فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه ای بر مکان کارآموزی آ

مقدمه 1

وظایف وزارت نیرو 2

پست های فشار قوی 4

مزایای پست های GIS 5

اجزای تشکیل دهنده پست 5

دستورالعمل کار در هنگام سیم کشی هوایی 11

دستورالعمل تعویض یا جابجایی تیر 12

عواملی که باعث قطع ناخواسته فیدرهای 20 کیلو ولت می شود 14

عواملی که باعث معیوب شدن کابل 20 کیلو ولت می شود 15

اصول بهره برداری از پست های هوایی 16

اصول بهره برداری از پست های زمینی 17

مواردی که باعث معیوب شدن ترانسفورماتورهای توزیع می گردند 19

دستورالعمل نگهداری و سرویس ترانسفورماتورهای توزیع 20

شرایط نصب ترانسفورماتور 21

سرویس و نگه داری ترانسفورماتورهای توزیع 24

تامین کسری روغن 25

هواگیری و آچار کشی ترانسفورماتور 26

تست و استقامت الکتریکی روغن 27

دستگاه رطوبت گیر 27

کلید تنظیم ولتاژ 28

شرایط پارالل نمودن دو دستگاه ترانسفورماتور 30

دستورالعمل کارکردن روی تابلو های توزیع 31

مراقبت و نگهداری از ترانس های قدرت 32

خشک کردن ترانسفورماتورها 36

دژنکتورها 37

تست های دوره ای تجهیزات کلیدخانه های فشارقوی 39

چک کردن رله بوخهلتز 41

زمین حفاظتی در تجهیزات الکتریکی 42

مقدمه ای در مورد تاریخچه سازمان

شرکت توزیع برق استان اصفهان به عنوان پیمانکار در شهرستانهای خود مشغول تعمیرات و نگهداری شبکه های توزیع از قبیل شبکه فشار متوسط ، شبکه فشار ضعیف و همچنین پست های زمینی و کیوسک پست های هوایی برای روشنایی و انتقال موجود می باشد .

برق شهرستان نطنز یکی از شهرستان های هجده گانه اداره توزیع برق استان اصفهان می باشد که قسمت اعظم آن را بخش بادرود در بر می گیرد ، در شهرستان نطنز 18 هزار مشترک عادی و همچنین 300 مشترک دیماندی که از پمپ های آب و مخازن استفاده می کنند ، وجود دارد که از برق این بخش استفاده می کنند . در این شهرستان عملیات تعمیرات و نگه داری 566 کیلومتر شبکه فشار متوسط و 662 کیلومتر شبکه فشار ضعیف و کلید پست های زمینی و هوایی عادی و دیماندی را تعداد 14 نفر نیروی انسانی فنی ، تخصصی انجام می دهند که نیمی از این نیروی انسانی در بخش بادرود مشغول انجام وظیفه هستند .

بخش بادرود دارای یک واحد خدمات مشترکین و یک واحد بهره برداری و یک واحد روابط عمومی و همچنین نیروه های نگهبانی زیر نظر مدیریت بخش که خود شاخه ای از چارت سازمانی برق شهرستان می باشد ، مشغول به فعالیت هستند .

در این اداره بخش های مرتبط به رشته کارآموز به این گونه است که در واحد بهره برداری فعالیت های گسترده ای صورت می پزیرد که لازم است چند موارد آن را نام ببریم :

1- تعویض المنت های سر خط و المنت ترانسفورماتورهای هوایی و زمینی

2- تعویض لامپهای سدیم و جیوه ای و التهابی

3- تعمیر و یا تعویض قطعات مربوط به ایجاد روشنایی در تابلو ها

4- تعویض فیوزهای فشنگی و گازی و کارهای جانبی دیگر

مقدمه

تاریخچه ای درباره صنعت برق کشورمان و وظایف وزارت نیرو در این رابطه :

اطلاعات کلی در مورد صنعت برق از آغاز تا حال

نگرشی به ساختار صنعت برق ایران در گذشته و حال

تاریخچه تشکیل صنعت برق در ایران از سال 1283 شمسی با بهره برداری از یک مولد 400 کیلوواتی که توسط یکی از تجار ایرانی بنام حاج امین الضرب تهیه و در خیابان چراغ برق تهران (امیر کبیر ) نصب گردیده بود آغاز می شود . این موسسه تحت نام دایره روشنایی تهران زیر نظر بلدیه اداره می شد و در سال 1316 موسسه برق تهران که بعداً به اداره کل برق تهران تغییر یافت زیر نظر شهرداری بهره برداری از یک نیروگاه 6000 کیلو واتی اشکودا را به عهده گرفت . سپس در سال 1327 بهره برداری از یک نیروگاه 8000 کیلو واتی آغاز گردید . در سال 1328 بنگاه مستقل برق تهران که بعداً در سال 1331 به بنگاه برق تهران تغییر نام یافت تحت نظر وزارت کشور فعالیت های مربوط به تأمین برق را عهده دار گردید . در سال 1332 دو واحد دیزل 2000 کیلو واتی و در اردیبهشت ماه سال 1335 یک دیزل 1900کیلو واتی و در اسفند ماه همان سال یک دیزل 1000 کیلوولتی مورد بهره بداری قرار گرفت و در مرداد ماه سال 1338 نیروگاه طرشت با چهار واحد توربین بخار هر یک به قدرت 12500 کیلو وات مشغول بکار گردید بطوری که در پایان سال مذکور مجموع ظرفیت های مولدهای نصب شده در تهران به 78300کیلووات رسید . بعلاوه از سال 1328 به بعد شرکت های مختلفی که عهده دار سرویس برق به مشترکین بودند در گوشه و کنار تهران مشغول فعالیت شدند که مجموع ظرفیت نصب شده مولدهای آنها به حدود 40000 کیلووات بالغ گردید .

در سال 1341 به منظور تشکیل شرکتهای برق ناحیه ای جهت تولید و توزیع برق سازمانی بنام برق ایران ایجاد گردیدکه پس از تشکیل وزارت آب و برق در سال 1343 سازمان مذکور ابتدا بصورت سازمانی وابسته و سپس در سال 1344 بصورت معاونت واحد برق در وزارت مذکور ادغام گردید . وزارت آب و برق از سال 1353 بر اساس لایحه قانونی که از تصویب مجلس گذشت به وزارت نیرو تغییر نام یافت که تا حال حاضر به همین نام باقی است .

وظایف وزارت نیرو در رابطه با برق کشور

فعالیت های اساسی وزارت نیرو د ررابطه با برق کشور بر اساس اهداف زیر استوار است :

· بررسی و مطالعه و تحقیق درباره انواع انرژی و بر آورد میزان احتیاجات انرژی کشور در بخش ها و هماهنگ نمودن مصارف انواع انرژی.

· مطالعه و تحقیق برای شناسائی و در اختیار گرفتن انرژیهای دست نیافته

· تعیین سیاست انرژی کشور

· نظارت بر نحوه استفاده انواع انرژی

· تهیه و اجرای طرحهای لازم در زمینه احداث نیروگاههای تولید برق و ایجاد شبکه های انتقال و توزیع نیرو

· تهیه و تنظیم و اجرای برنامه های آموزشی به منظور تربیت نیروی انسانی مورد نیاز

· تهیه و تدارک و ساخت وسائل لازم و لوازم و ماشین آلات مربوط به امور تولید انتقال و توزیع روابط اصلی سازمان صنعت برق در وزارت نیرو جهت اطلاع در نمودار پیوست داده شده است.

پست های فشار قوی

چون لازم است از یک طرف د رنقاط مختلف (تولید ،انتقال و توزیع) ولتاژهای متفاوت داشته باشیم و از یک طرف دیگر شبکه ارتباطی وجود داشته باشد بنابراین مراکزی که این عملیات (قطع و وصل کردن و تبدیل سطوح ولتاژ در نقاط مختلف) را انجام دهند .

ضرورت پیدا می کند این مراکز به پست های فشار قوی موسوم می باشند که بستگی به سطح ولتاژ آنها ، طراحی وسایل و تجهیزات آنها از قبیل وسایل قطع و وصل ترانسفورماتورها ، وسایل ارتباط دهنده و سیستم های حفاظتی پیچیده تر و با اهمیت تر می گردد .

در این قسمت انواع پست های فشار قوی ، اجزاء تشکیل دهنده پست های شبکه زمین ، کلیدهای فشار قوی و شین بندی و خلاصه کاربردی از درله ها و سیستم های قدرت مورد بحث قرار گرفته است .

تعریف پست

محل تجهیزات برقی غیر مولد از قبیل ترانسفورماتور ها ، کلیدها و غیره به منظور تبدیل ییا مبادله انرژی می باشد . انواع پست فشار قوی بشرح زیر است :

مزایای پست های GIS

الف – اشغال فضای کمتر(فضای لازم حدود 10 تا 15% فضای مورد نیاز برای احداث پست های باز).

ب- بی صدا بودن

پ- فاقد تشعشات فرکانس زیاد

ت – سرویس کمتر و از اتصال قطعات پیش ساخته به هم تشکیل می شوند .

ث – گاز SF6 بعنوان عایق در این پست ها بکار می رود عایق بسیار خوبی است . عوامل خارجی وجودی مثل گرد و خاک و باد و طوفان و غیره در آن بی اثر است و چون تمام قطعات زیر فشار در داخل کپسولها قرار دارند ، امکان هیچگونه تماس سهوی با قطعات زیر ولتاژ ممکن نیست و بدین جهت خالی از خطرات برق زدگی و برق گرفتگی است و احتیاج به هیچگونه حصار و محدودیتی ندارد .

اجزاء تشکیل دهنده پست ها بشرح زیر است :

اجزاء تشکیل دهنده پست ها بشرح زیر است :

· سویچگیر 1-3-8

· ترانسفورماتورهای قدرت 2-3-8

· ترانسفورماتورهای جریان ولتاژ 3-3-8و 4-3-8

· ترانسفورماتورهای تغذیه داخلی و یا زمین 5-3-8

· سیستم های جبران کننده از قبیل خازن و راکتور6-3-8 و 7-3-8

· برقگیر 8-3-8

· شبکه زمین 9-3-8

· کلیدهای فشار قوی 10-3-8

· شین ها 11-3-8

· رله های حفاظتی 12-3-8

در زیر این اجزاء به ترتیب شرح داده شده اند .

سویچگیر

سویچگیر به مجموعه ای از تجهیزات فشار قوی گفته می شود که عمل ارتباط فیدرهای مختلف را به شین یا باس بار BusBar (شین) و یا قسمت های مختلف باس بار را به یکدیگر در یک سطح ولتاژ معین انجام می دهد .

ترانسفورماتورهای قدرت

ترانسفورماتورهای قدرت یکی از اجزاء مهم پست های فشار قوی می باشند و نوع هر پست را از روی نسبت تبدیل ترانسفورماتور مشخص می کنند . مثلاً پست 230-400 کیلو وات ، ترانسفورماتور های قدرت بسیار گران بوده و رقم بالایی را نسبت به هزینه احداث یک پست فشار قوی بخود اختصاص می دهند با ذکر ارقام در این مورد به اهمیت ویژه ترانسفورماتورهای قدرت در پست های فشار قوی پی می بریم .

ترانسفورماتورهای جریان

CT دارای دو سیم پیچ اولیه و ثانویه جدا از هم می باشد که بر روی هسته آهنی پیچیده می شوند . سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور جریان بطور سری در مسیر جریان قرار می گیرد و در طرف ثانویه آن آمپر متر وصل می گردد . سیم پیچ اولیه با تعداد دور کم و قطر زیاد و سیم پیچ ثانویه با تعداد دور زیاد و قطر کم می باشد . معمولاً نسبت تبدیل ترانسفورماتورهای جریان طوری است که در صورت عبور جریان نامی از اولیه آن ، از مدار ثانویه 1 یا 5 آمپر عبور می کند (مثلاً 5/100).

ترانسفورماتورهای ولتاژ

سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور های ولتاژ بطور موازی با شبکه ای نصب می گردد که لازم است مقدار ولتاژ آن اندازه گیری شود و در هر سطح ولتاژ طوری طراحی شده اند که در دو سر اولیه ولتاژ عادی شبکه و در دو سر ثانویه 100 یا VAC 110 خواهیم داشت . مثلاً :

3√/100/3√/20000

ترانسفورماتورهای ولتاژ بصورت معمولی و ترانسفورماتورهای ولتاژ خازنی عرضه می شوند . CVT از نظر اقتصادی برای ولتاژهای بالا مناسب است (63کیلووات به بالا ) از CVT علاوه بر استفاده بعنوان یک ترانسفورماتور ولتاژ ، بمنظور انتقال امواج مخابراتی نیز استفاده می شود .

ترانسفورماتور تغذیه داخلی

در پست های فشار قوی علاوه بر ترانسفورماتور قدرت ، ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ که وظیفه آنها شرح داده شد . ترانسفورماتورهای تغذیه داخلی نیز وجود دارد . که در زیر شرح داده شده است .همانطوری که از نام آن پیدا است از یاین ترانسفورماتور برای تغذیه تجهیزات داخلی پست استفاده می شود در پست هایی که ثانویه ترانسفورماتور ها بصورت اتصال مثلث باشند این ترانسفورماتور همچنین برای ایجاد اتصال زمین به منظور حفاظت کردن و کنترل نیرو استفاده می شود . اینگونه موارد به منظور ایجاد یک اتصال زمین از طریق نقطه صفر و نصب رله های جریانی در مسیر آن جهت حفاظت شبکه در زمان بوجود آمدن اتصال کوتاه در شبکه استفاده می گردد .

خازنها

یکی دیگر از اجزاء پست ها خازنها می باشند . خطوط انتقال در بارهای سنگین ، ترانسفورماتورها و بالاخره بعضی از مصرف کنندگان از قبیل موتورها باعث پائین آمدن ضریب قدرت شبکه می گردند . پائین آمدن ضریب قدرت بعلت افزایش اثرات سلفی باعث افزایش جریان و در نتیجه افزایش تلفات و افزایش افت ولتاژ می گردد .

راکتورها

در بارهای سبک در خطوط انتقال طویل در حدود 1 بامداد که مقدار جریان خط کم می شود اثرات خازنی خط افزایش یافته و اثرات سلفی خط کاهش می یابد چون افت ولتاژ از مجموع برداری افت های مقاومتی ، سلفی و خازنی بدست می آید . در این حالت ولتاژ طرف بار از ولتاژ منبع بیشتر می شود لذا برای برقراری تعادل بین قدرت راکتیو خازنی و سلفی و تثبیت ولتاژ از راکتور استفاده می کنند . راکتورها در حقیقت سلف هایی می باشند که وارد شبکه می کنند .

برقگیر

وظیفه برقگیر کاستن اضافه ولتاژها به مقادیری است که استقامت عایقی تجهیزات قابلیت تحمل آن را داشته باشند با بروز اضافه ولتاژ با دامنه بالاتر از مقدار معینی برقگیر هادی شده و ولتاژ با عبور جریان از مقاومت غیر خطی محدود می گردد پس از کاهش اضافه ولتاژ ، جریان قطع شده و سیستم به کار خود ادامه می دهد. اضافه ولتاژها در اثر رعد و برق ، تخلیه جوی و یا قطع و وصل کلیدهای می توانند بوجود آیند .

خصوصیات یک برق گیر ایده آل

الف – مقاومت آن در ولتاژ نامی بی نهایت است .

ب – در هنگام کار عادی شبکه مقاومت آن به گونه ای است که ولتاژ آن برابر ولتاژ 0نامی سیستم است .

پ – زمان عملکرد آن صفر است برای اینکه امواج صاعقه دارای زمان بسیار کمی است .

ث – پس از رفع ولتاژ سریعاً به حالت قبلی بر می گردد .

گزارش کارآموزی در شرکت توزیع برق میناب در 41 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه آ

تاریخچه صنعت برق 1

هیتر 2

بویلر 3

توربین 7

ژنراتور 9

ترانسفورماتور 14

پست های فشار قوی 18

کلیدهای قدرت 19

پست های برق قدرت 22

پست 25

اجزای تشکیل دهنده پست ها 32

خصوصیات برقگیر 34

ترانسفورماتور 40

استقامت الکتریکی روغن 41

ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ 44

ترانسفورماتورهای تغذیه داخلی 46

سکسیونر قیچی ای 47

نکاتی در مورد نصب پایه ها و ترانس 50

تعویض پایه فیوز سوخته 52

چند نکته ای در مورد آزمایش اتصالات ایمنی ترانس 53

کنتاکتور 54

STOP & START 59

چراغ های سیگنال 59




تاریخچه صنعت برق :

صنعت برق در ایران از سال 1283 شمسی با بهره‌برداری از یک دیزل ژنراتور 400 کیلو واتی که توسط یکی از تجار ایرانی بنام حاج حسین‌ امین‌الضرب تهیه و در خیابان چراغ‌برق تهران (امیر کبیر) فعلی گردیده بود آغاز می شود.

این موسسه بنام دایره روشنایی تهران بود و زیر نظر بلدیه اداره می‌شد. این کارخانه روشنایی چند خیابان عمده تهران را تامین می‌کرد، خانه‌ها برق نداشته و تنها به دکانهای واقع در محله‌ها برق داده می‌شد و روشنایی آن از ساعت 7 الی 12 بود و بهای برق هم براساس لامپی یک ریال هر شب جمع‌آوری می‌شد. از سال 1311 اولین کارخانه برق دولتی به ظرفیت 6400 کیلووات در تهران نصب گردید، ولی مردم از گرفتن امتیاز خودداری می‌کردند و به‌ همین دلیل برای پیشرفت کارها برای کسانی که انشعاب برق می‌گرفتند یک کنتور مجانی به عنوان جایزه در نظر گرفته می‌شد. چند سال بعد وضع تغییر کرد و کار به جایی رسید که انشعاب برق سرقفلی پیدا کرد.







هیتر :

گرمکن یا هیتر دستگاههایی هستند که توسط آن آب ورودی به بویلر را گرم می‌کنند تا درجه حرارت آب بالا رود تا به تجهیزات و لوله‌های بویلر آسیب نرسد، این عمل توسط هیترها انجام می‌شود، هیترها به دو صورت وجود دارند :

1ـ هیترهای باز

2ـ هیترهای بسته

هیترهای باز : هیترهایی هستند که حرارت را مستقیم به آب منتقل می‌کنند.

هیترهای بسته : هیترهایی هستند که حرارت را از طریق لوله‌ها و محیط به آب منتقل می‌کنند.

به هیترهایی که قبل از پمپ تغذیه قرار می‌گیرند هیترهای فشار ضعیف گفته می‌شود و به هیترهایی که بعد از پمپ تغذیه قرار می‌گیرند هیترهای فشارقوی گفته می‌شود.

سوپر هیتر : بخاری که از درام خارج می‌شود دارای قطره‌های آب می‌باشد که باعث می‌شود پره‌های توربین آسیب ببینند و خوردگی و پوسیدگی در پره‌ها ظاهر شود برای اینکه بخار به توربین آسیب نرساند باید قبل از برخورد به پره‌های توربین به بخار خشک تبدیل شود، این عمل (خشک کردن) توسط سوپر هیتر انجام می‌شود.

فرق هیتر و سوپر هیتر این است که : هیتر باعث می‌شود که درجه حرارت آب ورودی به بویلر زیاد شود ولی سوپر هیتر باعث می‌شود بخار ورودی به توربی به بخار خشک تبدیل شود.

بـویـلـر :

آب پس از خروج از پمپ تغذیه (Feed Pump ) و شیر یکطرفه وارد اکونومایزر می‌شود که اولین قسمت دیگ بخار می‌باشد، که حاوی تعدادی لوله موازی است که در آخرین مرحله دود خروجی از بویلر لوله‌های اکونومایزر قرار دارند داخل این لوله‌ها آب تغذیه ورودی به بویلر جریان دارد این آبها مادامی که لوله‌های اکونومایزر را طی می‌کنند حرارت دود را جذب نموده و سپس به درام هدایت می‌گردند. بنابراین اکونومایزر سبب می‌گردد که راندمان بالا برود.

آب در درام با آبهای داخل آن مخلوط شده و سپس از طریق لوله‌های پائین آورنده به لوله‌های دیواره‌ای و محوطه احتراق وارد می‌شود، همانطور که از نام محوطه احتراق پیداست، فضایی است که عمل احتراق در آن صورت می‌گیرد. اطراف این محوطه تعداد زیادی لوله‌های موازی نزدیک به هم که به لوله‌های دیواره‌ای موسوم هستند پوشیده شده است. بخشی از حرارت حاصل از احتراق از طریق تشعشع و جابجایی به این لوله‌ها منتقل می‌گردد، اینها نیز حرارت را به آب داخل خود منتقل می‌نمایند. بنابراین در کوره هر سه نوع انتقال حرارت با یکدیگر انجام می‌گیرد. حاصل این تبادل حرارت جذب حرارت توسط آب داخل لوله‌ها و تبدیل آن به بخار است. به عبارت دیگر کلیه بخاری تولیدی دیگ در این لوله‌ها ایجاد می‌شود، از طرف دیگر جذب حرارت توسط لوله‌های دیواره‌ای باعث خنک شدن فضای اطراف کوره می‌شود و لذا شکلی از نظر عایقکاری دیواره‌های اطراف محفظه احتراق پیش نخواهد آمد پس می‌توان گفت که لوله‌های دیواره‌ای همانطور که از نامشان پیداست دیواره کوره را تشکیل می‌دهند.

حرکت جریان آب در داخل لوله‌های دیواره‌ای از پائین به بالاست هرچه آب در طول کوره به طرف بالا حرکت کند حرارت بیشتری را جذب نموده و در نتیجه بخار بیشتری تولید می‌گردد. در بویلرهای گردش طبیعی، این حرکت به صورت طبیعی انجام می‌گیرد و لذا در خاتمه در لوله‌های دیواره‌ای، مخلوطی از آب و بخار خواهد بود که به محض ورود به درام آب و بخار از یکدیگر جدا می‌شوند. در بویلرهای گردش اجباری، جریان آب در داخل لوله‌های دیواره‌ای به کمک یک پمپ که در مسیر لوله‌های پائین آورنده نصب است انجام می‌گیرد.

در بویلرهای بونسون نیز این جریان به کمک پمپ آب تغذیه انجام می‌گردد و ساختمان این بویلر به گونه‌ای است که احتیاج به درام نمی‌باشد و بخار تبدیل شده مستقیماً به سوپر هیتر می‌رود.

بطور کلی درام دو وظیفه اصلی را بعهده دارد :

1ـ عمل نمودن به عنوان یک مخزن ذخیره که جهت دیگ بخار :

درام می‌تواند با ذخیره آب و یا بخار در خود در شرایط بحرانی بهره‌برداری از بویلر مقداری از نیازهای ضروری آب و یا بخار را تامین نماید.

2ـ تقسیم آب و بخار :

آب و بخار ایجاد شده در لوله‌های دیواره‌ای وارد درام شده و به وسیله تجهیزاتی که در داخل درام وجود دارد آب و بخار کاملاً از هم جدا شده و به این ترتیب امکان عبور بخار بدون ذرات آب بطرف سوپر هیتر فراهم می‌شود.

در درام اعمال دیگری نظیر تقسیم یکنواخت آبهای ورودی از طریق اکونومایزر و یا تزریق محلولهای شیمیایی به بویلر نیز انجام می‌گیرد. هوای مورد لزوم احتراق توسط فنهای FD.Fan تامین می‌شود بنابراین فن با توجه به مکشی که ایجاد می‌نماید هوای محیط را مکیده و در کانالهایی که در نهایت به محوطه احتراق (مشعلها) ختم می‌شود به جریان می‌اندازد. فنها دارای انواع و اقسام می‌باشند، نظیر فنهای جریان شعاعی و یا فنهای جریان محوری و یا ترکیبی که در طراحی دیگ بخار با توجه به مقدار هوای لازم و فشار آن و همچنین راندمان مورد نظر یکی از این انواع انتخاب می‌گردند.

برای کنترل مقدار هوای ورودی به بویلر و از دریچه‌های کنترل هوای استفاده می‌گردد. غالباً این دریچه‌ها به صورت اتوماتیک کنترل می‌گردند، البته طبیعی است که با دست نیز قابل کنترل هستند در مسیر دود نیز چنین دریچه‌هایی وجود دارد که به صورت باز یا بسته عمل می‌کنند.

GR.Fan : این فنها مقداری از گازهای خروجی از بویلر را پس از اکونومایزر گرفته و مجدداً در کوره بویلر به جریان می‌‌اندازد این کار معمولاً جهت کم کردن حرارت دودی که از دودکش خارج می‌شود است. اکونومایزر باعث می‌شود راندمان بالا رود زیرا آب حرارت دود را جذب نموده و در قسمتهای بعد سوخت کمتری برای بالا بردن درجه حرارت آب لازم است.

آخرین مرحله مسیر دود، دودکش است که گازهای خروجی از بویلر را به محیط بیرون هدایت می‌نماید. طبیعی است ارتفاع دودکش نقش تعیین کننده‌ای در هدایت دود و عدم آلودگی محیط دارد.

سوخت دیگهای بخار در کشورمان، سوختهای مایع و گاز تشکیل می‌دهند که بیشتر مازوت و گاز طبیعی برای سوخت مشعلهای محفظه احتراق استفاده می‌شود. آب ورودی به بویلر باید دمای آن حداقل 195 باشد تا به لوله‌ها و تجهیزات بویلر آسیب وارد نکند.

تـوربـین :

توربین‌های بخار دسته‌ای از توربو ماشینها را تشکیل می‌دهند که عامل در آنها بخار آب می‌باشد توربین بخار برای نخستین بار در پایان قرن گذشته به عنوان ماشین حرارتی بکار گرفته شده و از ان زمان تا کنون پیشرفت‌های زیادی در طراحی، ظرفیت، تولید و راندمان انها حاصل شده که امروزه به صورت گسترده در نیروگاههای حرارتی و نیز برخی از واحدهای صنعتی دیگر بکار گرفته می‌شوند.

بخار سوپر هیتر ورودی به توربین که حاوی مقدار قابل ملاحظه‌ای انرژی حرارتی است در آنجا به انرژی جنبشی تبدیل شده و در نهایت بصورت کار مکانیکی برروی روتور بدل می‌گردد. مزایای عمده توربین بخار نسبت به سایر محرکهای مکانیکی سرعت بالا (توربین‌های بخار در صورتی که مستقیماً با ژنراتور کوپل شوند، دارای دور 3000 RPM و در صورتی که از طریق جعبه دنده به هم مرتبط گردند، دور آنها می‌تواند بیشتر باشد)، ابعاد کوچک و امکان تولید قدرت بالای آنها می‌باشد.

ترانسفورماتور تغذیه داخلى :

همانطوریکه از نام پیدا است از این ترانسفورماتور براى تغذیه تجهیزات داخلى پست استفاده مى شود در پست هایی که ثانویه ترانسفورماتور به صورت اتصال مثلث باشند این ترانسفورماتور برای ایجاد اتصالتا زمین به منظور حفاظت کردن وکنترل نیز مورد استفاده قرار می گیرد . در این گونه موارد به منظور ایجاد یک اتصال زمین از طریق نقطه صفر و نصب رله های جریانی در مسیر آن جهت حفاظت شبکه در زمان به وجود آمدن اتصال کوتاه در شبکه استفاده می شود .

خازن ها :

یکی دیگر از اجزای پستها خازن ها می باشند .خطوط انتقال در بارهای سنگین ،ترانسقورماتورها و بلاخره بعضی از مصرف کنندگان از قبیل موتورها باعث پایین آمدن ضریب قدرت شبکه می گردند .

پایین آمدن ضریب قدرت به علت افزایش اثرات سلفی باعث افزایش جریان و در نتیجه افزایش تلفات و افزایش افت ولتاژ می گردد .

راکتورها :

در بارهای بس بیک در خطوط انتقال طویل (در حدود 1بعد از نیمه شب ) مقدار جریان خط کم شده و جریان کاپاسیتو (خازنی )خط افزایش یافته و در نتیجه اثرات خازنی خط افزایش و اثرات سلفی خط کاهش می یابد چون افت ولتاژ از مجموع برداری افتهای مقاومتی ، سلفی و خازنی بدست می آ ید در اینحالت ولتاژ طرف بار از ولتاژ منبع بیشتر می شود لذا برای برقراری تعادل بین قدرت راکتیو خازنی و سلفی از راکتور استفاده می کنند .

در زمستان احتیاج به نیروی اضافه برای باز کردن آنها نیست .

سکسیونر دورانی به صورت یک فاز ساخته می شود و بیشتر به نوع شین بندی شبکه ،سه تایی آن به صورت متوالی در کنار هم و یا به صورت سری در شبکه سه فاز نصب می گردد . تمام قطبها توسط اهرم و میله به طور میکانیکی به هم متصل و مرتبط می شود و دارای فرمان واحدی می باشند که معمولاً کمپرسی و در حالت اضطراری دستی است .

به طوری که در موقع قطع و یا وصل سکسیونر پایه ها حول محور خود در جهت خلاف یکدیگر به اندازه 90 درجه می چرخد و باعث قطع و وصل کنتاکت ها می شوند .

سکسیونر قیچی ای :

این سکسیونر برای فشارهای خیلی زیاد باس بار مناسب است زیرا سمت اینکه کنتاکت ثابت آن را شین با سیم هوایی تشکیل می دهد احتیاج به دو پایه عایقی مجزا از یکدیگر که در فشارهای خیلی زیاد بسیار مناسب باعث بزرگی ابعاد و سنگینی وزن آن می شود ، ندارد و فقط شامل یک پایه عایقی است که جنگ یا تیغه قیچی مانند کنتاکت دهنده روی آن نصب می شود و با حرکت قیچی مانندی با شین ، با سیم هوایی ارتباط پیدا می کنند .

مورد استعمال سکسیونر قیجی ای که به آن سکسیونر یک ستونی نیز گفته می شود در شبکه است که دارای دو شین به ازای هر فاز در سطوح و ارتفاع مختلف نسبت به زمین و بالای هم باشد و سکسیونر ارتباط عمودی بین این دو شین را فراهم می سازد.

ب) کلیدهای قابل قطع زیر بار

به علت اینکه در بیشتر شبکه ها و پست های کوچک ،کلید قدرت و سکسیونر در وسایل اضافی مربوط به آنها منابع زیادی از مخارج و هزینه های کل تاسیسات را شامل می گردد و به علت اینکه در اغلب موارد نصب کلیدهای قدرت قطع و وصل سریع آن حتماً لازم و ضروری نیست و کلید قابل قطع زیر بار مورد استفاده قرار می گیرد . این کلید در ضمن اینکه وظیفه یک سکسیونر را انجام می دهد باید قادر باشد مانند یک دژنکتور قدرتهای کوچک الکتریکی را نیز قطع کند .لذا در سکسیونر قابل قطع زیر بار باید وسیله ای برای قطع فوری جرقه باشد .

این نوع کلید ها دارای قدرت وصل زیاد جریانهایی حدود 25-75KA را به نحوی وصل نیست کند و لی قدرت کم و از 150-400A یعنی در حدود جریان نامی آن تجاوز نمی کند لذا نتیجه می شود که این کلید برای اتصال کوتاه ساخته شده و مناسب هم نیستند به همین دلیل در صورتی می توان آن را در شبکه فشار قوی به کار برد که آن را مجهز به قطع کننده جریان اتصال کوتاه از قدرت قطع کلید را توسط فیوز محدود و مهار کرد .

از آنچه گفته شد می توان نتیجه گرفت که سکسیونر قابل قطع زیر بار فقط برای جریان نامی شبکه مناسب است و جریان اتصال کوتاه را فیوز قطع کند البته باید متذکر شد پس از قطع جریان اتصال کوتاه توسط سوختن فیوز باعث قطع کلید به طور خودکار و سر فاز می گردد .

ج) کلید قدرت یا دژنکتور

کلیدی که برای عبور جریان مدار در شرایط نرمال و قطع آن در حالت نرمال و یا شرایط اتصالی به کار می رود . کلید قطع کننده مدار یا دیژنکتور یا Circuit Breaker نامیده می شود .

دژنکتور دارای مکانیزمی است که به طور مکانیکی (با استفاده از فنر های شارژ شده) مغناطیس های الکتریکی ،هیدرولیکی با هوای فشرده کنتاکتها را باز و بسته می کند . روغن عایق ، هوا ،هوای فشرده و خلاء به عنوان محیط قطع کننده قوس و همچنین به عنوان دی الکتریکی که کنتاکتها را بعد از قطع قوس عایق می نماید به کار می رود .

اگر لازم است که مدار به طور اتوماتیک در موقع اضافه بار یا اتصال کوتاه قطع شود از دژنکتوری که دارای مکانیزم تریپ می باشد استفاده می گردد بنابراین دژنکتورها در جاهایکه مدار مانند اتصال کوتاه و اضافه بار مورد نظر می باشد نیز به کار می رود (نیروگاه ها و پستهای فشار قوی ).

دژنکتورهای قشار قوی معمولاً به وسیله یک کلید یا وسیله کنترل از راه دور و یا به وسیله رله هایی که از پیش تنظیم شده با استفاده از مدار جریان مستقیم عمل می نماید .

دستورالعمل در ارتباط با قطع و وصل بریکرها :

1- بعد از هر فرمان وصل به بریکر بایتس در سوئیچ یا رد بازدید تا مطمئن شوید کلید نشان دهنده های پل های بریکر در وضعیت وصل قرار دارد و چنانچه یکی از پلها در وضعیت قطع قرار داشت ، سریعاً بریکر را از اطلاق فرمان و در صورت لزوم در محل سوئیچ یا در قطع و موضوع را به مرکز کنترل گزارش دهید .

2- بعد از هر فرمان قطه به بریکر نیز بهتر است از محل (سوئیچ یارد ) بازدید و وضعیت قطع کامل را مشاهده نماییم .

3- هر گاه روغن عایقی (در بریکرهای روغنی )و یا گاز (بریکرهای SF6) از قسمت محفظه خارش کننده (Arcinychamer) به علت نشت یا هر علت دیگر تخلیه گردد ضمن اطلاع سریع به مرکز کنترل ،سرپرست بهره برداری پست (مسئول پست )و یا واحد تعمیرات بایستی از طریق سایر بریکر ها ، بریکر عیوب ایزوله و وقتی کاملاً بی برق گردید سپس نسبت به قطع آن اقدام گردد /.

4- برای جلوگیری از ایجاد اختلال در عمل کرد بریکر ها می بایستی مسیر های آن در فصل سرما روشن و به طور مرتب مورد بازدید قرار گیرد . معمولاً هر کوبیل دارای دو نوع هیتر می باشد که یکی از آنها به طور دائم روشن و هیتر دیگر با ترموستات به طور معمول بین 17 تا 20 درجه تنظیم می گردد قطع و وصل می گردد .

گزارش کارآموزی بررسی سیستم توزیع برق فولاد آذربایجان در 77 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه 1

تاریخچه کارخانه 2

شرح مختصری از فرآیند تولید و ظرفیت کارخانه 3

واحدهای کارخانه 5

دیاگرام تک خطی برق کارخانه 6

پست برق کارخانه 7

تجهیزات موجود در داخل پست 63 KV 8

ترانسهای بکار رفته در کارخانه 10

حفاظت ترانس ها 10

انواع تابلوهای برق 13

انواع موتورهای بکار رفته در کارخانه 20

طریقه وصل موتورهای DC به برق 21

طریقه تغذیه موتورهای DC 22

روش ترمزی معکوس 25

کنترل دور حلقه بسته موتورهای DC 26

جزئیات بلوک های مختلف موتورهای DC 32

روش های کنترل دور موتور های القائی سه فاز 34

حفاظت موتورها 42

راه اندازی موتورهای القائی سه فاز 44

مدارهای قدرت برخی از موتورهای القائی سه فاز 46

طریقه تنظیم درجه حرارت داخل کوره 49

طریقه تنظیم فشار داخل کوره 50

ساختار PLC 54

مراجع( References ) 67





مقدمه

برق کارخانه از طریق پست 230 KV شهرستان میانه تامین شده و به 63 KV تبدیل می گردد و از طریق خط انتقال 63 KV دو مداره به پست 63 KV کارخانه انتقال می یابد در پست 63 KV ولتاژ از طریق دو دستگاه ترانسفورماتور به ولتاژ 6.6 KV تبدیل می گردد و به ترانسهای توزیع جهت تبدیل به ولتاژ 6.6 KV / 400 V , 600 V انتقال می یابد . در کارخانه فولاد آذربایجان میانه دو نوع موتور بکار برده شده است که عبارتند از :

1- موتورهای DC تحریک جداگانه برای محرک استندهای خط نورد بکار برده می شود .

2- موتورهای AC سه فاز برای محرک رولرهای شارژ کوره ، دشارژ کوره ، لوپرها ،پمپ های آب ، کمپرسور باد ، موتورهای مبدل فرکانسی برای دورهای متغیر مانند رولرهای خروجی خط نورد و موتورهای جرثقیل ها و .... بکار برده شده است .

برای تغذیه موتورهای DC از ترانسهای دو خروجی که ولتاژ 6.6 KV را به ولتاژ 600 V تبدیل می کنند و با یکسو کردن آن از طریق ادوات الکترونیک صنعتی ( یکوساز تمام موج تمام کنترل شده ) تهبه می شود استفاده شده است .

برای تغذیه موتورهای AC سه فاز از ترانسهایی که ولتاژ 6.6 KV را به ولتاژ 600 V تبدیل می کنند استفاده شده است

در کارخانه فولاد تابلو برق های بکار رفته عبارتند از :

1ـ تابلوهای 6.6KV METAL CLAD SWITCHBOARD

2- تابلوهای POWER CENTER

3- تابلوهای ( MCC) MOTORS CONTROL CENTER

4- تابلوهای درایو مبدل فرکانس

5- تابلوهای درایوهای DC

6- - تابلوهای اتوماسیون

خط نورد شامل 18 قفسه می باشد که برای محرک استندها از موتورهای DC تحریک جداگانه استفاده شده است و تغذیه و کنترل دور موتورهای DC بکار رفته در خط نورد ، از طریق ادوات الکترونیک صنعتی ( یکسو کننده های تمام کنترل شده ) مهیا می گردد و کنترل دور موتورهای DC توسط ادوات الکترونیک صنعتی و از طریق فیدبک گرفتن از جریان و فیدبک گرفتن از سرعت موتور ( توسط تاکوژنراتور ) تنظیم می گردد .

برای حمل محصول تولید شده بعد از استندها ( خط نورد ) به بستر خنک کننده از رولرها که محرک آنها موتورهای آسنکرون ( القائی ) هستند استفاده می شود و بسته بع نوع محصول باید سرعت خاصی داشته باشند که از طریق مبدل فرکانس ( سیکلو کنورتر ) دور موتورهای آسنکرون کنترل می شود انجام می گیرد و بعد از آنجا به واحد بسته بندی انتقال یافته و محصول بدست آمده بسته بندی می گردد که تمام این فرآیندها توسط اتوماسیون صنعتی PLC بطور اتوماتیک کنترل می گردد .



تاریخچه کارخانه

کارخانه در 5 کیلو متری جنوب شرقی میانه جنب ایستگاه راه آهن با 476 هکتار مساحت واقع شده است .

در فروردین 1379 نصب تجهیزات تمام شده و در بهمن 1379 راه اندازی شده وبه بهره برداری کامل رسیده است . ظرفیت اسمی کارخانه 550 هزار تن در سال می باشد و تولیدات کارخانه به عبارت زیر می باشد :

50 % میلگرد آجدار

20 % میلگرد ساده

10 % ناودانی

10 % نبشی

10 % تسمه می باشد .











شرح مختصری از فرآیند تولید و ظرفیت کارخانه :

ظرفیت اسمی کارخانه 550000 تن در سال تولید مقاطع سبک و میلگردهای ساختمانی و صنعتی است که 50 % میلگرد آجدار ، 20% میلگرد ساده ، 10 % ناودانی ، 10 % نبشی و 10 % تسمه خواهد بود . که مواد اولیه مصرفی آن شمش های فولادی به سطح 130 * 130 و 150 * 150 میلیمتر مربع و بطول 6 الی 12 متری است . که نوع فولادهای مواد اولیه از نوع فولادهای ساختمانی st – 50 , st – 44 , st – 37 و فولادهای کم کربن ، متوسط کربن و کم آلیاژی است که بیشتر در ساختمان ، پیچ و مهره ، الکترود ، میخ ، پرچ ، تورهای حصاری ، سیم خاردار ، صنایع فلزی و ماشین سازی کاربرد دارند .

شمش های خریداری شده از داخل یا خارج از کشور و حمل توسط قطار یا تریلی ها بعد از انبار شدن در انبار شمش توسط جرثقیل سقفی در قسمت شارژینگ روی میز روله قرار داده می شود سپس داخل کوره هدایت می شوند و ظرفیت کوره 110 تن در ساعت می باشد که در این دمای 600 تا 1150 و حداکثر تا 1200 درجه سانتیگراد رسانده می شود و سپس بعد از رسیدن به دمای مورد نظر شمش از کوره خارج می شود و چون شمش سرخ شده ، در مجاورت هوا شدیدا اکسیده می گردد ، لذا پس از خروج از کوره عمل پوسته زدایی زیر غلتکها همراه پاشیدن آب انجام می شود و سپس بکمک غلتکهای کشنده بطرف نورد اولیه هدایت می شود ، شمش پس از عبور از نورد اولیه ، میانی و نهایی شکل مورد نظر تسمه ، میلگرد ، ناودانی و با نبشی به خود می گیرد .

خط نورد در مجموع از 18 قفسه استند تشکیل شده است که بصورت افقی و عمودی پشت سر هم مرتب شده اند و محرک اصلی این استندها موتورهای DC تحریک جداگانه می باشد .

طراحی خط بگونه ای است که هیچگونه پیچش و یا کششی ایجاد نمی شود و خط همواره با سرعتی معادل 2.5 الی 18 متر بر ثانیه می تواند محصول تولید نماید . بدلیل تنوع تولیدات استندهای 12 و 14 و 16 و 18 قابلیت چرخش از حالت افقی به عمودی و بالعکس را دارند در طی فرآیند تولید ، قیچی های پروانه ای عملیات قیچی کردن ابتدا و انتهای شمش در حال نورد را بدلیل سرد شدن بر عهده دارند .

محصول نورد شده بمنظور خنک شدن ، داخل قسمت بنام Queching خنک کاری می شود و در صورتی که مصرف صنعتی نداشته باشند به قسمت برش گرم هدایت خواهد شد . در مرحله برش گرم محصولات خروجی توسط یک قیچی پروانه ای برای سایزهای کوچک و با قیچی لنگ برای سایزهای بزرگ به قطعاتی با طول 96 متر تبدیل خواهد شد .

در طول بستر خنک کننده شمش نورد شده محصول 96 متری بوسیله بستر حرکت عرضی و گام به گام به انتهای دیگر منتقل شده و در این راه آب یا هوا در بستر خنک کننده سرد شده و پس از تراز شدن یک طرفه ، محصولات به منظور ورود به دستگاه تاب گیر از روی بستر خنک کننده به روی زنجیرهای نقاله تخلیه می شوند که در ادامه بطور اتوماتیک لایه ای از محصولات به تعداد مشخص به روی روله های مغناطیسی هدایت و با چرخش روله ها محصولات به درون تاب گیر می روند سپس بطور متناوب در خروجی بوسیله قیچی پاندولی در طولهای 6 یا 12 متری بریده می شوند . محصولات برش خورده بطور اتوماتیک بطرف محل شمارش و بسته بندی هدایت می شوند .

هر دسته از محصولات بمقدار معینی به سیستم بازوی های هیدرولیکی بمنظور فشردن و چفت کردن محصولات تحویل داده می شوند . در حین این عمل چنگاله های متحرک باندل فشرده شده را به دستگاه گره زن تحویل داده و در طول های مساوی روی باندل عمل گره زدن انجام می شود سپس هر بسته از محصولات بطور منظم به قسمت توزین انتقال داده شده و پس از توزین همزمان توسط کارگران بطور دستی پلاک هایی را بمنظور شناسایی محصول درانتهای آنها نصب می گردد محصولات توسط جرثقیل به انبار محصول و از آنجا توسط تریلی ها به محل مصرف حملمی شوند













واحدهای کارخانه

کارخانه از 15 واحد تشکیل شده است که شامل :

1- واحد 31 انبار شمش و شارژ کوره ( Charging , Bilt Storage )

2- واحد 32 کوره پیش گرم کن ( Furnace )

3- واحد 33 خروجی کوره ( Discharging )

4- واحد 34 نورد اولیه Roughing Mill که شامل 6 استند و قیچی 1

5- واحد 35 نورد میانی Intremedite Mill که شامل 6 استند و قیچی 2

6- واحد 36 نورد نهایی Finishing Mill که شامل 6 استند و قیچی 3

7- واحد 37 برش گرم و بستر خنک کننده ( Cooling Bed , Hot Cuthng )

8- واحد 38 برش سرد پاندولی و تاب گیری , Cold Cutting ) ( Steragner

9- واحد 39 بسته بندی ( Stacker )

10- واحد 57 آزمایشگاه ( Laboratory )

11- واحد 63 کارگاه تراش غلطک ( Work Shop )

12- واحد 81 اسکل پیت ، تصفیه خانه ، منبع آب ( Water Reservor , WTP , Sceal Pit )

13- واحد 84 کمپرسور هوا ( Air Comperasor Room )

14- واحد 90 اتاق برق Room ) ( Electrical

15- واحد 91 پست 63 KV ( 63 KV Substaition )

می باشد









نحوه کارکردرله های Earth Fault , Over Current

در ورودی هر یک از متال کلدها در سر مسیر هر فاز 3-50 HZ , 6.6 KV یک عدد C.T با دو ثانویه به نسبت 1000 / 5A / 5A نصب شده که یکی از ثانویه های C.T به آمپرمتر رفته و دومی یک رله Over Current رفته که هر وقت جریانی اضافی از هر فاز عبور می کند رله فرمان قطع خواهد داد .

و همچنین بعد از C.T اول یک C.T دیگر به نسبت تبدیل 100 / 1A نصب شده که هر سه فاز از داخلش گذشته و در نهایت به ترانسفورماتورهای 400 و 600 منتقل شده اند و ثانویه C.T به رله Earth Fault رفته که هرگاه اتصالی یا نامتعادلی بین فازها رخ دهد جریان C. بالا رفته و رله عمل کند .

2- تابلوهای POWER CENTER

ولتاژ خروجی 3 ترانسفورماتور 400V به مجموعه تابلوهایی که POWER CENTER نامیده می شوند و در ( ER1) قرار دارند می آید . POWER CENTER از سه سکشن تشکیل شده و هرترانسفورماتوریک سکشن راتغذیه مینمایدواین سه سکشن توسط کلیدهای BUS COUPLER به همدیگر ارتباط داده شده اند . تا بتوان موقعی که نیاز باشدیکی از ترانسفورماتور از مدار خارج شود امکان تأمین ولتاژ آن سکشن را از سایر ترانسفورماتورها برقرار نمود

برای هر سکشن یک بانک خازنی برای اصلاح COS? طراحی شده و یک خط از ژنراتور کارخانه مستقیماً به پاورسنتر آمده تا در مواقعی که احتمال قطعی برق باشد بتوان قسمتهای اضطراری خط نورد مثلاً برق قسمتهای اتوماسیونی کوره را تأمین نمود و برق تمامی قسمتهای کارخانه از طریق POWER CENTER پخش می شود مانند : اتاق کمپروسور هوا ، روشنایی پست 63KV ، جرثقیل سقفی ، مجموعه تبلوهای MCC و ...

از 5 ترانسفورماتور 400V که گفتیم 3 ترانسفورماتور POWER CENTER ER1 را تغذیه می کرد دو ترانسفورماتور دیگر یکی POWER CENTER ER2 و دیگری POWER CENTER آبرسانی را تغذیه می کنند .



تغییر جهت جریان آرمیچر

در این طرح جهت جریان تحریک ثابت باقی می متند . اگر کنترل سرعت در بالای سرعت مبنا ضروری باشد ، می توان تحریک را توسط یک یکسو کننده نیمه کنترل شده تکفاز تغذیه نمود ، و در غیر این صورت می توان آن را به یک پل دیودی با ولتاژ ثابت وصل نمود .

1- یکسو کننده کنترل شده منفرد با یک کلید معکوس کننده :

2- مبدل دوبل : یک مبدل دوبل شامل دو یکسو کننده تمام کنترل شده است که بطور معکوس و موازی به دو سر آرمیچر موتور متصل هستند . این طرح در شکل قبل نشان داده شده است .

اگر یکسو کننده 1 کار در ربع اول و ربع چهارم را میسر سازد ، یکسو کننده 2 کار در ربع دوم و سوم را فراهم می کند . این مبدل دوبل می تواند بطور همزمان یا غیر همزمان کنترل شود . در کنترل همزمان ، که به آن کنترل با جریان گردشی نیز گفته می شود ، هر دو یکسو کننده بطور همزمان عمل می کنند . در کنترل غیر همزمان ، که به آن کنترل بدون جریان گردشی گفته می شود ، در هر زمان فقط یک یکسو کننده فعال است و یکسو کننده دیگر غیر فعال است .

در کنترل کننده غیر همزمان ، شکل قبل ، معکوش نمودن سرعت بصورت زیر انجام می شود :

در ابتدا فرض کنید که محرکه در ربع اول کار می کند . پس یکسو کننده 1 فعال است و پالسهای آتش به یکسو کننده 2 ارسال نمی شود . برای تغییر جهت چرخش ، ابتدا بایستی موتور در ربع دوم و سپس در ربع سوم کار کند . برای اینکار ، بایستی یکسو کننده 2 فعال و یکسو کننده 1 غیر فعال شود . قبل از آنکه این امر انجام شود ، تمام تریستورها در یکسو کننده 1 بایستی خاموش شوند ، در غیر اینصورت ، یک اتصال کوتاه بر روی خط تغذیه و از طریق تریستورهای هادی یکسو کننده 1 رخ می دهد ، جریان حاصله از اتصال کوتاه به توسط حلقه کنترل جریان قابل تنظیم نیست و بایستی بوسیله مدار شکن ها یا فیوزهای سریع قطع شود ، به این منظور بایستی قدمهای زیر را با دقت دنبال نمود .

با تنظیم زاویه آتش 1 در بیشترین مقدار آن ، جریان اجبارا به صفر می رسد . پس از آنکه جریان آرمیچر صفر شد ، یک زمان مرده 2 تا 10 میلی ثانیه ای بایستی صبر نمود تا از خاموش شدن تمام تریستورهای یکسو کننده 1 اطمینان لازم حاصل شود . حال پالسهای آتش از روی یکسو کننده 1 برداشته می شود و به یکسو کننده 2 ارسال می شود . بدلیل اینرسی موتور ،سرعت آن در این دوره زمانی تغییر قابل ملاحظه ای نخواهد داشت .



کنترل دور حلقه بسته موتورهای DC

1- کنترل ولتاژ آرمیچر در تحریک ثابت :

طرح اصلی سیستم کنترل سرعت حلقه بسته شامل محدود کننده جریان ، که با نام کنترل جریان موازی نیز شناخته می شودm W سرعت مرجع را تعیین می کند . سیگنالی متناسب با سرعت موتور از سنسور سرعت دریافت می شود . خروجی سنسور سرعت پس از عبور از یک فیلتر برای حذف اعوجاج ac ، در یک مقایسه کننده با سرعت مرجع مقایسه می شود . خطای سرعت در یک کنترل کننده سرعت پردازش می شود و خروجی آن VC ، زاویه آتش یکسو کننده ، ? را برای آنکه سرعت واقعی به سرعت مرجع نزدیک شود ، تعیین می کند . کنترل کننده سرعت اغلب یک کنترل کننده PI ( تناسبی ، انتگرالی ) است و سه وضیفه برعهده دارد – پایدارسازی محرکه و تنظیم ضریب میرایی در مقدار مطلوب ، به صفر رساندن خطای سرعت در حالت دائمی بتوسط خاصیت انتگرالی ، خارج نمودن نویز بتوسط خاصیت انتگرالی آن . در سیستم های کنترل حلقه بسته اغلب از کنترل کننده های PD ( تناسبی ، دیفرانسیلی ) و PID ( تناسبی ، انتگرالی ، دیفرانسیلی ) استفاده می شود . اما در محرکه هایی که از مبدلهای استاتیکی استفاده می کنند کمتر کاربرد دارند که این بدلیل حضور نویز و اعوجاج ذاتی در جریان و سیگنالهای فیدبک سرعت است .

در محرکه ها ، کنترل حد جریان وجود دارد ، مادامیکه IX > Ia است ، IX ماکزیمم مقدار مجاز Ia است ، حلقه کنترل جریان روی کار محرکه اثری ندارد . اگر Ia از IX بیشتر شد ، حتی به یک مقدار کوچک ، یک سیگنال خروجی بزرگ بتوسط مدار آستانه ایجاد می شود ، کنترل جریان بر کنترل سرعت غالب می شود ،و خطای سرعت در یک جریان ثابت برابر با مقدار ماکزیمم مجاز آن تصحیح می شود . هنگامیکه سرعت به تزدیکی مقدار مطلوب خود رسید ، Ia از IX کمتر می شود ، فعالیت حلقه کنترل جریان متوقف می شود و حلقه کنترل سرعت وارد عمل می شود . پس در این طرح ، در هر لحظه ، کار محرکه توسط حلقه کنترل

سرعت یا حلقه کنترل جریان کنترل می شود ، و بنابراین بنام کنترل جریان موازی نیز نامیده می شود .

طرح دیگر کنترل حلقه بسته سرعت می باشد در این طرح یک حلقه کنترل جریان داخلی و یک حلقه کنترل سرعت خارجی وجود دارد . حلقه سزعت اساسا همانند حلقه ذکر شده برای حالت قبلی ، کنترل حد جریان ، است . خطای سرعت در کنترل کننده سرعت ، که برای سه منظور ذکر شده بکار می رود ، پردازش می شود . خروجی کنترل کننده سرعتec به یک محدود کننده جریان که جریان مرجع Ia را برای حلقه داخلی کنترل جریان تعیین می کند ، اعمال می شود .

جریان آرمیچر بتوسط یک سنسور جریان دریافت می شود و به منظور حذف اعوجاج از یک فیلتر ترجیحا یک فیلتر اکتیو ، عبور داده می شود ، و با جریان مرجع Ia مقایسه می شود . خطای جریان در یک کنترل کننده PI ، که همان سه وظیفه اشاره شده قبل را انجام می دهد ، پردازش می شود . البته لزومی در به صفر رساندن خطای جریان در حالت دائمی وجود ندارد . خروجی کنترل کننده جریان VC زاویه آتش مبدل را تنظیم می کند به نحویکه سرعت واقعی به مقدار Wm نزدیک شود . هر خطای مثبت سرعت ، ناشی از افزایش در سیگنال فرمان سرعت یا ناشی از افزایش در گشتاور بار ، یک جریان Ia بزرگتر ایجاد می کند . موتور در اثر افزایش در Ia شتاب می گیرد ، تا خطای سرعت را تصحیح کند و نهایتا در Ia جدید مستقر شود که در آن گشتاور موتور و بار باهم برابرند و خطای سرعت به صفر نزدیک شده است . برای هر خطای مثبت و بزرگ سرعت ، محدود کننده جریان اشباع می شود و جریان مرجع Ia بمقدار Iam محدود می شود ، و اجازه داده نمی شود که جریان محرکه از مقدار ماکزیمم مجاز عبور کند . خطای سرعت در ماکزیمم جریان آرمیچر مجاز تصحیح می شود تا خطای سرعت کوچک شود و محدود کننده جریان از اشباع خارج شود . حال خطای سرعت با Ia کمتر از مقدار مجاز ماکزیمم تصحیح می شود .

یک خطای منفی سرعت ، جریان مرجع Ia را در یک مقدار منفی مستقر می سازد . چون جریان موتور نمی تواند معکوس شود ، یک Ia منفی استفاده ای ندارد . با این حال کنترل کننده PI را شارژ می کند . هنگامیکه خطای سرعت مثبت شود ، کنترل کننده PI شارژ شده پاسخ زمانی طولانی تر خواهد داشت ، و سبب تاخیر در عمل کنترل می شود . بنابراین محدود کننده جریان یک جریان مرجع صفر برای خطاهای منفی سرعت مهیا می سازد .

چون حلقه کنترل سرعت و حلقه کنترل جریان بصورت پشت سر هم قرار گرفته اند ، حلقه داخلی جریان بنام کنترل آبشاری نیز نامیده می شود . همچنین به آن کنترل هدایت شده جریان نیز گفته می شود . از این روش بدلیل مزایای زیر معمولا بیش از روش کنترل حد جریان استفاده می شود .

1.1- این روش پاسخ سریعتری نسبت به هر اغتشاش در ولتاژ منبع دارد . این موضوع را با در نظر گرفتن پاسخ دو سیستم محرکه به کاهش در ولتاژ منبع می توان توضیح داد یک کاهش در ولتاژ منبع ، جریان و گشتاور موتور را کاهش می دهد . در کنترل حد جریان ، سرعت افت می کند چونکه گشتاور موتور کمتر از گشتاور بار ، که عوض هم نشده است ، می باشد . خطای سرعت حاصله با تنظیم زاویه آتش یکسو کننده در مقداری کمتر ، به مقدار ابتدایی آورده می شود . پاسخ محرکه اساسا بتوسط ثابت زمانی مکانیکی آن مشخص می شود . زمانیکه حلقه داخلی کنترل جریان بکار گرفته می شود ، کاهش در سرعت موتور ، ناشی از کاهش در ولتاژ منبع ، یک خطای جریانی ایجاد می کند که باعث تغییر زاویه آتش یکسو کننده شده تا جریان آرمیچر را به مقدار اولیه آن باز گردانند . پاسخ گذرا در این حالت بتوسط ثابت زمانی الکتریکی موتور تعیین می شود چون ثابت زمانی الکتریکی یک محرکه نسبت به ثابت زمانی مکانیکی آن خیلی کوچکتر است ، حلقه داخلی کنترل جریان پاسخ سریعتری به اختلال ولتاژ ورودی می دهد .

2.1- الکوهای مشخصی از زاویه آتش ، یکسو کننده بهمراه مدار کنترل و در شرایط هدایت پیوسته بصورت یک ضریب بهره ثابت عمل می کند . محرکه برای این بهره بنحوی طراحی می شود که ضریب میرایی 0.707 داشته باشد ، که دراین حالت ، مقدار جهش برابر 5 درصد است . در شرایط هدایت غیر پیوسته ، بهره کاهش می یابد . هر چه زاویه هدایت کاهش بیشتری داشته باشد کاهش بهره نیز بیشتر است . پاسخ محرکه در حالت هدایت غیر پیوسته کند می شود و با کاهش زاویه هدایت ، خرابتر می شود . اگر طراحی محرکه بنحوی باشد که برای کار بصورت غیر پیوسته پاسخ زمانی سریع داشته باشد در حالت هدایت پیوسته ممکن است محرکه پاسخ نوسانی یا حتی ناپایدار داشته باشد . حلقه داخلی کنترل جریان یک حلقه بسته در اطراف یگسو کننده و سیستم کنترل ایجاد می کند ، و بنابراین ، تغییرات بهره آنها روی عملکرد محرکه اثر خیلی کمتری می گذارد . لذا ، پاسخ گذاری محرکه با حلقه داخلی جریان نسبت به کنترل حد جریان برتری دارد .

3.1- در روش کنترل حد جریان ، قبل از آنکه عمل کنترل حد جریان آغاز شود بایستی در ابتدا جریان از مقدار مجاز فراتر رود . چون زاویه آتش تنها بصورت مقادیر گسسته تغییر می کند ، قبل از آنکه محدود ساز جریان فعال شود ، در جریان جهش ایجاد می شود .

موتورهای کوچک نسبت به جریانهای گذرای شدید بسیار پرطاقت تر هستند . بنابراین ، برای بدست آوردن یک پاسخ گذرای سریع ، با انتخاب یک یکسو کننده با ظرفیت بزرگتر ، اجازه عبور جریانهای گذرای بسیار بزرگتر داده می شود . رگولاسیون جریان فقط برای مقادیر غیر عادی جریان لازم می شود . در چنین حالتی برای سادگی ، کنترل حد جریان بکار گرفته می شود .

هر دو طرح پاسخهای متفاوتی برای افزایش و کاهش در سیگنال فرمان سرعت دارند . یک کاهش در سیگنال فرمان سرعت حداکثر می تواند گشتاور موتور را صفر کند ، نمی تواند آن را معکوس کند چونکه ترمز امکان پذیر نیست . محرکه اساسا بدلیل گشتاور بار سرعتش کم می شود و زمانیکه گشتاور بار کم است ، پاسخ به یک کاهش در سیگنال فرمان سرعت آرام خواهد بود . بنابراین ، این محرکه ها برای بارهای با گشتاور بزرگ مناسب هستند ، همچون ماشین های کاغذ و چاپ، پمپ ها ، و بارهای پنکه ای .

انواع حفاظت :

1- حفاظت در مقابل اتصال کوتاه : این حفاظت توسط رله Over Current یا فیوز تامین می شود جریان فیوزها باید تا چند برابر جریان بار کامل موتوها انتخاب شوند تا در راه اندازی مشکل ایجاد نشود

2- حفاظت در مقابل اضافه بار : هدف از این نوع حفاظت ، آشکار کردن جریان بالاتر از مقدار نامی موتور است که از استاتور گذشته و باعث صدمه رساندن به سیم بندی موتور می شود در بعضی از موتورها عنصر حساس به حرارت در سیم بندی تعبیه می شود ، دو نوع حفاظت اضافه بار بصورت کلی وجود دارد که در بیشتر موارد هر دو باهم اعمال می شوند :

دسته اول : که فقط آلارم تولید می کنند . در این گونه حفاظت جریان پیک آپ ( جریانی که باعث عمل کردن رله می شود ) کم وتنظیم زمانی نیز سریع می باشد

دسته دوم : که جریانهای بالاتر و از نظر زمانی ، آهسته تر از نوع اول عمل کرده و بجای آلارم دستور قطع صادر می نماید . این رله ها از نوع رله های حرارتی Bimetalic thermostate برای اضافه بارهای کم یا متوسط و رله های جریان زیاد برای اضافه بارهای زیاد می باشند .

این حفاظت توسط رله اضافه بار Over Load تامین می شود . که از دو قسمت عنصر گرمکن و کنتاکتهای آن تشکیل شده است . چنانچه جریان ماشین بیش از حد گردد . عناصر گرم کننده گرم کننده گرم شده و کنتاکتها قطع می شود .

اگر جریان اضافه بار بطور دائمی باشد این وسیله مانع آسیب دیدن ماشین خواهد شد و جریانهای آنی مثلا جریان راه انداری معمولا به موتور آسیبی نمی زند و این وسیله نیز آنها را سنس یا آشکار نمی کند .

3- گرم شدن سیم بندی موتور : اکثر خرابی های سیم بندی موتور به دارای تحمل اضافه بار موتور می باشد کارکردن موتور تحت شرایط بار کامل به مدت طولانی و افزایش جریان و افزایش جریان راهاندازی باعث ایجاد خرابی و زوال در عایق سیم بندی موتور شده تا جایی که بالاخره یک اتصالی در آن بوجود می آید لذا در موتورها جهت حفاظت سیم پیچی استاتور از حرارت سنج دو فلزی استفاده شده است .

4- حفاظت در مقابل خرابی بلبرینگ ها : که از ترمیستور ( PTC ) استفاده می شود .

5- حفاظت در مقابل افت ولتاژ : در اثر کاهش ولتاژ موتورها به سرعت نامی خود نرسیده و یا سرعت خود را از دست داده و اضافه بارهای سنگینی را متحمل می شوند . هنگامیکه کاهش ولتاژ شدیدی برای مدت بیش از چند ثانیه وجود داشته باشد موتور باید از تغذیه جدا گردد .حفاظت در مقابل کاهش ولتاژ جهت نیل به دو مقصود صورت می گیرد :

به هنگام برق دار کردن یک باس ، تمامی موتورهای متصل به آن باهم شروع به استارت کرده و هر یک با کشیدن جریانهای راه اندازی زیاد ، کاهش ولتاژ شدیدی بوجود می آورند . این کاهش ولتاژ می تواند باعث ناپایداری و توقف موتور گردد که سوختن آن را در پی دارد . در اینگونه موارد باید موتورها سریعا از تغذیه جدا گردند .

بدنبال یک کاهش ولتاژ در شبکه جریانهای هجومی زیادی از کل موتور عبور می کند برای پرهیز از عبور این جریانهای زیاد و یا جریانهای هجومی زیادی که در اثر وصل مجدد باس بار به تغذیه روی می دهد ، از حفاظت افت ولتاژ استفاده می شود .



راه اندازی موتورهای القائی سه فاز

موتورهای قفس سنجابی غالبا مستقیما به شبکه وصل می شوند . البته گاهی ممکن است در لحظه راه اندازی ، موتور جریانی معادل 5 تا 8 برابر جریان اسمی از شبکه بکشد . اگر این جریان شدید در خط تغذیه افت ولتاژ قابل ملاحظه ای ایجاد کند ، ممکن است بر عملکرد مصرف کننده های دیگر متصل به خط تغذیه اثر نامطلوب بگذارد . همچنین اگر جریان شدید در مرحله راه اندازی بمدت طولانی در موتور برقرار شود ، ممکن است سیم پیچهای استاتور را داغ کند و عایقها را صدمه بزند . در این شرایط از ولتاژ کمتری جهت راه اندازی استفاده می کنند . که به سه روش راه اندازی موتور القائی قفس سنجابی صورت می گیرد :

1- استفاده از اتو ترانسفورماتور

2- راه اندازی بطریقه اتصال ستاره مثلث سیم پیج موتور

3- راه اندازی بکمک سیستم های الکترونیک

از یک ترانسفورماتور کاهنده می توان برای راه اندازی موتور سه فاز استفاده نمود . هنگامیکه سرعت موتور به حوالی سرعت مطلوب رسید اتوترانسفورماتور را از مدار خارج می سازیم .

یکی از روشهای دیگر جهت راه اندازی موتورها در شرایط ولتاژ کاهش یافته ، استفاده از راه اندازی بوسیله اتصال ستاره مثلث است در لحظه راه اندازی استاتور بصورت ستاره به شبکه وصل می شود لذا ولتاژ اعمال به استاتور کاهش یافته و جریان راه اندازی کم می شود . هرگاه سرعت به حوالی سرعت مطلوب ( سرعت نامی ) رسید استاتور را بصورت مثلث به شبکه وصل می کنیم

همچنین می توان از یک کنترل کننده ولتاژ الکترونیکی جهت کاهش ولتاژ اعمالی به موتور در لحظه لحظه راه اندازی استفاده نمود . این سیستم کنترل یک راه اندازی آرام را مهیا می سازد . باید دانست با آنکه روش کاهش ولتاژ در هنگام راه اندازی ، جریان راه انداز را کم می کند ، اما گشتاور راه اندازی نیز کاهش می یابد ، زیرا گشتاور با مجذور ولتاژ متناسب است