فایل بای | FileBuy
مرجع خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، تحقیق ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیفایل بای | FileBuy
مرجع خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، تحقیق ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیکار آموزی نیروگاه توس
| دسته بندی | گزارش کارآموزی و کارورزی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 35 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 63 |
فهرست مطالب
عنوان صفحه
نیروگاه ( توضیحات کلی ) ............... 1
نیروگاه توس ........................... 8
بویلر.................................. 10
توربین................................. 14
ژنراتور................................ 39
ترانسفورماتور.......................... 50
سیستم سوخت رسانی ...................... 57
کندانسور هوایی......................... 62
آزمایشگاه و تصفیه آب .................. 62
اتاق فرمان............................. 63
منابع.................................. 66
نیروگاه
نیروگاه محل تولید انرژی الکتریکی می باشد .نیروگاه های مدرن بر حسب نوع انرژی مورد مصرف عبارتند از : نیروگاه های حرارتی ، آبی ، هسته ای و نیروگاه هایی که از انرژی باد و یا حرارت درونی زمین استفاده می کنند . در این میان نیروگاه های حرارتی ( TPS ) و آبی ( HEPS ) از معمولترین انواع در صنعت تولید برق می باشند .
نیروگاه حرارتی
نیروگاه حرارتی به کلیه ی نیروگاه هایی اطلاق می شود که در واحدهای آن با احتراق سوخت های جامد ، مایع و یا گاز در بویلر و یا در خود محرک اولیه ( مانند دیزل ها و توربین های گازی ) تولید انرژی حرارتی و سپس الکتریکی صورت می پذیرد . انواع نیروگاه حرارتی بر حسب نوع سوخت عبارتند از : ذغال سوز ( اعم از ذغال به لاشه ای یا پودر شده ) ، گازوئیل سوز ( دیزل ) ، نفت سوز ، گاز سوز و توربین گازی ( که در آن احتراق گاز مستقیما در توربین صورت می گیرد .
قسمت عمدهای از نیروگاه های حرارتی که به عنوان تولید کننده های اصلی انرژی الکتریکی طراحی می شوند از نوع کندانسوردار می باشند . این نیروگاه ها عموما مجهز به واحدهایی با قدرت 200 تا 800 مگا وات بوده و راندمان حرارتی آن ها از میزان 40 تا 42 درصد تجاوز نمی کند ، و معمولا در هر کشور پرقدرت ترین نیروگاه ها را تشکیل می دهند .
نوع دیگری از نیروگاه های حرارتی که به نام ترموالکتریک مشهورند جهت تولید مشترک انرژی حرارتی ( به صورت بخار یا آب داغ ) و انرژی الکتریکی طراحی و نصب می شوند . این تولید مشترک موجب افزایش راندمان حرارتی واحدهای مذکور تا میزان 65 الی 70 درصد می باشند .
نیروگاه آبی
از قدیم استفاده از انرژی ذخیره شده در آب به صورت های مختلف از جمله آسیاب های آبی مرسوم بوده است . با پیدایش صنعت برق کوشش های زیادی در جهت به کارگیری هر چه بیشتر انرژی آبی و تبدیل آن به انرژی الکتریکی معطوف گردیده و در این راه پیشرفت های زیادی هم حاصل شده است . ارزش نیروگاه های آبی بر این است که از تاسیسات ایجاد شده عمدتا می تواند در جهت اهداف صنعتی و کشاورزی نیز استفاده برد . معمول ترین نوع ذخیره و کنترل آب ، ایجاد سدها و آب بندها می باشد .
گرانی قیمت تاسیسات ذخیره و انتقال آب با مسایل خاص سیاسی و اجتماعی آن ( زیر آب رفتن روستاهای مجاور ، از بین رفتن مقداری از زمین های کشاورزی و ... ) معمولا ایجاد سد صرفا جهت گرفتن انرژی الکتریکی را توجیه اقتصادی نمی نماید . چنانچه مطالعات ایجاد چنین تاسیساتی را توجیه نماید ، ارزش نیروگاه آبی دو چندان می گردد .
نیروگاه های آبی در مقایسه با سایر نیروگاه ها ( حرارتی ، گازی ، دیزلی ) دارای مزایای بسیاری می باشد که از جمله بالا بردن راندمان ، نداشتن هزینه های مربوط به مسایل سوخت ، قرار گرفتن سریع در مدار و نداشتن مسایل آلودگی هوا را می توان نام برد .
در مناطقی که منابع آب امکان خارج ساختن دائمی آب را از سدها را بدهد ، این نیروگاه ها به طور دائم مورد استفاده واقع می شوند وحتی در بعضی موارد به عنوان پایه تولید انرژی الکتریکی به علت داشتن قابلیت اطمینان بالا قرار می گیرد . اما در مواردی که استفاده آب در صنعت و کشاورزی و شرب در اولویت بالاتری نسبت به تولید انرژی الکتریکی باشد برنامه را بر اساس نیاز های آب مشروب و کشاورزی تنظیم می نمایند . بدین معنی که نیازهای آبی در یک پریود مشخص مثلا 24 ساعت را در ظرف چند ساعتی که شبکه به انرژی الکتریکی بیشتری نیازمند است ، از سد اصلی خارج ساخته وارد سد تنظیمی می نمایند یعنی توربین های آبی به کار می افتد . سپس با برنامه ریزی که می شود آب از سد تنظیمی به تدریج جهت دیگر اهداف ( کشاورزی ، صنعت و شرب ) وارد شبکه های انتقال و توزیع با تصفیه خانه های مربوط می گردد .
چنانچه که گفته شد می توان با استفاده از انرژی آب رودخانه ها و آبشارها و احداث سد در مسیر رودخانه توسط توربین های آبی ، ژنراتور را چرخاند و الکتریسیته تولید نمود .
سدهای آبی که ساختمان های مختلفی دارند می توانند در مسیر رودخانه احداث شده و با نصب تجهیزات یک نیروگاه آبی علاوه بر مصارف کشاورزی برای تولید برق استفاده کرد .
آب دریاچه در صورت اضافه شده از قسمت بالای سد سر ریز می کند . به علت آن که مصارف آب کشاورزی و تقاضای برق در زمان های مختلفی صورت می گیرد برای جلوگیری از هدر رفتن آب پس از سد اصلی یک سد کوچک به نام سد تنظیمی استفاده می گردد و در صورت نیاز به آب کشاورزی دریچه های این سد تنظیمی باز می گردد . معمولا تاسیسات نیروگاه داخل ساختمان سد می باشد .
با توجه به دبی آب و ارتفاع آن نوع توربین نصب شده فرق می کند که می توان از انواع پلتون ، فرانسیس یا کاپلان باشد .
راندمان نیروگاه های آبی بالا می باشد ( حدود 80 الی 90 درصد ) و راه اندازی آن ساده ( 14 الی 15 دقیقه ) انجام می گیرد .
نیروگاه اتمی
نیروگاه های هسته ای بخاطر تشابه در نوع انرژی نهایی که همان انرژی حرارتی است عملا در رده ی نیروگاه های حرارتی قرار می گیرند ، ولی به لحاظ ویژگی های خاص سوخت هسته ای آن را نوع جداگانه ای به حساب می آورند . اساس کار نیروگاه اتمی و بخاری یکی است فقط به جای دیگ بخار ، در نیروگاه اتمی از یک رآکتور استفاده شده ، آب را در رآکتور توسط انرژی حاصل واکنش های هسته ای ( فیوژن ) گرم شده وبخار می گردد که این بخار می تواند توربین را بچرخاند و در نتیجه محور ژنراتور به حرکت آمده و الکتریسیته تولید می گردد .
نیروگاه بخار
یکی دیگر از روش های تولید انرژی استفاده از نیروی بخار می باشد که در این نوع نیروگاه بخار تولید شده در بویلر ( دیگ بخار ) به داخل توربین جریان داده می شود و باعث چرخش آن گشته و اگر شافت توربین با یک ژنراتور وصل گردد می توان از نیروی چرخشی آن انرژی الکتریکی تولید کرد . بخار پس از عبور از توربین به کندانسور ( چگالنده ) رفته و توسط آب خنک کن تقطیر و به صورت آب در می آید .
نیروگاه های بخار برای بارهای اصلی ( پایه ) به کار می روند ( چون راه اندازی ساده و آسانی ندارند ) و عمر آن ها نسبت به نیروگاه های گازی بیشتر ( 25 الی 30 سال ) است .
اجزای اصلی یک نیروگاه بخار عبارتند از :
بویلر ( دیگ بخار )
توربین بخار
کندانسور
پمپ تغذیه
نیروگاه دیزلی
در نیروگاه های دیزلی قوه محرکه ژنراتور یک موتور درون سوز دیزلی است .
امروزه کمتر از نیروگاه های دیزلی برای نیروگاه پایه استفاده می کنند و بیشتر برای مواقع اضطراری و احتمالا بار ماکزیمم می باشد . در حال حاضر در مناطقی از ایران که به شبکه سراسری وصل نیست از نیروگاه های دیزلی استفاده می شود . قدرت تولیدی آن ها به طور معمول تا 5000 کیلو وات می باشد .
نیروگاه گازی
هوای آزاد توسط یک کمپرسور فشرده شده و سپس همراه سوخت در اتاق احتراق محترق شده و دارای درجه حرارت بالا می گردد . حال این گاز پر فشار و داغ وارد توربین شده ومحور ژنراتور را می گرداند و سپس از اگزوز ( خروجی ) توربین به بیرون رانده می شود . توان گرفته شده از توربین معمولا به محور ژنراتور و کمپرسور منتقل می گردد . حدود یک سوم این توان تبدیل به انرژی الکتریکی در ژنراتور می گردد و بقیه جهت چرخاندن محور کمپرسور و تامین هوای فشرده جهت توربین نصرف می شود . به همین خاطر راندمان توربین گازی پایین و در حدود 27 درصد می باشد و برای بار پیک در شبکه استفاده می شود .
اصول نیروگاه گازی تقریبا از لحاظ مراحل مانند یک موتور چهار زمانه است یعنی چهار مرحله دارد که عبارتند از :
تراکم توسط کمپرسور
احتراق که در اتاق احتراق انجام می گیرد
مرحله کار یا انبساط در توربین
تخلیه که از دودکش صورت می گیرد
هوا با شرایط محیط کار که عبارتند از دما وفشار سایت محل نصب توربین گاز وارد کمپرسور می شود و در آن جا بر روی هوا کار انجام می شود . فشار و دمای هوای خروجی از کمپرسور بستگی به نوع توربین گاز دارد و معمولا فشار آن بین 9.5 تا 14 برابر ورودی و دمای آن در حدود 300 تا 350 درجه سانتی گراد می باشد . این هوا با این شرایط وارد اتاق احتراق شده و در آن جا طی یک فرآیند فشار ثابت دمای آن افزایش می یابد ( حدود 900 تا 1350 ) محصولات احتراق وارد توربین شده و روی پره های توربین با از دست دادن انرژی خود کار انجام می دهد و در نهایت با دمایی در حدود 450 تا 600 درجه سانتی گراد از توربین خارج می شود و به جو تخلیه می گردد .
نیروگاه توس
نیروگاه توس با 4 واحد بخاری 150 مگاواتی از نیروگاههای ممتاز کشور و یکی از بزرگترین مراکز تولید برق در خراسان میباشد. این نیروگاه در 12 کیلومتری شمال غربی مشهد مقدس در جوار بارگاه ملکوتی حضرت علی ابن موسی الرضا (ع) و دامنه کوههای بینالود در نزدیکی شهر توس مدفن شاعر بلندآوازه ایران زمین حکیم ابوالقاسم فردوسی واقع گردیده و نام نیروگاه توس بدین دلیل روی ریشهای فرهنگی و سابقهای کهن دارد.
قرارداد احداث نیروگاه در مرداد ماه 1357 با شرکت های براون باوری و پاتله منعقد گردید ولی در عمل تا پیروزی انقلاب شکوهمند اسلامی فعالیت قابل ذکری انجام نگرفت تا این که قرارداد شرکت آلمانی براون باوری در سال 1360 بررسی و اصلاح گردید و پروژه در اواخر همان سال فعال شد . همچنین در سال 1361 قرارداد بخش بویلر نیروگاه با شرکت اتریشی واگنربیرو منعقد و عملیات اجرایی آن آغاز گردید.
نخستین واحد نیروگاه در آبان 1364 و دیگر واحدها نیز تا پایان سال 1366 به شبکه سراسری به شبکه سراسری پیوسته و مورد بهره برداری قرار گرفت.
از ویژگی های این نیروگاه استفاده از کندانسور هوایی است که در آن به کارگیری هوا به عنوان عامل خنک کننده (جایگزین آب) از اهمیت بالایی برخوردار است چرا که با توجه به اهمیت جهانی ذخایر آب، این سیستم، از اتلاف آب و کاهش سطح سفرههای آب زیر زمینی پیش گیری مینماید.
بویلر(دیگ بخار)
ظرفیت تولید بخار در بویلر نیروگاه(دیگ بخار)، حداکثر t/h525 می باشد. این بویلر از نوع معلق با گردش طبیعی است و دارای درام با سه مرحله سوپر هیت و دو مرحله رهیت است و در آن 9 مشعل در 3 طبقه بر روی دیوار جلویی نصب و قابل بهره برداری با سوخت مایع و گاز میباشد. آب تغذیه پس از گذر از اکونومایزر وارد درام شده و از آنجا توسط لولههای پائین آورنده وارد دیوارهها و کف بویلر میشود و ضمن گرم شدن و تبخیر به طرف بالا رفته و دوباره وارد درام میگردد. بخار اشباع خروجی از درام به ترتیب وارد لوله های نگهدارنده و مراحل سه گانه سوپر هیت شده و در نهایت بخار زنده با دمایC 538ْ و فشار bar 127 وارد توربین فشار قوی میشود که پس از خروج از آن برای بازیافت گرمایی و افزایش بازده دوباره به بویلر وارد شده و پس از انجام مراحل رهیت با درجه حرارت بخار زنده و فشارbar 34 وارد توربین فشار متوسط میشود.
بویلر نیروگاه توس از نوع گردش طبیعی با دیوارهای لوله ای و تناژ بخار 525 تن در ساعت بوده و خروجی بخار سوپر هیت آن در بار کامل دارای حرارت 540 درجه سانتی گراد و فشار 135 اتمسفر می باشد .
بویلر شامل دو قسمت می باشد که توسط دیواره های لوله ای از هم جدا می شوند . قسمت اول شامل مشعل ها ، سوپر هیترهای یک ، دو و سه و رهیتر دو و قسمتی از رهیتر یک است و قسمت دوم شامل دو اکونومایزر و قسمتی از رهیتر یک می باشد .
کنترل درجه حرارت توسط دو آبزن صورت می گیرد که دو آبزن مربوط به سوپرهیت و دو آبزن دیگر مربوط به رهیت است . اتاق احتراق به صورت آویزان به اسکلت فلزی طراحی شده است تا در مقابل انبساط حرارتی به راحتی حرکت کند . و فضای داخل کوره دارای دوربین فلزی برای مشاهده وضعیت شعله ها می باشد .
هوای لازم جهت احتراق توسط دو F.D.FAN از دو طرف کوره تامین می شود . همچنین بویلر دارای دو فن سیرکولاسیون می باشد که قسمتی از دود خروجی را در داخل بویلر به گردش در می آورد .
آب مصرفی بویلرها توسط سه پمپ اصلی به نام Boiler Feed Pump تامین می گردد که هر یک از پمپ ها توانایی تامین 60 % آب بویلر را دارد یعنی 324 تن آب را در طول یک ساعت از تانک تغذیه به سمت درام پمپ می کند . این آب باید فاقد گاز و حداقل درجه حرارت 168 درجه سانتی گراد باشد . آب تغذیه این پمپ ها از یک منبع تغذیه مرتفع به نام Feed Water Tank گرفته شده و بعد از گرم شدن توسط گرم کن های فشارقوی یا HP Heater به بویلرر وارد می گردد .
سیکل گردش آب در بویلر
آب ورودی به بویلر از تانک آب تغذیه و توسط فید پمپ ها تامین می شود . آب خروجی از فید تانک ابتدا به اکونومایزر که در مسیر دود خروجی قرار گرفته ، وارد می شود تا دمای آن افزایش یابد . اکونومایزر شامل یک سری لوله است که در مسیر دود خروجی و در گذر دوم بویلر واقع شده است . پس از آن که دمای آب در اکونومایزر افزایش یافت ، آب به سمت درام هدایت می شود . درام یک تانک بزرگ است که در بالاترین نقطه بویلر واقع شده و در آن بخار از آب جدا می شود . آب پس از ورود به درام بویلر توسط لوله های پایین آورنده به سمت کف بویلر هدایت شده و مجددا توسط لوله های بسیار زیادی که در دیواره بویلر قرار دارند به سمت درام حرکت می کنند . در طول مسیری که از کف بویلر تا درام طی می کند ، لوله های حاوی آب از مقابل برنرها که در سه ردیف سه تایی واقع اند عبور می کند . برنرها به ترتیب در ارتفاع هفت متر ، ده و نیم متر و چهارده متر قرار گرفته اند و توسط سه سوخت گاز، گازوئیل و مازوت قابل بهره برداری می باشند . پس از آن که آب مجددا وارد درام شد دارای حرارت 340 درجه سانتی گراد و فشار 146 اتمسفر می باشد . در داخل درام آب از بخار جدا می شود و بخار بخار اشباع به سمت سوپرهیترهای 1 ، 2 و 3 هدایت می شود تا رطوبت آن کاملا گرفته شده و بخار خشک با درجه حرارت 540 درجه سانتی گراد و فشار 125 اتمسفر به سمت توربین فشار قوی هدایت شود . بخار خروجی از توربین فشار قوی که دارای حرارت 350 درجه سانتی گراد و فشار 33 اتمسفر است ، برای افزایش درجه حرارت و بالا بردن راندمان ، به رهیترهای 1 و 2 وارد شده و درجه حرارت آن مجددا تا 540 درجه سانتی گراد افزایش می یابد اما فشار آن در 33 اتمسفر ثابت باقی خواهد ماند . بخار خروجی از رهیترها به سمت توربین فشار متوسط و سپس توربین فشار ضعیف هدایت می شود و بخار خروجی از توربین فشار ضعیف که دارای فشار 0.3 اتمسفر و حرارت 60 درجه سانتی گراد است جهت تقطیر به سمت کندانسور هوایی هدایت می شود و از آنجا به تانک کندانسور می ریزد . سپس آب موجود در تانک کندانسور توسط دو الکترو پمپ به نام Condensate Pump به سمت تانک آب تغذیه هدایت می شود و بدین شکل سیکل گردش آب کامل می گردد . تلفات آب در داخل تانک کندانسور و با توجه به سطح آب ، مشخص شده و کمبود آب توسط تانک های رزرو جبران می شود .
توربین
مجموعه توربین ها شامل سه توربین هم محور است . توربین فشار قوی با یک زیر کش، توربین فشار متوسط سه زیر کش و توربین فشار ضعیف دارای یک زیر کش میباشد.
بخار پس از توریبین فشار قوی و پیش از ورود به توربین فشار متوسط در بویلر دوباره گرم میشود . مجموعه توربین ها دارای یک مسیر کنار گذر شامل والوهای بایپاس فشار قوی و فشار ضعیف است که می تواند بخار خروجی بویلر را بدون گذر ار توربین ها مستقیما به کندانسور هوایی هدایت نماید.
سیستم تحریک ، ژنراتور و توربین ها، در یک راستا قرار داشته و همگی بر روی یک میز بتنی، بر پایه های فولادی استوار است. در فاصله میان میز و پایه نیز فنرهای مخصوصی ارزش های دستگاه را دفع میکند.
توربین فشار قوی :
توریبن فشار قوی دارای ساختمانی یا پوسته تکی که شامل پوسته خارجی با قطعه ای برای حمل کننده پره های راهنما و پوسته بالانس پیستون است .
فضای بین پوسته خارجی و حمل کننده پره های راهنما و پوسته خارجی و بالانس پیستون ، تحت فشار خروجی توربین HP است.فشار خروجی توربین HP به وسیله انواع لابیردهای قابل تنظیم بین پوسته خارجی و روتور HP با فشار اتمسفر آب بندی شده است .
پوسته خارجی توربین HP
پوسته خارجی از چدن فولادی با آلیاژی از 0.17% کربن، کرم، مولیبدن و وامادیوم ساخته شده است و به طور افقی در بالای محور توربین به یکدیگر فلانچ شده است ( با استفاده از پیچ و مهره های مخصوصی که طبق دستور محکم می شوند).
هر دو انتهای قسمت بالایی پوسته خارجی با دو تکیه گاه نصب شده است که این تکیه گاهها در روی پدستال یاتاقان تکیه داده شده اند.
محرکها ورودی پوسته توربین عمل می کند و از طریق لوله کشی و تکیه گاه و گوه های نگه دارنده به پدستال یاتاقان منتقل می شوند.
در طی راه اندازی ، تعمیرات درجه حرارت روی حالت عمودی پوسته توربین HP تاثیر ندارد چون تکیه گاهها پوسته را در مرز خط روتور نگه داشته اند.
پوسته توربین HP در قسمت و ورود بخار به توربین در روی پدستال یاتاقان تراست و در طرف خروج بخار در روی یاتاقان جلویی تکیه داده است.
تکیه گاههای عقبی پوسته توربین HP به وسیله گوه های قابل تنظیم روی پدستال یاتاقان تراست نصب شده است . به هنگام زیاد گرم شدن توربین فشار متوسط ، پدستال یاتاقان تراست در روی صفحه پایه می خورد و به طرف کنترل راه انداز می رود تکیه گاههای عقبی یا قطعات مخصوصی نصب شده است که اجازه می دهد سر خوردن روی پدستال یاتاقان انجام می گردد.
دو سر پائین پوسته خارجی HP با دو تکیه گاه نصب شده است که شامل یک وسیله ایمنی برای جلوگیری از بلند شدن پوسته توربین HP نیز هست. در ضمن این تکیه گاهها برای مونتاژ و دمونتاژ پوسته توربین HP نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
در طی مونتاژ، قسمت پائینی پوسته توربین HP می تواند به کمک پیچ های تنظیم ، تنظیم شود و روی پدستال یاتاقان های نگه داشته می شود.
در مجموع برای استفاده در طی مونتاژ و دمونتاژ ، سوراخ های رزوه داری در دو طرف انتهای تکیه گاهها تهیه شده است به انضمام یک و میله سر خورنده که به حرکت محوری پوسته در طی مونتاژ اجازه می دهد.
پوسته خارجی در جهت محوری ، به وسیله گوه های عمودی هدایت می شود.
راهنماها در هر دو انتهای قسمت پائینی پوسته خارجی در سطح صاف عمودی محورهای توربین واقع شده اند.
گوه ها که به پدستالهای یاتاقان پیچ شده اند در داخل راهنماها جا داده می شوند تلرانس طولی کافی برای پوسته HP در انبساط نامحدود تهیه شده است.
در قسمت بالائی توربین HP دو اتصال فلانچی برای لوله های ورودی ، یک فلانچ برای نصب آزمایش کننده درجه حرارت ، در جای جوشکاری شده در جعبه های نازل و یک خط متعادل کننده نصب میشود. در مجموع امکاناتی نی برای به ترتیب محکم کردن ترموکوپل ها تهیه شده است .
دو سوراخ برای قرار دادن وزنه های بالانس در روتور توربین HP تهیه شده است. در قسمت پائینی پوسته توربین HP دو اتصال فلانچی برای محفظه های والو دو محل جوشکاری شدده در جعبه های نازل ، یک انتهایی خروجی برای بالانس پیستون، یک انتها برای لوله ریهیت سرد، یک لوله پائینی روی قسمت بطوریکه روی قسمت عقب برای بخار نشتی ، بخار آب بندی و مسیرهای خروجی آب بندی و یک اتصال تخلیه برای محفظه ضربه تهیه شده است.
در مجموع امکانات نیز برای به ترتیب محکم کردن ترموکوپل ها تهیه شده است.
بعلاوه در یک اتصال برای بخار زنده و فشار خروجی فلانچ گرم کن به هر طرف فلانچهای جدا کننده در داخل بخش ورودی تهیه شده است.
سوراخهایی برای پیچهای تنظیم جهت نگه ئاشتن حمل کننده پره های راهنما و پوسته بالانس پیستون در قست مرکز محور تهیه شده است.
کارآموزی برق فشار ضعیف
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 60 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 41 |
فهرست مطالب
عنوان صفحه
1.مقدمه .................................................................................................................................. 1
2.پارامترهای مهم در طراحی پست و انتخاب تجهیزات ............................................ 5
3.هماهنگی عایقی .................................................................................................................. 7
4.شن و شینه بندی ............................................................................................................. 9
5.فواصل زمین کردن نقطه نوترال و سیستم زمین ............................................................ 11
6.برقگیر ........................................................................................................................... 16
7.ترانسفورماتور .............................................................................................................. 19
8.سکسیونر .................................................................................................................... 20
9.کلیدهای قدرت ............................................................................................................. 23
10.ترانسفورماتورهای اندازه گیری .............................................................................. 26
11.موج گیر ................................................................................................................... 29
12.P.L.C ................................................................................................................... 32
13.جبران کننده ها ..................................................................................................... 35
14.سیستم های تغذیه DC و AC ............................................................................. 36
15.حفاظت ترانسفورماتور ......................................................................................... 48
گزارش کار آموزی
عنوان کار : اصلاح سیستم برق فشار ضعیف ساختمان آزمایشگاهی اصلاح بذر جهاد کشاورزی کرج واقع در کیلومتر 5 جاده مردآباد – و همچنین تغییر شکل کلی سیم کشی قدیمی ساختمان و ایجاد سیستم اعلام حریق .
علت این کار این بود که اصلاح بذر نیاز به دستگاه های جدید آزمایشگاهی برای کشت باکتری داشت و به همین منظور تصمیم به نوسازی سیم کشی کل ساختمان مربوط من جمله اداری و آزمایشگاهی
به همین منظور بعد از انجام مراحل اداری بین شرکت مهر پریشی و جهاد کشاورزی یک سیستم از شرکت برای بازدید محل فرستاده شد بررسی و مطالعه میزان مصرف هر یک از دستگاه ها به خصوص دستگاه های فوق حساس آزمایشگاهی و دستگاه هایی که مصرف برقی بالایی داشتند مثل اتوکلاو و دستگاه های اندازه گیری وزن و قطر باکتری و ...
و همچنین سیستم برق قدیمی ساختمان و فرسوده بودن سیم ها شرکت سه طرح به کمیسیون اداره کشاورزی ارائه کرد تا کمیسیون در مورد قیمت و نوع اجرای طرح تصمیم بگیرد .
طرح 1- اجرای سیم کشی از طریق داکت
طرح 2 – اجرای سیم کشی توکار ( هزینه بالایی داشت )
طرح 3 – اجرای سیم کشی از طریق راکت فقط بای آزمایشگاه ها
که کمیسون طرح اول ( اجرای سیم کشی از طریق داکت ) موافقت کرد . در واقع علت توکار نشدن سیم کشی علاوه بر مسئله هزینه ی بالا تر نسبت به دیگر طرح ها موجب تعطیل شدن ساختمان اداری برقی آزمایشگاه و در نتیجه از بین رفتن گونه های باکتری به علت قطعی برق در ساختمان می شد با تایید کمیسیون استارت کار عملی پروژه از تاریخ 20/12 روی ساختمان آغاز شد و بنا به در خواست جهاد کشاورزی در ایام تعطیل نوروز نیز برای سریع انجام شدن کار مشغول بودیم لازم به ذکر است چون برق نباید قطع می شد سیم کشی سابق همچنان برق دار بود . و سیستم جدید با داکت کشی و مشخص کردن مسیر های داگ با توجه به لطمه نزدن به زیبایی و حفظ نمای داخلی ساختمان و کوتاه شدن مسیر ها ادامه داشت .
مراحل کار :
مرحله اول : اجرای سینی کشی در راهروهای اصلی : این سینی ها به دلیل قطر بالای کابل سنگینی و زیاد بودن سیم ها استفاده شد در این قسمت امکان استفاده از داکت مقدور نبود و از سینی 20 استفاده کردیم . این سینی ها از تابلوی اصلی روی دیوارها نصب می شد .
2- ایجاد انشعاب از تابلوهای فرعی بوسیله داکت نمره 9 استفاده شد و مسیرهای فرعی ترکه مصرف کننده ی کمی داشتند از داکتهای 2 و 4 استفاده می شد . بعد از کار داکت کشی طبق نقشه تعداد رشته و نوع سیم مورد نظر در داکتهای مخصوص خود قرار گرفتند و شروع به نصب کلید و پریزهای روکار در محلهای مورد نظر مطبق نقشه ها انجام شد .
کابل ورودی به ساختمان و تابلو از پست 35+3*50 بوده بعد از سیم کشی توسط داکت و نصب کلید و پریزها شروع به نصب مهتابی ها کردیم که حدود 150 مهتابی بود پس تابلوی اصلی و تابلوهای فرعی سر جای خود قرار داده شد و برای حفاظت دستگاه ها و ایمنی یک چاه ادت در پشت ساختمان صفر گردید و در آن از کابل 16 استفاده شد و در انتهای کار پس از هماهنگی با متخصصین آزمایشگاهها پس از قطع برق حدود 40 دقیقه کل کابلها به کابلهای جدید وصل شد البته ( بعد از قطع برق ترانس ) این کار ها انجام شد البته ما می خواستیم ups و اپستی لایزر ثابت کننده ولتاژ هم بگذاریم که به علت بالا بودن هزینه موافقت نشد در خاتمه کار با نصب سانترال های اعلام حریق و سنورهای آنها طبق نقشه در حدود 7 روز کاری کار خاتمه یافت .
نتیجه کار : با توجه به کارهای انجام شده می توان گفت 50تا60% اجرای چنین کارهایی مربوط به محاسبات و خلاقیت های کاری بوده که زمان پر و حساس است از جمله این حساسیت ها محاسبه آمپراژ و پیش بینی اضافه شدن دستگاه ها در آینده و مابقی مشکلات مربوط به عملی کردن طرح ها می باشد.
لازم به ذکر است بدانید این ساختمان 40 سال پیش توسط اسرائیلی ها ساخته شده بود که در ساخت آن از تیرچه بلوک و بتون آرمه در دیوارها و سقفها استفاده شده بود که با مشکلات زیادی برای سوراخ کردن دیوار و سقف مواجه شده بودیم .
مشخصه فنی پروژه :
1- داکت کشی ، سیم کشی و نصب پریز مطابق نقشه BE.Z
2- داکت کشی ، سیم کشی و نصب سیستم روشنایی مطابق نقشه BE.3
3- داکت کشی ، سیم کشی و نصب سیستم تلفن مطابق نقشه BE.4
4- داکت کشی ، سیم کشی و نصب اعلام حریق مطابق نقشه BE.5
5- داکت کشی ، سیم کشی و نصب تابلو اصلی و تابلوهای فرعی مطابق نقشه های BE.6 و BE.7
اندازه گیری جریان را از روی پلاک دستگاه و آنهایی که نداشتند با کلمپ یک بازویی که روی اهم متر است و دور سیم می انداختیم البته فقط یک رشته و از روی سیم جریان را اندازه می گیرد .
مقدمه
با رشد روز افزون جمعیت و افزایش مصرف برق به علت ازدیاد جمعیت،لزوم تأمین انرژی الکتریکی در سطح وسیع،توسط روشهای کلاسیک نه تنها اقتصادی نمی باشد بلکه امکان پذیر نیست.
رشد روز افزون مصرف لزوم ایجاد نیروگاههای بزرگ را ایجاب می کند.این نیروگاهها را نمی توان در هر حالی نصب کرد زیرا شرایط طبیعی منطقه و شرایط پخش صنعت از عواملی است که در تعیین محل نیروگاه سهم بسزایی دارد.
نیروگاهها معمولاً دور از مراکز مصرف نصب می گردند.لذا لازم است انرژی تولید شده از طریق خطوط انتقال به مراکز مصرف هدایت گردد.
برای انتقال قدرت های زیاد و در فواصل طولانی به منظور کاهش تلفات لازم است ولتاژ تولیدی نیروگاه افزایش یافته و سپس در نقاط مصرف طی مراحلی کاهش داده شود و این کاهش به نحوی باید باشد که قابل استفاده برای مصرف کننده باشد.برای تغییرات ولتاژ و همچنین به منظور اتصال نقاط مختلف شبکه به یکدیگر باید ایستگاههایی در شبکه ایجاد نمود که به پست برق معروف هستند.
بسته به نوع تغییر و تبدیلی که در شبکه باید انجام گیرد سه نوع پست وجود دارد که عبارتند از:
1.پستهای بالا رونده ولتاژ
2.پستهای کاهنده ولتاژ ( توزیع )
3.پستهای کلیدی
1.پستهای بالا رونده ولتاژ:
این پست ها در نزدیکی نیروگاهها بکار می روند و فلسفه وجودی آنها این است که:
ولتاژ تولید شده توسط ژنراتورها به علت محدودیت هایی که در آن وجود دارد محدود می باشد و از آنجایی که انتقال قدرت تحت ولتاژهای پایین (حداکثر KV 20) و فاصله های دور اقتصادی نیست از این پست ها ایجاد می شود.
2.پستهای کاهندة ولتاژ (توزیع):
ولتاژ مورد نیاز مصرف کنندگان باید در حد مطلوب کاهش داده شود تا بتواند قابل مصرف باشد.این کاهش ولتاژ از طریق پستهای کاهنده و یا توزیع صورت می گیرد.کاهش ولتاژ بسته به مقدار آن در مراحل مختلف انجام می گیرد.
3.پستهای کلیدی:
در این پستها هیچ گونه تبدیل ولتاژ انجام نمی گیرد و تنها ارتباط خطوط مختلف به یکدیگر صورت می گیرد.البته در شبکه ممکن است پستی وجود داشته باشد که ترکیبی از پستهای فوق باشد.
(تقسیم بندی پستها از نظر استقرار تجهیزات و محل استقرار آنها):
1.سیستم های باز(بیرونی)
2.سیستم های بسته(داخلی)
پست های باز ، سیستم هایی هستند که تجهیزات فشار قوی آنها در محوطة باز قرار دارند و مستقیماً در معرض تغییرات شرایط جوی غیر قابل کنترل می باشد .
سیستم های باز خود به چند دسته تبدیل می شوند:
1.معمولی 2.گازی 3.هوایی
- پست های معمولی سیستم هایی هستند که هوای آزاد (عایق) بین فازها و قسمت های برقدار با زمین می باشد.
- پست های گازی سیستمهایی هستند که قسمتهای برقدار تجهیزات در داخل محفظه هایی که با گاز SFG پر شده قرار دارند.
- پست های هوایی سیستم هایی هستند با قدرت کم و ولتاژ پایین و معمولاً در حومه شهر و روستا ها احداث می گردند.
- پست های بسته نیز به دو نوع گازی و معمولی تقسیم می شوند.
- پست های دیگری از لحاظ طرز استقرار تجهیزات نیز وجود دارند که به پست های سیار معروفند این نوع پست ها معمولاً به صورت پستهای با ظرفیت کم و ولتاژ بالا می توانند بصورت موقت جایگزین یک پست دائمی شوند.تجهیزات این پست ها معمولاً بصورت گازی(GIS) می باشد و بر روی چند دستگاه تریلی نصب می گردند.
2.پارامترهای مهم در طراحی پست ها و انتخاب تجهیزات:
در طراحی پستها باید پارامترهای مختلفی را در نظر گرفت.چند پارامتر مهم در زیر آمده است.
الف:شرایط محیط:این عوامل نقش مهمی در طراحی ها دارند و عمدتاً عبارتند از:
1.درجه حرارت حداکثر محیط:بطور کلی تحت تأثیر دو درجه حرارت می باشد:
الف:محیط
ب:گرمای حاصل از تحت ولتاژ قرار گرفتن و این دو مقدار باید ثابت باشند.
2.درجه حرارت حداقل:دستگاه باید بتواند در کمترین درجه حرارت محیط کار کند.
3.ارتفاع از سطح دریا:با افزایش ارتفاع چگالی هوا کم شده و مقدار ولتاژ شکست هوا برای یک فاصله مشخص کمتر می شود.
4.مقدار یخ:دستگاهها باید مقاومت مکانیکی در مقابل یخ های زمستان را داشته باشند.
5.سرعت باد:سرعت باد در محل یک پست باید در طراحی تجهیزات و اتصالات مورد توجه قرار گیرد.
6.زلزله:وسایل باید با توجه به اطلاعات در مورد زلزله طراحی شوند و تهیه گردند.
7.مقدار آلودگی هوا:شامل گرد و غبار و املاح موجود در هواست،که برای تعیین سطح ایزولاسیون مورد توجه قرار می گیرد.
8.تعداد صاعقه
ب:اطلاعات الکتریکی مبنا:
1.ولتاژ الکتریکی مبنا: (ولتاژ نامی) و ولتاژ حداکثر کار:
ولتاژ نامی یکی از مشخصه های فنی یک دستگاه و اصلی ترین مشخصه یک پست بوده و ولتاژ نامی عبارتست از ولتاژ دائمی کار یک پست می باشد و به عوامل فنی مختلفی بستگی دارد.
ولتاژ حداکثر کار عبارتست از : حداکثر ولتاژ نامی که امکان بوجود آمدن آن در شرایط عادی وجود داشته باشد.
2.جریان نامی:
عبارتست از جریانی که از یک دستگاه در حالت کار عادی آن عبور می کند.
3.جریان اتصال کوتاه:تعیین جریان اتصال کوتاه در یک پست جهت طراحی آن و انتخاب تجهیزات بسیار مهم است.باید توجه داشت که سطح اتصال کوتاه در یک پست با توجه به تغییرات و با توسعه شبکه تغییر می نماید.و دارای دو اثر حرارتی و اثرات نیروی حاصل ناشی از عبور جریان اتصال کوتاه می باشد.
4.فرکانس:مقدار استاندارد فرکانس 50 و 60 هرتز می باشد که در ایران 50 هرتز است.
5.سیستم اتصال فازها:تولید و انتقال انرژی در شبکه بصورت سه فاز انجام می گیرد و پست های فشار قوی نیز بصورت سه فاز ساخته می شوند جهت سهولت تشخیص فازها از یکدیگر آنها کد گذاری می شوند.
6.سطح ایزولاسیون یا سطح عایقی تجهیزات:
مقدار قدرت تحمل اضافه ولتاژهای دائم و موقتی و زودگذر توسط تجهیزات را سطح عایقی یا سطح ایزولاسیون می گویند.
3.هماهنگی عایقی:
شامل انتخاب قدرت عایقی برای تجهیزات سیستم است که بتواند در مقابل اضافه ولتاژهای شبکه مقاومت کند، که مقدار تحمل را سطح عایقی یا Bil گیوند و هرچه از نظر سطح عایقی پایین تر باشد مقرون به صرفه تر هستند.اصولاً دو روش برای تعیین سطح عایقی بکار برده می شوند.
1.روش قراردادی 2.روش آماری
که هر کدام دارای روشهای فنی خاص خود می باشند.
دو نوع سطح عایقی موجود می باشد:1.خارجی 2.داخلی
اضافه ولتاژهای بوجود آمده در شبکه معمولاً به سه دسته تقسیم می شوند:
1.بر اثر فرکانس:که سه حالت دارد:
1.اثر فرانتی 2.پدیدة رزونانس 3.اتصالی فاز به زمین
2.ناشی از کلید زنی:در تمام حالات عملکرد کلید بوجود می آید و 2 تا 4 برار ولتاژ نامی می باشد.
3.ناشی از رعد و برق
در هماهنگی عایقی اضافه ولتاژهای فوق اصولاً به علت اینکه آنها تعیین کنندة رنج برقگیرها و همچنین سطوح وسایل حفاظتی هستند در نظر گرفته می شوند.
جهت تأمین سطوح عایقی و انتخاب برقگیر برای هر رنج و هر اندازة ولتاژ خاص استانداردهایی وجود دارد که از آنها جهت طراحی استفاده می گردد که این استانداردها به عوامل مختلفی بستگی دارد.البته ارتفاع نیز سهم مهمی در تعیین سطح عایقی دارد.
4.شین و شینه بندی:
شینه بندی عبارتست از چگونگی ارتباط الکتریکی فیلدهای مختلف که دارای یک سطح ولتاژند.مثلاً تمام ترانسفورماتورها و هادی های موجود در پست تبدیل که دارای ولتاژ مساوی هستند توسط یک هادی بهم وصل می شوند که این هادی را شین گویند.در روی این شین انرژی مولدها و یا مبدلها و یا هر دو بهم می پیوندند و از روی آن بطور مستقیم و یا پس از تبدیل به مصرف کننده ها و یا نقاط دیگر هدایت می شوند در واقع شین عبارتست از وسیلة جمع و پخش انرژی در واحد زمان.
لزوم شینه بندی:
هر شینه بندی ممکن است دارای چندین فیدر ورودی و خروجی متصل به آن باشد فیدرها خود دارای وسایل الکتریکی مثل C.B,PT,CT و غیره می باشند.ارتباط این فیدرها بدون وجود یک سیستم گسترده نمی تواند انجام شود.با توجه به شرایط،خواسته ها و پارامترها شینه بندی های مختلفی می تواند وجود داشته باشد.
انواع شینه بندی:
1.ساده:ساده ترین و ارزانترین نوع شینه بندی می باشد ولی تعمیرات،توسعه و گسترش در آن مشکلاتی بوجود می آورد.جهت سهولت می توان آن را بصورت V شکل نیز طراحی کرد.
2.شینه بندی ساده با باسبار انتقالی
3.شبنه بندی دوبا سبار
4.شینه بندی با سبار دوبل با باسبار کمکی
5.شینه بندی چند باسبار
6.شینه بندی چند باسبار شین کمکی
7.شینه بندی H شکل یا حلقوی
8.شینه بندی کلیدی
9.شینه بندی دو کلیدی
که هر کدام دارای معایب و مزایایی می باشند که بهترین نوع آنها 8 و 9 می باشد.
دانلود مقاله عایق های الکتریکی
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 36 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 53 |
عایقهای الکتریکی
اصولاً قسمتهای عایق ماشینهای الکتریکی ، ترانسفورماتور ها ،خطوط هوایی و غیره به صورتی طراحی می شود که بتوانند به طور مداوم تحت ولتاژ معینی کارکرده و ضمناً قدرت تحمل ضربه های ولتاژ را در لحظات کوتاه داشته باشند .
هر نوع تغییرات ناگهانی و شدید در شرایط کاری شبکه، موجب ظهور جهشها یا پالسهای ولتاژ می شود . برای مثالمی توان اضافه ولتاژ های ناشی از قطع و یا وصل بارهای زیاد به طور یکجا ، جریانهای اتصال کوتاه ، تغییر ناگهانی مدار و غیره رانام برد .
رعد و برق نیز هنگامی که روی خطوط شبکه تخلیه شود ، باعث ایجاد پالسهای فشار قوی با دامنه زیاد و زمان کم می شود .
لذا عایق های موجوددر ماشینهای الکتریکی و تجهیزات فشار قوی باید از نظر استقامت در مقابل این نوع پالسها نیز طبقه بندی شده و مشخص شوند . عایقهای الکتریکی با گذشت زمان نیز در اثر آلودگی و جذب رطوبت فاسد شده و خاصیت خود را از دست می دهند .
در مهندسی برق سطوح مختلفی از مقاومت عایقی تعریف شده است که هر کدام بایستی در مقابل ولتاژ معینی استقامت نمایند . (ولتاژ دائمی و ولتاژ لحظه ای هر کدام به طور جداگانه مشخص می شوند )و البته طبیعی است که ازدیاد ولتاژ بیشتر از حد مجاز روی عایق باعث شکست آن می شود . در عمل دو نوع شکست برای عایق ها می توان باز شناخت ،حرارتی و الکتریکی .
زمانی که عایق تحت ولتاژ قرار دارد ، حرارت ناشی از تلفات دی الکتریکی می توان باعث شکست حرارتی شود . باید توجه نمود که افزایش درجه حرارت باعث کاهش مقاومت اهمی عایق و نتیجتاً افزایش تصاعدی درجه حرارت آن خواهد شد .
خلاصه اینکه عدم توازن بین حرارت ایجاد شده در عایق با انچه که به محیط اطراف دفع می نماید ، موجب افزایش درجه حرارت آن شده و این پروسه تا زمانیکه عایق کاملاً شکسته شده و به یک هادی الکتریسته در آید ، ادامه می باید .
شکست الکتریکی در عایق ها به دلیل تجزیه ذرات ان در اثر اعمال میدان الکتریکی نیز صورت می گیرد .
با توجه به آنچه گذشت ، عایقهای الکتریکی عموماً در معرض عواملی قرار دارند که باعث می شود در ولتاژ نامی نیز حالت نرمال خود را از دست بدهند . لذا در انتخاب عایقها ، عایق با کلاس بالاتر انتخاب می شود . اندازه گیریهای مختلفی که جهت شناسایی نواقص موجود در عایق ها انجام می گیرند عبارتند از :
اندازه گیری مقاومت D.C عایق یا جریان نشتی ان ، تلفات دی الکتریک ، ظرفیت خازنی عایق ، توزیع ولتاژ در عایق ، دشارژهای جزئی در عایق و میزان پارازیتهای حاصل از آن و تست استقامت الکتریکی عایق .
53 صفحه فایل ورد
پاورپوینت ترانسفورماتور های الکتریکی
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | ppt |
| حجم فایل | 1283 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 40 |
بخشی از متن:
شار یا فلوی مغناطیسی: مجموعه خطوط مغناطیسی که از سطحی محدود می گذرد.
چگالی فلوی مغناطیسی (میدان مغناطیسی):میزان فلو در واحد سطح
نیروی محرکه مغناطیسی: به نیروی مغناطیسی که سبب تولید شار در میدان مغناطیسی می شود
ترانسفورماتور وسیله ای است که:
توان الکتریکی را از یک مدار به مدار دیگر منتقل میکند.(با سطح ولتاژ متفاوت)
این کار را بدون هیچ تغییری در فرکانس انجام می دهد.
این عمل را با القاء الکترومغناطیسی انجام می دهد.
دو مدار الکتریکی آن مورد تاثیر متقابل یکدیگر قرار می گیرند.
فهرست مطالب :
تعاریف
ترانسفورماتور
اصول کار ترانسفورماتور
اصول ترانسفورماتور
انواع ترانس
ساختار یک ترانسفورماتور
ترانسفورماتور تکفاز ایده ال
مدل ترانسفورماتور تکفاز واقعی
جریان بی باری در ترانسفورماتور واقعی
ترانسفورماتور در بار
ارائه چهار مدل برای ترانسفورماتور تکفاز واقعی نسبت به سمت اولیه
ضریب بار
درصد تنظیم ولتاژ
بهره ترانسفورماتور (راندمان)
تعیین پارامترهای مدار معادل ترانسفورماتور تکفار
سیستم یکائی (Per unit system)
حل مدارهای شامل ترانسفورماتور
اتوترانسفورماتور
مزایا
اتصال موازی ترانسفورماتورهای تکفاز
شرایط موازی نمودن ترانسفورماتورها
ترانسفورماتورهای سه فاز
انواع ترانسفورماتورهای سه فاز
مزایاو معایب ترانسفورماتور سه فاز یکپارچه بر مونتاژ شده
اتصالات ترانسفورماتور سه فاز
مراجع
گزارش کارآموزی پیدایش ترانسفورماتور در صنعت برق
| دسته بندی | گزارش کارآموزی و کارورزی |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 70 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 26 |
گزارش کارآموزی پیدایش ترانسفورماتور در صنعت برق در 26 صفحه ورد قابل ویرایش
پیدایش ترانسفورماتور در صنعت
اصول و طرز کار ترانسفورماتور
تعریف مدار اولیه و ثانویه در ترانسفورماتور
بنا به تعریف ترانسفورماتور وسیله ایست که
ساختمان ترانسفورماتور
خصوصیات هسته مغناطیسی
انواع هسته های ترانسفورماتور
تئوری مقدماتی ترانسفورماتور آیده آل
معادله نیروی الکتروموتوری در یک ترانسفورماتور
محاسبه ضریب تبدیل ترانسفورماتور
بررسی ترانسفورماتور همراه با افت ولی بدون پراکندگی مغناطیسی
در حالیکه ترانسفورماتور بدون بار باشد.
در صورتیکه ترانسفورماتور باردار باشد
بررسی ترانسفورماتور با مقاومت سیم پیچی ولی بدون پراکندگی مغناطیسی
مقاومت معادل در ترانسفورماتورها
پراکندگی مغناطیسی
ترانسفورماتور باردار
آزمایشهای ترانسفورماتور
آزمایش بی باری
تنظیم ترانسفورماتور
آزمایش اتصال کوتاه محاسبه امپدانس ترانسفورماتور
جدا کردن تلفات هست
پیشگفتار :
پیدایش ترانسفورماتور در صنعت برق دو تحول عمده در این صنعت بوجود آورده است :
1- ارتباط سراسری میان شبکه های مصرف و تولید در سطح یک یا چند کشور
2- امکان طراحی وسایل الکتریکی با منابع تغذیه دلخواه.
گستردگی منابع انرژی در سطح هر کشور و مقرون به صرف بودن تاسیس نیروگاههای برق در نزدیکی منابع انرژی ، همچنین ضرورت تعیین محلی خاص برای احداث سدها سبب می شود که هنگام انتقال انرژی الکتریکی با ولتاژ پایین ، تلفات زیادی در انرژی تولید شده به وجود آید. بنابراین ، یا باید نیروگاههای برق ، محلی طراحی شوند یا به دلیل پایین بودن بازده اقتصادی از احداث آنها صرفنظر شود. بهره گیری از ترانسفورهای قدرت موجب افزایش ولتاژ جریان انتقال و کاهش تلفات انرژی به مقدار زیاد می شود، در نتیجه :
1- مشکل انتخاب محل نیروگاه را بر طرف می کند.
2- ایجاد شبکه سراسری را میسر می سازد.
3- مدیریت بر شبکه مصرف و تولید را به مراتب گسترش می دهد
از سوی دیگر کاهش ولتاژ جریان متناوب شبکه با استفاده از ترانسفورماتور امکان طراحی وسایل الکتریکی ، الکترونیکی ، صوتی ، تصویری و سیستم های کنترل را با هر ولتاژ لازم فراهم می آورد . همچنین به علت طراحی مدارهای فرمان الکتریکی با ولتاژ کمتر، ایمنی تکنیسینها و کارگران فنی مربوطه در هنگام کار افزایش می یابد.
اصول و طرز کار ترانسفورماتور
ترانسفورماتور دستگاه استاتیکی ( ساکن ) است که قدرت الکتریکی ثابتی را از یک مدار به مدار دیگر با همان فرکانس انتقال می دهد . ولتاژ در مدار دوم می تواند بیشتر یا کمتر از مدار اول بشود، در صورتیکه جریان مدار دوم کاهش یا افزایش می یابد.
بنابراین اصول فیزیکی ترانسفورماتورها بر مبنای القاء متقابل می باشد که بوسیله فوران مغناطیسی که خطوط قوای آن اولیه و ثانویه را قطع می کند، ایجاد می گردد.
ساده ترین فرم ترانسفورماتورها بصورت دو سیم القائی است که از نظر الکتریکی از یکدیگر جدا شده هستند ولی از نظر مدار مغناطیس دارای یک مسیر با مقاومت مغناطیس کم می باشد .
هر دو سیم پیچ اولیه و ثانویه دارای اثر القایی متقابل زیاد می باشند . بنابراین اگر یک سیم پیچ به منبع ولتاژ متناوب متصل شود، فلوی مغناطیسی متغیر بوجود خواهد آمد که بوسیله مدار مغناطیسی ( هسته ترانسفورماتور که از یکدیگر عایق شده اند ) مدارش بسته شده و در نیتجه بیشتر فلوی مغناطیسی مدار ثانویه را قطع نموده و تولید نیروی محرکه التریکی می نماید. ( طبق قانون فاراده نیروی محرکه القاء شده ) . اگر مدار ثانویه ترانسفورماتور بسته باشد یک جریان در آن برقرار می گردد و میتوان گفت که انرژی الکتریکی سیم پیچ اولیه ( بوسیله واسطه مغناطیس) تبدیل به انرژی الکتریکی در مدار ثانویه شده است .
تعریف مدار اولیه و ثانویه در ترانسفورماتور.
بطور کلی سیم پیچ که به منبع ولتاژ متناوب متصل می گردد را سیم پیچ اولیه یا اصطلاحاً «طرف اول » و سیم پیچی که این انرژی را به مصرف کننده منتقل می کند ، سیم پیچ ثانویه « طرف دوم » می نامند .
حال می توان بطور کلی مطالب فوق را بصورت زیر جمع بندی نمود:
بنا به تعریف ترانسفورماتور وسیله ایست که :
1- قدرت الکتریکی را از یک مدار به مدار دیگر انتقال می دهد. بدون آنکه بین دو مدار ارتباط الکتریکی وجود داشته باشد.
2- در فرکانس مدار هیچگونه تغییری ایجاد نمی نماید.
3- این تبدیل بوسیله القاء الکترومغناطیسی صورت می گیرد.
4- در صورتیکه مدار اولیه و مدار ثانویه بسته باشند ، این عمل بصورت القای متقابل و نفوذ در یکدیگر صورت می گیرد.
ساختمان ترانسفورماتور :
اجزای یک ترانسفورماتور ساده عبارتند از :
1- دو سیم پیچ که دارای مقاومت اهمی و سلفی می باشند.
2- یک هسته مغناطیسی .
3- قسمتهای دیگری که اصولاً مورد لزوم می باشند عبارتند از :
الف : یک جعبه برای قرار دادن سیم پیچ ها و هسته در داخل آن
ب : سیستم تهویه – که معمولاً در ترانسفورماتورهای با قدرت زیاد، علاوه بر سیستم تهویه می یابد مخزن روغن نیز برای خنک کردن بهتر کار گرفته شود.
ج : ترمینالهایی که باید سرهای اولیه و ثانویه روی آنها نصب شود.
خصوصیات هسته مغناطیسی :
در تمام انواع ترانسفورماتورها هسته از ورقه های ترانسفورماتور ( ورقه های دینامو ) ساخته می شود که مسیر عبور فوران مغاطیسی را با حداقل فاصله هوایی ایجاد نماید و جنس آن از آلیاژ فولاد می باشد که مقداری سیلیس به آن اضافه گردیده است.
با فعل و انفعالاتی که در متالوژی بر روی این نوع فولاد انجام می شود وعملیات حرارتی که صورت می گیرد سبب می شود که پر می ابلیته ( قابلیت هدایت مغناطیسی ) هسته بالا رفته و به عبارت دیگر تلفات هیستر زیس کاهش می یابد و بطور کلی مقاومت مغناطیسی کوچک می گردد.
از طرف دیگر برای کاهش تلفات ناشی از جریان گردابی فوکو هسته ترانسفورماتورها را به صورت ورقه می سازند و اصولاً یک طرف این ورقه ها را با ماده ای که بتواند فوران مغناطیسی را عبور دهد ولی عایق جریان الکتریکی باشد، می پوشانند و بنابراین این ورقه ها باید به ترتیبی چیده می شوند که از یکدیگر عایق الکتریکی باشند.
معمولاً ضخامت ورقه های هسته ترانسورماتورها در فرکانس 50 تا 25 بین 35/0 تا 50/0 میلیمتر می باشد.
این ورقه ها پهلوی هم قرار می گیرند. و اصولاً مقدار آن محاسبه می گردد. همانطوریکه در این شکل مشاهده می شود ، با قرار گرفتن ورقه ها بر روی یکدیگر بین آنها فاصله هوایی بوجود می آید و در نتیجه در سطح مقطع هسته همیشه یک شکاف وجود دارد که اجتناب ناپذیر است.
انواع هسته های ترانسفورماتور
ساختمان هسته ترانسفورماتورهای معمولی بدو صورت کلی ساخته می شوند.
الف : هسته نوع معمولی
ب : هسته نوع زرهی
البته ترانسفورماتور با هسته های حلزونی یا مارپیچ هم ساخته می شود، ولی قسمت عمده را در صنعت تشکیل نمی دهد.
از نظر فیزیکی در ترانسفورماتور با هسته معمولی سیم پیچی اولیه و ثانویه در دو طرف بازوهای هسته و بصورت مجزا پیچیده می شوند. در حالیکه در نوع زرهی که کاربرد بیشتری هم دارد ، این سیم بندی بر روی قسمت وسط ( اولیه و ثانویه ) روی هم پیچیده می شوند . و از نظر اقتصادی راندمان کار بیشتر دارد و ارزان تر تمام می شود . به شکل (4) توجه کنید.
در قسمت ( الف ) و ( ب ) دیاگرام فوران در هر دو نوع هسته مشخص شده است . در قسمت ( الف ) دیاگرام بسیار ساده ترانسفورماتور با هسته نوع معمولی و وضعیت سیم بندی اولیه و ثانویه و جهت مخالف فوران در دو بازوی هسته کاملاً مشخص شده است.
ولی باید توجه داشت که مقداری فوران بصورت فوران پراکندگی نیز وجود دارد که سبب کاهش فوران از مقدار اصلی شده و به آن نشد مغناطیس می گویند.
اما اگر دقت کنید ، در می یابید که اینبار فوران مغناطیسی در دو مسیر دور می زند و اگر بخواهیم که هر یک از سیم پیچ های اولیه و ثانویه بر روی بازوی اول و دوم نوع معمولی پیچیده شده اند. ( یعنی بر خلاف نوع معمولی که می یابد که می باید اولیه بر روی یک بازو ثانویه بر روی بازوی دیگر باشند ) .
باید توجه داشت که چه نوع هسته معمولی باشد و چه نوع زرهی هر دو نوع هسته از ورقه های ترانسفورماتور ساخته شده است که در نوع معمولی این ورقه ها را بفرم L در می آورند و در نوع زرهی این ورقه ها را بصورت E و I در می آورند پهلوی هم قرار می دهند .
نحوه سوار کردن هسته و بستن سیم پیچ یک ترانسفورماتور با هسته نوع معمولی بصورت می باشد.
همچنانکه در شکل مشاهده می گردد. اگر قسمت نمایش یک طبقه هسته باشد، قسمت نمایش طبقه دوم هسته است و به همین ترتیب این عمل تکرار می شود تا سطح مقطع خواسته شده بدست آید. و این عمل برای جلوگیری از افزایش ( مقاومت مغناطیسی ) در نقاط اتصال هسته و کاهش فوران پراکندگی صورت می گیرد.
نتیجه می گیریم که در ترانسفورماتور با هسته نوع معمولی همیشه باید هر طبقه ورقه ترانسفورماتور نسبت به طبقه بعدی در خلاف جهت هم چیده شوند.
نحوه سوار کردن هسته و بستن سیم پیچ ترانسفورماتور باهسته نوع زرهی هم مانند نوع معمولی است و مطابق صورت می گیرد.
1- آزمایش اتصال کوتاه .
این آزمایشات خیلی اقتصادی و مناسب هستند چون اطلاعات لازم را بدون بارداری کردن ترانسفورماتور به دست می دهند. در حقیقت آزمایش هر ماشین A.C بزرگ شامل دو آزمایش پی در پی اتصال کوتاه و بی بار است .
آزمایش بی باری :
منظور از این آزمایش محسابة افت بی باری یا افت هسته است و این جریان بی باری Io برای محاسبه Ro , Xo لازم می باشد. در آزمایش بی باری یکی از سیم پیچ های ترانسفورماتو را که مناسب باشد . معمولاً سیم پیچ ولتاژ بالا را باز می کنند و دیگری به یک منبع ولتاژ با فرکانس وصل می شود و یک ولتمتر w و یک ولتمتر V و آمپرمتر A در سیم پیچ ولتاژ کم یعنی در حال حاضر سیم پیچ اولیه وصل می کنند به کمک ولتاژ بکار برده شده در اولیه یک فلو در هسته بوجود آمده و بنابراین افت آهن بوسیلة ولتمتر قرائت می شود.
چون جریان بی باری اولیه Io ( بوسیلة آمپرمتر اندازه گیری شده ) کم است ( معمولاً 2 تا 10 درصد جریان بار ) افت مسی در اولیه قابل صرفنظر و در ثانویه صفر است ( چون مدار ثانویه باز است ) . بنابراین واتمتر عملاً افت هسته را تحت شرایطی بی باری نشان می دهد ( که برای تمام بارها یکسان است ) باید توجه شود از آنجا که مقدار Io خیلی کم است بوبین ها ولتاژ واتمتر و ولتمتر بهم مربوط بوده آنچانکه جریان آنها از بوبین جریان واتمتر نمی گذارد.
بعضی وقتها یک ولتمتر با مقاومت زیاد در ثانویه می بندند، قرائت ولتمتر نیروی محرکه القایی را در سیم پیچ ثانویه نشان می دهد این عمل برای پیدا کردن ضریب تبدیل K بما کمک می کند.