اینورترهای قدرت بالا برای منابع ولتاژ در کاربردهای صنعتی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 3

اینورترهای قدرت بالا برای منابع ولتاژ در کاربردهای صنعتی (با IGBT)

VSI قدرت بالا به عنوان درایو موتورهای القائی که از سیستم کنترل سرعت تنظیم شوند ASC[1] استفاده میکنند به وفور در صنعت استفاده میشوند. کاربردهای دیگری از این اینورترها به عنوان راه انداز فنها و پمپهای صنعتی میباشد. یا برای کاربردهای ذخیره کننده انرژی و نیز در کاربردهای صنایع فلزی ورقهسازی مفتول سازی و ... استفاده میشوند

قبلاً از سیستمهای بر مبنای GTO استفاده میشده ولی اینک از سیستمهای IGBT به عنوان جایگزین استفاده میگردد که دارای محاسن زیر میباشند :

- مصرف توان کمتر

- کموتاسیون سرعت بالا و تلفات سوئیچینگ پائین

- توانائی حفاظت اتصال کوتاه بالا

- راحتی در استفاده بصورت موازی

لذا برای کاربردهای بالاتر از KVA200 این برتریها کاملاً شهود میباشند. حتی در مقایسه با ترانزیستورهای دو قطبی IGBT ها یک مزیت عمدهتر نیز دارند و آن نداشتن ولتاژ شکست دوم میباشد.

به عنوان استاندارد صنعتی این سیستمها به دو صورت زیر موجود میباشند (بیشتر به این دو صورت میباشند)

(جدول 1)

جدول 1: استانداردهای صنعتی برای اینورترهای منبع ولتاژی

که تا حدود فرکانسی بالاتر از 2000 هرتز قابلیت سوئیچینگ را دارا میباشند.

ترکیب این سیستمها در موارد صنعتی دیگر بررسی شدهاند.

اتصال موازی اینورترها

کاربردهای حرارت دهی القائی مثل جوشکاری لولهها ، روکش دهی قطعات فولادی تحت حرارت بالا ، و ... نیازمند توان الکتریکی در حد چندین مگاوات و فرکانس چند 100 کیلوهرتز میباشند. برای تحقق این امور بایستی چندین اینورتر را بصورت موازی به هم وصل کرد.

نکتهای مهم که در اتصال موازی اینورترها بایستی مورد نظر قرار بگیرد سوئیچ زنی دقیق و همزمان بلوکهای اینورتری موازیست تا اینکه از یجاد جریانهای گردشی بین مدارات جلوگیری کند. لذا در عمل با بررسیهای اقتصادی یک پروژه تعداد عناصر موازی و در نتیجه ماکزیمم توان یک واحد اینورتری بایستی محدودیتهایی داشته باشد.

در حالت کلی بار یا القاگر برای کاربردهای حرارت دهی القائی ضریب توان بسیار پائین دارد ، مقدار ضریب جابجائی بین 5/0 تا 2/0 میباشد.

اگر رنج فرکانس مورد نظر زیر 300 کیلوهرتز باشد IGBT ها گزینه مناسبی هستند ، چرا که در موارد عملی نیز تست شدهاند. لیکن برای کاربردهای با فرکانس بالاتر درسطح مگاهرتز MOSFET های قدرت جایگزین این عناصر میشوند. شکل 1 مبین توپولوژی اینورتر IGBT (VSI) با مدار LCL میباشد.

شکل 1 :توپولوژی اینورتر با مدار رزونانسی و بار LCL

که از ترانزیستورهای IGBT به صورت پل H ،استفاده شده و مدار رزونانسی شامل و C و نیز مدل بار شامل و میباشد. شکل موج خروجی اینورتر بصورت مربعی است ، اگر مدار اینورتر حول فرکانس تشدید (مدار LC) کار کند خروجی جریان بصورت سینوسی میباشد.

با طراحی مناسب مدار LC (انتخاب مناسب مقادیر) ولتاژ و جریان در راکتور و بیشتر از ولتاژ و جریان خروجی اینورتر خواهند شد. این امر در شکل 2 نشان داده شده است

شکل 2:ولتاژ و جریان مدار LCL موازی

● سیستم های یک سو سازی و اینورتری

یک سوسازی و اینورژن اساسا یک مکانیزم را دارا هستند. بسیاری از پست های برق بگونه ای ساخته شده اند تا بتوانند هم به صورت یک سوساز و هم به صورت اینورتر عمل کنند.

در سر جریان متناوب یک دسته از ترانسفورماتورها قرار داده می شوند که اغلب سه ترانسفورماتور تک فاز جدا از هم هستند که ایستگاه مورد نظر را از تغذیه جریان متناوب جدا می کنند تا بتوانند یک زمین محلی را ایجاد کنند و نیز تا یک ولتاژ مستقیم نهایی صحیح را تضمین کنند. سپس خروجی این سه ترانسفورماتور به یک پل یک سوساز شامل تعدادی شیر وصل می شود. ساختار اصلی شامل شش شیر است که هر سه شیر هر سه فاز را به یکی از دو سر ولتاژ مستقیم وصل می کند. اما به هر حال در این سیستم، به دلیل اینکه هر ۶۰ درجه یک تغییر فاز داریم یا به عبارتی یک ولتاژ شش پالسه داریم، هارمونیک های این ولتاژ هم قابل ملاحضه اند.

یک ساختار بهبود یافته این سیستم از ۱۲ شیر (که اغلب به عنوان سیستم ۱۲ شیره شناخته شده) استفاده می کند. در این سیستم جریان متناوب ورودی را قبل از ترانسفورماتور ها به دو بخش تقسیم می کنیم. یک بخش را به یک اتصال ستاره از ترانسفورماتورها اعمال می کنیم و بخش دیگر را به یک اتصال مثلث از ترانسفورماتورها در نظر می گیریم. در این صورت شکل موج خروجی این دو ترانسفورماتور سه فاز با هم ۳۰ درجه اختلاف فاز خواهد داشت. حال ۱۲ شیری که داریم هر یک از این دو دسته سه فاز را به ولتاژ مستقیم وصل می کنند و در این صورت هر ۳۰ درجه یک تبدیل فاز خواهیم داشت، یا یک ولتاژ ۱۲ پالسه خواهیم داشت که این به معنی کاهش قابل ملاحضه هارمونیک ها است.

علاوه بر تغییر دادن ترانسفورماتورها و شیرها، می توان توسط اجزا راکتیو، پسیو و مقاومتی مختلفی برای حذف هارمونیک های موجود بر روی ولتاژ مستقیم استفاده کرد.

اینورترهای قدرت بالا برای منابع ولتاژ در کاربردهای صنعتی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 3

اینورترهای قدرت بالا برای منابع ولتاژ در کاربردهای صنعتی (با IGBT)

VSI قدرت بالا به عنوان درایو موتورهای القائی که از سیستم کنترل سرعت تنظیم شوند ASC[1] استفاده میکنند به وفور در صنعت استفاده میشوند. کاربردهای دیگری از این اینورترها به عنوان راه انداز فنها و پمپهای صنعتی میباشد. یا برای کاربردهای ذخیره کننده انرژی و نیز در کاربردهای صنایع فلزی ورقهسازی مفتول سازی و ... استفاده میشوند

قبلاً از سیستمهای بر مبنای GTO استفاده میشده ولی اینک از سیستمهای IGBT به عنوان جایگزین استفاده میگردد که دارای محاسن زیر میباشند :

- مصرف توان کمتر

- کموتاسیون سرعت بالا و تلفات سوئیچینگ پائین

- توانائی حفاظت اتصال کوتاه بالا

- راحتی در استفاده بصورت موازی

لذا برای کاربردهای بالاتر از KVA200 این برتریها کاملاً شهود میباشند. حتی در مقایسه با ترانزیستورهای دو قطبی IGBT ها یک مزیت عمدهتر نیز دارند و آن نداشتن ولتاژ شکست دوم میباشد.

به عنوان استاندارد صنعتی این سیستمها به دو صورت زیر موجود میباشند (بیشتر به این دو صورت میباشند)

(جدول 1)

جدول 1: استانداردهای صنعتی برای اینورترهای منبع ولتاژی

که تا حدود فرکانسی بالاتر از 2000 هرتز قابلیت سوئیچینگ را دارا میباشند.

ترکیب این سیستمها در موارد صنعتی دیگر بررسی شدهاند.

اتصال موازی اینورترها

کاربردهای حرارت دهی القائی مثل جوشکاری لولهها ، روکش دهی قطعات فولادی تحت حرارت بالا ، و ... نیازمند توان الکتریکی در حد چندین مگاوات و فرکانس چند 100 کیلوهرتز میباشند. برای تحقق این امور بایستی چندین اینورتر را بصورت موازی به هم وصل کرد.

نکتهای مهم که در اتصال موازی اینورترها بایستی مورد نظر قرار بگیرد سوئیچ زنی دقیق و همزمان بلوکهای اینورتری موازیست تا اینکه از یجاد جریانهای گردشی بین مدارات جلوگیری کند. لذا در عمل با بررسیهای اقتصادی یک پروژه تعداد عناصر موازی و در نتیجه ماکزیمم توان یک واحد اینورتری بایستی محدودیتهایی داشته باشد.

در حالت کلی بار یا القاگر برای کاربردهای حرارت دهی القائی ضریب توان بسیار پائین دارد ، مقدار ضریب جابجائی بین 5/0 تا 2/0 میباشد.

اگر رنج فرکانس مورد نظر زیر 300 کیلوهرتز باشد IGBT ها گزینه مناسبی هستند ، چرا که در موارد عملی نیز تست شدهاند. لیکن برای کاربردهای با فرکانس بالاتر درسطح مگاهرتز MOSFET های قدرت جایگزین این عناصر میشوند. شکل 1 مبین توپولوژی اینورتر IGBT (VSI) با مدار LCL میباشد.

شکل 1 :توپولوژی اینورتر با مدار رزونانسی و بار LCL

که از ترانزیستورهای IGBT به صورت پل H ،استفاده شده و مدار رزونانسی شامل و C و نیز مدل بار شامل و میباشد. شکل موج خروجی اینورتر بصورت مربعی است ، اگر مدار اینورتر حول فرکانس تشدید (مدار LC) کار کند خروجی جریان بصورت سینوسی میباشد.

با طراحی مناسب مدار LC (انتخاب مناسب مقادیر) ولتاژ و جریان در راکتور و بیشتر از ولتاژ و جریان خروجی اینورتر خواهند شد. این امر در شکل 2 نشان داده شده است

شکل 2:ولتاژ و جریان مدار LCL موازی

● سیستم های یک سو سازی و اینورتری

یک سوسازی و اینورژن اساسا یک مکانیزم را دارا هستند. بسیاری از پست های برق بگونه ای ساخته شده اند تا بتوانند هم به صورت یک سوساز و هم به صورت اینورتر عمل کنند.

در سر جریان متناوب یک دسته از ترانسفورماتورها قرار داده می شوند که اغلب سه ترانسفورماتور تک فاز جدا از هم هستند که ایستگاه مورد نظر را از تغذیه جریان متناوب جدا می کنند تا بتوانند یک زمین محلی را ایجاد کنند و نیز تا یک ولتاژ مستقیم نهایی صحیح را تضمین کنند. سپس خروجی این سه ترانسفورماتور به یک پل یک سوساز شامل تعدادی شیر وصل می شود. ساختار اصلی شامل شش شیر است که هر سه شیر هر سه فاز را به یکی از دو سر ولتاژ مستقیم وصل می کند. اما به هر حال در این سیستم، به دلیل اینکه هر ۶۰ درجه یک تغییر فاز داریم یا به عبارتی یک ولتاژ شش پالسه داریم، هارمونیک های این ولتاژ هم قابل ملاحضه اند.

یک ساختار بهبود یافته این سیستم از ۱۲ شیر (که اغلب به عنوان سیستم ۱۲ شیره شناخته شده) استفاده می کند. در این سیستم جریان متناوب ورودی را قبل از ترانسفورماتور ها به دو بخش تقسیم می کنیم. یک بخش را به یک اتصال ستاره از ترانسفورماتورها اعمال می کنیم و بخش دیگر را به یک اتصال مثلث از ترانسفورماتورها در نظر می گیریم. در این صورت شکل موج خروجی این دو ترانسفورماتور سه فاز با هم ۳۰ درجه اختلاف فاز خواهد داشت. حال ۱۲ شیری که داریم هر یک از این دو دسته سه فاز را به ولتاژ مستقیم وصل می کنند و در این صورت هر ۳۰ درجه یک تبدیل فاز خواهیم داشت، یا یک ولتاژ ۱۲ پالسه خواهیم داشت که این به معنی کاهش قابل ملاحضه هارمونیک ها است.

علاوه بر تغییر دادن ترانسفورماتورها و شیرها، می توان توسط اجزا راکتیو، پسیو و مقاومتی مختلفی برای حذف هارمونیک های موجود بر روی ولتاژ مستقیم استفاده کرد.

دانلود پروژه پایداری ولتاژ (word)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 42

مقدمه ای بر پایداری ولتاژ

با تغییر ساختار جدیدی که در سالهای اخیر در سیستمهای قدرت پدید آمده که باعث میشود ئاحدهای تولیدی توان الکتریکی هرچه بیشتری را از خطوط انتقال عبور دهند، انتظار می رود شاهد فروپاشی ولتاژ گسترده تر و بیشتر سیستم های قدرت باشیم. برای مثال عبور توان بیش از حد یک خط انتقال باعث افت ولتاژ بیش از حد و کاهش ظرفیت انتقال توان الکتریکی به بخش مشخصی از سیستم قدرت گردد. (برای کمک کرده به واحدهای تولیدی در مواجهه و مقابله با این مسئله شرکت EPRI دست به تهیه این متن زده است که توضیح کامل و مناسبی است در مورد پایداری ولتاژ، تجزیه و تحلیل، سنجش، جلوگیری و کاهش اثرات آن.

پایداری ولتاژ چیست؟

تعریف IEEE از پایداری ولتاژ عبارتست از توانایی یک سیستم قدرت در نگهداری ولتاژ دائمی در همه باسهای سیستم بعد از بروز اغتشاش در شرایط مشخصی از بهره برداری. اغتشاش ممکن است خروج ناگهانی یکی از تجهیزات باشد یا افزایش تدیریجی بار. هنگامی که توان الکتریکی انتقالی به بار رو به افزایش است تا بتواند بار اضافه شده را تامین کند (بار ممکن است مکانیکی، حرارتی یا روشنایی باشد9، و هر دو مؤلفه یعنی توان و ولتاژ قابل کنترل بمانند، سیستم قدرت پایداری ولتاژی خواهد بودو اگر سیستم بتواند بار الکتریکی را منتقل کند و ولتاژ از دست برود سیستم تاپایدار ولتاژ است. فروپاشی ولتاژ هنگامی رخ یم دهد که افزاییش بار باعث غیرقابل کنترل شدن ولتاژ در ناحیه مشخصی از سیستم قدرت گردد. بنابراین ناپایداری ولتاژ در طبیعت خود یک پدیده ناحیه ای است، که میتواند بصورت فروپاشی ولتاژ کلی بدل گردد بدون هیچ پاسخ سریعی.

3. موضوعات پایداری ولتاژ چه هستند؟

آگاهی در مورد مشخصات بار که از شبکه های قدرت بزرگ قابل دسترسی هستند.

روشهای کنترل ولتاژ در ژنراتور ها، دستگاههای کنترل توان راکتیو (مانند خازنهای موازی، راکتورها) در شبکه.

توانایی شبکه در انتقال قدرت، به خصوص توان راکتیو، از نظر تولید به نقاط مصرف

هماهنگی بین رله های حفاظتی و ادوات کنترل سیستم قدرت.

4-در هنگام برزو ناپایداری چه اتفاقاتی می افتد؟

ناپایداری ولتاژ اغلب هنگامی رخ می دهد که بروز یک خطا ظرفیت سیستم انتقال یک شبکه قدرت را کاهش می دهتد. پس از بروز این خطا، به سرعت بار مصرفی بارهای حساس به ولتاژ افت می کند آنگونه که ولتاژ افت کرد.

این کاهش بارگیری بصورت موقتی باعث می شود که سیستم قدترت پایدار بماند. به هر حال با گذشت زمان توان مصرفی بارها افزایش خواهد یافت چرا که بسیاری از بارها بصورت دستی یا اتئماتیک کنترل میشدند تا بتوانند نیازهای فیزیکی ویژه و تعیین شده ای را برآورده کنند و همچنین نپ ترانسفورماتورهای قدرت به گونه ای تغییر خواهند کرد تا بتوان ولتاژ مورد نیاز را تامین نمود با اینکه ولتاژ در سمت ائلیه ترانس 0ولتاژ سیستم انتقال) مقدار مطلوب را نداشته باشد و از حد مطلوب پائینتر باشد. از هنگامی که بار به مقدار اولیه خود (قبل از بروز خطا) دست یافت، ممکن است سیستم قدرت وارد مرحله ناپایداری ولتاژ گردد که زمینه فروپاشی ولتاژ نیز هست. در خلال این مرحله بهره برداران (Operators) سیستم قدرت ممکن است کنترل ولتاژ و پخش بار در شبکه را از دست بدهند.

ممکن است توان راکتیو خروجی ژنراتورهای سیستم قدرت کاهش یابد تا از حرارت بیش از حد آنها جلوگیری به عمل آید، این کار باعث میگردد ذخیره توان راکتیو سیستم قدرت کاهش یابد و از دست برود. از طرفی با کاهش یافتن ولتاژ موتورها از حرکت باز می مانند که خود باعث مصرف توان راکتیو بسیاری میگردد که نهایتاً این امر فروپاشی کامل ولتاژ را در پی دارد.

5-چه چیزهایی باعث بروز فروپاشی ولتاژ در شبکه میگردند؟

از آنجایی که واحدهای تولیدی در صددذ انتقال توان هرچه بیشتر از خطوط انتقال هستند، وقوع فروپاشی ولتاژ محتمل تر است، چرا که توان راکتیو مصرفی خطهایی که بیش از حد بارگیری شده اند بیشتر است.

تجهیزاتی که بصورت پل به یکدیگر متصل هستند و همچنین موتورهای سرعت ثابت که مقدار مشخصی توان مصرف رمی کنند – حتی در مواقعی که ولتاژ کاهش می یابد – می توانند به طور موثری کاهش بار موقتی و طبیعی را که به سرعت کاهش ولتاژ شبکه رخ داده و می تواعث خروج در سیستم گردد را کاهش دهد. در پی انجام موارد فوق سیستم قدرت بص.رت ناپایدار درخواهد آمد (Whde Less Stable).

تغییر دهنده های تپ بار اثر ناپایدار کننده مشابهی دارند. برای جبران کاهش ولتاژ در اولیه سیستم، آنها با افزایش نسبت سعی در نگهداشتن ولتاژ ثانویه بصورت ثابت خواهد داتش. نتیجتاً ولتاژ در اولیه سیستم در قسمت ثانویه ظاهر نخواهد شد تا زمانی که LTC (Load Top Changer) به حد نهایی خود نرسد. علاوه بر موارد فوق عمل LTC سبب برزو افزایش توان راکتیو مصرفی در اولیه یم گردد، که باعث ناپایداری ولتاژ اولیه سیستم میگردد.

ادوات FACTS مانند SVCها و STAT COM ها می توانند از ظرفیت انتقال توان را با تامین ولتاژ بصورت اکتیو افزایش دهند اما فقط برای یک نقطه. در انتهای رنج کاری، یک تجهیز FACTS بطور ناگهانی توانایی خود را در کنترل از دست می دهد و بصورت یک تجهیز ثابت عمل می کند. توان راکتیو خروجی از یک خازن ثابت با کاهش ولتاژ نیز کم می شود (معمولاً با توان دوم ولتاژ V2). بدذون کنترل ولتاژ راکتیو، ولتاژ خط پایدار باقی نمی ماند یا اینکه به نقطه ای که فروپاشی ولتاژ در آن رخ می دهد نزدیکتر می گردد نسبت به موقعی که کنترل ولتاژ اکتیو صورت می گرفت.

دانلود پروژه پایداری ولتاژ (word)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 42

مقدمه ای بر پایداری ولتاژ

با تغییر ساختار جدیدی که در سالهای اخیر در سیستمهای قدرت پدید آمده که باعث میشود ئاحدهای تولیدی توان الکتریکی هرچه بیشتری را از خطوط انتقال عبور دهند، انتظار می رود شاهد فروپاشی ولتاژ گسترده تر و بیشتر سیستم های قدرت باشیم. برای مثال عبور توان بیش از حد یک خط انتقال باعث افت ولتاژ بیش از حد و کاهش ظرفیت انتقال توان الکتریکی به بخش مشخصی از سیستم قدرت گردد. (برای کمک کرده به واحدهای تولیدی در مواجهه و مقابله با این مسئله شرکت EPRI دست به تهیه این متن زده است که توضیح کامل و مناسبی است در مورد پایداری ولتاژ، تجزیه و تحلیل، سنجش، جلوگیری و کاهش اثرات آن.

پایداری ولتاژ چیست؟

تعریف IEEE از پایداری ولتاژ عبارتست از توانایی یک سیستم قدرت در نگهداری ولتاژ دائمی در همه باسهای سیستم بعد از بروز اغتشاش در شرایط مشخصی از بهره برداری. اغتشاش ممکن است خروج ناگهانی یکی از تجهیزات باشد یا افزایش تدیریجی بار. هنگامی که توان الکتریکی انتقالی به بار رو به افزایش است تا بتواند بار اضافه شده را تامین کند (بار ممکن است مکانیکی، حرارتی یا روشنایی باشد9، و هر دو مؤلفه یعنی توان و ولتاژ قابل کنترل بمانند، سیستم قدرت پایداری ولتاژی خواهد بودو اگر سیستم بتواند بار الکتریکی را منتقل کند و ولتاژ از دست برود سیستم تاپایدار ولتاژ است. فروپاشی ولتاژ هنگامی رخ یم دهد که افزاییش بار باعث غیرقابل کنترل شدن ولتاژ در ناحیه مشخصی از سیستم قدرت گردد. بنابراین ناپایداری ولتاژ در طبیعت خود یک پدیده ناحیه ای است، که میتواند بصورت فروپاشی ولتاژ کلی بدل گردد بدون هیچ پاسخ سریعی.

3. موضوعات پایداری ولتاژ چه هستند؟

آگاهی در مورد مشخصات بار که از شبکه های قدرت بزرگ قابل دسترسی هستند.

روشهای کنترل ولتاژ در ژنراتور ها، دستگاههای کنترل توان راکتیو (مانند خازنهای موازی، راکتورها) در شبکه.

توانایی شبکه در انتقال قدرت، به خصوص توان راکتیو، از نظر تولید به نقاط مصرف

هماهنگی بین رله های حفاظتی و ادوات کنترل سیستم قدرت.

4-در هنگام برزو ناپایداری چه اتفاقاتی می افتد؟

ناپایداری ولتاژ اغلب هنگامی رخ می دهد که بروز یک خطا ظرفیت سیستم انتقال یک شبکه قدرت را کاهش می دهتد. پس از بروز این خطا، به سرعت بار مصرفی بارهای حساس به ولتاژ افت می کند آنگونه که ولتاژ افت کرد.

این کاهش بارگیری بصورت موقتی باعث می شود که سیستم قدترت پایدار بماند. به هر حال با گذشت زمان توان مصرفی بارها افزایش خواهد یافت چرا که بسیاری از بارها بصورت دستی یا اتئماتیک کنترل میشدند تا بتوانند نیازهای فیزیکی ویژه و تعیین شده ای را برآورده کنند و همچنین نپ ترانسفورماتورهای قدرت به گونه ای تغییر خواهند کرد تا بتوان ولتاژ مورد نیاز را تامین نمود با اینکه ولتاژ در سمت ائلیه ترانس 0ولتاژ سیستم انتقال) مقدار مطلوب را نداشته باشد و از حد مطلوب پائینتر باشد. از هنگامی که بار به مقدار اولیه خود (قبل از بروز خطا) دست یافت، ممکن است سیستم قدرت وارد مرحله ناپایداری ولتاژ گردد که زمینه فروپاشی ولتاژ نیز هست. در خلال این مرحله بهره برداران (Operators) سیستم قدرت ممکن است کنترل ولتاژ و پخش بار در شبکه را از دست بدهند.

ممکن است توان راکتیو خروجی ژنراتورهای سیستم قدرت کاهش یابد تا از حرارت بیش از حد آنها جلوگیری به عمل آید، این کار باعث میگردد ذخیره توان راکتیو سیستم قدرت کاهش یابد و از دست برود. از طرفی با کاهش یافتن ولتاژ موتورها از حرکت باز می مانند که خود باعث مصرف توان راکتیو بسیاری میگردد که نهایتاً این امر فروپاشی کامل ولتاژ را در پی دارد.

5-چه چیزهایی باعث بروز فروپاشی ولتاژ در شبکه میگردند؟

از آنجایی که واحدهای تولیدی در صددذ انتقال توان هرچه بیشتر از خطوط انتقال هستند، وقوع فروپاشی ولتاژ محتمل تر است، چرا که توان راکتیو مصرفی خطهایی که بیش از حد بارگیری شده اند بیشتر است.

تجهیزاتی که بصورت پل به یکدیگر متصل هستند و همچنین موتورهای سرعت ثابت که مقدار مشخصی توان مصرف رمی کنند – حتی در مواقعی که ولتاژ کاهش می یابد – می توانند به طور موثری کاهش بار موقتی و طبیعی را که به سرعت کاهش ولتاژ شبکه رخ داده و می تواعث خروج در سیستم گردد را کاهش دهد. در پی انجام موارد فوق سیستم قدرت بص.رت ناپایدار درخواهد آمد (Whde Less Stable).

تغییر دهنده های تپ بار اثر ناپایدار کننده مشابهی دارند. برای جبران کاهش ولتاژ در اولیه سیستم، آنها با افزایش نسبت سعی در نگهداشتن ولتاژ ثانویه بصورت ثابت خواهد داتش. نتیجتاً ولتاژ در اولیه سیستم در قسمت ثانویه ظاهر نخواهد شد تا زمانی که LTC (Load Top Changer) به حد نهایی خود نرسد. علاوه بر موارد فوق عمل LTC سبب برزو افزایش توان راکتیو مصرفی در اولیه یم گردد، که باعث ناپایداری ولتاژ اولیه سیستم میگردد.

ادوات FACTS مانند SVCها و STAT COM ها می توانند از ظرفیت انتقال توان را با تامین ولتاژ بصورت اکتیو افزایش دهند اما فقط برای یک نقطه. در انتهای رنج کاری، یک تجهیز FACTS بطور ناگهانی توانایی خود را در کنترل از دست می دهد و بصورت یک تجهیز ثابت عمل می کند. توان راکتیو خروجی از یک خازن ثابت با کاهش ولتاژ نیز کم می شود (معمولاً با توان دوم ولتاژ V2). بدذون کنترل ولتاژ راکتیو، ولتاژ خط پایدار باقی نمی ماند یا اینکه به نقطه ای که فروپاشی ولتاژ در آن رخ می دهد نزدیکتر می گردد نسبت به موقعی که کنترل ولتاژ اکتیو صورت می گرفت.

ترانسفورماتور ولتاژ

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 24 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

تعریف ترانسفورماتور

ترانسفورماتور یکی از وسائل بسیار مهم تبدیل کمیات جریان و ولتاژ الکتریکی متناوب است: که برخلاف ماشین های الکتریکی که انرژی الکتریکی و مکانیکی را بهم تبدیل میکند: ترانسفورماتور در نوع انرژی تغییری نمی دهد.

بلکه ولتاژ جریانی را با همان فرکانس ولی متناوب از نظر مقدار تبدیل مینماید یا با بیان دیگر ترانسفورماتور یک وسیله الکترومغناطیسی ساکن است که میتواند انرژی جریان متناوبی را از یک مداری به مداری دیگر فقط با حفظ اندازه فرکانس جریان متناوب انتقال دهد بطوریکه انرژی با ولتاژ پائین را تبدیل به همان انرژی با ولتاژ بالاتر نماید و هم چنین جریان را از مقدار داده شده در یک مدار به جریانی با اندازه ای متفاوت در مدار دیگر تبدیل کند.

امروزه ترانسفورماتور وسیله ای لازم و ضروری در دستگاههای انتقال انرژی الکتریکی و پخش و توزیع انرژی الکتریکی متناوب است: ترانسفورماتورها بطور بسیار وسیعی در مدارهای وسائل الکترونیکی و مدارهای دستگاههای خودکار یا اتوماتیک و راه اندازی موتورهای الکتریکی و تطبیق ولتاژ مورد نیاز جهت تغذیه مصرف کننده هائی از قبیل یکسوسازها و مبدلهای جریان دائم به متناوب شارژ کننده های باطری : و ایجاد دستگاههای چندین فازه از دستگاههای دو فازه و سه فازه و در ارتباطات بمنظور تطبیق امپدانس و هم چنین در سیستم های قدرت بمنظور بالا بردن ولتاژ برای انتقال اقتصادی قدرت یعنی پائین آوردن جریان جهت کاهش افت ولتاژ و گم کردن مقطع سیم انتقال و همچنین در انتهای خطوط انتقال بمنظور پائین آوردن ولتاژ به مقادیر موورد نیاز بکار میرود.

و همینطور ترانسفورماتور یک وسیله بسیار ضروری در مدارهای اندازه گیری الکتریکی و در مدارهای جوشکاری و کوره های الکتریکی است: هم چنین یک مجزا کننده مدارهای با ولتاژ زیاد از مدارهای با ولتاژ پائین است: ترانسفورماتور حذف کننده مؤلفه های مستقیم جریان در یک دستگاه انرژی میباشد:

هم چنین از نقطه نظر تئوری تجزیه و تحلیل آن مطالعه و بررسی تمام ماشینهای الکتریکی را آسان میسازد :

اساس کار ترانسفورماتور :

اساس کار ترانسفورماتورها بر القاء متقابل بین دو بین (سیم پیچی) که بر روی یک مدار مغناطیسی (هسته آهنی) قرار دارند بنا نهاده شده است:

بطور ساده میتوان گفت شکل (1-2) آنرا مشاهده نمود:

دوبوبین که از لحاظ الکتریکی جدا از هم ولی از لحاظ مغناطیسی بوسیله مسیری که دارای رلوکتانس(مقاومت مغناطیسی) کوچکی است بهم مرتبط میباشند.

البته در اتوترانسفورماتورها دوبوبین از لحاظ الکتریکی هم بهم مرتبط هستند که در جای خود از آن صحبت خواهد شد.

اگر یکی از بوبین ها به منبع ولتاژ متناوب وصل شود. یک فوران متناوب در هسته مورق برقرار میشود که بیشتر خطوط فوران از طریق هسته از درون حلقه های بوبین گذشته و خود را می بندند و با این همل مبتنی به قانون فاراده تولید نیروی الکتروموتوری القائی متقابل می کند. اگر مدار بوبین دوم از طریق مثلاً مصرف کننده ای بسته شود جریانی در آن جاری شده و انرژی الکتریکی (کاملاً مغناطیسی) از بوبین اول به بوبین دوم انتقال می یابد بوبین یا سیم پیچی اولیه و بوبین یا سیم پیچی که انرژی از آن گرفته میشود یعنی دوسری از آن که بطرف مصرف کننده رفته است سیم بندی ثانویه مینامند. و هم چنین سیم پیچی یا بوبینی که بمدار با ولتاژ زیاد وصل شده باشد آنرا سیم پیچ طرف فشار قوی (H.V) و سیم پیچ دیگر را که بمدار با ولتاژ پائین وصل شده باشد طرف فشار ضعیف (L.V یا B.T ) میگویند. ترانسفورماتورهائی که ولتاژ سیم پیچی ثانویه آنها از ولتاژ سیم پیچی اولیه کمتر باشد آنرا کاهند و ترانسفورماتورهائی که ولتاژ ثانویه آنها از اولیه بیشتر باشد افزاینده نامیده میشوند.

مطالب فوق را در مورد ترانسفورماتور چنین خلاصه می کنیم که ترانسفورماتور دستگاهی است

قدرت الکتریکی متناوب را از یک مدار به مدار دیگر انتقال میدهد.

انتقال قدرت بدون تغییر فرکانس صورت میپذیرد.

این عمل بوسیله القای مغناطیسی انجام میشود.

در حالیکه دو مدار دارای اثر القای متقابل روی یکدیگر میباشند.

مدارهای سیم پیچی اولیه و ثانویه ممکن است یکفازه یا چند فازه باشند در این صورت ترانسفورماتور را یک فازه یا چند فازه میگویند. که از همه مهمتر ترانسفورماتورهای یکفازه و ترانسفورماتورهای سه فازه هستند.

انواع اصلی ترانسفورماتورها :

ترانسفورماتورهای قدرت برای انتقال و توزیع انرژی الکتریکی

ترانسفورماتورهائی که جهت تغذیه تأسیساتی مانند مبدلهای استاتیک (یکسوسازی های با بخار جیوه و ایگنیترون و یکسوسازهای مجهز به نیمه هادیها و غیره) برای تبدیل جریان متناوبه به دائم و دائم به متناوب بکار میروند.

اتوترانسفورماتورها : جهت داشتن ولتاژهای متناوب قابل تنظیم و تغییر بین صفر ولت تا V ولت و کاربرد آن در راه اندازی موتورهای الکتریکی جریان متناوب:

ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ جهت انشعاب و اتصال وسائل اندازه گیری.