برگشتن به برق

دانلود پایان نامه : بررسي انواع اضافه ولتاژها در سيستمهاي قدرت و علل پيدايش آنها

۴,۹۰۰ تومان

Continue Shopping
دسته: برچسب: , , , , , , , , , ,

توضیحات

دانلود پایان نامه : بررسي انواع اضافه ولتاژها در سيستمهاي قدرت و علل پيدايش آنها

108ص

 

عنوان                                                                                                              صفحه

فصل اول: مقدمه                                                                                                         

  • كليات 2
  • هدف 2

فصل دوم: بررسي انواع اضافه ولتاژها در سيستمهاي قدرت و علل پيدايش آنها                    

2-1- مقدمه                                                                                                                  7

2-2- انواع مختلف اضافه ولتاژها در شبكه                                                                        7

      2-2-1- اضافه ولتاژهاي صاعقه                                                                               8

          2-2-1-1- مشخصه اضافه ولتاژهاي صاعقه                                                          9

     2-2-2- اضافه ولتاژهاي كليد زني (قطع و وصل)                                                        10

          2-2-2-1- موج استاندارد قطع و وصل يا كليد‌زني                                                           11

          2-2-2-2- علل بروز اضافه ولتاژهاي كليدزني                                                      12

             2-2-2-2-1- اضافه‌ ولتاژهاي ناشي از كليد‌زني جريان‌هاي سلفي و خازني          13

             2-2-2-2-2- اضافه ولتاژهاي كليدزني ناشي از تغييرات ناگهاني بار                   13

2-2-3- اضافه ولتاژهاي موقت                                                                                        14

عنوان                                                                                                              صفحه

          2-2-3-1- مقدمه                                                                                             14

          2-2-3-2- خطاهاي زمين                                                                                 15

          2-2-3-3- تغييرات ناگهاني بار                                                                           17

          2-2-3-4- اثر فرانتي                                                                                        19

          2-2-3-5- تشديد در شبكه                                                                               21

          2-2-3-6- تشديد در خطوط موازي                                                                   23

فصل سوم: نحوه تعيين پارامترهاي برقگير جهت حفاظت از شبكه در مقابل اضافه ولتاژها    

3-1- مقدمه                                                                                                                  26

3-2- برقگيرهاي اكسيد روي                                                                                          26

          3-2-1- ساختمان مقاومتهاي غير خطي                                                              27

          3-2-2- منحني ولت – آمپر غيرخطي مقاومتها                                                    28

          3-2-3- پايداري حرارتي، اختلال حرارتي                                                                        29

          3-2-4- تعاريف و مشخصات برقگيرهاي اكسيد روي                                             32

            3-2-4-1- ولتاژ نامي                                                                                      32

            3-2-4-2- مقدار حقيقي ولتاژ بهره‌برداري                                                         35

            عنوان                                                                                                              صفحه

            3-3-4-3- حداكثر ولتاژ كار دائم                                                                     36

            3-3-4-4- فركانس نامي                                                                                 36

            3-2-4-5- ولتاژ تخليه                                                                                                36

            3-2-4-6- مشخصه حفاظتي برقگير                                                                 36

            3-2-4-7- نسبت حفاظتي                                                                              38

            3-2-4-8- حاشيه حفاظتي                                                                             38

            3-2-4-9- جريان مبناي برقگير                                                                                   38

            3-2-4-10- ولتاژ مرجع                                                                                 38

            3-2-4-11- جريان دائم برقگير                                                                                   39

            3-2-4-12- جريان تخليه نامي برقگير                                                             39

            3-2-4-13- قابليت تحمل انرژي                                                                     39

            3-2-4-14- كلاس تخليه برقگير                                                                     40

3-2-5- انتخاب برقگيرها                                                                                               41

          3-2-5-1- انتخاب ولتاژ نامي و ولتاژ كار دائم برقگير                                            42

            عنوان                                                                                                              صفحه

فصل چهارم: بررسي علل ايجاد اختلال در برقگيرهاي اكسيد روي

4-1- مقدمه                                                                                                                  45

4-2- اشكالات مربوط به طراحي و ساخت برقگير                                                             46

4-3- پايين بودن كيفيت قرص‌هاي وريستور                                                                     49

4-4- پيرشدن قرص‌هاي اكسيد روي تحت ولتاژ نامي در طول زمان                                                51

4-5- نوع متاليزاسيون مورد استفاده روي قاعده قرص‌هاي اكسيد روي                                51

4-6- عدم كيفيت لازم عايق سطحي روي وريستورها                                                        54

4-7- اشكالات مربوط به انتخاب نوع برقگير و محل آن در شبكه                                        55

    4-7-1- پايين‌بودن ظرفيت برقگير مورد انتخاب نسبت به قدرت صاعقه‌هاي موجود در محل55

    4-7-2- پايين‌بودن ولتاژ آستانه برقگير انتخاب شده نسبت به سطح TOV                    57

4-8- اشكالات ناشي از نحوه نگهداري و بهره‌برداري از برقگير                                             57

          4-8-1- وجود تخليه جزئي در داخل محفظه برقگير                                             57

          4-8-2- آلودگي سطح خارجي محفظه برقگير                                                      58

          4-8-3- اكسيد شدن و خرابي كنتاكتهاي مدارات خارجي برقگير                           59

            عنوان                                                                                                              صفحه

فصل پنجم: شناسايي پديده فرورزونانس و بررسي حادثه پست 230/400 كيلوولت فيروز بهرام

5-1- مقدمه                                                                                                                  61

5-2- شناسايي پديده فرورزونانس                                                                                   61

5-3- فرورزونانس                                                                                                          63

          5-3-1- فرورزونانس سري يا ولتاژي                                                                    63

          5-3-2- فرورزونانس موازي يا فرورزونانس جرياني                                     66

5-4- طبقه‌بندي مدلهاي فرورزونانس                                                                               68

          5-4-1- مدل پايه                                                                                              69

          5-4-2- مدل زير هارمونيك                                                                               69

          5-4-3- مدل شبه پريوديك                                                                               70

          5-4-4- مدل آشوب گونه                                                                                  71

5-5- شناسايي فرورزونانس                                                                                             72

5-6- جمع‌آوري اطلاعات شبكه و پست جهت شبيه‌سازي و بررسي حادثه پست فيروز‌ بهرام 74

5-7- بررسي حادثه مورخ 28/2/81 پست فيروز بهرام                                                      83

          5-7-1- مدلسازي و مطالعه حادثه با استفاده از نرم‌افزار emtp                               83

            5-7-1-1- رفتار برقگيرهاي سمت اوليه و ثانويه ترانسفورماتور در هنگام وقوع حادثه87

            عنوان                                                                                                              صفحه

            5-7-1-2- رفتار برقگير فاز T سمت KV230 ترانسفورماتور در هنگام وقوع حادثه           90

              5-7-1-3- بررسي روشهاي جهت جلوگيري از وقوع پديده فرورزونانس در پست فيروز بهرام                                                                                                                  94

الف- وجود بار در سمت ثانويه ترانسفورماتور                                                                      94

ب- ترانسپوز كردن خط رودشور – فيروز بهرام                                                                  96

فصل ششم: نتيجه‌گيري و پيشنهادات

6-1- نتيجه‌گيري و پيشنهادات                                                                                       100

ضمائم                                                                                                                          102

منابع و مراجع                                                                                                              103

 

 

مقدمه

          در سيستمهاي قدرت فقط ولتاژهاي كار عادي مطرح نيست، بلكه اضافه ولتاژهاي غير قابل اجتنابي نيز بوجود مي‌آيند كه عايقهاي سيستم را تحت تاثير قرار مي‌دهند. بنابراين بايد با تدابير خاصي اضافه ولتاژهاي ايجاد شده در سيستم را در محدوده‌اي كه از نظر فني و اقتصادي توجيه پذير باشد، محدود نمود.

          جهت محدود كردن اضافه ولتاژهاي ايجاد شده در سيستم از خازن‌هاي سري و راكتورهاي شنت و برقگير استفاده مي‌شود. از خازن‌هاي سري و راكتورهاي شنت جهت محدود كردن اضافه ولتاژهاي موقتي استفاده مي شود. از برقگيرها جهت حفاظت تجهيزات الكتريكي در مقابل اضافه ولتاژهاي گذرا ( صاعقه و كليدزني) استفاده مي‌شود.

          برقگيرها در سه نوع ميله‌اي، سيليكون كابايد و اكسيد روي وجود دارند. كه امروزه در سيستمهاي انتقال بيشتر از برقگيرها اكسيد روي استفاده مي‌شود.

          در اين فصل نحوه تعيين پارامترها و مشخصات برقگيرهاي اكسيد روي جهت حفاظت مناسب از شبكه در مقابل اضافه ولتاژها به تفصيل شرح داده شده است.

 

-1- كليات

          در سيستمهاي قدرت و شبكه‌هاي انتقال و توزيع انرژي الكتريكي، تك‌تك تجهيزات نقش اساسي دارند و بروز هرگونه عيبي در آنها، ايجاد اختلال در شبكه، اتصال كوتاه و قطع برق را به همراه دارد. خاموشي و جايگزيني تجهيزات معيوب هزينه‌هاي هنگفتي را به شبكه تحميل مي‌نمايد. لذا بررسي و تحليل بروز عيب در تجهيزات از اهميت خاصي برخوردار مي‌باشد و در صورت شناخت اين عيوب و سعي در جلوگيري از بروز آنها از هدر رفتن سرمايه اقتصادي كشور جلوگيري به عمل مي‌آيد.

          برقگيرها از جمله تجهيزاتي هستند كه جهت محدود كردن اضافه ولتاژهاي گذرا ( صاعقه و كليد‌زني) در شبكه‌هاي انتقال و توزيع به كار مي‌روند. برقگيرها ضمن اينكه حفاظت تجهيزات در مقابل اضافه ولتاژهاي گذرا را بر عهده دارند، بايد در مقابل اضافه ولتاژهاي موقتي از خود واكنشي نشان ندهند و همچنين با توجه به شرايط محيطي منطقه مورد بهره‌برداري ، نظير رطوبت و آلودگي، عملكرد صحيح و قابل قبولي را ارائه دهند.

 

1-2- هدف:

          بر طبق گزارشهاي رسيده از تخريب برقگيرهاي پست 230/400 كيلوولت فيروزبهرام و به منظور بررسي علل اين حوادث اين پروژه را به انجام رسيد.

          در اين پروژه ابتدا به بررسي انواع اضافه ولتاژهاي محتمل در شبكه‌هاي قدرت پرداخته مي‌شود، سپس برقگيرها به عنوان يكي از تجهيزات مهم براي محدود كردن اين اضافه ولتاژها معرفي شده و چگونگي طراحي و تعيين پارامترها و مشخصات برقگير جهت حفاظت مناسب از شبكه مورد بحث قرار مي‌گيرد. در فصل چهارم عوامل كلي كه سبب اختلال در عملگرد برقگير مي‌شوند مورد بررسي قرار مي‌گيرند. در فصل پنجم با استفاده از نرم‌افزار EMTP كه قادر است حالات گذرا را بطور دقيق در شبكه آناليز نمايد شبكه مورد نظر شبيه‌سازي شده و شكل موج اضافه ولتاژهاي توليد شده در شبكه در زمان وقوع حادثه محاسبه و ترسيم شده است.

          با بررسي نتايج بدست آمده و مقايسه شكل موج اضافه ولتاژهاي توليد شده با شكل موج اضافه ولتاژهاي فروزرونانسي،  وقوع پديده فرورزونانسي در پست فيروزبهرام كاملاً مشهود است و اضافه ولتاژهاي ناشي از اين پديده سبب تخريب برقگيرهاي اين پست گرديده است.

          در پايان نيز پيشنهاداتي جهت جلوگيري از بروز مجدد چنين حوادثي در پست مذكور ارائه شده است.

.

.

فصل سوم : 

-1- مقدمه

          در سيستمهاي قدرت فقط ولتاژهاي كار عادي مطرح نيست، بلكه اضافه ولتاژهاي غير قابل اجتنابي نيز بوجود مي‌آيند كه عايقهاي سيستم را تحت تاثير قرار مي‌دهند. بنابراين بايد با تدابير خاصي اضافه ولتاژهاي ايجاد شده در سيستم را در محدوده‌اي كه از نظر فني و اقتصادي توجيه پذير باشد، محدود نمود.

          جهت محدود كردن اضافه ولتاژهاي ايجاد شده در سيستم از خازن‌هاي سري و راكتورهاي شنت و برقگير استفاده مي‌شود. از خازن‌هاي سري و راكتورهاي شنت جهت محدود كردن اضافه ولتاژهاي موقتي استفاده مي شود. از برقگيرها جهت حفاظت تجهيزات الكتريكي در مقابل اضافه ولتاژهاي گذرا ( صاعقه و كليدزني) استفاده مي‌شود.

          برقگيرها در سه نوع ميله‌اي، سيليكون كابايد و اكسيد روي وجود دارند. كه امروزه در سيستمهاي انتقال بيشتر از برقگيرها اكسيد روي استفاده مي‌شود.

          در اين فصل نحوه تعيين پارامترها و مشخصات برقگيرهاي اكسيد روي جهت حفاظت مناسب از شبكه در مقابل اضافه ولتاژها به تفصيل شرح داده شده است.

 

3-2- برقگيرهاي اكسيد روي ]5[

          برقگيرهاي غيرخطي اكسيد روي عبارت از ستون مقاومتهاي غيرخطي مي‌باشند كه در فاصله هوايي فاز – زمين نصب شده و بر خلاف برقگيرهاي با فاصله هوايي هيچگونه فاصله هوايي بصورت فاصله ايزولاسيون بين ستون مقاومتها و هادي تحت ولتاژ موجود نمي‌باشد. با ظهور اضافه ولتاژهاي موجي، مقاومتهاي غير خطي در چند ميكروثانيه تغيير ماهيت داده، از قابليت هدايت الكتريكي قابل ملاحظه‌اي برخوردار شده، جريان از هاديهاي فاز به زمين را تا حدود چندين كيلوآمپر برقرار مي‌سازند. اين برقگيرها مي‌توانند اضافه ولتاژهاي با فركانس قدرت را براي مدت مشخصي تحمل كنند. با در نظر گرفتن اين ويژگي حتي در سيستمهاي زمين نشده مي‌توان سطح عايقي كمتري بدست آورد. اين برقگيرها مي‌توانند سطح حفاظت كمتري را نسبت به برقگيرهاي معمولي ايجاد نمايند.

 

3-2-1- ساختمان مقاومتهاي غير خطي

          مقاومتهاي غير خطي از مخلوط اكسيد فلزات شامل اكسيد روي بطور عمده و اكسيد ساير فلزات تشكيل شده‌اند. به منظور ساخت مقاومت، اكسيد روي به ميزان 80-70 درصد و اكسيد ساير فلزات شامل اكسيد بيسموت (Bi2O3)، اكسيد كبالت (CoO)، اكسيد كروم (Cr2O3)، اكسيد منگنز (MnO) و اكسيد آنتيموان (Sb2O3) بصورت پودر آسياب شده، به خمير تبديل شده، به استوانه به قطر cm 6-2 و ضخامت 5 تا 50 ميليمتر تغيير شكل يافته و در كوره پخته مي‌شود.

          مقاومتها با ابعاد و اندازه به شرح فوق، به عنوان المان مقاومت غير خطي يا واريستور ناميده مي‌شود. كريستالهاي Zno با ابعاد  10-5 توسط مخلوط مناسب از اكسيد فلزات ديگر بصورت لايه با ضخامت  1/0 احاطه گرديده‌اند. كريستالهاي Zno از هدايت الكتريكي برخوردار بوده، مقاومت طولي آنها به حدود  1-1/0 بالغ مي‌شود ، در حاليكه لايه واقع در حد فاصل كريستالها مقاومت اهمي قابل ملاحظه  1013 را دارا مي‌باشد. لذا به عنوان لايه دي الكتريك يا لايه سد كننده عبور الكترونها محسوب شده ، پر مابليته دي الكتريك لايه معادل  مي‌باشد.

          در قبال شدت ميدان ناچيز كريستالهاي Zno و لايه سد كننده در وضعيت نامتقارن قرار داشته و المان واريستور فاقد هدايت الكتريكي مي‌باشد. (‌فقط جريان نشتي كمي موجود است) با افزايش شدت ميدان كريستالهاي Zno و لايه سد كننده در وضعيت متقارن قرار گرفته و جريان تخليه به حدود چندين كيلو آمپر بالغ مي‌گردد.

 

3-2-2- منحني – ولت – آمپر غير خطي مقاومتها

          مقاومتهاي معمولي بعنوان المان خطي داراي منحني ولت – آمپر بصورت خط مستقيم با رابطه U = RI ، مقاومتهاي غير خطي داراي منحني ولت – آمپر نزديك به اكسپونانسيل با رابطه  و  و مقاومتهاي كاملاً غير خطي با واريستورهاي داراي منحني ولت – آمپر با رابطه  و يا  با مقادير متفاوت  بر حسب ولتاژ مي‌باشند.  بعنوان ضريب غير يكنواختي مشخصه ولت – آمپر مقاومتهاي غير خطي ناميده مي‌شود.

 

.

.

.

جهت دریافت و خرید متن کامل پایان نامه و تحقیق و مقاله مربوطه بر روی گزینه پرداخت مستقیم که در بالای صفحه قرار دارد کلیک نمایید و پس از وارد کردن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت هایی عضو شتاب قابل پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت انلاین به صورت خودکار لینک دانلود مربوطه فعال گردیده که قادر به دانلود فایل کامل ان می باشید.

 

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “دانلود پایان نامه : بررسي انواع اضافه ولتاژها در سيستمهاي قدرت و علل پيدايش آنها”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *