکی شود .

رله وساختمان آن :

رله اصولا به دستگاهی گفته می شود که در اثر تغییر کمیت الکتریکی و یا کمیت فیزیکی مشخص تحریک می شود و موجب به کار افتادن دستگاه ویا دستگاه های الکتریکی دیگری می شود .

رله ای که برای حفاظت دستگاههای برقی به کار برده می شود رله حفاظتی نامیده می شود ورله از نظر اتصال به شبکه به دو نوع اولیه ( پریمر) و ثانویه ( زکوندر ) تقسیم می شود .

رله اولیه یا پریمر :

در این نوع رله سیم پیچی تحریک شونده مستقیما در مدار قرار دارد یعنی بدون ترانس جریان یا ولتاژ در مدار قرار می گیرد .

معایب رله اولیه :

1- حجم بزرگ ( از نظر عایق بندی )

2- حساسیت کمتر

3- عدم دسترسی در حین کار (نمی توان دست زد )

4- محدودیت جریان و ولتاژ ( در ولتاژ و جریان زیاد نمی توان بکار برد )

مزایای رله اولیه :

1- ارزانتر

۲- امکان تشخیص سریعتر اشکال در سیستم حفاظت

رله ثانویه یا زکوندر :

رله ای که سیم پیچ تحریک کننده آن از سیم پیچ ثانویه ترانس جریان یا ولتاژ شبکه ای که باید حفاظت شود

نیرو می گیرد رله زکوندر نامیده می شود.

معایب رله ثانویه عبارتند از :

1- گرانتر 2- خرابی بیشتر

مزایای رله ثانویه عبارتند از :

1- حجم کوچکتر 2- حساسیت بیشتر

هدف از حفاظت :

برای جلوگیری از صدمه بیشتر قسمت آسیب دیده و جلوگیری از صدمه دیدن قسمت های سالم

مشخصات سیستم حفاظت :

1- سرعت عملکرد رله 2- قابلیت انتخاب 3- حساسیت 4- پایداری 5- هزینه

1- سرعت عملکرد رله : فاصله زمانی بین وقوع اتصال و عملکرد رله کم باشد.

2- قابلیت انتخاب : فقط قسمت آسیب دیده ازمدار خارج می شود.

3- حساسیت : بین حداکثر مقدار مجازو حداقل مقدار غیر مجاز تفاوت گذاشته شود .

4- پایداری : جلوگیری از عملکرد رله در شرایط گذرا .

5- هزینه : رله ای که در هر قسمت از سیستم قرار می دهند بایستی هزینه رله را در نظر داشته باشند.

حفاظت از خطوط 132 کیلو ولت :

انواع رله هایی که در خطوط 132 کیلو ولت بکار می روند عبارتند از SUB1 یا رله های اصلی که

عبارتند ا ز :

رله دیستانس ، رله اتو رکلوزر ، رله پاور سوئینگ ، رله فیوز فیلور

و SUB2 یا رله های پشتیبانی عبارتند از :

رله اورکارنت دایرکشنال و رله ارت فالت دایرکشنال

رله دیستانس ( رله مقاومت سنج ) :در آخر صحفه بیشتر توضیح دادم

رله دیستانس از لحاظ کار مانند رله جریان زیاد در مقابل اتصال کوتاه می باشد و رله دیستانس بر اساس فاصله یا امپدانس عمل می کند یعنی رله دیستانس زمانی عمل می کند که امپدانس خط از مقدار تنظیم شده کمتر باشد در غیر این صورت عمل نمی کند و از لحاظی چون مقاومت مصرف کننده ها در حد تنظیم نیست از امپدانس مصرف کننده ها صرف نظر شده ودر زمان اتصال کوتاه طبق رابطه Z=U/ I امپدانس کم می شود چون جریان زیاد می گردد و هر چقدر این امپدانس به رله نزدیکتر شود رله زودتر قطع می کند.

در ضمن در شبکه ای که چند رله دیستانس بکار می رود در موقع اتصالی همه رله های دیستانس تحریک شده ، ولی فقط رله ای قطع می کند که به محل اتصال نزدیک بوده وبقیه رله ها به حال خود بز می گردد.

رله اتو رکلوزر :

انتقال انرژی همیشه در اثر برخورد دو سیم به هم یا سیم به زمین ، اتصالی بوجود نمی آید بلکه عامل بیشتر اتصال ها در اثر جرقه قوس الکتریکی می باشد . این قوس ممکن است بین سیم و زمین در طول مقره یا بین دو سیم زده شود و جرقه معمولا به علت نا مساعد بودن هوا که شامل برف و مه و طوفان و یا در اثر ازدیاد ولتاژ شبکه که شامل صاعقه یا قطع و وصل می باشد در کلید بوجود می آید ، چنین جرقه هایی اغلب با قطع آنی و کوتاه مدت فشار شبکه از بین رفته و خاموش می شود. برای پایداری شبکه از یک نوع کلید در مدارهای فشار قوی از 20 کیلو ولت به بالا و معمولا بیشتر در شبکه های هوایی مورد استفاده قرار می گیرد چون اغلب اتصالی ها در شبکه هوایی رخ می دهد .

تعریف رکلوزر :

وسیله ای است که در زمان اتصال کوتاه یا اتصال گذرا خط را قطع ، مجددا به طور اتومات وصل کند و در مواقع اتصال دائم خط را قطع دائم می نماید .

اتصال گذرا شامل : 1- پرنده 2- گیر کردن شاخه درخت به سیم 3- در اثر باد یا طوفان

اتصال دائم شامل : 1- پارگی سیم 2- کابل زدگی یا زخم شدن کابل 3- یخ بستن

رله پاور سوئینگ :

برداشتن بار از شبکه باعث نوسان شدید که ناشی از تغییر بار شدید است می گردد و زمان آن بسیار کوتاه است و خط یک امپدانس شدید بوجود می آورد که ممکن است درداخل دایره رله حفاظتی دیستانس می باشد و در نتیجه رله عمل نماید برای جلوگیری از این کار یک مدار به عنوان پاورسوئینگ بلوکینگ اضافه می کنیم و از عملکرد بی مورد رله دیستانس جلوگیری می نماییم .

رله فیوز فیلور :

فیوز فیلور در خطوط 132 کیلو ولت بکار می رود و طرز کار آن به این صورت است که چنانچه فیوز تغذیه ولتاژ رله دیستانس که در ثانویه ترانس ولتاژ قرار دارد عمل کند ، ولی لتصالی در شبکه وجود نداشته باشد فیوز فیلور عمل نموده باعث بلاک رله دییستانس می شود . زیرا می دانیم رله دیستانس براساس Z=U/ I کار می کند . سپس اگر ولتاژ قطع شود رله دیستانس به خطا عمل می نماید که در این حالت فیوز فیلور از این خطا جلوگیری می کند با عملکرد فیوز فیلور آلارم شاخص قرمز رنگی نشان داده می شود پس از وصل فیوز دکمه قرمز رنگ فیوز فیلور را ریست می کنیم .

رله اور کارنت دایرکشنال :

رله اورکارنت دایرکشنال که زمان روی آن تنظیم شده و بر طبق آن عمل می کند و کاربرد رله جریان زیاد دایرکشنال برای مواردی که اتصالی از یک طرف تغذیه می شود به کار می رود .

انواع رله جریان زیاد عبارتند از : 1- زمان ثابت 2- زمان معکوس 3- آنی

1- زمان ثابت : زمان عملکرد قابل تنظیم و به مقدار شدت ارتباط ندارد یا به عبارت دیگر رله ای است که در زمان معینی تنظیم می شود .

2- زمان معکوس : زمان عملکرد نسبت عکس با شدت جریان دارد یا به عبارت دیگر هر چقدر شدت جریان زیادتر شود زمان قطع کمتر می شود .

3- آنی : زمان عملکرد صفر است .

رله ارت فالت دایرکشنال :

رله ای است که مستقیما از اتصال زمین تغذیه می کند و در هنگامی که یک فاز یا دو فاز یا هر سه فاز به زمین وصل شود و جریان از آن بگذرد و به زمین برسد فورا رله آن را دیده و بوبین آن تحریک شده و فرمان قطع را صادر می کند و شاخص آن این عمل را نشان می دهد.

حفاظت از باسبارها :

حفاظت اصلی باسبارها توسط رله دیفرانسیل و حفاظت فرعی یا پشتیبانی آنها توسط رله های اورکارنت و ارت فالت می باشد .

رله دیفرانسیل :

رله دیفرانسیل بر اساس مقایسه جریان ها ( تراز جریانی ) کار می کند و به مقدار جریان بستگی ندارد و فقط اگر ضریب تبدیل بهم بخورد رله عمل می کند . رله دیفرانسیل برای حفاظت ترانس ، ژنراتور ، باسبار ، الکتروموتور بکار می رود.

مواردی که باعث عملکرد نا خواسته رله دیفرانسیل می شود :

الف : اشباع ترانس های جریان CT1 و CT2 در اثر عبور جریان اتصال کوتاه خارج از محدوده حفاظت باعث عملکرد رله می شود .

ب : وجود تپچنجر در ترانس قدرت .

ج : جریان ضربه ای در حفاظت ترانس قدرت .

بنابراین رله دیفرانسیل باید طوری ساخته شود که در موارد بالا از عملکرد آن جلوگیری شود .

الف - اشباع ترانس های جریان : در اثر عبور جریان زیاد ناشی از اتصال کوتاه خارج از محدوده ، حفاظت ترانس های جریان به ناحیه اشباع می رسد و بعلت عدم تطبیق منحنی های مغناطیسی آنها در ناحیه اشباع و در نتیجه خطای ترانس های جریان ، اختلاف جریانی بوجود می آید که می تواند باعث عملکرد نا خواسته رله شود .

ب - وجود تپچنجر در ترانس های قدرت : در اثر تغییر مراحل تپ چنجر در ترانس های قدرت چون نسبت تبدیل ترانس ها در زمان تعویض تپ تغییر می کند در نتیجه در نسبت جریان اولیه و ثانویه نیز تغییری بوجود می آورد که باعث عملکرد ناخواسته رله می شود . برای جلوگیری از عملکرد رله دیفرانسیل باید پایدار باشد.

ج – جریان ضربه ای : هنگام برقدار کردن ترانس ( در صورت باز بودن ثانویه ) یک جریان ضربه ای که مقدار آن به 8 تا 12 برابر جریان نامی می رسد از سیم پیچ اولیه عبور می کند که چون مقدار آن در سیم پیچ اولیه می باشد و جریان ثانویه صفر است رله دیفرانسیل به علت تفاوت جریان عمل خواهد کرد در صورتی که این جریان زیاد ، پس از چند میلی ثانیه کاهش می یابد و به جریان بی باری می رسد رله نباید در این حالت عمل نماید برای جلوگیری از عملکرد رله باید inrush Proof باشد .

دستگاه حفاظت و مراقبت روغن :

دستگاه هایی که جهت مراقبت روغن برای تعیین وتشخیص اتصال کوتاه در ترانس های روغنی روغنی بکار برده می شود عبارتند از : رله بوخهلتس و رله توی بر.

رله توی بر در درجه اول برای حفاظت ترانس در مقابل اضافه بار و درجه دوم برای حفاظت در مقابل اتصال کوتاه بکار می رود . لذا برای شناسایی اتصال در داخل ترانس بیشتر از رله بوخهلتس استفاده می شود

رله بوخهلتس :

رله بوخهلتس رله ای است که جهت حفاظت دستگاه هایی که توسط روغن خنک می شود بکار می رود . این رله در اثر تولید گاز یا هوا در داخل منبع روغنی یا پایین آمدن سطح روغن از حد مجاز ویا جریان شدید بیش از حد مجاز روغن به کار می افتد و در مرحله اول زنگ خطر را بکار می اندازد و سطح روغن اگر بیشتر افت کرد در مرحله دوم دستگاه را قطع می کند . در رله بوخهلتس از روغن بعنوان عایق کاری و خنک کننده استفاده می شود .

عواملی که سبب بکار انداختن رله بوخهلتس می شود :

1- جرقه بین هسته و قسمت های مختلف ترانس .

2- اتصال زمین بین حلقه های کلاف .

3- قطع شدن یک فاز یا سوختن آن .

4- چکه کردن روغن از تانک روغن ویا لوله های ارتباطی آن .

در مرحله اول که زنگ خطر بکار می افتد و آلارم می دهد اشکالات بوجود آمده عبارتند از :

1- نقایص عایق کاری.

2- خراب شدن عایق ورقه های هسته و پیچ اتصال ورق های هسته .

3- کامل نبودن کنتاکتها در اتصالات الکتریکی .

4- گرم شدن بیش از حد قسمتی از سیم پیچ و خراب شدن عایق ها به علت عبور جریان فوکو بیش از حد.

در مرحله دوم که دستگاه قطع خواهد شد و فرمان تریپ به ترانس داده خواهد شد اشکالات بوجود آمده عبارتند از :

1- شکستن بوشینگ ها .

2- اتصال کوتاه فاز به فاز .

3- اتصال زمین .

4- اتصال داخل سیم پیچ ها.

5- اتصال تپ ها به یکدیگر .

6- پایین آمدن سطح روغن در اثر سرد شدن روغن بیش از حد و کم بودن روغن یا نشتی روغن .

رله توی بر :

این رله نیز در حفاظت ترانس های روغنی بکار برده می شود در این رله نیز از حرکت روغن و ایجاد گاز استفاده شده است . همانطور که می دانیم ازدیاد درجه حرارت باعث انبساط روغن می شود و این روغن ضمن گذشتن از لوله رابط بین ترانس و ظرف انبساط رزرو به یک سوپاپ سنج ( دیافراگم ) برخورد می کند و در پشت سوپاپ فشار ایجاد می کند که این فشار توسط فشارسنج سنجیده می شود که در این فشار سنج چندین کنتاکت پیش بینی و نصب شده است به طوری که اگر ازدیاد فشار به طور آهسته انجام گیرد کنتاکت خبر دهنده بسته و باعث بستن مدار سیگنال خواهد شد و درصورتی که فشار سریعا ازدیاد یابد کنتاکت دیگری در فشار سنج موجب قطع فوری ترانس می شود. در مرحله اول در اثر بار زیاد ودر مرحله دوم اثر اتصا ل کوتاه ایجاد می شود.

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 18:51 ] [ رضائی ] [ ]

وقتی جریان از سیم پیچ عبور می کند، میدان مغناطیسی حاصله یک میله فلزی را که به طور مکانیکی به یک اتصال متصل شده است، را جذب می کند. این حرکت موجب اتصال یا قطع یک اتصال با یک اتصال ثابت می شود. وقتی جریان قطع می شود، میله فلزی با نیروی تقریبی نصف قدرت میدان مغناطیسی به محل اولیه خود بر می گردد. معمولا این نیرو توسط یک فنر (spring) تامین می شود، البته از نیروی گرانش (gravity) نیز در موتورهای استارتر صنعتی ممکن است استفاده شود. اغلب رله ها برای عملیات سریع ساخته می شوند. در کاربردهای ولتاژ پائین، کاهش نویز دارای اولویت بیشتری است و در کاردهای ولتاژ بالا کاهش قوس الکتریکی اولویت بیشتری دارد.

اگر انرژی سیم پیچ توسط DC تامین شود، خیلی اوقات یک دیود به دوسر سیم پیچ متصل می شود تا انرژی حاصل از میدان مغناطیسی را به هنگام قطع مصرف و یا به عبارتی پراکنده کند، که می تواند یک ضربه ولتاژ باشد و به سایر قسمتهای مدار ضربه بزند. اگر سیم پیچ برای کار با AC طراحی شده باشد، یک حلقه مسی در انتهای سیم پیچ، تابیده می شود. این حلقه(shading ring) یک جریان غیر هم فاز تولید می کند که کشش میله فلزی را در سیکلهای AC افزایش می دهد. یعنی هنگامی که جریان AC مقدار مینیمم خود را دارد این سیم با یک اختلاف فاز نسبت به آن دارای مقداری جریان است که می تواند میله را به سمت سیم پیچ نگه دارد و در غیر این صورت میله در هر سیکل از سیم پیچ جدا  و دوباره متصل می شود و موجب ضربه زدن به سایر قسمتهای مدار می شود.

به تشابه با عملیات کارکرد رله مغناطیسی، خواهید دید که در رله های حالت جامد از تریستور یا سایر سوئیچهای حالت جامد استفاده می شود. برای رسیدن به ایزولاسیون الکتریکی از(light-emitting diode) یعنی LED با یک ترانزیستور نوری استفاده می شود.

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 18:49 ] [ رضائی ] [ ]

Latching relay

این رله دو حالته(bistable) است. بعضی مواقع آنها را "Keep Relay" نیز می نامند. وقتی جریان قطع می شود، رله در حالت قبلی خود باقی می ماند. این عملیات توسط یک سیم پیچی استوانه ای، یک ضامن و بادامک و یا در حالت دیگر با دو سیم پیچ  متقابل با یک فنر یا یک آهنربای دائمی و در حالتی دیگر توسط یک هسته با پسماند مغناطیسی (remnant core) برای نگه داشتن میله فلزی در جای خود هنگامیکه جریان قطع است، صورت می گیرد. در مثال ضامن و بادامک، با پالس اول رله روشن و با پالس بعدی خاموش می شود. در مثال دو سیم پیچ، پالس به یک سیم پیچ رله را روشن و با دادن پالس به رله متقابل (مخالف) رله خاموش می شود. این نوع رله دارای این مزیت است که توان را فقط در لحظه سوئیچ مصرف می کند و در حالت قبلی خود با توان ثابت خروجی باقی می ماند.

Reed relay

این رله دارای دسته ای اتصالات داخل خلاء یا لوله شیشه ای پر شده از گاز بی اثر  است، که از اتصالات در مقابل فساد تدريجى در اثر مجاورت با هوا (atmospheric corrosion) حفاظت می کند. اتصالات با میدان مغناطیسی حاصل از سیم پیچ که دور لوله بسته شده، بسته می شوند. این رله ها دارای سرعت بیشتری نسبت به رله های معمول هستند.

Mercury-wetted relay

این رله نیز نوعی Reed Relay است که اتصالات آن به جیوه آغشته شده (mercury-wetted) است. اینچنین رله هائی برای سوئیچ کردن سیگنالهائی با ولتاژ پائین(یک ولت یا کمتر) به کار می روند استفاده می شوند، زیرا دارای مقاومت کم در اتصالات هستند. همچنین بدلیل جلوگیری جیوه از پرش های زائد، در شمارنده های سرعت بالا و وسایل زمان سنجی نیز کاربرد دارد. این رله به موقعیتش حساس است(position-sensitive) و باید به طور عمودی نصب شود تا درست کار کند. بدلیل سمیت و هزینه جیوه مایع، این نوع رله ها بندرت برای تجهیزات جدید استفاده می شوند.


[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 18:48 ] [ رضائی ] [ ]
 


"C" یعنی مشترک (Common)

از وقتیکه رله ها به عنوان سوئیچ به کار رفتند، لغات و اصطلاحات آنها را نیز به خود گرفتند، بر اساس این طبقه بندی، رله ها می توانند یکی از انواع زیر باشند:

SPST:که مخفف Single Pole Single Throw و به معنی یک قطب و یک لولا می باشد. این فقط دو ترمینال دارد که می توانند به خاموش و روشن سوئیچ شوند. در مجموع به همراه سیم پیچ چهار ترمینال وجود دارد.
SPDT: که مخفف
Single Pole Double Throw و به معنی یک قطب و دو لولا (حالت) است. این مورد یک ردیف از سه ترمینال دارد. یک ترمینال (مشترک) بین دو قطب دیگر سوئیچ می کند. در مجموع به همراه سیم پیچ پنج ترمینال وجود دارد.
DPST: که مخفف
Double Pole Single Throw و به معنی دو قطب و یک لولا است. در این رله دو جفت ترمینال وجود دارد. معادل(در حکم) دو SPST کار می کند ولی با یک سیم پیچ و در مجموع به همراه سیم پیچ
شش ترمینال دارد. این پیکره بندی ممکن است مانند DPNO باشد.
DPDT: که مخفف
Double Pole Double Throw و به معنی دو قطب و دو لولا است. در این رله دو ردیف ترمینال دو حالته است. معادل دو SPDT بوده که با یک سیم پیچ کار می کند و در مجموع به همراه سیم پیچ هشت ترمینال دارد.


نمای یک DPDT در مورد AC

QPDT: که مخفف Quadruple Pole Double Throw بوده و به معنی چهار قطبی و دو لولائی است و گاهی اوقات Quad Pole Double Throw نیز گفته می شود. معادل چهار SPDT بوده و با یک سیم پیچ کار می کند و در مجموع به همراه سیم پیچ چهارده ترمینال دارد.
اتصالات می توانند در حالتهای باز(
NO)، بسته(NC) و یا وسط (CO) باشند.

NO یا "Normally-open" مدار را هنگامیکه رله فعال است، متصل می کنند و در هنگامی که رله غیر فعال است، مدار را قطع می کند. همچنین به چنین وضعیتی "فرم اتصال A" یا "make" نیز می گویند. فرم اتصال A برای کاربردهای که نیاز دارند منابع جریان بالا و با توان بالا را توسط کنترل از راه دور سوئیچ کنند، ایده آل است.
NC یا "Normally-closed" مدار را هنگامیکه رله  غیر فعال است، متصل می کنند و در هنگامی که رله فعال است، مدار را قطع می کند. همچنین به چنین وضعیتی "فرم اتصال B" یا "break" نیز می گویند. فرم اتصال B
برای کاربردهائی ایده آل هستند که نیاز دارند هنگامیکه رله فعال است قطع بمانند.
CO یا "Change-over" دو مدار را کنترل می کند: یک NO و یک NC ، با ترمینال مشترک "C". همچنین به چنین وضعیتی "فرم اتصال C" یا "transfer" نیز می گویند.


یک
DPDT در حالت AC و پوشش یخی(Ice-Tube

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 18:46 ] [ رضائی ] [ ]
      کنترل مدارهای ولتاژ بالا با یک سیگنال فشار ضعیف، مانند بعضی مودم ها
  • کنترل مدارهای جریان بالا با یک سیگنال جریان ضعیف، مانند سیم پیچ استارتر یک اتومبیل،

  • آشکار سازی و ایزوله سازی خطاها در خطوط انتقال و توزیع، با باز و بسته کردن مدارهای شکسته شده (رله های محافظ)

  • ایزوله سازی مدار فرمان از مدار اصلی، هنگامیکه در پتانسیل های مختلف هستند، مثلا کنترل شبکه اصلی برق توسط یک سوئیچ ولتاژ پائین. اخیرا اغلب شبکه ها توسط یک قسمت ولتاژ پائین با سیم های ولتاژ پائین و آسان برای نصب در تابلو ها و قابل حمل، کنترل می شوند.

  • انجام توابع منطقی. برای مثال، تابع بولی AND را می توان با یرس قرار دادن یک رله در حالت NO تحقق بخشید، یا تابع بولی OR با موازی قرار دادن آن. با قرار دادن رله در حالت CO تابع بولی XOR را خواهید داشت. توابع NAND و NOR نیز با قرار دادن رله در حالت NC قابل تحقق هستند.

  • پیاده سازی تابع تاخیر زمانی. رله می تواند تنظیم شود تا با تاخیر مشخصی اتصالات را قطع یا برقرار نماید. یک تاخیر کوتاه(کسری از ثانیه) با استفاده از یک صفحه مسی بین میله فلزی و تیغه است. جریان جاری در دیسک برای لحظه ای کوتاه میدان مغناطیسی را در خود حفظ می کند و بسته شدن را به تاخیر می اندازد. برای تاخیر های بیشتر (تا یک دقیقه) ، از یک ضربه گیر استفاده می شود. ضربه گیر یک پیستون پر شده از یک سیال است که باعث رهائی کند میله فلزی می شود. دوره زمانی می تواند بر اساس افزایش و کاهش نرخ حرکت پیستون متفاوت باشد. برای زمانهای بلندتر از یک تایمر چرخ دنده ای ساعتی و مکانیکی استفاده می شود.


یک رله یزرگ قدیمی با تعداد زیادی اتصال
استفاده در سیستم سوئیچ تلفنی قدیمی

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 18:45 ] [ رضائی ] [ ]
انتخاب یک رله مناسب برای کاربری خاص مستلزم ارزیابی فاکتورهای مختلفی است:
  • تعداد و نوع اتصالات  - NC یا NO و یا CO

  • در مورد CO دو نوع وجود دارد. این مدل رله می تواند از دو طریق ساخته شود."Make before Break" و "Break before Make" . مثلا سوئیچ تلفن قدیمی از حالت Break before Make استفاده می کند، بنابر این اتصال تا وقتی شماره گیری موفق نباشد، هزینه ای را به همراه نخواهد داشت. راه آهن هنوز از آنها برای کنترل تقاطع ها استفاده می کند.

  • توان اتصال - رله های کوچک در آمپرهای پائین سوئیچ می کنند، رله های بزرگ برای 3000 آمپر ارزیابی می شوند، برای جریانهای DC یا AC.

  • ولتاژ نامی اتصالات - رله های کنترلی عادی دارای ولتاژ نامی 300VAC یا 600VAC ، نوع خودکار آن 50VDC و رله های مخصوص ولتاژ بالا در حدود 15,000V هستند.

  • ولتاژ سیم پیچ - رله های ماشین ابزار معمولا با 24VAC یا 120VAC ، جعبه سوئیچها 125V یا 250VDC، و بالاخره سوئیچهای حساس که با جریانهای در حد کمتر از میلی آمپر کار می کنند.

  • محفظه - باز بودن ، ایمنی در مقابل لمس، ضد انفجار، در هوای آزاد، مقاومت از هم پاشیدن روغن و ...

  • نصب - سوکت ها، برد دو شاخه ها، نصب ریلی، نصی تابلوئی، تابلوی سراسری، محفظه برای نصب روی دیوار یا تجهیزات و...

  • زمان سوئیچ - کجا سرعت بالا مورد نیاز است؟

  • اتصالات خشک(Dry) - وقتی سوئیچینگ با سیگنالهای سطح پائین باشد، مواد خاصی برای اتصالات مورد نیاز است. نظیر  روکش طلا

  • حفاظت اتصالات -  خنثی کردن قوس الکتریکی در مدارهای با القاء بالا

  • حفاظت سیم پیچ - خنثی کردن نوسانات شدید ولتاژ به هنگام سوئیچ جریان سیم پیچ

  • ایزولاسیون بین مدار سیم پیچ  و اتصالات

  • تست مقاومت انتشار یا هوا فضا، نوع خاصی از "تضمين كيفيت" (Quality Assurance)

  • متعلقات - نظیر تایمرها، اتصالات کمکی، چراغهای راهنما، دکمه های تست و ...

  • تست تنظیم

  • جریانهای ; مزاحم ناشی از پیوستگی مغناطیسی بین سیم پیچ مجاور رله روی برد مدار چاپی

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 18:44 ] [ رضائی ] [ ]

رله محافظ یک دستگاه پیچیده الکترومکان& #1740;کی است، اغلب با بیشتر از یک سیم پیچ و طراحی شده برای محاسبه شرایط کاری روی یک مدار الکتریکی و قطع کننده مدار وقتی اشتباهی رخ دهد. بر خلاف نوع کلیدی رله با ولتاژ آستانه و زمان کارکرد غیر مشخص(یا به سختی ثابت)، رله های محافظ دارای منحنیهای با تقریب خوب، قابل انتخاب و نسبت - زمان به جریان -(یا سایر پارامترهای کاری) خوبی هستند. چنین رله هائی بسیار خوب ساخته می شوند، با استفاده از آرایه های دیسکهای القائی، آهنرباهای قطب پوشیده، سیم پیچهای عملیات و توقف، عملگرهای سلونوئیدی، اتصالات شبیه رله تلفن و شبکه های تغییر فاز این کار صورت می گیرد تا به رله اجازه دهند تا به جریانهای بالا، ولتاژهای بالا، برگشت توان، فرکانس بالا و پائین پاسخ دهد. یک خط انتقال مهم یا واحد تولید باید یک اطاقکهای خصوصی البته با نشان مخصوص وسایل الکترومکان& #1740;کی مخصوص برای محافظت داشته باشند. هر کدام از کارائی های حفاظتی در دسترس برای یک رله باید با شماره وسیله استاندارد standard ANSI Device Numbers)ANSI ) مشخص شوند. برای مثال اگر له ای کارائی 51 را دارد باید یک رله حفاظتی جریان بالای زمان بندی شده باشد.

طراحی و تئوری این وسیله محافظ قسمت مهمی از آموزش یک مهندس الکترونیک است که در رشته سیستمهای قدرت کار می کند. امروزه این وسیله ها تقریبا به کلی - در طراحیهای جدید - با الات دقیق بر اساس میکرو پروسسورها جایگزین شده اند که با اجداد الکترومکان& #1740;کی خود با دقت و راحتی کار خود رقابت می کنند. با ترکیب کردن چندین کارائی در یک مورد، رله های عددی (شمارشی) در هزینه های سرمایه و نگهداری بسیار مقرون به صرفه تر هستند. به هر حال به علت طول عمر طولانی رله های الکترومکان& #1740;کی، دهها هزار از این "نگهبانان خاموش" هنوز از خطوط انتقال و وسایل الکتریکی در تمام جهان محافظت می کنند.

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 18:42 ] [ رضائی ] [ ]
كلید محافظ جان انسان رله دیفرانسیل اتوماتیك كه ظرف 2/0 ثانیه بر اثر بروز عیب مدار را به صورت تك فاز یا سه فاز قطع می كند . ( جدول مهندسی وسترمان )

 كلید های حفاظت از جان از اصول حفاظت دیفرانسیل استفاده می كنند . بدین صورت كه كلیه سیمهای فاز و نوترال شبكه وارد این كلید می شوند در داخل این كلید یك CT ترانسفورماتور جریان قرار دارد كه كلیه سیمها از وسط هسته این CT عبور میكنند اولیه ترانس را تشكیل میدهند با این عمل و با توجه به خصوصیات CT جمع جبری جریانهای عبوری از داخل كلید بدست می آید حال در صورتیكه این مقدار بیشتر از 30میلی آمپر باشد كلید فیدر خروجی را قطع میكند  .
به بیان ساده درصورت وجود جریان جریانهای وارد شده به سیستم توسط سیمهای فاز از طریق سیمها فاز و نول برنمی گردد.

مسلما هنگام برق گرفتگی مسیر جریان از فاز به بدن شخص و از بدن شخص به زمین خواهد بود جریان نشتی كه باعث ایجاد جریان در خروجی CT كلید حفاظت از جان خواهد شد . 
 30 میلی آمپر حداكثر جریان مجاز عبوری از بدن انسان است كه نمی تواند باعث بروز برق گرفتگی شود .

كليد محافظ جان به صورت سه فاز و تك فاز موجود است . كه در نصب، اين كليد ها در مسير ورودی فاز و نول مصرفی قرار دارد . به عبارت ديگر فاز و نول داخل اين كليد شده و به صورت سری در مسير ورودی برق قرار می گيرد . به عنوان نمونه در منازل مسكونی اين كليدها بعد از كنتور برق قرار می گيرد و فاز و نول داخل اين كليد شده و سپس به كليد مينياتوری ها وارد می شود

[ شنبه بیست و یکم آذر 1388 ] [ 18:41 ] [ رضائی ] [ ]
.: Weblog Themes By Pichak :.

درباره وبلاگ

امکانات وب
<-BlogTitle->