دسته بندی | برق |
بازدید ها | 28 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 5289 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 95 |
تحقیقی بر سیستم تحریک و راه انداز ژنراتورهای نوع Ty 10546 در واحدهای گازی نوع V 94-2
بخش اوّل
ژنراتور
ماشین سنکرون
ماشین سنکرون سه فاز، ماشینی دوار است متشکل از یک استاتور سه فاز که سیم پیچ شده است و در شکافهای هسته با فواصل یکنواخت چیده شده که مدار آرمیچری نامیده میشود.یک روتور با میدانی سیم پیچ که در شکافهای هسته توزیع شده و دریک مدار تک فاز قرار گرفته تحریک نامیده میشود.استاتور و روتور بوسیله فضای هوا (فرمینگ هو) از هم جدا میشوند که شکاف هوا نامیده میشود. اصل کار براساس پدیده اسنتاج الکترومغناطیسی می باشد. جریان مستقیم که در میدان تحریک درجریان است، میدانی مغناطیسی ساکنی را تولید میکند. وقتی که میدان تحریک می چرخد، حوزه مغناطیسی برای استاتور بعنوان یک حوزه مغناطیسی دوار ظاهر میشود که در سطح تغییر میکند. با بیرون آمدن از قطبهای روتور، جریان (فلو) مغناطیسی، درون دندانه های استاتور جریان می یابد و مدار مغناطیسی بر روی یوغ استاتور بسته میشود.
کنداکتورهای استاتور، روی شیارهای استاتور قرار گرفته اند در عمقی که یک میدان مغناطیسی متغیر درآن وجود دارد که ولتاژ القاء شده طبق قانون لنز بدست می آید.فرمول(1-1)
درحالیکه φ فلوی عبوری را نشان می دهد.برای مصارف صنعتی ، تا جایی که ممکن است ولتاژ باید سینوسی شکل باشد.براین اساس، کارهای ذیل انجام میگیرد 1-توزیع سیم پیچ در شیارهای بیشتری در قطب هر فاز2-.اتصال قسمت اکتیو هر کویل3- در مسیری کوتاهتر از هر قطب.
تعداد قطبهای یک ماشین سنکرون، براساس سرعت مکانیکی و فرکانس الکتریکی در ماشینی که آماده بهره
برداری است تعیین میگردد. سرعت سنکرونی یک ماشین سنکرون، همان سرعت در ماشینهایی میباشد که بطور نرمال تحت شرایط یکنواخت و بالانس کار میکنند و با این فرمول داده میشود :فرمول (1-2)
در اینجا :
n = سرعت دور موتور در دقیقه
f = فرکانس الکتریکی در هرتز
p = تعداد قطبها
بنابراین ماشینهای سنکرون توسط سرعت دواری (ریتینینگ) مشخص میگردند که وابسته به فرکانس شبکه ای است، آنها به هم متصل می باشند و عملا“ ثابت هستند، و سرعت سینکرونیزم نامیده میشوند
. دور نمائی از ژنراتور
ژنراتور که براساس قرارداد طراحی شده ، ماشینی است دارای سیستم خنک کننده هوا، با یک جفت قطب با روتور سیلندری ، که تهویه آن بصورت مدار بسته توسط مبدلهای حرارتی هوا به آب انجام میگیرد که در قسمت پائین پوسته استاتور جای گرفته است. (شکل 1 را ببینید). یک فرورفتگی کوچک به عمق تقریبی هزار میلیمتر مسیر هوای خنک را کامل مینماید. ژنراتور توسط روتور به توربین گازی V94.2 متصل شده است.
1)پوسته
2)ورقه های هسته شامل سیم پیچ
اتصال قسمتهای انعطاف پذیر هسته استاتوردر پوسته
ورقه های هسته شامل تعداد نسبتا“ زیادی بسته های ورقه شده نازکی است که بوسیله مسیرهای تهویه شعاعی هوا، جدا شده اند و عرض این کانالهای عبور هوا بوسیله فاصله گذار یک قسمتی و نقاط جوشکاری شده به یک قسمت محافظ، معین میگردند. هر ورقه هسته، شامل تلفات کم و غیرجهت دار
می باشد که اجزای آن از الکتروپلیت هایی که پوشش سیلیکون ساخته شده . اجزای آنها از رولهای ورقه فولادی هستند که مارک دار و مشخص هستند. آنها دندانه دار هستند و طرفین این ورقه ها با عایق وارینش پوشش داده شده اند که عایق وارینش با مقاومت دمای خاصی، از رزین مصنوعی با مواد معدنی ساخته شده است. در نتیجه ، مقاومت مابقی بالایی بین اجزاءنسبت به فرسودگی، بوجود می آید. هسته خودنگهدار، خارج از پوسته قرار دارد، زیگمنتها از یک سو لایه به لایه دیگر ، نیمه نیمه روی هم افتاده اند. اتصال کویلها در پشت هسته به دو منظور بکار رفته : آنها محل دقیق هر ورقه را و اتصال محکـــم به صفحه های پرس شده ای که به انتهای هر دو چسبیده شده اند را فراهم می آورد. این صفحه ها که از آلیاژ آلومینیوم آبکاری و سرد شده ساخته شده اند، با وجود آوردن یک پوشش خوب بین ورقه های انتهایی و انتهای
میدان پراکندگی، باعث کم شدن تلفات می شوند. (تلفات را در سطح کمی نگه می دارند). این صفحه های پرسی ، ندرتا“ شکلی به صورت بشقاب دارند و به شکل موثری مانند واشرهای بزرگ عمل میکنند. پرس
انگشتی هایی که بین صفحه پرس و انتهای صفحــــه جای داده شده اند، فشار اعمال شده را بوسیله صفحه پرس به هسته و خصوصا“ به دندانه های صفحه انتقال می دهند.
اتصال قسمتهای انعطاف پذیر ورقه های هسته:ورقه های هسته در پوسته بصورت فنری مونتاژ شده اند. در چنین حالتی ، بیشتر از لرزشهای هسته به فونداسیون فرستاده نمی شود. بنابراین با بکارگیری دو نقطه آویزان (معلق) هدایت و مستهلک میشود.
سیم پیچ استاتور
سیم پیچ استاتور، متشکل است از سه فاز، دو قطب، نوع رویهم و گام کوتاه.کویلها متشکل هستند از تعدادی استرند (کنداکتور) مسی توپر (جامد). هریک از این استرندها یا پیچکها توسط دو لایه داکرون اپوکسی و فیبرهای شیشه ای عایق بندی شده اند. یک دسته از استرندها (که کویل را تشکیل میدهد)، بر طبق روش روبل (ترانسپوزه) برای کاهش تلفات جریان چرخشی ، بهم پیچانده شده اند. عایق اصلی سیم پیچ استاتور تشکیل شده از نوار کاغذ میکا که روی آن از یک لایه فیبر شیشه که از قبل با رزین اپوکسی خورانده شده، تشکیل شده است. این نوار، بدور یکدسته از استرندها (کویل) پیچانده شده تا عایقی یکدست و یکنواخت را در طول شیارها و سوراخهای انتهای آنها ، ارائه دهد. حبابهای حبس شده هوا که در خلال نواربندی وارد کویلها شده اند توسط جریان گردشی وکیوم بیرون کشیده میشوند، و بعد با فشار و گرما برای پولیمرایز کردن رزین ها روبرو میشوند. در آخر ، سطح با نوار هادی کامل میشود که دارای ویژگیهای متفاوتی است در قیمت شیار و در پیشانی کویل، تا حفاظت کرونا مناس و درجه بندی بدست آید.
همچنین عایق بکار رفته شده دراین سیستم کلاس اف( f) می باشد و تحت شرایط بهره برداری ، عایق از خواص پایداری طولانی مدت الکتریکی و مکانیکی قابل توجهی برخورد است. بدنبال جاسازی آنها درون شیارهای استاتور، کویلها بوسیله پکیرهای موجی سمت هادی ، مسدود میشوند، بین ته و بالای کویلها ،
جداکننده ای جاسازی شده که در جایگاهی مطمئن ، سنسور جهت سنس نمودن درجه حرارت قرار گرفته است. با درمیان قرار دادن نوارهای فنری موج دار شعاعی، گوه ها ، کویلها را درون شیارها می بندند. این مواردآخریک نوار موج دار فنری تشکیل میدهد که باعث محکم نگهداشتن کویلها در شیارها میشود. سپس کویلها بوسیله جوشکاری خاصی ( که بریزینگ نامیده میشود) به یکدیگر متصل میشوند و با درپوشهایی که با خمیر عایق پرشده اند، عایق بندی میشوند. اتصال بین گروههای کویل توسط کویلهای
مسی عایق شده با همان سیستم عایق کردن یک کویل ، صورت میگیرد. ترمینالها از کویلهای مسی مربع شکلی (چهارگوش) هستند، با سوراخهایی برای بستن کابل (یا فلکسیبل) . سیستم عایق بندی کردن، خاصیت دای الکتریک قابل توجهی و حرارت خوبی به سیم پیچ میدهد. دارا بودن این مشخصات ، عمر زیادی را برای سیم پیچ گارانتی میکند. کلیه متریالهای استفاده شده در استاتور، از عایق کلاس F می باشند که دارای خاصیت شعله نگیر و خود خاموش کن هستند.
روتور
اجزای اصلی روتور عبارتند از :
1-بدنه روتور
2- سیم پیچ روتور
3-سیم پیچ خفه کننده (تضعیف کننده)
4-حلقه های جمع کننده (ریتینینگ رینگ)
5- هواکش ها (فن ها)
بدنه روتور:
از یک فولاد یکپارچه با آلیاژ مرغوب درست شده است و با چکهای لازم و زیادی که در هنگام ساخت توسط شرکت آنسالدو(طراح و سازنده نیروگاه) انجام میگیرد، خواص مغناطیسی ، شیمیائی و مکانیکی این قسمت مهم ماشین (بدنه) معین میگردد. اتصال با توربین، انجام شده است بوسیله ، یک آلیاژ یکپارچه که
در انتهای شافت قرار گرفته. جهت جاسازی سیم پیچ در بدنه روتور، شیارهای مربع شکلی داخل بدنه روتور برای سیم پیچها مهیا شده است. انتهای شافت یک منفذ محوری هم مرکز دارد که تا بدنه روتور امتداد می یابد و با دو سوراخ جهت اتصال جریان تحریک همراه است.
سیم پیچ روتور: دارای یک مسیر مستقیم خنک کننده است. که شامل کنداکتورهای توخالی و چهارگوشی است که از آلیاژ مس با 1/0 درصد نقره برای افزایش توان حرارتی ساخته شده اند. بالا رفتن حرارت هنگام بهره برداری ، باعث انبساط سیم پیچ روتور، بطور متقارن از وسط به طرف انتها به سمت بیرون میشود. کولینگ محوری، در افزایش درجه حرارت در مسیرهای شعاعی درون یک کویل، تفاوتهای اندکی را متضمن میشود به همین دلیل هیچ حرکتی از کنداکتور تحت شرایط ثابت و پایدار یا ناپایدار و گذرا اتفاق نمی افتد.
ساختار کل بدنه (مس + عایق) طوری طراحی شده که تمامی شیارها بعنوان یک واحد ، پرشده و گسترش پیدا میکنند و درمقابل گوه ، می لغزند که این لغزش با ضریب اصطکاکی پائینی صورت می پذیرد. این عمل به لرزش تحت شرایط بارگیری و بدون بار منتهی میشود.
یک لایه به شکل u که از ورق پلی آمید درست شده است درشیار بعنوان عایق بکار میرود، عایق سیم پیچ در انتهای سیم پیچ ، از همان متریال ساخته شده است.در شیار از پارچه فایبر گلاسی که با رزین اپوکسی دار اشباع شده ، استفاده میشود. در انتهای فاصله گذار سیم پیچ ، تکه هایی از پارچه فایبر گلاس که با رزین
اپوکسی اشباع شده ، استفاده میشود تا کویلها را دقیقا“ با توجه به هریک در جای خود قرار دهد و مسیر هوای خنک را مشخص کند.
همه متریالهای عایقی بکار رفته در روتور از عایق کلاس F می باشند که همه شعله نگیر و خودخاموش کن هستند.گوه ها که زبانه ای شکل هستند از آلیاژ مس ، نیکل با قابلیت هدایت بالایی ساخته شده اند و
برای مسدود کردن شیارها مورد استفاده قرار میگیرند، همچنین این گوه ها بخشی از سیم پیچ خفه کننده ( دمپر) هستند، که در قسمت بعد توضیح داده شد
سیم پیچ خفه کننده: کار فراهم نمودن یک مسیر مقاومت پائین است برای جریانهایی که بوسیله میدان دوار مربوط به روتور، بوجود می آیند و بدینوسیله باعث جذب جریان مخرب به هنگام ایجاد اتصال کوتاه میشود. سیم پیچ خفه کننده بوسیله گوه های شیار سیم پیچ، شکل گرفته اند که از آلیاژ مس، نیکل با قابلیت هدایت خوبی ساخته شده اند و هر تکه به تنهایی بدون قطع شدن ، در امتداد طول روتور میباشد. (درطور روتور بطور یکپارچه بهم متصل هستند). درمحل استقرار حقله های جمع کننده ، نیروی گریز از مرکز آنها را به یکدیگر می چسباند تا یک قفس خفه کننده کامل تشکیل شود. سیم پیچ خفه کننده برای محافظت از جریانات میدانهای معکوس مناسب میباشد.
حلقه های جمع کننده: روتور که از فولاد غیرمعناطیسی چدن، باکیفیت بالا ساخته شده اند، انتهای سیم پیچ را درجای خود بطور محکم نگه میدارند و آنها را از تغییر شکل پیدا کردن ناشی از نیروهای گریز از مرکز محافظت میکند. حلقه های جمع کننده روی بدنه روتور در یک حالت معلق، ناشی از عملیات حرارتی منقبض و جمع شده اند. آنها درمحور روتور قرار گرفته اند که بوسیله سیم نیزه ای بر روی دندانه ها قفل شده اند .بدلیل معلق بودنشان ، هیچ نیروی ناشی از انبساط حرارتی و سیم پیچها نمی تواند به شافت انتقال
یابد. در نتیجه این کار ، لرزش روتور از درجه حرارت سیم پیچ تبعیت نمی کند. متریال حقله های جمع کننده درمقابل خوردگی و شکنندگی مقاوم هستند. حلقه های جمع کننده ، اجزایی از ژنراتور هستند که
بیشترین فشار به آنها وارد میشود، بهمین منظور بوسیله شرکت سازنده ژنراتور و کارخانه آنسالدو تست های متعددی انجام میگیرد تا مطمئن شوند که خواص آنها با مشخصاتشان مطابقت دارند.
هواکشها: در طرفین شافت هواکشهایی وجود دارد که قسمت میانی هواکش روی سطح شافت جمع (براساس حرارت) شده است. پره های هواکش (فین) از آلیاژ آلومینیوم سخت ساخته شده ، زاویه های آنها برای سرعت چرخشی مناسب است و از طریق پیچ به محل اتصال هواکش ، متصل میگردد و جریان هوا را مطلوب می سازد.
سیستم خنک کننده:
دو هواکش محوری که با چرخش روتور به حرکت در می آیند هوای سیستم خنک کننده را تامین میکنند. دو مسیر پارالل هوای خنک وجود دارد که هر مدار بوسیله یکی از هواکشهای محوری تغذیه میشود. این مدارهای خنک کننده هوا ، از وسط ژنراتور قرینه هستند.
مسیر هوا خنک کن در استاتور:
برای هر نیمه ژنراتور، چهار محفظه تهویه وجود دارد. یک قسمت هوای خنک مستیقما“ بدرون شکاف موا بین روتور و استاتور فرستاده میشود، دراینجا به هوای خنکی که از انتهای سیم پیچ روتور بیرون می آید ملحق میشود، با یکدیگر از قسمت شکاف هوا عبور میکنند از داخل مسیرهای شعاعی در ورقه های هسته، و به اولین محفظه پوسته وارد میشود، از آن نقطه هوای گرم به سوی کولرها جریان پیدا میکند و به طرف فن (هواکش) برمیگردد. قسمت دیگر از درون انتهای سیم پیچ (پیشانی سیم پیچ) استاتور به طرف خارج جریان می یابد، ازخلال کانالهای محوری عبور میکند و وارد دومین محفظه پوسته میگردد. درآن نقطه به طرف داخل از طریق مسیرهای شعاعی درورقه های هسته، جریان می یابد، وارد شکاف هوا میشود و به
طرف بالا میرود. یک قسمت به طرف خارج از خلال مسیرهای شعاعی عبور میکند و وارد محفظه شماره 1 پوسته میگردد. قسمت دیگر به طرف مرکز ماشین جریان می یابد جایی که به هوای خنک روتور ملحق میگردد. یک قسمتت هوا از دومین محفظه پوسته ، از طریق کانالهای محوری، به طرف چهارمین محفظه
پوسته هدایت میشود و از آن نقطه در یک سمت شعاعی به طرف شکاف هوا جریان پیدا میکند درجایی که با هوای خنک روتور درهم ادغام (میکس) میگردند.هوای خنک از محفظه دوم و چهارم پوسته جریان می یابد و هوای خنک روتور از خلال مسیرهای شعاعی بطرف محفظه سوم پوسته بیرون می آید. از آن نقطه هوای گرم از طریق کولرها به عقب جریان می یابد و سپس به طرف فن (هواکش) باز میگردد.
مسیر هوای خنک درروتور: مسیر هوای خنک درروتور ، بواسطه چرخش روتور بوجود می آید. مجریا خروج هوا از مجرای ورود، شعاع بزرگتری دارد، به همین دلیل فشار لازم برای تولید جریان هوا را بوجود می آورد. هوای خنک بین شافت و رینگ مرکزی (حلقه مرکزی) وارد روتور میشود و به داخل محفظه انتهای سیم پیچ (پیشانی سیم پیچ) جریان می یابد. در مجرای ورود به سمت شیارها ، هوا به درون کنداکتورها وارد میشود و آنجا بدو قسمت جریان پیدا میکند. یک قسمت بدرون کنداکتورها در شیارها ، جریان می یابد و به مرکز روتور میرسد. درآنجا بیرون می آید و از طریق سوراخهای شعاعی شیاربندی نشده در کنداکتورها و شکافهای منتهی به گوه ها به شکاف هوا میرسد. دومین قسمت درون کنداکتورها در انتهای سیم پیچ (پیشانی سیم پیچ) جریان می یابد به محورهای قطبها میرسد، از کنداکتورها میگذرد و از طریق شیارهای کوتاه در انتهای بدنه روتور به طرف شکاف هوا بیرون می آید
فیلتر های جبران کننده هوا
در سیستم خنک کننده بسته ، که توسط فن های طرفین روتور بوجود آمده است، نشتی هوا به بیرون اجتناب ناپذیر است. در انتهای نواحی، جایی که فشار مضاعف غالب میشود هوا میتواند به طرف بیرون نشت پیدا کند. (درجهت فشار فن). در نواحی، جایی که وکیوم غالب میشود هوا میتواند به طرف داخل
کشیده شود( درجهت مکش فن) . بهرحال نباید بخاطر جابجایی هوا، مسیر هوا از طریق درزها و ترکها وارد ژنراتور شود، ورودی هوای جبرانی بداخل ژنراتور، باید کنترل گردد از طریق دریچه های بخصوصی که به این منظور فراهم آمده اند. این دریچه ها در نواحی ساخته شده اند که دارای (مینیمم) حداقل فشار
ثابت می باشد، بطور مثال در نواحی که هوا سریعا“ به طرف فن جریان پیدا میکند. بمنظور جلوگیری از واردشدن هوا به ژنراتور در زمان جابجایی هوا، دریچه های هوا به فیلترهای مجهز شده اند که به کاورهای بیرونی متصل شده اند. در بازدیدهای دوره ای تعمیرات، فیلترها باید تمیز شوند و یا بیرون آورده شده و تعویض گردند.
کولرها: مبدلهای حرارتی از نوع سطح میباشند که برای خنک کردن هوا، در پشت ژنراتور قرا رگرفته اند، در کولرها آب، هوای گرم شده را خنک مینماید. کولرها شامل چهار المنت (عنصر) هستند، آنها در قسمت پائینی پوسته بطور افقی قرار گرفته اند و جریان آب و هوا در کولر بصورت پارالل می باشد. هر المنت از تعداد نسبتا“ زیادی لوله های راست تشکیل شده که بمنظور تبادل حرارتی، در سطح مجهز به فین هایی (سیمهای نازک) در سطح خارجی میباشند.آب خنک درون لوله ها جریان می یابد و هوای ژنراتور توسط آب از طریق سطح بیرونی خنک میشود. هر دو طرف لوله ها، در محفظه های آب محکم شده اند. محفظه های آب بدو بخش ورودی آب و خروجی آب تقسیم شده است. که دریک جهت متقابل نسببت به جریان هوا قرار گرفته است.
یاتاقانها: در قسمت انتهایی هر ژنراتور، یک پایه یاتاقان جوشکاری شده وجود دارد. پوششهای یاتاقان که از نوع پاکتی می باشند و بطور افقی به دو نیمه شده اند، روتور را محافظت میکنند. وقتی روتور میچرخد، یک فیلم روغنی که توسط فشار هیدرولیک (موتور پمپ) تامین مشود با روتورها را مهار میکند و یاتاقان را از سابیدگی محافظت مینماید. فواصل یاتاقانهای نوع ژورنال طوری قرار گرفته اند که حداقل قابلیت اطمینان بهره برداری را در فضای کم و افت اصطکاک پائین ارائه دهند. دیوارهای یاتاقان از فولاد ساخته
شده اند که سطح داخل آنها با یک آلیاژ فلز سفید سیار بندی شده است. جهت مرکزیابی یاتاقان از چهار صفحه تبدیل که بدور محیط یاتاقان هستند استفاده میگردد، رینگ یاتاقان در مکان خود توسط درپوش یاتاقان نگه داشته میشود. بمنظور اجتناب از ورود روغن به ماشین، یاتاقانه از پوسته استاتور جدا هستند و
بوسیله دو لایه آب بندی از نوع لایبرنیت آب بندی میشوند.برای جلوگیری از عبور جریان شافت به داخل یاتاقانها، یاتاقان روی پایه غیرمتحرک، دو لایه عایق دارد که این دو لایه عایق متشکل است از صفحه تبدیلهایی که متریال عایق بندی دارند و یک لایه بین یاتاپان و رینگ یاتاقان قرار گرفته است.
روغن کاری :از درون سوراخهایی در محفظه یاتاقان و روزنه ورودی جانبی، روغن وارد یاتاقان میشود. از روزنه ورودی روغن، روغن عبور میکند و به ورودی روغن دیواره یاتاقان میرسد. به هر دوسطح خارجی، روغن خارج از یاتاقان ، بر کل محیط شافت جریان می یابد.
کنترل نظارت حرارتی توربین:
درجه حرارت فلز یاتاقان، معیار مناسبی برای نظارت و کنترل کردن بر طرز عمل صحیح یاتاقان.
با استفاده از عناصر اندازه گیری دما، درجه حرارت در نیمه پائین محفظه یاتاقان اندازه گیری میشود. با افزایش درجه حرارت ، سیگنال آلارم و تریپ توربین انجام میگیرد.
رینگهای لغزشی و نگهدارنده های ذغالی :
رینگهای لغزشی و نگهدارنده های ذغالی ، جریان تحریک را از سیستم ساکن و ثابت تحریک به سیم پیچ میدان چرخشی انتقال میدهند. رینگهای لغزشی شیاردار هستند و در قسمت انتهای غیرمتحرک روی یک شافت قرار گرفته اند، یک لایه عایق در شافت تعبیه شده و رینگهای لغزشی درون آن برای قفــــل کردن آنها درمکان خودشان متصل شده اند. نگهدارنده های ذغالی با پوسته با یکدیگر بر روی یک صفحه مونتاژ شده اند. ذغال و رینگهای لغزشی را میتواد از درون پنجره هایی در محفظه مشاهده نمود. ذغالها از گرافیت طبیعی ساخته شده اند و بدون وسایل اتصال هستند (به چیزی متصل نیستند) و نیازی به روغنکاری ندارند
و درکف در نگهدارنده های ذغالی فنری مارپیچی شکلی که فشار یکنواختی را در سراسر نواحی سابدیه شده تولید میکند، نشانده شده اند. ذغالها را میتوان هنگام بهره برداری بیرون آورد و تعویض کرد. بمنظور سهولت ، نگهدارنده های ذغالی روی دستگاهی با وسیله اتصال دو شاخه ای مونتاژ شده اند. اتصالاتی روی
پایه های (راکر) ذغالی طراحی شده به شیوه ای که خاصیت قطبی آنها را میتوان معکوس کرد که نتیجه معکوس نمودن این است که سابیدگی رینگهای لغزشی غیریکنواخت و نامتناسب نباشد.جهت تهویه و خنک سازی پوسته رینگهای لغزشی ، یک هواکش شعاعی تعبیه شده که در مداری باز با مکش هوا از زیر، به طرف فیلترهای یک طبقه ای پارچه ای ، بر روی شافت عمل میکند دراین حالت هوا در بالا تخلیه شده . فیلترها تصفیه موثر برای گرفتن مقدار گردو خاک و آلودگی های شیمیائی و یا عوامل محیطی که ممکن است در شرایط سایت در هوا وجود داشته باشند را فراهم میکند، اختلاف فشار باعث اتصال سویچ و مونیتور میگردد. زمانیکه کلیدهای قطع و وصل اختلاف فشار عمل میکند و همچنین هنگام بازدیدهای دوره ای تعمیرات، فیلترها مورد بازرسی قرار میگیرد.
بهره برداری
این دستورالعملها برای توربوژنراتورهایی که بکار میروند که بوسیله هوا خنک میشوند (مثلا“ هسته استاتور، سیم پیچ استاتور، سیم پیچ روتورکه همگی بوسیله هوا خنک میشوند) وشرایط نرمال بهره برداری را تشریح میکنند و نقشه راهنمای اصلی را به هنگام راه اندازی یا تریپ واحد ارائه میدهند آنطور که از وضعیت غیرنرمال و زیان آور برای راه اندازی اجتناب شود.
بهره برداری کلی
برای بهره برداری صحیح از توربوژنراتور، کاملا“ ضروری است که از ژنراتور برای بهره برداری در محدوده های نمودار بارگیری قدرت استفاده کنیم زیرا پارامترهای معینی باید طبق وضعیتهای ذیل بکار گرفته شود.
فهرست
ژنراتور 2
ماشین سنکرون 4-3
دور نمائی از ژنراتور 4
استاتور 4
پوسته 5
سیم پیچ استاتور 6
روتور 7
بدنهء روتور 8
سیم پیچ خفه کننده 9
حلقه های جمع کننده 10-9
هوا کشها 10
سیستم خنک کننده 10
مسیر هوا خنک کن در استاتور 11-10
مسیر هوا خنک کن در روتور 11
فیلترهای جبران کنندهء هوا 12-11
کولرها 12
یاتاقانها 13
روغن کاری 13
کنترل نظارت حرارتی توربین 13
رینگهای لغزشی و نگهدارنده های زغالی 13
بهره برداری 14
بهره برداری کلّی 14
سیم پیچ استاتور 14
روتور 15
هسته استاتور 15
پایداری و تثبیت وضعیت 15
اختلاف انبساط سیم پیچ استاتور و هسته آن 15
لرزشها و ارتعاشات 16
راه اندازی ،بارگیری و تریپ 16
ملاحضات 16
پیش راه اندازی 17
اخطار 17
راه اندازی 18-17
دستور العمل های سنکرون شدن 18
بهره برداری به هنگام پارالل 19
تغییر در بار راکتیو 19
تریپ یا قطع مدار 19
تریپ نرمال 19
تنظیم اتوماتیک ولتاژ 20
تنظیم دستی ولتاژ 20
بهره برداری در فرکانس بالا 20
بهره برداری در فرکانس کم 20
خروج از حالت سنکرون 21
قطع میدان تحریک 22
صفحه
تریپ همزمان 22
تریپ ژنراتور 22
تریپ کلید اصلی ژنراتور 22
تریپ ترتیبی 22
تریپ دستی 23
برگشت اصلی وتریپ 23
برگشت دستی 23
حفاظت های ژنراتور 24-23
پلاک مشخصات ژنراتور 25-24
تصویر ژنراتور 26
بخش دوّم 27
مقدمه سیستم تحریک 29-28
تحلیل سیستم تحریک 31-30
پل تریستوری 31
ولتاژ ،جریان نامی 32
مقادیر نامی سیستم تحریک 33
مقادیر نامی ترانس تحریک 34
فیوز ها 34
اسنابر 35
کروبار 35
مقاومت تخلیه 36
حفاظت های کانورتر 36
فیوز 36
حفاظت ماکزیمم جریان لحظه ای 36
حفاظت اضافه جریان تأخیری 37
حفاظت جریان نامتعادل 38
قسمت کنترلی 40-39
کارت های سیستم 42-40
دیاگرام تنظیم 42
فاز شیفتر و طراحی آن 43
آتش گیت تریستور ها 46-44
تست تریستور وزوایای آتش آن 47-46
ساختار نرم افزا ر 48-47
توابع رگولاتور 49-48
کنترل ریداندانت 49
پایانهء عیب یابی 50-49
نرم افزار پی سی ترم 51
فشرده ای از سیستم تحریک با شبکه 63-52
تصاویر سیستم تحریک 65-63
بخش سوّم 66
سیستم راه انداز 67
سیستم راه انداز نیروگا ه 69-68
معایب و مزایا 69
مشخّصات سیستم 69
بررسی قسمت های مختلف سیستم 74-70
شرح عملکرد کارت ها 81 -75
مشخصات ترانس سیستم راه انداز 82
نحوهء عملکرد وحلقهء اصلی کنترل در سیستم راه انداز 86-83
حفاظت های داخلی پانل 87
حفاظت های خارجی پانل 87
خطای باس 89
تصاویر 94-90
منابع ومراجع 95
دسته بندی | برق |
بازدید ها | 17 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 29 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 41 |
تجزیه تحلیل، پیچیدگیهای صنعتِ تجارت الکترونیک
مقدمه:
قبلا مشاهده کردیم که چگونه تکنولوژیهای تجارت الکترونیک، اساس اقتصادی برخی تجارتها را تغییر میدهد. در این فصل جزئیات بیشتری را در مورد اینکه چگونه این پیچیدگیهای صنعتی، ساختارهای اقتصادی صنعت را تغییر میدهد بیان خواهیم کرد.
در ابتدا، دو اثری را که گهگاهی با تکنولوژیهای اطلاعاتی قبلی مورد ملاحضه قرار گرفته، بررسی میکنیم: تغییر توازن قدرت در یک صنعت و هماهنگی بهتر فعالیتها، درون و مابین شرکتها. سپس، سه اثر دیگری که مستقیماً روی حلقههای ارزش (value chins) صنعت که برتری زیادی به عنوان نتیجة تغییرات مهم در علم اقتصادِ تجارتی که بوسیلة اینترنت آورده شده است، دارد را بررسی میکنیم.
این سه اثر عبارتند از: عدم مداخله، عدم یکپارچگی و تقارب دیجیتال حلقههای ارزش. گرچه این اثرات قبلاً مشاهده شد، اما آنها به عنوان نتیجة فوائد ویژهای که بوسیلة شبکة جهانی به ارمغان آورده شده، پر اهمیتتر شدهاند.
تغییر قدرت صنعت
یکی از بهترین چهارچوبهای شناخته شده برای تجزیه تحلیل صنعت، 5 مدل مؤثر porter میباشد. پورتر 5 ابزار کلیدی که قابلیت سودآوری در یک صنعت را تعیین میکند، مشخص نمود. (شکل 1-6)
تهدید وارد شوندگان جدید در عرضة بازار
تهدید محصول یا خدمت جانشین
قدرت معامله خریداران
قدرت معامله عرضه کنندگان
مسابقة رقابتی مابین شرکتهای موجود در صنعت.
|
|
(شکل 1-6)
تهدید داوطلبان ورود جدید:
تهدید داوطلبان ورود جدید شرح میدهد که چگونه یک شرکت جدید یا یک شرکت با صنعتی متفاوت میتواند به سادگی در یک صنعت خاص وارد وارد شود. موانع ورود به یک بازار خاص عبارتند از: احتیاج به سرمایه، دانش و مهارت. برای مثال در صنعت خودروسازی، موانع ورود عبارتند از: لزوم طراحی و بهبود مدل جدید، ساختن کارخانه مونتاژ خودرو، بستن تعداد زیادی قرارداد با تأمین کنندگان قطعات و ایجاد شبکة فروش. صنعت ورود به صنعت نرم افزار بر خلاف صنعت قبلی که بدان اشاره گردید سهولت آن است، هم چنانکه این احتیاج کمتری به سرمایهگذاری در جهت توسعه محصول یا تجهیزات تولیدی در مقیاس بالا دارد.
سیستمهای IT هم چنین میتوانند مانعی برای ورود ایجاد کنند.
برای مثال، برخی از خطوط هوائی در گذشته با سرمایهگذاریهای قابل توجهی که در سیستمهای رِزِرو کامپیوتری انجام دادند، موانع مهمی در ورود به سرمایهگذاری، برای واردشوندگان جدید میتواند بسیار مشکل باشد. با این وجود یکی از خصوصیات اینترنت آن است که به داوطلبان جدید برای ورود به بازارهای موجود اجازة ورود میدهد، بدون آنکه احتیاج باشد با سرمایهگذاری عظیم سازمانی افراد حاضر در آنجا برابری یا رقابت کنند. بنابراین احتمالاً رقابت تازه واردین جدید در بسیاری صنایع افزایش مییابد. برای مثال اینترنت به فروشندگان اینترنتی کتاب نظیر Amazon.com اجازه میدهد که با کتابفروشیهای سنتی رقابت کند، بدن آنکه احتیاج به سرمایهگذاری در یک سری کتابفروشی در خیابانهای بزرگ باشد.
تهدید جانشینی:
در برخی قسمتها، تجارت الکترونیک ماهیت مرغوبیت محصول را تغییر داده که این به عنوان یک محصول جانشین طبقهبندی میشود. جانشینی در جائی به عنوان تهدید برای افراد حاضر در آن بازار مطرح میشود که محصول جدیدی به بازار عرضه میشود. با خصوصیاتی عیناً همانند سرویس یا محصول موجود. مثال کلاسیک این مورد میتواند، جانشین کالسکههای اسبی با ماشینهای موتوردار یا جایگزینی قسمتهای مکانیکی ماشینها با کامپیوتر باشد. برای رهائی از این مشکل، دستاندرکاران موجود میبایست محصولات تولیدی خود را به روز نگه داشته یا اینکه خود دستاندرکار اصلی در تأمین محصولات جایگزین شوند.
همان طوری که در فصل قبل ملاحضه گردید، بسیاری از محصولات یا خدمات جدید به وجود آمدهاند تا بتوانند تا قسمتی، اگر نه به طور کامل، جایگزین چیزهای موجود شوند، برای مثال موسیقی آنلاین یا پست الکترونیک.
قدرت معاملة خریداران:
سومین عامل مهم که احتیاج به توجه دارد، قدرت خریداران میباشد. جائی که مقدار عرضه، نسبت به تقاضا زیادتر است یا جائی که خریداران نسبت به عرضه کنندگان کمترند، خریداران ممکن است در موقعیت معاملة قویتری نسبت به فروشندگان باشند. قدرت معامله خریداران، همچنان که اینترنت انتخاب عرضه کنندگان بالقوه را افزایش میدهد و اطلاعات بیشتری را در اختیار آنها قرار میدهد، ممکن است افزایش یابد. به بیان دیگر، اینترنت هم چنین میتواند به شرکتهای صنعتی اجازه دهد خریدارن با پتانسیل بیشتر را شناسائی کرده و به موجب آن، قدرت خریداران را کاهش دهد. نتیجه به اینکه کدام عامل قویتر است بستگی خواهد داشت.
معاملة قدرت عرضه کنندگان:
عرضه کنندگان، در صنعت در همان موقعیتی نسبت به کارخانجات هستند که کارخانجات نسبت به خریدارانشان دارند. بنابراین اینترنت میتواند تأثیرات مشابهی همانند آنچه در بالا شرح داده شد داشته باشد با وجود این افزایش یا کاهش قدرت ایشان، به چگونگی بکارگیری از تکنولوژی بستگی دارد.
مسابقة رقابتی مابین دستاندرکاران موجود:
آخرین نیرو یا عامل، رقابت مابین دستاندرکاران موجود در بازار میباشد. این عامل احتمالاً رو به افزایش است همچنان که تجارت الکترونیک به طور عموم، کارائی خود را در صنعت زیاد، تولید را کم، هزینهمعامله را کاهش داده و کارائی و زنجیرة عرضه را افزایش میدهد.
افزایش قدرت مشتریان:
انگلیسیها معمولاً تمایلی که از خدمات نامطلوب شکایت کنند، اما این ممکن است بوسیلة پایگاههای اینترنتی جدیدی که به مردم این امکان را میدهد. در مورد سرویسهائی که از شرکتها یا دیگر سازمانها دریافت نمودهاند شکایت کنند، تغییر کند. برای مثال یک شرکت آلمانی به نام Dooyoo.deیک نسخة UK از پایگاههای آنها (شرکتها و سازمانها) تهیه کرد، که به افراد اجازه میدهد در خانة خود، امتیازِ خدمات و محصولات آنها را مورد بازبینی قرار داده و برای این مشارکت خود جایزه بگیرند. منتقدین در Dooyoo.uk بازای نوشتن هر عقیدهای 250 dooyoo miles میگیرند، در صورتی که شخص دیگری نظر شما را بخواند 50 mile و 10 mile زمانی که شما نظرات دیگران را مورد ارزیابی قرار دهید به شما تعلق قرار خواهد گرفت. هر 1000 dooyoo mile ارزشی به اندازة 1 پوند دارد که قابلیت تبدیل به پول نقد یا اسناد یا اهدا کردن به یک مؤسسهی خیریه را دارد. منتقدین تراز اول با قرار داده شدن در یک Hall of Fame (مکانی که شهرت شخص افزایش مییابد) مورد تشویق قرار می گیرند.
تجزیه تحلیل سیستم ارزش:
دومین مدل از مدلهای پورتر که به طور گسترده برای تجزیه تحلیل صنایع استفاده میشود، زنجیرة ارزش است. مدل پورتر، ماهیتاً با کاهش هزینه و افزودن ارزش افزودة فعالیتهای درونی شرکتها سر و کار دارد. تجارت الکترونیک میتواند در این هدف، در تمام فعالیتهای زنجیرة ارزش کمک رسان باشد.
سه فعالیت اصلی یک فرایند تولید عبارتند از:
تدارکات درونی: دریافت اقلام، انبار کردن و در اختیار قرار دادن آنها برای فرایند عملیات به مقدار مورد نیاز.
اقدام عملی: فرایند تولید
تدارکات بیرونی: تحویل محصولات نهائی کارخانه، انبار کردن و توزیع آنها بین مشتریان
پورتر به این فعالیتهای پایة اصلی، دو فعالیت اصلی دیگر را نیز اضافه کرده است:
بازاریابی و فروش: پیدا کردن احتیاجاتِ مشتریان بالقوه و آگاه کردن آنها از محصولات و خدماتی که میتوان به آنها ارائه داد.
سرویس (یا خدمات بهد از فروش): هر گونه نیازی برای نصب یا توصیههای قبل از تحویل محصول و خدمات پس از فروش، و خدمات بعد از آن که معامله صورت گرفت.
برای پشتیبانی این عوامل اصلی، میبایست شرکتی پایه گذاری کرد که تعدادی از فعالیتهای پشتیبانی را انجام دهد. پورتر این فعالیتها را به قرار زیر طبقهبندی کرده است:
تدارکات: اقدام جهت یافتن عرضه کنندگان مواد مورد نیاز عملیاتی که وارد سازمان میشوند. تدارکات در مواردی مانند گفتگو در مورد کیفیت کالاهای عرضه شده با قیمتی قابل قبول و هم چنین تحویل با اطمینان کالا، مسؤل میباشد.
توسعة تکنولوژی: سازمان نیازمند آن است که فرایندهای تولیدی خود را ارتقاء دهد، کارمندان را آموزش داده و با مدیریت نوآوریها این اطمینان را بدست آورد که محصولاتش و رتبة کل کالاها و خدماتش، قابل رقابت باقی میمانند.
مدیریت منابع انسانی: استخدام، آموزش و مدیریت پرسنلی افرادی که برای سازمان کار میکنن.
زیربنای شرکت: مدیریت کلی شرکت، شامل طرح ریزی و حسابداری.
همان طوری که در فصل قبل مشاهده شد، تجارت الکترونیک میتواند کارائی تمام مراحل زنجیرة ارزش را بهبود بخشد. برای مثال در تدارکات، لُجستیک، عملیات و غیره. بنابراین این حتی میتواند تأثیرات مهم خارجی بیشتری روی زنجیرة ارزش داشته باشد. زنجیرة ارزش در یک شرکت، در یک ًسیستم ارزشً میتواند زنجیرههای ارزش شرکتهای دیگر را نیز بسط دهد. مزیت کلی رقابت یک سازمان، تنها به کارائی سازمان و کیفیت محصولاتش بستگی ندارد بلکه به تأمین کنندگان و شرکایش، فروشندگان عمده و خریداران نیز وابسته است. تجارت الکترونیک میتواند روی ارتباطاتی که ممکن است شرکت با این سازمانها داشته باشد نظیر پیوستن به شبکة اطلاعات به اشتراک گذاشته شده، تأثیر بگذارد و هم چنین تأثیری مستقیم روی زنجیرههای ارزش این سازمانها دارد.
مدل 3D:
تجارت الکترونیک، سه اثر مهم روی سیستم ارزش میگذارد که برای راحتی میتوان آنها را به نام 3D به خاطر سپرد.
اولاً، همان گونه که از فصل 3 نشان داده شد، در بسیاری بازارها، واسطهها یا دلالان حذف شدند یا به اصطلاح واسطهزدائی شد. دوم آنکه شرکتها در بسیاری صنایع به دنبال ادغام در یکدیگرند، یا اساساً تجمع زدائی صورت گیرد.
و آخر اینکه، همان گونه که در فصل 1 مطرح شد، تقارب یا نزدیکی دیجیتال، موانع بین بسیاری از صنایعی را که در حال پایه ریزی تجارت الکترونیک بودند. شکست، از آن جمله میتوان به ارتباطات تلفنی، کامپیوتری و الکترونیکی اشاره کرد.
واسطه زدائی / واسطه گری مجدد:
اولین اثر روی سیستم ارزش، از تغییرات در اقتصاد زنجیرة عرضه ناشی میشود. در بسیاری از صنایع، این مسئله بسیار عادی است که تولیدکنندگان و عرضهکنندگان کالاهای خود را بین واسطهها یا دلالان توزیع کنند. دلایل بسیاری برای گرایش به سمت دلالان وجود دارد ولی معمولیترین دلایل عبارتند از:
کمبود منابع مالی برای در دست گرفتن مستقیم بازار.
فروش ناکافی که باعث میشود فروشنده به سمت راههای مفیدتر سوق داده شود.
اطلاعات و تماسهائی که دلالان ایجاد میکنند.
تجاربی که دلالان دارند.
دسته بندی | برق |
بازدید ها | 20 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 3977 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 60 |
بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS
فهرست
عنوان |
فصل اول : پیشگفتار |
1-1 مقدمه |
1-2 محدودیت های انتقال توان در سیستم های قدرت 1-2-1 عبور توان در مسیرهای ناخواسته |
1-2-2 ضرفیت توان خطوط انتقال |
1-3 مشخصه باپذیری خطوط انتقال |
1-3-1 محدودیت حرارتی |
1-3-2 محدودیت افت ولتاژ |
1-3-3 محدودیت پایداری |
1-4 راه حلها 1-4-1 کاهش امپدانس خط با نصب خازن سری |
1-4-2 بهبود پرفیل ولتاژ در وسط خط |
1-4-3 کنترل توان با تغییر زاویه قدرت |
1-5 راه حلهای کلاسیک |
1-5-1 بانکهای خازنی سری با کلیدهای مکانیکی |
1-5-2 بانکهای خازنی وراکتوری موازی قابل کنترل با کلیدهای مکانیکی |
1-5-3 جابجاگر فاز |
فصل دوم : آشنایی اجمالی با ادوات FACTS |
2-1 مقدمه |
2-2 انواع اصلی کنترل کننده های FACTS |
2-2-1 کنترل کنندههای سری |
2-2-1-1 جبران ساز سنکرون استاتیکی به صورت سری(SSSC) |
2-2-1-2 کنترل کنندههای انتقال توان میان خط(IPFC) |
2-2-1-3 خازن سری با کنترل تریستوری (TCSC) |
2-2-1-4 خازن سری قابل کلیدزنی با تریستور (TSSSC) |
2-2-1-5 خازن سری قابل کلید زنی با تریستور (TSSC) |
2-2-1-6 راکتور سری قابل کلید زنی با تریستور (TSSR) |
2-2-1-7 راکتور با کنترل تریستوری (TCSR) |
2-2-2 کنترل کنندههای موازی |
2-2-2-1 جبران کننده سنکرون استاتیکی(STATCOM) |
2-2-2-2 مولد سنکرون استاتیکی (SSG) |
2-2-2-3 جبران ساز توان راکتیو استاتیکی(SVC) |
2-2-2-4 راکتور قابل کنترل با تریستور (TCR) |
2-2-2-5 راکتور قابل کلیدزنی با تریستور(TSR) |
2-2-2-6 خازن قابل کلیدزنی با تریستور (TSC) |
2-2-2-7 مولد یا جذب کننده توان راکتیو (SVG) |
2-2-2-8 سیستم توان راکتیو استاتیکی (SVS) |
2-2-2-9 ترمز مقاومتی با کنترل تریستوری (TCBR) |
2-2-3 کنترل کننده ترکیبی سری – موازی |
2-2-3-1 کنترل کننده یکپارچه انتقال توان (UPFC) |
2-2-3-2 محدود کننده ولتاژ با کنترل تریستوری(TCVL) |
2-2-3-3 تنظیم کننده ولتاژ با کنترل تریتسوری (TCVR) |
2-2-3-4 جبرانسازهای استاتیکی توان راکتیو SVC و STATCOM |
2-3 مقایسه میان SVC و STATCOM |
2-4 خازن سری کنترل شده با تریستور GTO (GCSC) |
2-5 خازن سری سوئیچ شده با تریستور (TSSC) |
2-6 خازن سری کنترل شده با تریستور (TCSC) |
فصل سوم : بررسی انواع کاربردی ادوات FACTS |
3-1 مقدمه |
3-2 منبع ولتاژ سنکرون بر پایه سوئیچینگ مبدل |
3-3 کنترل کننده توان عبوری بین خطی (IPFC) |
3-4 جبرانگر سنکرون استاتیکی سری (SSSC) |
3-5 جبرانگر سنکرون استاتیکی (STATCOM) |
3-6 آشنایی با UPFC |
3-6-1 تاثیر UPFC بر منحنی بارپذیری |
3-6-2 معرفی UPFC |
3-7 آشنایی با SMES |
3-7-1 نحوه کار سیستم SMES |
3-7-2 مقایسه SMES با دیگر ذخیره کننده های انرژی |
3-8 آشنایی با UPQC |
3-8-1 ساختار و وظایف UPQC |
3-9 آشنایی با HVDCLIGHT |
3-9-1 مزایای سیستم HVDCLIGHT |
3-9-2 کاربرد سیستم HVDCLIGHT |
3-9-3 عیب سیستم HVDCLIGHT |
3-9-4 بررسی اضافه ولتاژهای داخلی در خطوط انتقال قدرت HVDC |
3-10 مقایسه SCC و TCR از دیدگاه هارمونیک های تزریقی به شبکه توزیع |
3-11 SVC |
3-12 مبدل های منبع ولتاژ VSC |
فصل چهارم : نتیجه گیری |
منابع
فصل اول پیشگفتار1-1 مقدمه این نوشتار عهده دار معرفی ادوات جدید سیستم های مدرن انتقال انرژی میباشد که تحول زیادی را در بهرهبرداری و کنترل سیستمهای قدرت ایجاد خواهد کرد. با رشد روز افزون مصرف،سیستمهای انتقال انرژی با بحران محدودیت انتقال توان مواجه هستند.این محدودیتها عملاً بخاطر حفظ پایداری و تامین سطح مجاز ولتاژ بوجود میآیند.بنابراین ظرفیت بهرهبرداری عملی خطوط انتقال بسیار کمتر از ظرفیت واقعی خطوط که همان حد حرارتی آنهاست ، میباشد.این امر موجب عدم بهره برداری بهینه از سیستمهای انتقال انرژی خواهد شد.یکی از راههای افزایش ظرفیت انتقال توان،احداث خطوط جدید است که این امر هم چندان ساده نیست ومشکلات فراوانی را به همراه دارد.با پیشرفت صنعت نیمه هادیها و استفاده آنها در سیستم قدرت،مفهوم سیستم های انتقال انرژی انعطافپذیر(FACTS) مطرح شد که بدون احداث خطوط جدید بتوان از ظرفیت واقعی سیستم انتقال استفاده کرد.پیشرفت اخیر صنعت الکترونیک در طراحی کلیدهای نیمه هادی با قابلیت خاموش شدن و استفاده از آن در مبدل های منبع ولتاژ در سطح توان و ولتاژ سیستم قدرت علاوه بر معرفی ادوات جدیدتر،تحولی در مفهوم FACTS بوجود آورد و سیستمهای انتقال انرژی را بسیار کارآمدتر و موثرتر خواهد کرد . برای درک بهتر و شناساندن مشخصات برجسته این ادوات درقدم اول لازم است مشکلات موجود سیستم های انتقال انرژی شناسائی شوند.آنگاه راه حل های کلاسیک برای رفع آنها بیان می شوند.مبدلهای منبع ولتاژ،که ساختار کلیه ادوات جدید FACTS بر آن استوار است در بخش بعدی مورد بحث قرار می گردد و در خاتمه نسل جدید ادوات FACTS معرفی می شوند . 1-2 محدودیتهای انتقال توان در سیستمهای قدرت یک سیستم قدرت از سه قسمت عمده تولید،انتقال و مصرف تشکیل شده است. هدف یک مهندس بهرهبردار قدرت این است که توان خواسته شده مصرفکننده را تحت ولتاژ ثابت و فرکانس معین تامین نماید.از لحاظ کنترل روی مصرف کننده نمی توان محدودیت زیادی اعمال کرد زیرا او خریدار است و خواسته هایش باید تامین شود.در نتیجه ، کنترل اصلی در شبکه برق روی بخش تولید و انتقال است.حالت مطلوب در سیستم تولید و انتقال این است که این سیستم بایستی قابلیت تولید و انتقال توان خواسته شده را دارا باشد.معمولاً در طراحی اولیه،این خواسته در نظر گرفته می شود.ولی با گذشت زمان تغییراتی از قبیل رشد مصرف،اتصال شبکههای دیگر به شبکه قبلی و تاسیس نیروگاهها و خطوط انتقال جدید و ... این تعادل را بر هم زده و محدودیت هایی را در بهره برداری از شبکه قدرت بوجود می آورند. گسترش سیستم های قدرت و به هم پیوستن آنها در دو ناحیه متمایز صورت گرفت. ناحیه ای با درصد جمعیت زیاد و وجود نیروگاه های نزدیک به مصرف که توسعه سیستم قدرت را تبدیل به یک شبکه به همپیوسته غربالی تبدیل کرده است ، مثل شبکه های قدرت در اروپا و شرق ایالات متحده آمریکا و ناحیهای که مقدار توان عظیمی را از نیروگاههای آبی به مراکز مصرف در فواصل دور تحویل می دهد.از قبیل سیستمهای موجود در کانادا و برزیل . الحاق شبکهها به هم علاوه بر مزیت فراوانی که در برداشت،مشکلات عدیدهای را هم به همراه آورد. مشکلی که در انتقال توان سیستمهای به هم پیوسته غربالی وجود دارد، عبور توان در مسیرهای ناخواسته است که به عنوان مشکل توان در حلقه شناخته می شود.عبور این توان در مسیرهای ناخواسته موجب افزایش بار غیر مجاز و عدم بهرهبرداری بهینه از سیستم خواهد شد.لذا بایستی به طریقی توان عبوری از یک مسیر را کنترل نموده و از طرفی برای سیستم های انتقال انرژی طولانی مسئله توان در حلقه مشکل ساز نیست بلکه مشکل عمده در این سیستم ها ، مسئله پایداری گذرا و افت ولتاژ غیر مجاز است.به این معنی که برای حفظ پایداری شبکه و تثبیت سطح ولتاژ مجاز،توان عبوری در سیستم انتقال باید محدود شود.بر این اساس،حالت ایدهآل یک سیستم انتقال انرژی موقعی است که : 1. کنترل توان در مسیرهای خواسته شده انجام پذیرد. 2. ظرفیت بهره برداری کلیه خطوط در حد ظرفیت حرارتی قرار داشته باشد.در نتیجه مشکلات عمده در بهرهبرداری از سیستمهای انتقال انرژی عبارتند از عبور توان در مسیرهای ناخواسته و عدم بهرهبرداری از ظرفیت سیستمهای انتقال در حد ظرفیت حرارتی. 1-2-1 عبور توان در مسیرهای ناخواسته برای بررسی مسئله عبور توان در مسیرهای ناخواسته ، سیستم شکل (1-1) زیر را در نظر بگیرید. شکل (1-1) سیستم مورد مطالعه برای مساله توان در حلقهدر این سیستم دو ژنراتور A وB به ترتیب با تولید MW2000 وMW 1000،توان درخواستیMW3000 را از طریق خطوط AC با قدرت انتقالیMW 2000،(MW1000)AB،(MW1250) BC به بار نقطه C تحویل می دهند.قابل ذکر است که عبور توان در یک شبکه بعلت پارامترهای خطوط انتقالی به آسانی قابل کنترل نیست و در نتیجه،همانطور که در شکل نشان داده شده است ، خط BC بیش از قدرت نامی خویش توان انتقال می دهد.در حالیکه خطوط AC و AB هنوز توانائی انتقال توان بیشتر را دارند.اگر مصرف کننده C بخواهد توان بیشتری را تقاضا کند با وجود ظرفیت خالی خطوط مذکور انتقال توان به این مصرف کننده بخاطر افزایش بار خط BC امکان پذیر نخواهد بود. 1-2-2 ظرفیت توان خطوط انتقال برای بررسی مشکل دیگر سیستم های انتقال انرژی(عدم بهره برداری از ظرفیت کامل خطوط)لازم است مشخصه بار پذیری خطوط انتقال و مسایل وابسته به آن شناسائی شوند . 1-3 مشخصه بار پذیری خطوط انتقال سیستم های خطوط انتقال انرژی که توان نیروگاه های دور دست را به مصرف کننده می رسانند،به خاطر مسایل پایداری و افت ولتاژ،ظرفیت بارپذیری خطوط با مقدار واقعی آن تفاوت زیادی خواهد داشت. بارپذیری یک خط طبق تعریف برابر با حد بارگذاری خط (برحسب درصدی از بار امپدانس ضربه)در محدوده های مشخص حرارتی،افت ولتاژ و پایداری است. برای نخستین بار آقای Clair.St درسال 1953میلادی این مفهوم را مطرح کرد و بر اساس ملاحظات علمی و تجربی،منحنیهای قابلیت انتقال توان خطوط را در محدوده ولتاژ 330 کیلووات و تا طول 400مایل را بدست آورد .این منحنیها(که به نام خودش مشهور است)ابزار ارزشمندی برای مهندسان طراحی سیستمهای انتقال برای تخمین سریع حدود حداکثر بارگذاری خطوط است بعدها کار او بصورت محاسباتی تعمیم داده شده است بر اساس این مطالعات مشخصه بارپذیری خطوط انتقال توسعه سه عامل محدود میشود: محدودیت حرارتی،محدودیت افت ولتاژ و محدودیت پایداری. برای بررسی این محدودیت ها سیستم شکل (2-1) را در نظر می گیریم که دو انتهای سیستم انتقال(پایانه ارسالی و پایانه دریافتی)توسط مدل تونن آن نشان داده شده است. شکل(2-1). مدل ساده شده شبکه برای مطالعه مشخصه بارپذیری1-3-1 محدودیت حرارتی (Thermal Limits)حرارت حاصل از عبور جریان خطوط انتقال دوتاثیر نامطلوب دارد: - ذوب شدن و از دست دادن تدریجی قدرت مکانیکی هادی آلومینیومی بعلت قرار گرفتن در معرض دماهای بالا بطور مداوم. - افزایش انحنای خط و کاهش فاصله آن با زمین به دلیل انبساط خط در دماهای بالا (شکل 3-1) معمولاً دومین عامل از عوامل فوق،حداکثر دمای کاری مجاز را تعیین می کند. در این حد،انحنانی خط به حداکثر مجاز خود نسبت به زمین می رسد. بر اساس ملاحظات مربوط به ذوب،حداکثر دمای مجاز برای خطوط با مقدار آلومینیوم بالا مساوی 127 و برای سایر هادیها 150 است.حداکثر جریان مجاز، بستگی به دمای محیط و سرعت بالا دارد . ثابت زمانی حرارتی در حدود 10 تا 20 دقیقه است از این رو بین ظرفیتنامی پیوسته و ظرفیت نامی زمان محدود می توان تفاوت قایل شد.بر این اساس در وضعیتهای اضطراری با در نظر گرفتن جریان قبل از اغتشاش،دمای محیط و سرعت باد،از ظرفیت نامی زمان محدود استفاده کرد. شکل (3-1). فاصله مجاز خط انتقال از زمین و تاثیر دمای هادی در انبساط طول1-3-2 محدودیت افت ولتاژ با در نظر گرفتن مدل خط انتقال و پارامترهای تشکیل دهنده آن،پروفیل ولتاژ برای سیستم شکل (2-1) به ازای فاصله خط و توان انتقالی نامی و بیباری در شکل(4-1)نشان داده شده است.همانطور که ملاحظه می شود،ولتاژ خط در طول خط ثابت نبوده و شدیداً تابعی از توان انتقالی خط خواهد بود.این تغییرات ولتاژ بایستی درمحدوده مجاز باشد لذا انتقال توان در این خطوط محدود به تغییرات دامنه ولتاژ خواهد بود.به بیان دیگراگر طول خط را به عنوان یک پارامتر در نظر بگیریم مشخصه بارپذیری خط را تابعی از طول خط براساس محدودیت افت ولتاژ را می توان بصورت زیر محاسبه کرد. مقادیر ولتاژ پایانه های ارسالی و دریافت و بر اساس محاسبه پخش بار بدست می آید و برای این سیستم محدودیت افت ولتاژ 5% در نظر گرفته شده است.آنگاه طول خط به عنوان یک پارامتر در نظر گرفته و با مقدار اولیه آن شروع می کنیم و دامنه ولتاژ را حساب می کنیم. مقدار بر اساس افت ولتاژ مجاز 5% چک می شود.اگر به حد مجاز رسید آنگاه انتقال توان به محدودیت افت ولتاژ رسیده و را از رابطه زیر محاسبه می کنیم . (5-1) سپس با جایگزینی آن در رابطه زیر مقدار توان پایانه ارسالی محاسبه می شود. (6-1) که A و B پارامترهای مشخصه خطوط انتقال و و زوایای آنها هستند و زاویه بین و می باشد.نسبت مقدار Ps/Psil بارپذیری را بر حسب پریونیت بیان می کند. اگر افت ولتاژ مرحله قبلی در محدوده مجاز خود قرار داشت.آنگاه افزایش داده می شود و از معادله (1-1) بدست می آید . سپس مقدار جدید طول خط این حلقه محاسباتی تکرار می شود تا مشخصه بارپذیری خط انتقال بر حسب تابعی از طول خط متناظر با محدودیت افت ولتاژ بدست می آید . شکل (4-1) . تغییرات ولتاژ وسط خط انتقال سیستم شکل (2-1) برای توان های انتقالی متفاوت1-3-3 محدودیت پایداری با توجه به مشخصه توان–زاویه سیستم شکل (2-1) که در شکل (5-1) نشان داده شده است،ملاحظه می شود که در حالت ایدهآل ژنراتور می تواند ماکزیمم توان انتقالی خود را در زاویه 90 درجه انتقال دهد که عملاً به خاطر ملاحظات پایداری با ضریب اطمینان 30% از ژنراتور بهرهبرداری می کنند.یعنی ماکزیمم توان خروجی ژنراتور نبایستی از 70% ظرفیت ماکزیم توان انتقالی خط افزایش یابد.زاویه ژنراتور متناظر با این محدودیت با استفاده از رابطه توان حدوداً بدست می آید. شکل (5-1) این محدودیت را برای خطوط انتقال با طولهای متفاوت(یعنی امپدانسهای متفاوت)نشان می دهد.همانطور که ملاحظه می شود با افزایش امپدانس خط(یا طول خط) برای تامین ضریب اطمینان 30% پایداری( متناظر با )، مقدار توان انتقالی مجاز متفاوت خواهد بود . |