مقدمه

نیروگاه گازی ری در زمینی به مساحت 525000 متر مربع در جاده قم ـ شهرک باقرشهر واقع در جنوب پالایشگاه تهران و به فاصلة تقریبی 7 کیلومتری شهر ری قرار گرفته است در اواسط سال 1355 کار نصب 14 واحد آن شروع شد ( 6 واحد آسک خریداری شده برای اهواز و و 8 واحد هیتاچی خریداری شده برای بندرعباس ) در کمتر از 8 ماه اولین واحد آن به مدار آمده و 13 واحد دیگر در ظرف سه ماه بعد به مدار آمدند . در خلال نصب واحدهای فوق الذکر کار خرید و عقد قرارداد جهت نصب 30 واحد دیگر با شرکت های مخلتف انجام پذیرفت و در پایان تابستان 1356 کار نصب این واحدها نیز به پایان رسید. در رژیم گذشته و در دوره تحویل موقت ، کار نگهداری و تعمیرات واحدها توسط پرسنل خارجی انجام می‌گرفت که با سقوط رژیم و پیروزی انقلاب شکوهمند اسلامی‌پرسنل خارجی به بهانه های مختلف و در برخی موارد حتی بدون تحویل دائم واحدها ، و با خیال توقف کامل نیروگاه در آینده نزدیک ، ایران را ترک نمودند ،‌ ولی همت و تلاش و پشتکار برادران متعهد و مسلمان ایرانی ، در زمان کوتاهی خلاء پرسنل خارجی را پر کرده و با به مدار آوردن تک تک واحدها که اکثراً هم دارای اشکالاتی بودند و با بهره برداری و انجام تعمیرات مختلف بطلان اندیشه آنان را به اثبات رساندند. در سال 1360 تعداد 4 واحد ، از واحدهای گازی آ.ا.گ این نیروگاه بعلت ضرورت هائی به شیروان منطقه خراسان و در سال 1380 تعداد دو واحد ، از واحدهای گازی هیتاچی به بندر عباس و نیز در سال 1381 تعداد یک واحد از واحدهای گازی آ. ا.گ به کیش انتقال داده شدند و در حال حاضر نیروگاه گازی ری دارای 37 واحد گازی از 5 شرکت مختلف ( آسک ـ هیتاچی ـ فیات ـ میتسوبیشی و آ.ا.گ ) می‌باشد که قدرت نامی‌نصب شده حدوداً 1200 مگاوات می‌باشد . در شرایط ISO ،‌ از آنجایی که قدرت عملی قابل تولید واحدهای گازی ارتباط مستقیم با درجه حرارت هوا ،‌‏ فشار و نوع سوخت ( گاز یا گازوئیل ) دارد . لذا تولیدی عملی آن در فصول مختلف و با نوع سوخت مصرفی متفاوت خواهد بود .

سوخت مصرفی این نیروگاه گاز و گازوئیل می‌باشد.

در حال حاضر گاز نیروگاه ری از طریق خط لوله گاز سراسری شرکت گاز و توسط دو ایستگاه شماره 1 و 2 نصب شده در محوطه نیروگاه که ظرفیت هر یک از 110000 متر مکعب در ساعت با فشار Psi 250 می‌باشد ، تأمین می‌گردد.

واحدهای آسک و هیتاچی قدیم و جدید از ایستگاه شماره یک و واحدهای میتسوبیشی و آ.ا.گ و فیات از ایستگاه شماره 2 تغذیه می‌شوند.

سوخت گازوئیل در پنج مخزن ذخیره می‌شود ،‌ سه مخزن هر یک با ظرفیت 8 میلیون لیتر که واحدهای فیات و آسک و هیتاچی قدیم و جدید را تغذیه می‌کنند و دو مخزن با ظرفیت هر یک 15 میلیون لیتر که واحدهای میتشوبیشی و آ.ا.گ را تغذیه می‌نمایند . لازم به توضیح است که تمامی‌واحدهای این نیروگاه هم با گازوئیل و هم با گاز می‌توانند کاری کنند . مقدار مصرف سوخت در بار پایه در جدول نشان داده شده است.

نقش توربین گاز در صنعت برق :

از توربینهای گازی استفاده ای غیر از تولید انرژی الکتریکی نیز استفاده می‌گردد . این توربینها بخاطر خصوصیات ویژه ای که دارند می‌توانند برای یک سری موارد دیگر نیز استفاده شوند که از آنچه می‌توان نام برد ، استفاده به عنوان موتور جت در هواپیماها برای تأمین نیروی محرکه هواپیما و نیز استفاده به عنوان محرکه یک پمپ قوی مثل پمپهائی که جهت تزریق گاز در چاههای نفت ، جهت بالا بردن راندمان استخراج بکار برده می‌شود.

ولی معرفی توربین گاز ، عمدتاً آشنایی با توربیهای گاز صنعتی است که در صنعت تولید برق استفاده می‌شوند.

توربین گاز در اواخر دهه 50 میلادی به عنوان تولید برق در شبکه ها مورد استفاده قرار گرفت و در طی مدت 20 سال میزان استفاده از آن 50 برابر شده است .

میزان مصرف برق در ساعات مختلف شبانه روز فرق می‌کند ، برای مثال در بعضی از ساعات شبانه روز ، ( مانند فاصلة ساعت 10 تا 12 صبح و از تاریک شدن هوا بمدت حدوداً دو ساعت در شب ) مصرف برق خیلی بالاست و به حداکثر خود می‌رسد و در بعضی ساعات مانند ساعات بین نیمه شب تا صبح ،‌ مصرف برق خیلی پائین است و در بقیه اوقات ،‌ مقدار متعادل را دارد .

دیاگرام زیر تغییرات بار مقدار مگاوات مصرفی در مقابل ساعات شبانه روز را نشان می‌دهد .

یک مقدار از بار مصرفی تقریباً در تمام ساعات شبانه روز ثابت است که به آن بار پایه ( BASE LOAD ) می‌گویند. یک مقدار بار نیز تنها در ساعات محدودی از شبانه روز اتفاق می‌افتد و مقدار آن بیشتر از بار در بقیه ساعات شبانه روز می‌باشد این بار را بار رپیک ( PEAK LOAD ) می‌گویند . نوسانات بین بار پایه و بار پیک را بار میانه یا متوسط (INTERMEDIATE LOAD) می‌نامند .

برای تأمین بار پایه، به نیروگاههایی احتیاج است که خرج جاری آن پائین باشد ، مانند نیروگاههای بخاری ،‌ نیروگاههای هسته ای و نیروگاههای آبی .

این نیروگاهها دارای خرج جاری پائین ولی خرج نصب یا خرج اولیة‌ آن بالاست ، نیروگاههای بخاری ،‌ بخاطر سوخت ارزان ( سوخت مصرفی آنها معمولاً مازوت است)، جهت تأمین بار پایه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای تأمین باری پیک ،‌ به نیروگاههایی احتیاج است که خرج نصب آن پائین و سرعت راه اندازی و باردهی سریع را دارا می‌باشد، حتی اگر خرج جاری آن بالا باشد ( مثلاً سوخت گران مصرف نماید )‌. در این رابطه برای تأمین بار پیک از توربینهای گازی که دارای خصوصیات فوق می‌باشند ، مورد استفاده قرار می‌گیرد . برای تأمین بار میانه نیز ترکیبی از نیروگاههای مختلف که اقتصادی تر باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد. لذا یکی از مهم ترین موارد استفاده توربین های گاز در صنعت برق ، تأمین بار پیک توسط این واحدهاست.

البته در ایران به علت اینکه مسأله تأمین سوخت ( گاز یا گازوئیل ) ، مساله مهمی‌را ایجاد نمی‌کند ،‌ از واحدهای گازی برای تأمین بار پایه نیز استفاده می‌گردد.

یکی دیگر گر از موارد استفاده واحدهای گازی در صنعت برق ، استارت در خاموشی (BLACK START) می‌باشد.

واحدهای گازی که با دیزل استارت می‌شوند قادر خواهند بود با استفاده از باطری های موجود در باطریخانه خود که همیشه شارژ هستند ، در زمانی که شبکه بی برق می‌باشد ، استارت شده و به مرحلة بار دهی برسد و برق تولید شده را به شبکه انتقال دهد.

یکی دیگر از موارد استفاده از واحدهای گازی ، موتوری کردن ژنراتور می‌باشد که به کندانسور کردن معروف است و در بعضی از واحدها که دارای S.S.S کلاچ می‌باشند انجام می‌گیرد ،‌ این کلاچ بین محور توربین و ژنراتور قرار گرفته که می‌تواند این دو محور را از هم جدا نماید و با جدا شدن محور توربین از ژنراتور، در حالی که ژنراتور به شبکه متصل است ، با خاموش کردن توربین و باز شدن S.S.S کلاچ ،‌ دور توربین نسبت به ژنراتور افت پیدا کرده و ژنراتور به صورت موتور در می‌آید و به این وسیله ولتاژ شبکه را تنظیم می‌نمایند.

بررسی دیاگرم لاجیکی مراحل راه اندازی و بارگیری و توقف واحدهای میتسوبیشی

شرایطی که قبل از راه اندازی باید وجود داشته باشد تا واحد قابل استارت باشد:

1 ـ ترنینگر در مدار بوده و لامپ آن روشن باشد

2 ـ صحت شرایط برای اینترلاک استارت وجود داشته باشد.

برای اینترلاک استارت باید صحت شرایط زیر وجود داشته باشد:

1-2- وضعیت تمام کلید های سیستم های کمکی در M.C.C بصورت اتوماتیک باشد . اگر وضعیت کلید ها در M.C.C در حالت AUTO باشد با توجه به گیت AND در این مسیر ، ورودی به آن یک ( 1 ) است و سیگنال یا ولتاژ خواهیم داشت.

چنانچه وضعیت کلید های سیستم های کمکی و یا وضعیت کلید موتور پمپ اصلی گازوئیل و کلید پمپ ترانسفر ( انتقال سوخت ) گازوئیل غیر از حالت AUTO باشد ، سیگنال لامپ مربوط به آلارم M.C.C SWITCH POS.WRONG را روشن می‌نماید که نشاندهندة AUTO نبودن هر کدام از کلید ها خواهد بود.

2-2- اگر وضعیت کلید موتور پمپ اصلی گازوئیل و کلید پمپ ترانسفر گازوئیل در حالت AUTO بوده و انتخاب سوخت گازوئیل باشد و یا در صورتیکه انتخاب سوخت گاز باشد و فشار گاز تأمین بوده و بالاتر از 13 باشد ، ورودی دیگر گیتAND نیز یک ( 1 ) و دارای سیگنال خواهد بود.

چنانچه فشار گاز ورودی پائین بوده و توسط کلید فشاری PS-253B احساس شود که به کمتر از 13 رسیده است ، سیگنال مربوطه لامپ آلارم FUEL GAS SUPPLY PRESS LOW را روشن که نشان دهندة پائین بودن فشار گاز می‌باشد.

3-2- لامپ مربوط به FLAME ON خاموش بوده و شعله برقرار نباشد ، در این حالت ورودی دیگر گیت AND، نیز یک (1) خواهد شد. چنانچه زمان غیر از زمان جرقه زدن ، جرقه زنها فعال شود و لامپ FLAME ON روشن باشد، ABNORMAL FLAME (شعله غیر عادی است ) روشن می‌گردد.

4-2- سیستم در حالت آزمایش با سیمولاتور نباشد ، در این حالت ورودی چهارم گیت AND ،‌ نیز یک ( 1 ) می‌گردد.

چنانچه واحد در حالت آزمایش تشابه مگک باشد، سیگنال مربوطه لامپ آلارم
SIMULATION TEST (تست تشابه ) را روشن می‌نماید.

5-2- فشار هوای تانک کلاچ کاهش نیافته باشد . اگر فشار هوای تانک کلاچ بیشتر از 14 باشد ، آخرین ورودی به گیت ‌AND ، نیز یک ( 1 ) خواهد شد .

هر گاه فشار هوای تانک کلاچ توسط کلید فشاری PS-402B حس شود که به کمتر از 14 رسیده است دراین حالت آلارم CLUTCH AIR TANK PRESS LOW. ظاهر می‌گردد. با توجه به این که کلیه ورودیهای گیت AND اولی ، در صورت صحت شرایط فوق یک ( 1 ) شده ، در نتیجه خروجی گیت مذکور نیز یک ( 1 ) می‌گردد لذا با توجه به وجود گیت AND بعدی ،‌ یکی از ورودی های این گیت یک ( 1 ) خواهد شد.

6-2- مانیتور درجه حرارت در وضعیت غیر عادی نباشد. اگر اشکالی در مانیتور درجه حرارت وجود نداشته باشد ورودی دیگر گیت AND نیز یک ( 1 ) و دارای سیگنال خواهد بود . چنانچه اشکالی در مانیتور درجه حرارت وجود داشته باشد بطور مثال تغذیه مانیتور قطع و یا مدار هر یک از ترموکوپلها در حالت باز باشد سیگنال مربوطه لامپ آلارم TEMP.MONITOR ABNORMAL را روشن می‌نماید.

7-2- سیگنال ارسالی از کنترل کنندة آنالوگ مگک ( MEGAC ) غیر عادی نباشد ،‌ در این حالت ورودی دیگر گیت AND ،‌ نیز یک ( 1 ) است.

چنانچه سیگنال ارسالی از مگک غیر عادی باشد ،‌لامپ آلارم MEGAC SIGNAL ABNORMAL روشن خواهد شد.

8-2- منبع تغذیه کمکی AC 380V از کارنیفتاده باشد ( قطع نباشد ) .اگر ولتاژ تغذیه AC380V عادی باشد یکی دیگر از ورودهای گیت AND ، یک ( 1 ) و دارای سیگنال خواهد بود . چنانچه ولتاژ AC380V قطع باشد و یا در مدار تغذیه 380 ولت AC اتصال کوتاه انجام شده باشد ، سیگنال مربوطه لامپ آلارم AC 380 V POWER FAIL را روشن خواهد کرد.

9-2- اشکالی در مدار کمکی جهت ملسک وجود نداشته باشد ، پس ورودی دیگر گیت AND ،‌ یک (1) و سیگنال برقرار خواهد شد.

اگر اشکالی در مدار کمکی ( BACK UP – SEQUENCE) پیش آید ،‌آلارم
BACK UP SEQUENCE ABNORMAL ظاهر می‌گردد.

10-2- اشکالی در سیستم حفاظت آتش وجود نداشته باشد ، در این حالت یکی دیگر از ورودی های گیت AND ،‌ یک (‌1 ) می‌باشد. چنانچه اختلالاتی در سیستم اطفاء حریق رخ دهد و یا پودر CO2 دارای فشار کافی نباشد ، سیگنال مربوطه آلارم
FIRE PROTECTION FAULT را روشن می‌کند.

با وجود صحت شرایط فوق ( بند 6-2 الی 10-2 ) تمام ورودی های گیت AND بعدی، یک ( 1 ) است و دارای سیگنال یا ولتاژ خواهد بود ، لذا یکی دیگر از شرایط استارت واحد فراهم می‌گردد.

3 ـ عدم دریافت فرمان تریپ ( TRIP ) توربین گاز یا عدم عملکرد رلة L86 .

شرایطی که باعث فرمان تریپ توربین گاز و عملکرد رله L86 می‌گردد عبارتند از :

1-3- اگر لرزش یاتاقانهای 1 الی 5 از نقطه تنظیم بیشتر گردد یعنی لرزش یاتاقانها در حالت LOAD NO به 250 میکرون و در حالات بارگیری به 130 میکرون برسد آلارم قرمز HIGH VIBRATION ظاهر و رله L86 فعال می‌گردد.

2-3- چنانچه فرمان جرقه صادر شود و بعد از گذشت زمان 100 ثانیه شعله در اتاق احتراق برقرار نشود و شعله بین ها شعله را نبینند ، آلارم قرمز FLAME OUT ظاهر می‌گردد .

3-3- هنگامیکه سرعت واحد زیر 85% باشد و بلید والوها بسته باشند سیگنال مربوطه آلارم قرمز BLEED VALVE CLOSE را روشن می‌نماید و رله L86 عمل می‌نماید.

4-3- هنگامیکه سرعت واحد کمتر از 85% باشد و گایدون مدخل ورودی هوا باز باشد، آلارم قرمز INLET GUIDE VANE OPEN ظاهر می‌گردد.

5-3- چنانچه درجه حرارت هوای خنک کن روتور ( ROTOR COOLING AIR ) به نقطه تنظیم آلارم و به برسد ، آلارم قرمزROTOR COOLING AIR TEMP.HIGH ظاهر خواهد شد.

6-3- چنانچه آتش سوزی در واحد رخ داده و درجه حرارت ، در نقاط مختلف توربین به بیش از حد مجاز برسد مثلاً درجه حرارت داخل موشکی توربین ( اگزوز ) توسط ترموکوپل مقدار را حس نماید ،‌ باعث عملکرد رله L86 شده و آلارم قرمز FIRE ظاهر خواهد شد.

7-3- هر گاه پوش باتون (PUSH BUTTON) توقف اضطراری (EMERG STOP ) توسط اپراتور فشرده شود ، باعث تریپ توربین گاز و ظاهر شدن آلارم
EMERG HAND TRIP می‌گردد.

8-3- چنانچه درجه حرارت فلز یاتاقان ها به درجه سانتی گراد برسد باعث فعال شدن رلة L86 شده و آلارم قرمز BEARING METAL TEMP.HIGH ظاهر می‌شود.

9-3- چنانچه فشار روغن روغنکاری توسط کلید فشاری PS-112 A ،‌‌‏ فشار کمتر از 8/0 را احساس نماید ، آلارم قرمز LUBE OIL PRESS LOW ظاهر می‌گردد.

10-3- هنگامیکه موتور راه انداز روشن باشد و فشار هوای کلاچ توسط کلید فشاری PS-412A احساس شود به کمتر از 12 رسیده باشد، آلارم قرمز CLUTCH AIR PRESS ABNORMAL ظاهر خواهد شد.

11-3- هنگامیکه موتور راه انداز در مدار نباشد و فشار هوای کلاچ بالا باشد ، سیگنال مربوطه آلارم قرمز CLUTCH AIR PRESS ABNORMAL را روشن می‌نماید.

12-3- زمانی که فشار گاز ورودی توسط کلیه فشاری PS-257 حس شده و به کمتر از 11 برسد ،‌آلارم FUEL GAS SUPPLY PRESS LOW ظاهر و رله L86 عمل می‌کند .

13-3- چنانچه انتخاب سوخت واحد گازوئیل باشد و فشار مکش پمپ سوخت گازوئیل توسط کلیه فشاری PS-204B حس شود که به صفر رسیده و یا موتور پمپ سوخت گازوئیل از کار بیفتد باعث تریپ و ظاهر شدن آلارم قرمز
F.O.P. SUCTION PRESS LOW و یا F.O.P, MOTOR TRIP می‌گردد.

14-3- هر گاه متوسط درجه حرارت گاز خروجی توربین بیشتر از 580 شود و یا متوسط درجه حرارت مسیر پره ها بیشتر از 650 گردد فرمان تریپ توربین گاز با آلارم BLADE PATH EXH.GAS TEMP.HIGH می‌گردد.

15-3- هر گاه متوسط درجه حرارت پره ها در 18 نقطه با پائین ترین آن از حد مجاز تجاوز کرده و به 60 برسد ، رله L86 فعال شده و آلارم قرمز BLADE PATH SPREAD TEMP.HIGH ظاهر می‌گردد.

16-3- هر گاه دو خط تغذیه که برای مگک (MEGAC) استفاده شده است قطع شود ، آلارم قرمز MEGAC P.S DOUBLE FAIL ظاهر می‌گردد.

17-3- هنگامیکه سیگنال سرعت روی MEGAC وضعیت غیر عادی پیدا نماید ، رله L86 عمل نموده و آلارم قرمز MEGAC SIGNAL ABNORMAL ظاهر می‌شود.

18-3- چنانچه موتور راه انداز ، در زمان راه اندازی از کار بیفتد با آلارم قرمز STARTING MOTOR TRIP واحد تریپ می‌نماید.

19-3- هر گاه فشار روغن تورک کنورتر توسط کلیه فشاری PS-113 احساس گردد که به کمتر از 2 و یا درجه حرارت و روغن درین تورک کنورتر توسط ترموکوپل TE-411 به 100 برسد باعث تریپ واحد با آلارم TORQUE CON.ABNORMAL می‌گردد.

20-3- در صورتیکه سیستم OVER SPEED الکتریکی یا مکانیکی سرعت بیشتر از %112 دور نامی‌را اعلام نمایند ، با عملکرد این سیستم باعث تریپ توربین با آلارم قرمز OVER SPEED می‌گردد.

21-3- زمانی که رله فرکانس کم ( UNDER FREQUENCY RELAY) ، فرکانس ژنراتور را به مقدار HZ47 احساس نماید،لامپ آلارم قرمز UNDER FREQUENCY توسط سیگنال مربوطه روشن خواهد شد.

22-3- وقتی که برنامة مرحله ای ملسک (MELSEC) بطور صحیح کار نکند ، تریپ واحد با آلارم قرمز BACK-UP SEQUENCE ACTUATE انجام می‌گیرد.

23-3- چنانچه اشکالی در C.P.U ملسک ایجاد شود ، رلة L86 فعال و آلارم قرمز MELSEC C.P.U ERROR ظاهر می‌شود.

24-3- زمانی که اشکالی در منبع تغذیه AC 110 V و یا DC 125V کنترل کنندة مدار ملسک بوجود آید ،‌آلارم قرمز MELSEC POWER FAIL ظاهر می‌گردد .

25-3- اگر درجه حرارت C.P.U ملسک بیشتر از 50 شود ( به علت اشکال در فن خنک کن ملسک و یا بالا بودن درجه حرارت اتاق فرمان واحد ) تریپ واحد با ، آلارم قرمزTEMP.HIGH MELSEC C.P.U صورت می‌گیرد.

26-3- چنانچه عملکرد لاجیک C.P.U ملسک غیر عادی بوده و اشکالی در کارت کنترل (SCB یا SCA ) CPU بوجود آید آلارم قرمزTEST PROGRAM ABNORMAL ظاهر و رله L86 عمل می‌نماید.

27-3- به علت فقدان منبع تغذیه DC 125V جهت پانل رلة کمکی اینترلاک آلارم قرمز DC 125 V POWER FAIL ظاهر خواهد شد.

28-3- چنانچه در هر قسمت الکتریک واحد اشکالی بوجود آید باعث فعال شدن رلة L86 می‌گردد.

با توجه به دیاگرام کنترل لاجیکی ، برای اینکه لامپ سیگنال READY TO START روشن گردد و واحد آماده راه اندازی شود باید خروجی گیت AND در مسیر ،‌ یک (1) شده و دارای سیگنال یا ولتاژ باشد و لازمه آن این است که تمام ورودی های گیت AND ، یک ( 1 ) گردد لذا باید شرایط زیر موجود باشد:

1 ـ ترنینگر در مدار بوده و لامپ TURNING ON روی پانل توربین روشن باشد . با روشن بودن لامپ مذکور در قبل از راه اندازی ،‌ الکترو موتور AC هر دقیقه سه بار شفت توربین را به حرکت در می‌آورد و خروجی TG ON مقدار یک ( 1 ) شده و دارای سیگنال خواهد بود.

2 ـ وصل رلة اینترلاک استارت START INTERLOCK.

چنانچه صحت شرایط اینترلاک استارت که قبلاً توضیح داده شد وجود داشته باشد، ورودی دیگر گیت AND نیز یک (1) و دارای سیگنال یا ولتاژ می‌باشد.

3 ـ عدم دریافت فرمان تریپ (TRIP) توربین گاز و یا عدم فعالیت رله L86 .

چنانچه عدم دریافت تریپ وجود داشته باشد و رله L86 عمل نکرده باشد ، ورودی به گیت NOT ، صفر (0) و خروجی آن بر عکس شده و یک (1) می‌گردد در نتیجه تمام ورودیهای گیت AND یک (1) است و در خروجی گیت مذکور زمانی سیگنال یا ولتاژ خواهیم داشت که ورودیهای آن یک (1 ) باشد . لذا سیگنال برقرار شده در خروجی گیت AND به L رسیده و لامپ READY TO START را روشن می‌نماید. در این حالت پمپ روغن کمکی در وضعیت LOW بوده و فشار روغن را جهت روغنکاری تأمین می‌نماید.

با روشن شدن لامپ READY TO START واحد آماده راه اندازی می‌باشد و با توجه به وجود گیت AND در مسیر ،‌ یکی از ورودیهای آن یک (1) و دارای سیگنال می‌باشد . حال اگر پوش باتون استارت را فشار دهیم ورودی دیگر گیت AND ، نیز یک (1) شده و در خروجی سیگنال خواهیم داشت و واحد استارت می‌گردد.

با استارت واحد ، خروجی گیت AND به مقدار یک (1) می‌رسد و فیلیپ فلاپ
(FLIP-FLOP) موجود SET می‌گردد و خروجی فیلیپ فلاپ نیز به مقدار یک (1 ) باقی مانده و سیگنال به CONTROL ON MASTER رسیده و لامپ آن را روشن نموده و رلة MASTER RELAY ) ) L4 ، انرجایزید می‌گردد.

سیگنال خروجی (F.F) اولی ، فیلیپ فلاپ دیگری را SET نموده و خروجی آن یک (1) شده و اجزاء و سیستمهای زیر را وارد مدار می‌نماید:

1 ـ فنهای کولر هوای خنک کن وارد مدار می‌گردد.

1 – COOLING AIR COOLER FAN ON

2 ـ فنهای کولر روغن روغنکاری وارد مدار می‌شود.

2- LUBE OIL COOLER FAN ON

3 ـ فن خنک کن هوای اینسترومنت وارد مدار می‌شود.

3- INST.AIR COOLER FAN ON

4 ـ فن گردگیر ( DUST LOUVER ) ژنراتور وارد مدار می‌شود.

4- GEN.DUST LOUVER FAN ON

5 ـ فن گرد گیر ( DUST LOUVER ) فیلتر هوای کمپرسور وارد مدار می‌گردد.

5- AIR FILTER DUST LOUVER FAN ON

چنانچه به هر علتی MASTER CONTROL OFF گردد (فرمان توقف صادر شود) به علت وجود رله تأخیر زمانی TIME DELAY که سر راه آن قرار دارد بعد از یک ساعت تأخیر، FLIP-FLOP موجود را ریست نموده و تجهیزات فوق از مدار خارج می‌گردند .

مرحلة بعدی زمانی است که پمپ روغن کمکی با سرعت بالا ( HIGH) وارد مدار می‌شود و لازمه آن این است که سیگنال ( سرعت بالا ) به آن اعمال گردد . با توجه به گیت AND در مسیر ، یکی از ورودیهای این گیت از قبل (1) بوده و دارای سیگنال می‌باشد. چنانچه سرعت واحد به دور نهایی RATED SPEED نرسیده باشد ، خروجی PATED SPEED ، صفر (0) است و چون در سر راه آن گیت NOT وجود دارد آنرا معکوس کرده و در خروجی یک (1) خواهد شد و ورودی دیگر گیت AND نیز یک (1) و در خروجی سیگنال برقرار شده و پمپ روغن کمکی با سرعت بالا (AUX.L.O.PUMP HIGH SPEED) وارد مدار می‌گردد و فشار 6.5 را جهت روغنکاری تأمین می‌نماید.

مرحله بعد تورک کنورتر و کلاچ را ه انداز در مدار قرار می‌گیرد، در این مرحله سیگنال به گیت AND رسیده و یکی از ورودی های آن یک (1) است و ورودی دیگر زمانی یک (1 ) است که سرعت کمتر از 67 % باشد در این حالت خروجی SPEED <67% صفر (0) و چون در سر راه آن گیت NOT وجود دارد آنرا معکوس کرده و خروجی آن یک (1) می‌گردد و در نتیجه دو ورودی گیت AND ، یک (1) و در خروجی سیگنال خواهیم داشت که این سیگنال باعث عملکرد رلة 0173 X می‌گردد و سونولوئید والو412A بر قرار شده و باز می‌شود و سونولوئید والو412 B نیز بسته می‌شود و کلاچ راه انداز وارد مدار خواهد شد.

همزمان با بسته شدن کلاچ راه انداز ، رلة 0176 X . عمل نموده و سونولوئید
والوSV-70 نیز برقدار می‌گردد و والو CV-70 ( TORQUE CONVERTOR ISOLATION VALVE ) باز و روغن وارد تورک کنورتر ( مبدل گشتاور ) می‌شود و فشار روغن تورک کنورتر حدود 5 می‌رسد .

با وارد شدن کلاچ راه انداز و تورک کنورتر در مدار ، ورودی های گیت AND ، یک (1) شده و خروجی آن نیز یک ( 1 ) خواهد شد و بریکر موتور راه انداز (52 SM) بسته شده و موتور راه انداز روشن و لامپ سیگنال STARTING DEVICE ON بر روی پانل توربین روشن می‌گردد.

چنانچه فشار روغن ورودی به تورک کنورتر هنگام کارکرد موتور راه انداز ، توسط کلید فشاری PS-113 احساس شود که به 2 افت نماید و یا درجه حرارت روغن درین تورک کنورتر توسط ترموکوپل TE-411 به 100 برسد واحد با آلارم قرمز TORQUE CONV.ABNORMAL تریپ می‌نماید.

اگر موتور راه انداز در مدتت 10 ثانیه استارت نگرردد توربین با آلارم
STARTING MOTOR TRIP از کار می‌افتد.

مرحله بعد ، چنانچه راه اندازی با سوخت گازوئیل باشد ، پمپ انتقال سوخت (ترانسفر ) گازوئیل وارد مدار میگردد و برای به مدار آمدن پمپ مذکور ، با توجه به دیاگرام، یکی از ورودهای گیت AND در مسیر ،‌ از قبل یک (1) است و چون انتخاب سوخت گازوئیل می‌باشد لامپ OIL FUEL نیز بر روی پانل توربین روشن می‌باشد، پس ورودی دیگر گیت مذکور نیز یک ( 1 ) می‌گردد،‌از طرفی اگر فرمان ‌HOLD یا نگه داشتن سیکل راه اندازی صادر نگردیده باشد خروجی HOLD صفر (0) و چون گیت NOT در سر راه آن قرار دارد ورودی به آن صفر (0 ) و خروجی آن بر عکس شده و یک (1) خواهد شد و پمپ ترانسفر سوخت گازوئیل F.O.TRANSF PUMP ON وارد مدار می‌شود.

مطابق دیاگرام برای به مدار آمدن کمپرسور هوای اتمایزینگ ، چنانچه شعله برقرار نباشد ورودی به گیت NOT صفر(0) و خروجی آن یک (1) می‌گردد و یکی از ورودی های گیت AND در مسیر یک (1) است و از طرفی چون ورودی دیگر گیت مذکور قبل از آن یک (1) بوده ، پس در خروجی آن سیگنال داشته و کمپرسور هوای اتمایزینگ وارد مدار می‌گردد.

مرحلة بعدی زمانی است که جرقه زنها وارد مدار می‌گردند . چنانچه سرعت واحد به سرعت جرقه زدن برسد ، خروجی IGNITION SPEED ، یک (1) می‌شود و با توجه به وجود گیت AND در مسیر ،‌ یکی از ورودی های آن یک (1) خواهد شد. و ورودی دیگر آن نیز از قبل یک (1) و دارای سیگنال است پس خروجی گیت مذکور نیز یک (1) شده و رله 0168 X عمل نموده و سونولوئید والو (OVER SPEED TRIP SOLONID VALVE ) SV-4 انرجایزید می‌گردد و با برقرار شدن آن بسته شده و فشار روغن از کارانداز سرعت زیاد توسط کلید فشاری PS-104 حس شده و به 5 می‌رسد و والو اوراسپید گاز و یا اوراسپید گازوئیل باز شده و اجازه مراحل راه اندازی را صادر می‌نماید و لامپ سیگنال O.S.TRIP PRESS بر روی پانل توربین روشن می‌گردد.

چنانچه فرمان HOLD ( باز داشتن ) واحد از ادامه راه اندازی نیامده باشد ورودی به گیت NOT صفر (0) و خروجی آن یک (1) می‌گردد و با توجه به گیت AND در مسیر ، یکی از ورودی های آن یک ( 1 ) است و ورودی دیگر آن از قبل نیز یک (1) بوده و با باز شدن والواوراسپید ، سه ورودی گیت مذکور یک (1) و در خروجی دارای سیگنال بوده و فرمان جرقه صادر خواهد گردید.

در صورتیکه انتخاب سوخت گاز باشد، لامپ GAS FUEL بر روی پانل توربین روشن بوده و با توجه به گیت AND در مسیر ، یکی از ورودی های آن یک ( 1 ) می‌شود و ورودی دیگر قبل از آن یک ( 1 ) بوده و در خروجی سیگنال خواهیم داشت و این سیگنال باعث عملکرد رله 0174 X شده و سونولوئید والو SV-3G برقرار می‌گردد و با برقرار شدن آن والو CV-3G (F.G ISOLATION VALVE ) باز می‌گردد.

چنانچه انتخاب سوخت گازوئیل باشد ، لامپ OIL FUEL بر روی پانل توربین روشن بوده و با توجه به گیت AND یکی از ورودی‌های آن یک ( 1 ) و ورودی دیگر نیز از قبل یک ( 1 ) بوده و در خروجی سیگنال برقرار می‌گردد و این سیگنال باعث عملکرد رله 0175 X شده و سونولوئید و الو SV-3D را انرجایزید می‌نماید و با بر قرار شدن سونولوئید مذکور والو ایزولیشن سوخت گازوئیل CV-3D باز شده و پمپ اصلی سوخت گازوئیل نیز وارد مدار می‌گردد.

چنانچه شعله برقرار نباشد ، خروجی FLAME ON ، مقدار صفر (0) است و چون گیت NOT در سر راه آن قرار دارد خروجی آن ( 1 ) خواهد شد ، لذا ورودی های گیت AND یک (1) شده و در خروجی سیگنال خواهیم داشت و توسط این سیگنال رلة 0177 X عمل نموده و سونولوئید والو SV-14 برقرار می‌گردد و با برقرار شدن آن والو CV-14 ( ATOMIZING AIR ISOLATION VALVE ) باز خواهد شد .

با فرمان جرقه ، ترانس جرقه زن با توجه به رلة تأخیری (T.D)TIME DELAY برای مدت 60 ثانیه که شمارش آن به اتمام برسد وصل بوده و عمل جرقه زدن انجام می‌گیرد و لامپ سیگنال IGNITION بر روی پانل توربین روشن می‌گردد.

مقدمه

در یک هادی عایق شده مانند قطعه‌ای سیم مسی ، الکترونهای آزاد شبیه مولکولهای گازی که در ظرفی محبوس شده‌اند، حرکات کاتوره‌ای انجام می‌دهند و مجموعه حرکات آنها در طول سیم هیچ گونه جهت مشخصی ندارد. تعداد الکترونهایی که به چپ حرکت می‌کنند با تعداد الکترونهایی که به راست حرکت می‌کنند، یکی است و برآیند آنها صفر می‌باشد. ولی اگر دو سر سیم را به باتری وصل کنیم، این برآیند دیگر صفر نیست.

فهرست

عنوان صفحه

جریان الکتریکی 1

تاریخچه برق و الکتریسته 2

مشخصات جریان الکتریکی 2

سرعت رانش 4

چگالی جریان الکتریکی 4

اشکال مختلف جریان الکتریکی 5

اندازه گیری جریان الکتریکی 6

قانون اهم 7

آمپر متر چیست؟ 9

طرز کار آمپر متر 10

بکار بردن آمپر متر 12

مقاومت 14

تولید 16

تعاریف الکتریکی 17

تاریخچه تولید جریان الکتریسته 19

منابع انرژی اولیه بکار رفته در تولید برق 22

اتصال کوتاه برقی 24

برق اضطراری 26

انتقال توان الکتریکی 28

ورودی شبکه برق 29

خروجی شبکه 30

تولید 32

ژنراتور برقی(الکتریکی) 36

دیناموی گرام 38

مولدهای جریان مستقیم 42

ماشین های الکتریکی جریان مستقیم 43

جریان متناوب 44

توزیع برق و تغذیه خانگی 45

فرکانسهای AC در کشورها 49

تولید برق 55

لرزش دیوارها هم برق تولید می کند 66

نتیجه گیری 68

منابع 69

جریان الکتریکی در برق

جریان الکتریکی در برق ، جریان سرعت عبور الکترونها در یک سیم مسی یا جسم رسانا است. جریان قراردادی در تاریخ علم الکتریسته ابتدا به صورت عبور بارهای مثبت تعریف شد. هر چند امروزه می‌دانیم که در صورت داشتن رسانای فلزی ، جریان الکتریسته ناشی از عبور بارهای منفی ، الکترون ، در جهت مخالف است. علیرغم این درک اشتباه ، کماکان تعریف قراردادی جریان تغییری نکرده است. نمادی که عموما برای نشان دادن جریان الکتریکی (میزان باری که در ثانیه از مقطع هادی عبور می‌کند) در مدار بکار می‌رود، I است.

تاریخچه برق و الکتریسیته

تاریخ الکتریسیته به 600 سال قبل از میلاد می‌رسد. در داستانهای میلتوس (Miletus) می‌خوانیم که یک کهربا در اثر مالش کاه را جذب می‌کند. مغناطیس از موقعی شناخته شد که مشاهده گردید، بعضی از سنگها مثل مگنیتیت ، آهن را می‌ربایند. الکتریسیته و مغناطیس ، در ابتدا جداگانه توسعه پیدا کردند، تا این که در سال 1825 اورستد (Orested) رابطه‌ای بین آنها مشاهده کرد. بدین ترتیب اگر جریانی از سیم بگذرد می‌تواند یک جسم مغناطیسی را تحت تأثیر قرار دهد. بعدها فاراده کشف کرد که الکتریسیته و مغناطیس جدا از هم نیستند و در مبحث الکترومغناطیس قرار می‌گیرد.

مشخصات جریان الکتریکی

از نظر تاریخی نماد جریان I ، از کلمه آلمانی Intensit که به معنی شدت است، گرفته شده است. واحد جریان الکتریکی در دستگاه SI ، آمپر است. به همین علت بعضی اوقات جریان الکتریکی بطور غیر رسمی و به دلیل همانندی با واژه ولتاژ ، آمپراژ خوانده می‌شود. اما مهندسین از این گونه استفاده ناشیانه ، ناراضی هستند.

آیا شدت جریان در نقاط مختلف هادی متفاوت است؟

شدت جریان در هر سطح مقطع از هادی مقدار ثابتی است و بستگی به مساحت مقطع ندارد. مانند این که مقدار آبی که در هر سطح مقطع از لوله عبور می‌کند، همواره در واحد زمان همه جا مساوی است، حتی اگر سطح مقطعها مختلف باشد. ثابت بودن جریان الکتریسیته از این امر ناشی می‌شود که بار الکتریکی در هادی حفظ می‌شود. در هیچ نقطه‌ای بار الکتریکی نمی‌تواند روی هم متراکم شود و یا از هادی بیرون ریخته شود. به عبارت دیگر در هادی چشمه یا چاهی برای بار الکتریکی وجود ندارد.

سرعت رانش

میدان الکتریکی که بر روی الکترونهای هادی اثر می‌کند، هیچ گونه شتاب برآیندی ایجاد نمی‌کند. چون الکترونها پیوسته با یونهای هادی برخورد می‌کنند. لذا انرژی حاصل از شتاب الکترونها به انرژی نوسانی شبکه تبدیل می‌شود و الکترونها سرعت جریان متوسط ثابتی (سرعت رانش) در راستای خلاف جهت میدان الکتریکی بدست می‌آورند.

چگالی جریان الکتریکی

جریان I یک مشخصه برای اجسام رسانا است و مانند جرم ، حجم و ... یک کمیت کلی محسوب می‌شود. در حالی که کمیت ویژه‌ دانستیه یا چگالی جریان j است که یک کمیت برداری است و همواره منسوب به یک نقطه از هادی می‌باشد. در صورتی که جریان الکتریسیته در سطح مقطع یک هادی بطور یکنواخت جاری باشد، چگالی جریان برای تمام نقاط این مقطع برابر j = I/A است. در این رابطه A مساحت سطح مقطع است. بردار j در هر نقطه به طرفی که بار الکتریکی مثبت در آن نقطه حرکت می‌کند، متوجه است و بدین ترتیب یک الکترون در آن نقطه در جهت j حرکت خواهد کرد.

اشکال مختلف جریان الکتریکی

در هادیهای فلزی ، مانند سیمها ، جریان ناشی از عبور الکترونها است، اما این امر در مورد اکثر هادیهای غیر فلزی صادق نیست. جریان الکتریکی در الکترولیتها ، عبور اتمهای باردار شده به صورت الکتریکی (یونها) است، که در هر دو نوع مثبت و منفی وجود دارند. برای مثال، یک پیل الکتروشیمیایی ممکن است با آب نمک (یک محلول از کلرید سدیم) در یک طرف غشا و آب خالص در طرف دیگر ساخته شود. غشا به یونهای مثبت سدیم اجازه عبور می‌دهد، اما به یونهای منفی کلر این اجازه را نمی‌دهد. بنابراین یک جریان خالص ایجاد می‌شود.

جریان الکتریکی در پلاسما عبور الکترونها ، مانند یونهای مثبت و منفی است. در آب یخ زده و در برخی از الکترولیتهای جامد ، عبور پروتونها ، جریان الکتریکی را ایجاد می‌کند. نمونه‌هایی هم وجود دارد که علیرغم اینکه در آنها ، الکترونها بارهایی هستند که از نظر فیزیکی حرکت می‌کنند، اما تصور جریان مانند 'حفره‌های (نقاطی که برای خنثی شدن از نظر الکتریکی نیاز به یک الکترون دارند) مثبت متحرک ، قابل فهم تر است. این شرایطی است که در یک نیم هادی نوع p وجود دارد.

اندازه گیری جریان الکتریکی

جریان الکتریکی را می‌توان مستقیما توسط یک گالوانومتر اندازه گیری کرد. اما این روش نیاز به قطع مدار دارد که گاهی مشکل است. جریان را می‌توان بدون قطع مدار و توسط اندازه گیری میدان مغناطیسی که جریان تولید می‌کند، محاسبه کرد. ابزارهای مورد نیاز برای این کار شامل سنسورهای اثر هال ، کلمپ گیره‌های جریان و سیم پیچهای روگووسکی است.

مقاومت الکتریکی

اگر اختلاف پتانسیل معینی را یک بار به دو انتهای سیم مسی و بار دیگر به دو انتهای میله چوبی وصل کنیم، شدت جریانهای حاصل در هر لحظه با هم اختلاف زیادی خواهند داشت. خاصیتی از هادی را که اختلاف مزبور را باعث می‌شود، مقاومت الکتریکی گویند، که آن را با R نشان می‌دهند و مقدار آن برابر R = V/I است که در آن V اختلاف پتانسیل بین دو سر سیم و I جریان الکتریکی است. واحد مقاومت الکتریکی اهم یا ولت بر آمپر می‌باشد.

توان الکتریکی

یک مدار الکتریکی را در نظر می‌گیریم که حامل جریان I و ولتاژ V بوده و یک مقاومت Rدر آن قرار دارد. بار الکتریکی dq موقع عبور از مقاومت به اندازه Vdq ، از انرژی پتانسیل الکتریکی خود را از دست می‌دهد. طبق قانون بقای انرژی ، این انرژی در مقاومت به صورت دیگری ، مثلا گرما ظاهر می‌شود. گر در مدت زمان dt ، انرژی du حاصل شود، در این صورت داریم:

P=du/dt

در این رابطه P ، توان الکتریکی است که دارای واحد وات می‌باشد. برای یک مقاومت می‌توان توان را به صورت زیر:

P = RI² نوشت.

قانون اهم

قانون اهم که به نام کاشف آن جرج اهم نام گذاری شده است، بیان می دارد که نسبت اختلاف پتانسیل (یا افت ولتاژ) بین دو سر یک هادی (و مقاومت) به جریان عبور کننده از آن به شرطی که دما ثابت بماند، مقدار ثابتی است:

V \over I} = R}

که در آن V ولتاژ و I جریان است. این معادله منجر به یک ثابت نسبی R می شود که مقاومت الکتریکی آن وسیله نامیده می شود. این قانون تنها برای مقاومتهایی صادق است که مقاومت شان به ولتاژ اعمالی دو سرشان وابسته نباشد که به این مقاومت ها مقاومت های اهمی یا ایده آل یا وسیله های اهمی گفته می شود. خوشبختانه شرایطی که در آن قانون اهم صادق است، بسیار عمومی است.( قانون اهم هیچگاه برای ابزارهای دنیای واقعی کاملا دقیق نیست چرا که هیچ ابزار واقعی وجود ندارد که یک ابزار اهمی باشد). معادله V / I = R حتی برای ابزارهای غیر اهمی هم صادق است اما در آن صورت دیگر مقاومت R یک مقدار ثابت نیست و به مقدار V وابسته است. برای اینکه بررسی کنیم که آیا ابزاری اهمی است یا نه، می توان Vرا بر حسب I رسم کرد و نمودار بدست آمده را با خط مستقیمی که از مبدا می گذرد مقایسه کرد. معادله قانون اهم اغلب بصورت :

V = I \cdot R

بیان می شود چرا که این معادله صورتی است که اکثر اوقات همراه مقاومت ها بکار برده می شود. فیزیکدانان اغلب فرم میکروسکوپیک قانون اهم را استفاده می کنند:

{mathbf{j} = \sigma \cdot \mathbf{E\

که در آن j چگالی جریان ( جریان عبوری از واحد حجم)، & هدایت و E میدان الکتریکی است. و در واقع فرمی است که اهم قانونش را بیان کرد. فرم عمومی V = I·R که در طراحی مدارات بکار می رود، نسخه ماکروسکوپیک متوسط گیری شده فرم اصلی است. دانستن این مطلب مهم است که قانون اهم یک قانون گرفته شده از ریاضیات نیست ولی بخوبی توسط شواهد تجربی تایید می شود. گاهی اوقات هم قانون اهم به هم می خورد چرا که این قانون بسیار ساده سازی شده است. منشا اصلی به وجود آمدن مقاومت در مواد در برابر جریان الکتریکی را می توان عیب ها، ناخالصی های مواد و این واقعیت که الکترون ها خودشان اتم ها را به این طرف و آن طرف می زنند، دانست. وقتی که دمای فلز افزایش می یابد، عامل سوم نیز افزایش می یابد بنابراین، وقتی که یک جسم به علت عبور جریان الکتریکی از آن گرم می شود، مانند رشته داخل حباب لامپ، مقاومتش افزایش می یابد. مقاومت یک جسم از معادله زیر بدست می آید:

(R = \frac{L}{A} \cdot \rho = \frac{L}{A} \cdot \rho_0 (\alpha (T - T_0) + 1

که در آن & مقاومت ویژه، Lطول جسم هادی، A مساحت سطح مقطع آن، T دمای جسم، T_0 یک دمای مرجع (معمولا دمای اتاق) و rho_0 و alpha ثابت های ویژه ماده جسم هادی اند.

آمپر متر چیست؟

لغت ammeter از کلمه amper مشتق شده است. توجه کنید که حرف P در کلمه amper حذف شده است و فقط دو حرف اول این کلمه در لغت ammeter بکار رفته است. ما نمی‌توانیم الکترونها یا پروتونها را دیده یا لمس کنیم. به همین دلیل نمی‌توانیم آنها را بشماریم. در نتیجه به ابزاری احتیاج داریم تا بتوانیم آنها را بشماریم. شدت روشنایی لامپ مشخصاتی از شدت جریان را به ما نشان می‌دهد، ولی دو نقص اصلی دارد. اول اینکه نمی‌تواند شدت جریان را در واحدی که به آسانی قابل یادداشت و مقایسه با اندازه گیری شدت جریان در محلها و زمانهای دیگر است، اندازه بگیرد. همچنین در شدت جریانهای معین می‌توان از آن استفاده کرد. اگر مقدار شدت جریان خیلی کم باشد، لامپ روشن نمی‌شود و اگر شدت جریان خیلی زیاد باشد، لامپ می‌سوزد. برای رفع نقص اول به ابزاری احتیاج داریم که به ما نشان دهد، چند آمپر (چند کولن الکترون در هر ثانیه) در مدار جریان دارد. دستگاه مخصوصی که این اندازه گیری را انجام می‌دهد، آمپرمتر (ammetr) نامیده می‌شود.

طرز کار آمپرمتر

آمپرمتر مقدار شدت جریانی را که از آن می‌گذرد، بوسیله یک عقربه که در روی صفحه درجه بندی شده حرکت می‌کند، نشان می‌دهد. میزان انحراف عقربه آمپرمتر با تعداد الکترونهایی که از این دستگاه می‌گذرند، نسبت مستقیم دارد. یعنی نشان می‌دهد که چه مقدار بار الکتریکی در ثانیه از آن عبور می‌کند.
طرز استفاده از آمپرمتر

آمپرمتر از خیلی جهات شبیه کنتور آب است که میزان آب مصرف شده منازل را اندازه می‌گیرد. هر دو دستگاه (آمپرمتر و کنتور آب) باید طوری در مدار قرار گیرند که جریانهای الکتریسیته و آب از آنها بگذرد، تا بتوان شدت جریان را اندازه گرفت. تمام آبی که از لوله اصلی وارد خانه می‌شود، باید از کنتور آب عبور کند. آمپرمتر نیز باید طوری قرار گیرد که تمام جریان الکتریسته از ان بگذرد، تا بتوان تمام شدت جریان الکتریکی را بوسیله آن اندازه گرفت. این نوع اتصال را اتصال متوالی یا سری می‌گویند. یعنی اجزا تشکیل دهنده مدار در یک خط مستقیم (یک مسیر هدایت کننده) به یکدیگر اتصال دارند.

مراحل قرار دادن آمپرمتر در مدار

برای قرار دادن آمپرمتر در مدار متوالی به ترتیب زیر عمل کنید.

1. نیروی خارجی را که به مدار وارد می‌شود، قطع کنید.

2. آن قسمت از مدار را که آمپرمتر در آن قرار دارد، باز کنید یا ببرید.

3. انتهای مثبت آمپرمتر را به سیمی که به قطب مثبت پیل می‌رود، وصل کنید.

4. انتهای منفی آمپرمتر را به سیمی که به قطب منفی پیل می‌رود، وصل کنید.

مراحل 4 , 3 (که عبارتند از انتقال مثبت به مثبت ، منفی به منفی) را دقت در پلاریته می‌نامند و این امر مهم است. زیرا دستگاه اندازه گیری آمپرمتر شدت جریان را در یک جهت نشان می‌دهد. اگر دستگاه اندازه گیری را بطور عکس در مدار قرار دهیم، چون جریان در جهت عکس (که مناسب آمپرمتر نیست) از آن می‌گذرد و انحراف عقربه بوجود می‌آید که باعث شکسته شدن یا خم شدن آن می‌گردد. فیش قرمز را به جک قرمز آمپرمتر و فیش سیاه را به جک سیاه در بالای آمپرمتر وصل کنید.

خطای دستگاه اندازه گیری (Meter Tolrances)

باید توجه داشت که در یک مدار معین آمپرمترهای مختلف ، اندازه شدت جریان را با کمی اختلاف نشان می‌دهند. این امر بدان دلیل است که مقداری از انرژی که در مدار جریان دارد، برای بکار انداختن آمپرمتر مصرف می‌شود و همه آمپرمترها هم یکسان نیستند. همچنین به علت اختلافی که در ساختمان آمپرمتر و تلف شدن انرژی وجود دارد، شدت جریانی را که در روی آمپرمتر می‌خوانید، تقریبی است. دستگاه اندازه گیری درست است که حدود خطای آن 0± در صد اندازه واقعی باشد. یعنی اگر شدت جریان اصلی 100 آمپر باشد، روی دستگاه آمپرمتر حدود 9 تا 10 آمپر را می‌خوانید.

بکار بردن آمپرمتر

1. یک آمپرمتر ساده را بردارید. در انتخاب دستگاه اندازه گیری دقت کنید که شدت جریان مدار نباید بیش از حد تعیین شده برای اندازه گیری باشد. زیرا آمپرمتر بر حسب درجه بندی خود ، شدت جریانهای معینی را می‌تواند اندازه بگیرد. در مورد این آزمایش می‌توانید فرض کنید که آمپرمتر دارای توانایی کافی برای اندازه گیری شدت جریان می‌باشد.

2. فیش قرمز را به جک قرمز و فیش سیاه را به جک سیاه وصل کنید.

3. مطمئن شوید که به مدار انرژی داده نمی‌شود. کلید مدار باید باز باشد (به خاطر حفظ جان خود هیچگاه سعی نکنید که آمپرمتر را در مداری که انرژی الکتریکی در آن جریان دارد قرار دهید).

4. با جدا کردن سیم رابط بین T2 و T1 مدار را باز کنید. با قرار گرفتن آمپرمتر بین این دو نقطه مدار کامل می‌شود.

5. با رعایت پلاریته ، فیش سیاه را به T1 و فیش قرمز را به T2 وصل کنید. اگر پلاریته مناسب در نظر گرفته نشود، عقربه آمپرمتر به طرف چپ منحرف شده و این عمل موجب خرابی دستگاه اندازه گیری خواهد شد.

6. کلید مدار را ببندید و درجه‌ای را که آمپرمتر نشان می‌دهد بخوانید. همیشه از روبرو به صفحه درجه بندی شده آمپرمتر نگاه کنید و هیچوقت تحت هیچ زاویه‌ای درجه آمپرمتر را نخوانید.

7. درجه‌ای را که خوانده‌اید، یادداشت کنید.

8. کلید مدار را باز کنید.

مقاومت

شاید شما نیز از دیدن این اشیاء ریز و رنگی ، داخل رادیو و وسایل دیگر شگفت‌زده شده باشید و بخواهید بدانید از چه جنسی هستند و به چه دردی می‌خورند؟

مقاومت ، یکی از المان‌های الکتریکی است که برای این طراحی شده است که در مدار یک مقاومت الکتریکی ( electrical resistance ) بوجود آورد . مقاومتها به گونه‌ای ساخته می‌شوند که بتوانند جریان عبوری از مدار را در حد مورد نیاز محدود کنند. دو نوع مقاومت وجود دارد:مقاومت های ثابت و متغیر .

(مقاومت)

1. مقاومت های ثابت :
2. الف- کربنی

ب- لایه ای :

° لایه ی کربنی

° لایه ی فلزی

° لایه ی اکسید فلز

ج- سیمی

1. مقاومت های متغیر:

الف- قابل تنظیم :

° پتانسیومتر

° رئوستا

ب- وابسته «تابع:

°تابع حرارت :

1. PTC
2. NTC

° تابع نور LDR

° تابع ولتاژVDR

° تابع میدان مغناطیسی MDR

1. تشخیص مقدار اهم مقاومت ها:

الف- کد های رنگی

ب- رمزهای عددی

ج- نوشتن مقدار مقاومت

1. استاندارد های مقاومت

ولتاژ ،اختلاف پتانسیل و تولید برق

در علوم فیزیکی اختلاف پتانسیل اختلاف در پتانسیل بین دو نقطه در یک میدان برداری پایدار است. در مهندسی، این کمیت گاهاً به عنوان متغیرهای عرضی در برابر کمیت هایی مانند شار که متغیر عبوریاست، توصیف می شود.

تولید

نتیجه ی شار و اختلاف پتانسیل توان است که نرخ تغییرات کمیت پایدار انرژی است. در مایعات، اختلاف پتانسیل اختلاف در فشار است. در سیستم های دمایی اختلاف پتانسیل اختلاف در دما است. در مکانیک، اختلاف پتانسیل، اختلاف در پتانسیل گرانشی بین دو نقطه است. در مهندسی برق، اختلاف پتانسیل ولتاژ است، یعنی اختلاف بین نقاط ابتدایی و انتهایی یک پتانسیل الکترواستاتیک.

تعاریف الکتریکی

یک اختلاف پتانسیل بین دو نقطه منجر به ایجاد یک نیرو می شود که یک نیروی الکتروموتیو یا emf خوانده می شود. این نیرو مایل است تا الکترون ها یا دیگر بارهای حامل را از یک نقطه به نقطه دیگر انتقال دهد. اگر یک هادی الکتریکی در یک میدان مغناطیسی به صورت عمود بر میدان حرکت کند، بین دو سرش یک اختلاف پتانسیل ایجاد می شود. اختلاف پتانسیل بین دو نقطه یک مدار الکتریکی برابر اختلاف در پتانسیل های الکتریکی آن دو نقطه تعریف می شود. اختلاف پتانسیل به صورت مقدارکار انجام شده برای انتقال واحد بار الکتریکی از نقطه دوم به نقطه اول یا به طور برابر، مقدار کاری که واحد بار می تواند در انتقال از نقطه اول به نقطه دوم انجام دهد، است. در سیستم واحد های ««SI، اختلاف پتانسیل، پتانسیل الکتریکی و نیروی الکتروموتیو توسط ««ولت که نشان دهنده واژه معروف ولتاژ و نماد V است، اندازه گیری می شود. یک ولت که پس از الساندور ولتا نامگذاری شد، به صورت یک ژول از انرژی برای انجام کار روی یک کلمب از بار تعریف شده است. اختلاف پتانسیل بین دو نقطه a و b انتگرال خط میدان الکتریکی "E" است:

V_a-
اگر یک مدار الکتریکی را به یک چرخه آب در یک شبکه لوله ها که در غیاب جاذبه زمین توسط پمپ ها به گردش در می آید، تشبیه کنیم، آنگاه اختلاف پتانسیل معادل فشار بین دو نقطه است. اگر اختلاف پتانسیلی بین دو نقطه وجود داشته باشد، آنگاه جریان آب از نقطه اول به نقطه دوم قادر به انجام کار خواهد بود، همانند راه اندازی یک توربین. ولتاژ دارای خاصیت جمع پذیری است، یعنی ولتاژ بین A و C برابر ولتاژ بین A و B به علاوه ولتاژ بین B و C است. دو نقطه در یک مدار الکتریکی که توسط یک هادی (ایده آل) بدون مقاومت به هم متصل شده اند، دارای اختلاف پتانسیل صفر خواهند بود. اما با این وجود بین دیگر نقاط هم ممکن است که اختلاف پتانسیل صفر وجود داشته باشد. اگر چنین نقاطی را توسط یک هادی به هم متصل کنیم جریانی عبور نخواهد کرد. ولتاژهای مختلف در یک مدار را می توانیم توسط قانون مداری کیرشهف محاسبه کنیم.

تجهیزات برقی

منابع عمومی تولید emf باتری«الکتریسته»/باتری، ژنراتور الکتریکی و خازن ها هستند.
تجهیزات اندازه گیری اختلاف پتانسیل شامل ولتمتر، پتانسیومتر (تجهیزات اندازه گیری) و اسیلوسکوپ هستند. ولتمتر توسط اندازه گیری جریان عبوری از یک مقاومت ثابت که بر طبق قانون اهم متناسب با اختلاف پتانسیل دو سر این مقاومت است، کار می کند. پتانسیومتر توسط مقایسه ولتاژ مجهول با یک ولتاژ معلوم در یک پل مداری کار می کند.
اسیلوسکوپ اشعه کاتدی توسط تقویت اختلاف پتانسیل و بکار بردنش برای منحرف کردن یک شعاع الکترون از یک مسیر مستقیم کار می کند، در این صورت انحراف اشعه متناسب با اختلاف پتانسیل خواهد بود.

تاریخچه تولید جریان الکتریسیته

در تاریخ 1800 م در پی یک اختلاف حرفه ای بر سر واکنش گالوانیکی که از سوی لوییجی گالوانی حمایت می شد، الساندور ولتا پیل ولتایی خود را که مقدمه ابداع باتری بود، اختراع کرد که این پیل جریان الکتریکی پایداری را ایجاد می کرد. ولتا کشف کرده بود که موثرترین جفت فلز متفاوتی که جریان الکتریسته ایجاد می کنند، روی و نقره اند.
در دهه 1800 م کنگره بین المللی الکتریکی که الان به نام کمیسیون بین المللی الکترونیکی (IEC) معروف است، ولت را برای نیروی الکتروموتیو تصویب کرد. ولت به صورت اختلاف پتانسیل یک هادی وقتی که یک جریان یک آمپر توان یک وات را ایجاد می کند، تعریف شد.

تولید الکتریسته

تولید الکتریسیته اولین فرایند در ارائه الکتریسیته به مصرف کننده هاست. سه فرایند دیگر انتقال توان الکتریکی، توزیع الکتریسیته و فروش الکتریسیته است. اهمیت تولید الکتریسیته، انتقال و توزیع آن زمانی کشف شد که معلوم شد الکتریسیته برای تهیه گرما، روشنایی و توان مورد نیاز برای دیگر فعالیت های انسانی، مفید است. تولید الکتریسیته غیر متمرکز نیز زمانی ممکن شد که کارشناسان فهمیدند خطوط برق جریان متناوب می توانند الکتریسیته را با قیمت ارزان در طول فواصل بلند و توسط بهره برداری از مزیت قابلیت تبدیل ولتاژ با استفاده از ترانسفورماتورهای توان، انتقال دهند. برای مدت 120 سال، الکتریسیته از منابع مختلف انرژی پتانسیل و به منظور فراهم آوردن انرژی فن آوری های بشر، تولید می شده است. اولین نیروگاه برق توسط چوب راه اندازی شد، در حالی که امروزه نیروگاه ها با نفت، گاز طبیعی، زغال سنگ، سیستم برق آبی و انرژی هسته ای و به میزان کمی با هیدروژن، انرژی خورشیدی، کنترل جزر و مد و ژنراتورهای بادی کار می کنند. تولید و توزیع الکتریسیته اغلب در دستان بخش خصوصی یا دولتی که خدمات رفاهی عمومی را در اختیار دارند، بوده است. در سالهای اخیر برخی دولت ها به عنوان بخشی از حرکتی برای اعمال فشار بازار به حقوق انحصاری، شروع به خصوصی سازی یا شرکتی کردن این خدمات رفاهی کرده اند. بازار الکتریسیته نیوزیلند مثالی از این نوع است. تقاضای الکتریسیته را می توان به دو صورت ارضاء کرد. روش اول که تا کنون برای خدمات رفاهی به کار می رفته است، ساختن پروژه های بزرگ تولید و ارسال الکتریسیته لازم به اقتصادهای سوختی در حال رشد، است. بسیاری از این پروژه ها دارای تاثیرات زیست محیطی نامطلوب نظیر آلودگی هوا یا آلودگی تشعشعی و آب گرفتگی بخش وسیعی از زمین، هستند. تولید پراکنده به عنوان روش جدیدی (روش دوم) برای برطرف کردن تقاضای الکتریکی، در نزدیکی مصرف کننده ها شناخته شده است. پروژه های کوچک تر پراکنده دارای خصوصیات زیر هستند:

ـ حفاظت در برابر خاموشی های برق ناشی از متوقف کردن نیروگاه های غیر متمرکز یا خطوط انتقال به منظور تعمیر، فریب بازار یا توقفهای اضطراری.

ـ کاهش آلودگی.

ـ اجازه دادن به بازیگران کوچک تر برای ورود به بازارهای انرژی.

روش های تبدیل توان های دیگر به توان الکتریکی

توربین های دوار که به ژنراتورهای الکتریکی متصل شده اند، اکثر الکتریسیته تجاری موجود را تولید می کنند. توربین ها عموماً توسط بخار، آب، باد یا دیگر مایعات به عنوان یک واسطه حامل انرژی، گردانده می شوند. پیل های سوختی که برای تولید الکتریسیته از مواد شیمیایی مختلفی استفاده می کنند، توسط برخی از مردم مناسب ترین منبع برق برای بلند مدت شناخته می شوند، خصوصاً اگر بتوان از هیدروژن به عنوان ماده تغذیه در این پیل ها استفاده کرد. اما به هرحال هیدروژن معمولاً تنها یک حامل انرژی است و بایستی توسط منابع توان دیگری ایجاد شود. ژنراتورهای کوچک قابل حمل نیز عموماً توسط موتورهای دیزل کار می کنند که خصوصاً در کشتی ها، مکان های مسکونی دور افتاده و برق اضطراری استفاده می شوند.

منابع انرژی اولیه، بکار رفته در تولید برق

جهان امروز برای تولید انرژی بر زغال سنگ و گاز طبیعی تکیه می کند. هزینه های بالای مورد نیاز برای انرژی هسته ای و ترس از خطرات این انرژی، از دهه 1970م جلوی تاسیس نیروگاه های جدید هسته ای را در آمریکای شمالی گرفته است. توربین های بخار را می توان توسط بخارهای ناشی از منابع زمین گرمایی، انرژی خورشیدی، مایعات، سوخت های فسیلی گازی و جامد، به راه انداخت. راکتورهای هسته ای از انرژی ناشی از شکافت اورانیوم یا پلوتونیوم رادیواکتیو برای تولید آزمایش‌های مربوط به گرما استفاده می کنند. این راکتورها اغلب از دو مدار بخار اولیه و ثانویه تشکیل شده تا یک لایه حفاظتی اضافی را بین محل قرار گرفتن سوخت هسته ای و اتاق ژنراتور قرار دهد. نیروگاه های برق آبی از آبی که مستقیماً از توربین ها عبور می کند، برای راه اندازی ژنراتورها استفاده می کنند. کنترل جزر و مد از نیروی ماه بر روی بدنه آب دریاها برای گرداندن یک توربین استفاده می کنند. ژنراتورهای بادی از باد برای گرداندن توربین هایی که با یک ژنراتور مرتبط اند، استفاده می کنند. یروگاه برق آبی ذخیره شده با پمپ برای هم سطح کردن تقاضاها روی یک شبکه برق به کار می رود. تولید الکتریسیته توسط هم جوشی آزمایش‌های مربوط به گرما هسته ای به عنوان راه حلی ممکن برای تولید الکتریسیته پیشنهاد شده است. در حال حاضر برخی موانع فنی و مسایل زیست محیطی در مسیر این راه وجود دارد که اگر برطرف شوند هم جوشی، یک منبع انرژی الکتریکی نسبتاً تمیز و بی خطر را تامین خواهد کرد. پیش بینی می شود که یک راکتور آزمایشی بزرگ «ITER) در سال 2005-2006 شروع به کار کند.

بهبود کارایی برق و گرمای ترکیب شده

نیروگاه های تولید مختلط «برق و گرمای ترکیب شده)، با استفاده از برق خورشیدی، سوخت های فسیلی، گازهای سنتزی، تراکم زیست یا زیست گاز به عنوان یک منبع سوختی، تولید الکتریسیته و آزمایش‌های مربوط به گرما را انجام می دهند. این نیروگاه ها می توانند به کارایی به میزان 80 درصد برسند اما انتظار می رود بسیاری از این نیروگاه ها که امروزه ساخته می شوند تنها به کارایی معادل حداکثر 55 درصد برسند. بخار گرم شده یک توربین را می گرداند و سپس گرمای اضافی برای گرم کردن فضاهای داخل ساختمان ها، فرآیندهای صنعتی یا گرم کردن گلخانه ها بکار می رود. تمامی مردم می توانند از گرمای توزیع شده از طریق یک طرح گرمایی منطقه ای بهره ببرند. توانایی دستیابی به تولید سه گانه با استفاده از سوخت های فسیلی یا انرژی خورشیدی برای تولید گرما، الکتریسیته و سرمایش تبخیری نیز وجود دارد. این نیروگاه های ترکیبی بهترین نسبت تبدیل انرژی را بعد از نیروگاه های برق آبی دارند. آرایه های کوچک فتو ولتایی، آسیاب های بادی و دوچرخه های مرتبط با یک توربین، همگی می توانند برای تولید الکتریسیته قابل حمل بکار برد. اصلاحات الکتریکی در سرتاسر جهان در حال جدا کردن تولید الکتریسیته از مبانی کنترل شده حق انحصار انتقال و توزیع الکتریسیته است، بازار الکتریسیته را مشاهده کنید.

فرمت فایل : ورد

قسمتی از محتوی فایل

تعداد صفحات : 20 صفحه

فهرست 2 مقدمه  4 موارد ایمنی برای جلوگیری از خطر برق گرفتگی  5 مقاومت بدن انسان در مقابل جریان برق  6 اقداماتی برای نجات فرد برق گرفته  7 انواع اندازه گیری  8 وسایل اندازه گیری  11 سوهان  13 اصول سوهانکاری  14 منابع   مقدمه: بی شک رویکرد صنعتی از جمله فرگردهایی است که به ناچار غافله ی توسعه می باید از آن عبور کند.
واضح است در گذر از آن مرحله، حفظ صنایع موجود و دستیابی به سطحی از توانمندی صنعتی که بتواند اهداف توسعه را محقق سازد امری الزامی است و این امر قابل دستیابی نیست مگر به کمک نیروی انسانی ماهر و آموزش دیده که تحت نظم مشخصی و بر اساس یک استاندارد بین المللی مهارت یافته باشد.
مسائلی که امروز برای بشر مطرح است هرگز در گذشته مطرح نبوده است.
بشر هرگز تجربه زیستی در محیط پر تغیر را نداشته است.
بنابراین امروز صحبت از آموزش برای بقا می شود و باید بیاموزیم در جهان متغیر امروز چگونه خودمان را حفظ کنیم و به کمک نیروهای خلاق خود برای مشکلات روزافزون راه حل های مناسبی بیابیم.
این شرایط و احساس نیاز مجموعه را تحت عنوان سازمان آموزش فنی و حرفه ای در کشور بوجود آمد که توجه به آن محققاً زیرساخت توسعه اقتصادی کشور است.
این حقیر بعنوان عضو کوچکی از این مجموعه پرتلاش و علم به اینکه جوانان این مرز و بوم را باید با فناوری روز آشنا کرد و این آموزش نیز طبق ا ستانداردهایی تعیین شده است اقدام به تهیه مقاله حاضر نمودم.
برای جلوگیری از خطر برق گرفتگی موارد ایمنی زیر را به خاطر می سپاریم هیچ گاه با دستان خیس یا مرطوب به وسایل برقی کلیدها و پریزها دست نزنید.
به قسمت فلزی لامپها دست نزنید.
در هنگام نصب سرپیچ سعی کنیم سیم فاز را به ته سرپیچ وصل کنید.
سیمهای حامل جریان که به وسایل برقی مانند: سماور، اتو، پنکه، هویه و .
.
.
وصل هستند هر چند وقت یکبار بازرسی نموده و دقت کنید که این سیمها لخت نشده باشند.
در موقع تعمیر وسایل برقی جریان برق را قطع کنید.
اگر می خواهید برای نجات فرد برق گرفته ای اقدام کنید هیچگاه به قسمتهای لخت بدن او دست نزنید زیرا در این صورت شما نیز دچار برق گرفتگی خواهید شد.
سیم های معمولی برق را نباید بدون عبور دادن از لوله مخصوص در داخل دیوار قرار داد زیرا بزودی این سیمها پوسیده شده و خطر اتصالی و برق گرفتگی بوجود خواهد آمد.
در موقع وصل وسایل الکتریکی کهنه و زنگ زده به برق و تعمیر آنها نهایت دقت را کرده و حتی الامکان از آنها استفاده نکنید.
در موقع استحمام از دست زدن به وسایل برقی و سیم های برق خودداری کنید و تا جایی که امکان دارد در حمام ها از نصب پریز و استفاده از وسایل برقی خودداری کنید.
وقتی جریان کارگاهی را قطع می کنید برای وصل مجدد برق اطمینان حاصل کنید که کسی در حال کار یا تعمیر دستگاههای مربوطه به جریان آن قسمت نیست.
همچنین در این موارد که برای انجام تعمیرات برق منزل یا کارگاهی را قطع کرده اید.
به تصور اینکه برق فشار ضعیف یعنی 220 ولت خطرناک نیست نباید در قسمت هایی که با این برق کار می کنید بدون قطع جریان برق کار کرد.
مقاومت بدن انسان در مقابل جریان برق: بدن انسان مانند اجسام هادی جریان برق ر