موضوع کلید های قدرت و حفاظتهای خطوط فوق توزیع و ترانسفورماتورها

کلیدهای فشار قوی

۱-کلیدهای فشار قوی :
کلید های قدرت و حفاظتهای خطوط فوق توزیع و ترانسفورماتورها :کلیدهای فشار قوی تنها یک وسیله ایجاد ارتباط یا جدا کننده ارتباط بین مولدها و ترانسفورماتورها با مصرف کننده ها و سیستم های انتقال انرژی نمی باشند،بلکه وظیفه اصلی آنها حفاظت دستگاه ها و سیستم های الکتریکی در مقابل اضافه جریانها(بار زیاد و اتصال کوتاه ها) می باشند. بنابراین این کلیدها باید هر نوع جریانی اعم از جریان های کوچک(جریان های خازنی خطوط) و… تا بزرگترین جریانی که ممکن است در شبکه بوجود آید(جریان اتصال کوتاه) را از خود،بدون تاثیر پذیری از اثرات حرارتی و یا دینامیکی عبور دهد.
کلیدهای فشار قوی بر حسب وظایف محوله به انواع زیر تقسیم می گردند :
۱) کلید قدرت یا دیژنکتور
۲) کلید بدون بار یا سکسیونر
۳) کلید قابل قطع زیر بار یا سکسیونر قابل قطع زیر بار

فهرست مطالب

فصل اول
۱-کلیدهای فشار قوی
۱-۱-کلیدهای قدرت – دیژنکتور
۱-۱-۱- مشخصات الکتریکی کلیدها
۱-۲ – کلیدهای بدون بار یا سکسیونر
۱-۲-۱- سکسیونر تیغه ای (کاردی)
۱-۲-۲- سکسیونر کشوئی
۱-۲-۳- سکسیونر دورانی
۱-۲-۴- سکسیونر قیچی ای ( پانتوگراف )
۱-۳- سکسیونر قابل قطع زیر بار
فصل دوم
مقدمه
۲-۱- كلیات
۲-۲ – تقسیم بندی تجهیزات در طرح حفاظتی
۲-۳ – کیفیت مناسب رتبه بندی حفاظتی
۲-۴ – اجزاء رله
۲-۵- ترانس ولتاژ
۲-۶- ترانس جریان ۱
۲-۷ برقگیر۲
فصل سوم
ساختار عملكرد رله
۳-۱- انواع رله‌ها
۳-۱-۱- رله اضافه جریان
۳-۱-۲- انواع رله های جریانی از نظر قرار گرفتن در مدار
۳-۱-۳ عملکرد رله های جریان زیاد
۳-۱-۴ نحوه ی قرارگیری رله های جریانی و ارت فالت
۳-۱-۵ رله های جریان زیاد جهت دار
۳-۱-۶- رله دیستانس
۳-۲- رله وصل مجدد اتوماتیک۲
۳-۱- ۷رله دیفرانسیل( رله تفاضلی)
۳-۳-ترانسفورماتور تطبیق
۳-۳-۱رله ولتاژی
۳-۳-۲ رله اضافه شار یا اضافه تحریك
۳-۳-۳- رله فركانسی
۳-۴- رله اتصال زمین محدود
فصل چهارم
۴-۱- تعاریف
۴-۱-۱- زمان پاك شدن خطا
۴-۱-۲- زمان عملكرد رله
۴-۱-۳- زمان عملكرد رله‌های تریپ و كمكی
۴-۱-۴- زمان بازشدن كلید قدرت
۴-۱-۵- حفاظت اصلی
۴-۱-۶- حفاظت پشتیبان
۴-۱-۷- محدوده حفاظتی
۴-۱-۸- قابلیت اطمینان
۴-۱-۹- حساسیت
۴-۱-۱۰- تشخیص‌گذاری
فصل پنجم
۵-۱- كلیات
۵-۲- حفاظت خطوط انتقال
۵-۲-۱- حفاظت دیستانس
۵-۲-۳- حفاظت اضافه جریان خطوط
۵-۲-۴- حفاظت اضافه / كاهش ولتاژ
۵-۳- حفاظت ترانسفورماتور قدرت
۵-۳-۱- حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور قدرت
۵-۳-۲- رله بوخهلتس
۵-۳-۳ طرز قرارگیری رله بوخهلتس
۵-۳-۴- حفاظت خطای زمین محدودشده
۵-۳-۵- حفاظت افزایش شار/ولتاژ
۵-۳-۶- حفاظت كاهش ولتاژ
۵-۳-۷- حفاظت اضافه جریان فاز و نوترال
۵-۳-۸- حفاظت تپ چنجر
۵-۳-۹- سایر حفاظتها
۵-۴- طرحهای حفاظتی پیشنهادی
۵-۵- نیازمندیهای ترانسفورماتورهای جریان
فصل ششم
مقدمه
۶-۱- نصب
۶-۲- آزمونهای راه‌اندازی
۶-۳- آزمونهای دوره‌ای تجهیزات حفاظتی
فهرست منابع و مراجع
فهرست اشکال

پیدایش ترانسفورماتور در صنعت برق دو تحول عمده در این صنعت بوجود آورده است :

1- ارتباط سراسری میان شبكه های مصرف و تولید در سطح یك یا چند كشور

2- امكان طراحی وسایل الكتریكی با منابع تغذیه دلخواه.

گستردگی منابع انرژی در سطح هر كشور و مقرون به صرف بودن تاسیس نیروگاههای برق در نزدیكی منابع انرژی ، همچنین ضرورت تعیین محلی خاص برای احداث سدها سبب می شود كه هنگام انتقال انرژی الكتریكی با ولتاژ پایین ، تلفات زیادی در انرژی تولید شده به وجود آید. بنابراین ، یا باید نیروگاههای برق ، محلی طراحی شوند یا به دلیل پایین بودن بازده اقتصادی از احداث آنها صرفنظر شود. بهره گیری از ترانسفورهای قدرت موجب افزایش ولتاژ جریان انتقال و كاهش تلفات انرژی به مقدار زیاد می شود، در نتیجه :

1- مشكل انتخاب محل نیروگاه را بر طرف می كند.

2-  ایجاد شبكه سراسری را میسر می سازد.

3- مدیریت بر شبكه مصرف و تولید را به مراتب گسترش          می دهد

درشرایط معمولی یک ترانسفورماتور در حالت بی باری جریان مغناطیس کننده ای حدود ۵/۰ تا ۲ درصد جریان نامی اش از منبع میکشد . اين جريان بعلت اثرات اشباع آهن سينوسی نيست ( شکل ۱)

فصل ۱-مباحث پايه
۱-۱-جريان هجومی مغناطيس کننده ترانسفورماتور
۱-۲-بررسي رياضي جريان هجومي
۱-۳-دامنه و مدت عبور جريان هجومي
۱-۴-انواع جريان هجومي
۱-۵-ثابت زماني مدار ترانسفورماتور در حين عبور جريان هجومي
۱-۶-فوران پسماند : ( Residual or Remaining Flux)
۱-۷-نحوه كنترل و كاهش شدت جريان هجومي
۱-۸-مدل كردن جريان هجومي
۱-۹-به دست آوردن مشخصه مغناطيسي ترانسفورماتور
۱-۱۰-تشريح مشخصه مغناطيسي مورد استفاده در اين پروژه
۱-۱۰-۱-نمايش منحني مغناطيسي با سه خط شكسته
۱-۱۰-۲-نشان دادن منحني مغناطيسي ترانسفورماتور به وسيله فرمول
۱-۱۱-اثر تلفات هسته
۱-۱۲-مدار معادل ترانسفورماتور
فصل ۲-مباحث تكميلي
۲-۱-حفاظت ديفرانسيل ترانسفورماتور و تاثير جريان هجومي در آن
۲-۲-روش‌هاي به دست آوردن مشخصه مغناطيسي فوق اشباع ترانسفورماتور از طريق آزمايش
۲-۳-اضافه ولتاژهاي ناشي از جريان هجومي
۲-۴-محاسبه اندوكتانس كلي ترانسفورماتور در حالت‌هاي خطي و اشباع
۲-۵-نحوه محاسبه هارمونيك‌هاي جريان هجومي
۲-۶-روش برازش منحني به منظور پيدا كردن فرمول مناسب براي منحني مغناطيسي
۲-۷-بررسي جريان هجومي در ترانس سه فاز تغذيه شده به وسيله منبع با امپدانس زياد
فصل ۳-نتيجه‌گيري و پيشنهاداتي براي ادامه كار
۳-۱-نتيجه‌گيري
۳-۲-پيشنهاداتي براي ادامه كار
فصل ۴-حالت گذراي ترانسفورماتورها
۴-۱-طبقه‌بندي حالت گذرا
۴-۲-جريان بيش از حد (Over Currents)
۴-۲-۱-جريان شروع ( جريان هجومي ) ( Starting Current )
۴-۲-۲-جريان اتصال كوتاه ناگهاني : ۷۶
۴-۳-پديده حرارتي مدار اتصال كوتاه
۴-۴-نيروهاي مكانيكي به وجود آمده در زمان اتصال كوتاه ناگهاني
۴-۵-ماهيت و علت اضافه ولتاژها در ترانسفورماتور
۴-۶-مدار معادل ترانسفورماتور در حالت اضافه ولتاژ
۴-۷-توزيع ولتاژ اوليه در طول سيم‌پيچ ترانسفورماتور
۴-۸-حفاظت ترانسفورماتور در برابر اضافه ولتاژها

تعداد صفحات :56

فرمت فایل :Word ورد doc

عنوان مقاله: انتقال و توزيع برق
قالب فایل: WORD
تعداد صفحات: 47 صفحه

فهرست مطالب:

مقدمه

پیشگفتار

انتقال و توزیع

مقایسه سیستم انتقال هوایی و یرزمینی

مزایا و معایب خطوط انتقال زیرزمینی

انتقال با خطوط ابررسانا

توزیع توان با خطوط انتقال کم مقاومت

خطوط انتقال انعطاف پذیر ولتاژ متناوب (FACTS)

عایقهای الکتریکی

کابلهای توزیع

ترانسفورماتورها

منابع و ماخذ

مقدمه

در دهه 60 ظرفیت تولید انرژی الکتریسیته در آمریکا تقریبا دو برابر شد و میزان 175GW به 325GW رسید ( هر گیگاوات معادل 109 وات است . ) پس میزان در سال 1974 به 474GW و تا سال 1980 به 600GW رسیده بود . در پایان سال 1993 ، از 700GW نیز گذشت . پیش بینی می شود که تا سال 2010 تولید باید به میزان 210GW افزایش یابد که در نتیجه میزان مصرف برق آمریکا به یک TW می رسد ( هر تراوات 1012 وات است . ) . تنها 20% ظرفیت فوق در حال احداث است .

مصرف رو به رشد الکتریسته معمولا بیشتر از تولید ناخالص داخلی است . با حرکت به سوی انحصار زدایی و رقابت فشرده این رشد باید به دقت پیش بینی شود . نظارت بر رعایت حریم خط انتقال و سرمایه گذاریهای کلان ایجاب می کند که رشد مصرف به دقت پیش بینی شود . از آنجایی که این عوامل هم در توزیع و هم در انتقال تاثیر گذارند ، در اینجا بین آنها تمایز قائل نمی شویم و به طور کلی صحبت   می کنیم .

قبل از بحران انرژی سال 1974 ، مصرف الکتریسیته در آمریکا و غرب اروپا در مدت نزیدک به 10 سال دو برابر شد که به معنی رشد سالانه 7% است . تا چند سال بعد از 1974 ، عوامل متعددی این میزان رشد را به 3% کاهش داد . در حال حاضر ، میانگین رشد مصرف خانگی در حدود 2% است . تا سال 2030 این میزان رشد در صورت افزایش مصرف از 30%  فعلی به 50% پیش بینی شده افزایش فوق العاده ای خواهد داشت . افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش تراکم باعث افزایش تراکم باعث افزایش این میزان می شود زیرا انرژی الکتریکی کم هزینه ، امن ، و ارزان است . بالا رفتن سطح زندگی مردم نیز عامل موثری در رشد مصرف برق است .

پیش گفتار

توانمندی شرکتهای خصوصی برق در دو دهه آینده به طور خاص وابسته به بهبود سیستمهای قدرتشان است . می توان کابلهای هوشمندی ساخت که در یافتن مکان خطا مفید باشند و هم بتوانند در مراحل اولیه آن را شناسایی کنند . این باعث می شود رفع خطا در زمان بازبینی ادواری امکان پذیر شود ، پس از آنکه خسارات زیادی به بار آید . در صورتیکه سرمایه و تلاش لازم را برای توشعه و پیشرفت ترانسفورماتورها صرف کنیم می توانیم ترانسفورماتورهای کوچک تری بسازیم . نتیجه مستقیم این اقدام کاهش تلفات است . پیشرفتهای جدید در زمینه حل مشکل تجمع بارهای الکتریکی به دلیل حرکت روغن به مراحل موفقیت آمیزی رسیده است . قادر خواهیم بود الکتریسیته را با کیفیت بهتر به مشتریانی که به کیفیت بالا نیاز دارند برسانیم . محدود کننده های جریان ، نه تنها از سیستم محافظت می کنند بلکه فشار وارد بر کلیدها را کاهش می دهند .

مواد ابررسانا تلفات توان را کم می کنند و در نتیجه چگالی توان افزایش می یابد . در تولید این مواد دقت خاصی به کار می رود . همانطور که در تولید مواد نمیه رسانا به دلیل مسمومیت زایی شدید انجام می شود . حتی اگر بی خطر بودن این مواد ثابت شود ، همواره عموم مردم در پذیرفتن آن دچار تردیدند و شرکتها باید به موقع به سوالهای آنها پاسخ دهند . افزایش آگاهی مردم در مودر میدانهای الکترومغناطیسی نیز باید مورد توجه قرار گیرد . خودکارسازی در توزیع برق رایح می شود و باعث بهبود تحویل توان می گردد.

هر سیستم قدرتی در آینده باید قابلیتهای زیر را داشته باشد :