کاربرد خازن ها در سیستم های توزیع انرژی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

کاربرد خازن ها در سیستم های توزیع انرژی

با یک نگاه سطحیف خازن یک دستگاه بسیار ساده و غیر پیچیده به نظر می رسد. یعنی خازن متشکل از دو صفحه فلزی است که بوسیله مواد عایقی دی الکتریک از هم جدا شده اند. در مل خازن قدرت یک وسیله بسیار فنی است که در آن موارد عایقی نازک، تحت فشار الکتریکی هستند.

کار اصلی خازن ها چه بصورت سری و یا بصورت موازی، تنظیم ولتاژ و کنترل توان راکتیو در نقطه نصب است. خازن های موازی این کار را با اصلاح ضریب توان بار انجام می دهند در صورتی که خازن های سری این کار را مستقیماً با کاهش راکتانس اندکتیو سری خط انجام می دهند.

کاربرد خازن های موازی

کار خازن های موازی، تزریق کیلوار به سیستم در نقطه نصب است. یک خازن موازی اثری مشابه به کاندنسور سنکرون در حالت فوق تحریک دارد و جریان راکتیو برای تغذیه بارها (مثلاً موتورهای اندوکسیونی) در محل نص تولید می کند.

چند دلیل استفاده لاز خازن موازی و در انتهای یک خط به شرح زیر است:

کاهش مولفه راکتیو جریان مدار

بهبود تنظیم ولتاژ در محل بار

بهبود تنظیم ولتاژ اگر خازن بطور صحیح وارد و خارج شود.

کاهش تلفات توان (I2X) در سیستم بخاطر کاهش اندازه حریان

کاهش تلفات راکتیو (I2X) در سیستم بخاطر کاهش اندازه جریان

افزایش ضریب قدرت ژنراتور منبع

کاهش بارگذاری روی ژنراتور منبع (kva) و روی فیدرهای مربوطه و در نتیجه آزاد شدن ظرفیت برای استفاده برای رشد بار

بوسیله کاهش kva بار روی ژنراتور منبع، بار Kw بیشتری توسط ژنراتور تغذیه می شود.

- با بالا رفتن قدرت تغذیه منبع، سرمایه گذاری برای تأمین واحدها و خطوط جدید به تعویق می افتد.

نصب خازن در شبکه توزیع

عموماً خازن ها در پستهای توزیع فشار قوی، پست های توزیع فشار ضعیف و ورودی فیدراه (بالای تیر) بمنظور کنترل توان راکتیو خطوط و اصلاح ضریب توان بار نصب می شوند.

نحوه کنترل خازن های قابل قطع و وصل

کنترل خازن های قابل قطع و وصل، بصورت دستی ویا با کنترلهای اتوماتیک انجام می شوند.

توجیه اقتصادی برای نصب خازن های موازی

بارهای سیستم قدرت شامل دو مولفه هستند: توان اکتیو که به کیلو وات بیان می شود و توان راکتیو که به کیلووار بیان می شود.

مزایای خازن در شبکه توزیع بشرح زیر می باشد:

آزاد سازی ظرفیت

در اثر نصب خازن در یک پست، توان راکتیو انتقالی از پست توزیع به محل بار کاهش می یابد و مقداری از ظرفیت فیدرها آزاد می شود.

کاهش تلفات

یکی از مهم ترین مزایای نصب خازن در شبکه کاهش تلفات است.

اصلاح ولتاژ

خازن ها دارای دو فایده از نظر اصلاح و لتاژ هستند. خازن های قابل قطع و وصل بعنوان وسیله ای بجاز تنظیم کننده های ولتاژ در فیدرها و پست ها و یا ترانسفورماتورهای با نسبت تبدیل متغیر به کار می روند.

جایابی بهینه خازن های موازی در شبکه های توزیع

برای مشخص نمودن محل نصبت خازن در پست های توزیع باید بطریقی عمل کنیم که منافع حاصل حداکثر شود.

یک روش جدید برای نصب خازن در شبکه های توزیع شعاعی

هدف اصلی این روش، حذف فرضیات غیر حقیقی در نظر گرفته شده در تحقیقات قبلی و عرضه کردن یک روش معمولی و در عین حال ساده است.

حفاظت اضافه جریان

فیوزها

انرژی الکتریکی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 6

قسمت اعظم انرژی الکتریکی مورد نیاز انسان در تمام کشورهای جهان ، توسط مراکز تولید مانند نیروگاههای بخاری ، آبی و هسته‌ای تولید می‌شود. این مراکز دارای توربینها و آلترناتیوهای سه فاز هستند و ولتاژی که بوسیله ژنراتورها تولید می‌شود، باید تا میزانی که مقرون به صرفه باشد جهت انتقال بالا برده شود. گاهی چندین مرکز تولید بوسیله شبکه‌ای به هم مرتبط می‌شوند تا انرژی الکتریکی مورد نیاز را بطور مداوم و به مقدار کافی در شهرها و نواحی مختلف توزیع کنند.

در محلهای توزیع برای اینکه ولتاژ قابل استفاده برای مصارف عمومی و کارخانجات باشد، باید ولتاژ پایین آورده شود. این افزایش و کاهش ولتاژ توسط ترانسفورماتور انجام می‌شود. بدیهی است توزیع انرژی بین تمام مصرف کننده‌های یک شهر از مرکز توزیع اصلی امکانپذیر نیست و مستلزم هزینه و افت ولتاژ زیادی خواهد بود. لذا هر مرکز اصلی به چندین مرکز یا پست کوچکتر (پستهای داخل شهری) و هر پست نیز به چندین محل توزیع کوچکتر (پست منطقه‌ای) تقسیم می‌شود. هر کدام از این مراکز به نوبه خود از ترانسهای توزیع و تبدیل ولتاژ استفاده می‌کنند.

بطور کلی در خانواده و توزیع انرژی الکتریکی ، ترانسفورماتورها از ارکان و اعضای اصلی هستند و اهمیت آنها کمتر از خطوط انتقال و یا مولدهای نیرو نیست. خوشبختانه به دلیل وجود حداقل وسایل دینامیکی در آنها کمتر با مشکل و آسیب پذیری روبرو هستند. مسلما‌ این به آن معنی نیست که می‌توان از توجه به حفاظتها و سرویس و نگهداری آنها غفلت کرد. در این مقاله نخست مختصری از تئوری و تعاریفی از انواع ترانسفورماتورها بیان می‌شود، سپس نقش ترانسفورماتورها در شبکه تولید و توزیع نیرو و در نهایت شرحی در مورد سرویس و تعمیر ترانسها ارائه می‌شود.

تئوری و تعاریفی از ترانسفورماتورها

ترانسفورماتورها به زبان ساده و شکل اولیه وسیله‌ای است که تشکیل شده از دو مجموعه سیم پیچ اولیه و ثانویه که در میدان مغناطیسی و اطراف ورقه‌هایی از آهن مخصوص به نام هسته ترانسفورماتور قرار می‌گیرند. مقره‌ها یا بوشینگها یا ایزولاتورها و بالاخره ظرف یا محفظه ترانسفورماتور. کار ترانسفورماتورها بر اساس انتقال انرژی الکتریکی از سیستمی با یک ولتاژ و جریان معین به سیستم دیگری با ولتاژ و جریان دیگر است. به عبارت دیگر ترانسفورماتور دستگاهی است استاتیکی که در یک میدان مغناطیسی جریان و فشار الکتریکی را بین دو سیم پیچ یا بیشتر با همان فرکانس و تغییر اندازه یکسان منتقل می‌کند.

انواع ترانسفورماتورها

سازندگان و استانداردها در کشورهای مختلف هر یک به نحوی ترانسفورماتورها را تقسیم بندی کرده و تعاریفی برای درجه بندی آنها ارائه داده‌اند. برخی ترانسها را بنا بر موارد و ترتیب بهره برداری آنها متفاوت شناخته‌اند، مانند ترانسهای انتقال قدرت ، اتو ترانس و یا ترانسهای تقویتی و گروهی از ترانسها را به غیر از ترانسفورماتور اینسترومنتی(ترانس جریان و ولتاژ) ، ترانس قدرت

کنتور برق

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 32

کنتور وسیله ای است که مقدار انرژی الکتریکی را اندازه گیری می کند و بر حسب کیلو وات ساعت (ژول) نشان می دهد.

واحد اندازه گیری

معمولاً واحد اندازه گیری در کنتور کیلووات ساعت (kwh) می باشد که برابر است با مقدار انرژی استفاده شده توسط یک بار یک کیلو واتی در طی یک ساعت یا 3600000 ژول. بعضی از شرکتها نیز از واحد مگا ژول استفاده می کنند. توان راکتیو نیز با واحد کیلو وار ساعت(kvarh) اندازه گیری می شود.

اساس کار کنتور چیست ؟

کنتور ها بر اساس نیروی الکترومغناطیس عمل می کنند . می دانیم که اگر از یک سیم پیچ جریان برق بگذرد در اطراف آن یک میدان مغناطیسس ایجاد می شود که شدت و جهت این میدان به جریان عبوری از سیم پیچ بستگی دارد. در کنتور های تکفاز دو دسته سیم پیچ وجود دارد که یکی از آنها دارای تعداد دور کم و قطر بیشتر نسبت به دیگری است. سیم پیچ ضخیمتر با دور کمتر را سیم پیچ جریان و دیگری را سیم پیچ ولتاژ می نامند.

نحوه نصب کنتور تکفاز در مدار چگونه است ؟

سیم فاز را به سر سیم پیچ جریان وصل نموده و از سر دیگر آن فاز را می گیرند . و دو سر سیم پیچ ولتاژ را به فاز و نول وصل می کنند . زمانی که مصرف کننده ای به کنتور وصل می شود جریان از سیم فاز و نول می گذرد . بعبارت دیگر جریان مصرف کننده از سیم پیچ جریان می گذرد و در آن یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند . سیم پیچ ولتاژ که همیشه به برق وصل است و دارای یک میدان مغناطیسی ثابت است که مقدار آن هیچ ارتباطی به مصرف کننده متصل شده به کنتور ندارد . این دو میدان مغناطیسی بر هم اثر کرده و سبب ایجاد نیروی حرکتی در صفحه آلومینیومی درون کنتور می شود . سرعت حرکت این صفحه با جریان مصرف کننده رابطه مستقیم دارد . این حرکت توسط یک محور و چرخ دنده به یک شماره انداز یا نمراتور ارتباط دارد و بر اساس گردش آن شماره ها زیاد می شود . این شماره ها بجز رقم اول میزان کارکرد کنتور یا همان مصرف انرژی الکتریکی را بر حسب کیلو وات ساعت نشان میدهند .البته درون کنتور قطعات دیگری هم نظیر : آهنربای سرعت گیر و پیچهای تنظیم و ... وجود دارند که ما از توضیح آنها صرف نظر کرده ایم .

انواع کنتور کدامند ؟

برای مصارف خانگی دو نوع کنتور تکفاز و سه فاز بطور عام وجود دارند که در دسته بندی کنتورها به نوع اکتیو معروفند . اما در مصارف صنعتی می توان به کنتورهای راکتیو و کنتورهای دو تعرفه اشاره کرد .

کنتور های پیشرفته چگونه کار می کنند ؟

در کشورهای برخوردار از تکنولوژی دیگر کنتور نویسی به مفهوم رایج آن در ایران منسوخ شده است . در این کشورها که پول الکترونیکی بسیار رایج است از کنتورهای هوشمند که در بازه های زمانی خاص میزان مصرف را مشخص کرده و به ادارات برق گزارش می دهند استفاده می شود . این کنتورها میزان مصرف را از طریق همان خطوط برقی که آنرا می رسانند به توزیع کننده اطلاع می دهند و شرکتهای فروشنده برق نیز بطور خودکار از حساب مصرف کننده برداشت می کنند . در صورت موجود نبودن حساب و پس از اخطارهای کتبی از طریق فرمان از راه خطوط برق بصورت خودکار کنتور برق مشترک را قطع می کند و مشترک پس از پرداخت هزینه می تواند از خدمات شرکت فروشنده استفاده کند .

کنتور ها بر اساس نیروی الکترومغناطیس عمل می کنند . می دانیم که اگر از یک سیم پیچ جریان برق بگذرد در اطراف آن

اساس کار کنتور چیست ؟

کنتور ها بر اساس نیروی الکترومغناطیس عمل می کنند . می دانیم که اگر از یک سیم پیچ جریان برق بگذرد در اطراف آن یک میدان مغناطیسس ایجاد می شود که شدت و جهت این میدان به جریان عبوری از سیم پیچ بستگی دارد. در کنتور های تکفاز دو دسته سیم پیچ وجود دارد که یکی از آنها دارای تعداد دور کم و قطر بیشتر نسبت به دیگری است. سیم پیچ ضخیمتر با دور کمتر را سیم پیچ جریان و دیگری را سیم پیچ ولتاژ می نامند.

نحوه نصب کنتور تکفاز در مدار چگونه است ؟

سیم فاز را به سر سیم پیچ جریان وصل نموده و از سر دیگر آن فاز را می گیرند . و دو سر سیم پیچ ولتاژ را به فاز و نول وصل می کنند . زمانی که مصرف کننده ای به کنتور وصل می شود جریان از سیم فاز و نول می گذرد . بعبارت دیگر جریان مصرف کننده از سیم پیچ جریان می گذرد و در آن یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند . سیم پیچ ولتاژ که همیشه به برق وصل است و دارای یک میدان مغناطیسی ثابت است که مقدار آن هیچ ارتباطی به مصرف کننده متصل شده به کنتور ندارد . این دو میدان مغناطیسی بر هم اثر کرده و سبب ایجاد نیروی حرکتی در صفحه آلومینیومی درون کنتور می شود . سرعت حرکت این صفحه با جریان مصرف کننده رابطه مستقیم دارد . این حرکت توسط یک محور و چرخ دنده به یک شماره انداز یا نمراتور ارتباط دارد و بر اساس گردش آن شماره ها زیاد می شود . این شماره ها بجز رقم اول میزان کارکرد کنتور یا همان مصرف انرژی الکتریکی را بر حسب کیلو وات ساعت نشان میدهند .البته درون کنتور قطعات دیگری هم نظیر : آهنربای سرعت گیر و پیچهای تنظیم و ... وجود دارند که ما از توضیح آنها صرف نظر کرده ایم .

انواع کنتور کدامند ؟

برای مصارف خانگی دو نوع کنتور تکفاز و سه فاز بطور عام وجود دارند که در دسته بندی کنتورها به نوع اکتیو معروفند . اما در مصارف صنعتی می توان به کنتورهای راکتیو و کنتورهای دو تعرفه اشاره کرد که در جلسات قبل مختصری در باره آنها توضیح داده ایم .

کاربرد خازن ها در سیستم های توزیع انرژی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

کاربرد خازن ها در سیستم های توزیع انرژی

با یک نگاه سطحیف خازن یک دستگاه بسیار ساده و غیر پیچیده به نظر می رسد. یعنی خازن متشکل از دو صفحه فلزی است که بوسیله مواد عایقی دی الکتریک از هم جدا شده اند. در مل خازن قدرت یک وسیله بسیار فنی است که در آن موارد عایقی نازک، تحت فشار الکتریکی هستند.

کار اصلی خازن ها چه بصورت سری و یا بصورت موازی، تنظیم ولتاژ و کنترل توان راکتیو در نقطه نصب است. خازن های موازی این کار را با اصلاح ضریب توان بار انجام می دهند در صورتی که خازن های سری این کار را مستقیماً با کاهش راکتانس اندکتیو سری خط انجام می دهند.

کاربرد خازن های موازی

کار خازن های موازی، تزریق کیلوار به سیستم در نقطه نصب است. یک خازن موازی اثری مشابه به کاندنسور سنکرون در حالت فوق تحریک دارد و جریان راکتیو برای تغذیه بارها (مثلاً موتورهای اندوکسیونی) در محل نص تولید می کند.

چند دلیل استفاده لاز خازن موازی و در انتهای یک خط به شرح زیر است:

کاهش مولفه راکتیو جریان مدار

بهبود تنظیم ولتاژ در محل بار

بهبود تنظیم ولتاژ اگر خازن بطور صحیح وارد و خارج شود.

کاهش تلفات توان (I2X) در سیستم بخاطر کاهش اندازه حریان

کاهش تلفات راکتیو (I2X) در سیستم بخاطر کاهش اندازه جریان

افزایش ضریب قدرت ژنراتور منبع

کاهش بارگذاری روی ژنراتور منبع (kva) و روی فیدرهای مربوطه و در نتیجه آزاد شدن ظرفیت برای استفاده برای رشد بار

بوسیله کاهش kva بار روی ژنراتور منبع، بار Kw بیشتری توسط ژنراتور تغذیه می شود.

- با بالا رفتن قدرت تغذیه منبع، سرمایه گذاری برای تأمین واحدها و خطوط جدید به تعویق می افتد.

نصب خازن در شبکه توزیع

عموماً خازن ها در پستهای توزیع فشار قوی، پست های توزیع فشار ضعیف و ورودی فیدراه (بالای تیر) بمنظور کنترل توان راکتیو خطوط و اصلاح ضریب توان بار نصب می شوند.

نحوه کنترل خازن های قابل قطع و وصل

کنترل خازن های قابل قطع و وصل، بصورت دستی ویا با کنترلهای اتوماتیک انجام می شوند.

توجیه اقتصادی برای نصب خازن های موازی

بارهای سیستم قدرت شامل دو مولفه هستند: توان اکتیو که به کیلو وات بیان می شود و توان راکتیو که به کیلووار بیان می شود.

مزایای خازن در شبکه توزیع بشرح زیر می باشد:

آزاد سازی ظرفیت

در اثر نصب خازن در یک پست، توان راکتیو انتقالی از پست توزیع به محل بار کاهش می یابد و مقداری از ظرفیت فیدرها آزاد می شود.

کاهش تلفات

یکی از مهم ترین مزایای نصب خازن در شبکه کاهش تلفات است.

اصلاح ولتاژ

خازن ها دارای دو فایده از نظر اصلاح و لتاژ هستند. خازن های قابل قطع و وصل بعنوان وسیله ای بجاز تنظیم کننده های ولتاژ در فیدرها و پست ها و یا ترانسفورماتورهای با نسبت تبدیل متغیر به کار می روند.

جایابی بهینه خازن های موازی در شبکه های توزیع

برای مشخص نمودن محل نصبت خازن در پست های توزیع باید بطریقی عمل کنیم که منافع حاصل حداکثر شود.

یک روش جدید برای نصب خازن در شبکه های توزیع شعاعی

هدف اصلی این روش، حذف فرضیات غیر حقیقی در نظر گرفته شده در تحقیقات قبلی و عرضه کردن یک روش معمولی و در عین حال ساده است.

حفاظت اضافه جریان

فیوزها

انرژی ذخیره ایی و باتری ها

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

انرژی ذخیره ایی و باتری ها

انرژی را نمی توان تولید نموده یا از بین برد ، اما می توان آن را به صورتهای مختلف ذخیره نمود.

یکی از روش های ذخیره سازی ، ذخیره نمودن انرژی شیمیایی در باتری است. با اتصال باتری به یک مدارمی توان الکتریسیته تولید نمود.اگر به یک باتری توجه کنید ، خواهید دید که دو سر به نامهای قطب مثبت و منفی دارد. اگر دو قطب را توسط یک سیم به هم وصل کنیم ، می توانیم یک مدار بسازیم . الکترونها از سیم عبور نموده و جریان الکتریسیته یا برق را تولید می نمایند. درون باتری، واکنشی بین مواد شیمیایی انجام می شود. اما این واکنش صرفاً در زمان جریان الکترونها رخ می دهد .

باتریها را می توان برای مدت طولانی نگه داشت ، زیرا شروع فرآیند شیمیایی منوط به عبور الکترونها از قطب منفی به مثبت مدار است.

چگونه واکنش شیمیایی در باتری انجام می شود ؟

یکی از باتری های خیلی ساده باتری روی – کربن است که به اختصار باتری کربن نامیده می شود. این باتری شامل مادة اسیدی و یک میله از جنس روی در مرکز است. اینجا داشتن اطلاعات کمی در خصوص شیمی به ما کمک خواهد کرد. زمانی که روی به داخل اسید وارد می شود ، اسید شروع به خوردن روی کرده و گاز هیدروژن و انرژی گرمایی آزاد می شود. مولکولهای اسید به اجزای تشکیل دهندة خودش تفکیک می شود. این اجزا معمولاً شامل هیدروژن و سایر اتمها می باشد. در طی این فرآیند الکترونهای مربوط به اتم روی آزاد شده و با یونهای هیدروژن اسید ترکیب می شوند و تولید گاز هیدروژن می کنند.

اگر یک میلة کربن به داخل اسید وارد شود ، اسید هیچ گونه واکنشی با آن انجام نخواهد داد.

امّا اگر میلة کربن را با یک سیم به میلة روی وصل کرده و یک مدار تولید کنید ، الکترونها شروع به عبور از سیم نموده و با هیدروژن موجود برروی میلة کربن ترکیب می شوند. این عمل باعث آزادی مقدار کمی گاز هیدروژن شده و گرمای بسیار کمی را نیز تولید می کند. مقداری از این انرژی گرمایی ، انرژی است که از مدار عبور می کند.

حال انرژی موجود در مدار می تواند یک لامپ چراغ قوه را روشن کرده و یا یک موتور کوچک را به حرکت در آورد. سرانجام میلة روی کاملاً توسط اسید باتری حل شده و باتری دیگر قابل استفاده نمی باشد.

تذکر

همانگونه که در فصل اول خواندیم اولین باتری توسط ، الکساندر ولتا ساخته شد. ولتا نام باتری خود را پیل ولتایی نامید. او لایه هایی از روی و مقوا را به صورت یک درمیان روی هم قرار داد و سپس آنها را در آب نمک و نقره فرو برد.

اگر شما یک سیم را به بالا و پایین این پیل وصل کنید ، به دلیل عبور الکترونها، جریان برق تولید می شود. افزودن لایه های بیشتر در پیل باعث تولید مقدار برق بیشتری خواهد شد.

انواع باتری :

باتری های مختلف دارای مواد و واکنش های شیمیایی متفاوتی هستند. بیشترین باتریهای مورد استفاده عبارتند از :

- باتری قلیایی : مثل باتری Duracell و Energizer و سایر باتریهای قلیایی . الکترودهای این نوع باتری از جنس روی و اکسید منگنز می باشد. امّا الکترولیت (تجزیه کننده) آن از جنس خمیر قلیایی است.

- باتری سرب – اسید : این نوع باتری بیشتر در اتومبیل استفاده می شود. الکترودهای این نوع باتری از جنس سرب و اکسید سرب ، و الکترولیت آن از جنس یک نوع اسید قوی است.

- باتری لیتیم : این باتری برای چراغ فلاش دوربین عکاسی استفاده می شود. مواد آن شامل لیتیم ، یدورلیتیم و یدور سرب است.

- باتری یون لیتیم : این نوع باتریها بیشتر در کامپیوترهای دستی (Laptop) ، تلفنهای پیلی و سایر وسایل الکتریکی قابل حمل استفاده می شود.

- باتری نیکل – کادمیم : جنس الکترودهای این نوع باتری هیدروکسید نیکل و کادمیم است. الکترولیت مورد استفاده در این نوع باتری نیز هیدروکسید پتاسیم می باشد.

- باتری روی – کربن یا باتری کربن : روی و کربن در کلیه باتریهای خشک نوع C , A و D استفاده می شود. در این نوع باتری، الکترودها از جنس روی و کربن بوده و الکترولیت آن خمیری از مواد اسیدی است.

غذا – روش دیگری برای ذخیره نمودن انرژی

ذخیره انرژی در باتریها توسط یک سری فرآیندهای شیمیایی صورت می گیرد ، امّا راههای دیگری نیز برای ذخیره نمودن انرژی وجود دارد. بعنوان مثال «زنجیره غذایی» برروی سیارة خودمان را در نظر بگیرید.