پروژه بررسی انواع اضافه ولتاژ ها در سیستم های قدرت و علل پیداش آنها

مقدمه

در سیستمهای قدرت و شبکه های انتقال و توزیع انرژی الکتریکی، تک تک تجهیزات نقش اساسی دارند و بروز هرگونه عیبی در آنها، ایجاد اختلال در شبکه، اتصال کوتاه و قطع برق را به همراه دارد. خاموشی و جایگزینی تجهیزات معیوب هزینه های هنگفتی را به شبکه تحمیل می نماید. لذا بررسی و تحلیل بروز عیب در تجهیزات از اهمیت خاصی برخوردار می  باشد و در صورت شناخت این عیوب و سعی در جلوگیری از بروز آنها از هدر رفتن سرمایه اقتصادی کشور جلوگیری به عمل می آید.

پروژه بررسی انواع اضافه ولتاژ ها در سیستم های قدرت و علل پیداش آنها،پایان نامه بررسی انواع اضافه ولتاژ ها در سیستم های قدرت و علل پیداش آنها،پایان نامه برق قدرت،پروژه های برق،مقالات برق،دانلود پروژه های برق،اضافه ولتاژ،اضافه ولتاژ شبکه،اضافه ولتاژ در سیستم های قدرت،اضافه ولتاژ در سیستم های قدرت و علل پیداش آنها،دانلود پروژه بررسی انواع اضافه ولتاژ ها در سیستم های قدرت و علل پیداش آنها،پروژه اضافه ولتاژ،پروژه بررسی اضافه ولتاژ،پروژه بررسی اضافه ولتاژ شبکه،مقاله اضافه ولتاژ در سیستم های قدرت،دانلود پایان نامه های برق،اضافه ولتاژ و علل پیداش آن

برقگیرها از جمله تجهیزاتی هستند که جهت محدودکردن اضافه ولتاژهای گذرا ( صاعقه و کلیدزنی) در شبکه های انتقال و توزیع به کار می روند. برقگیرها ضمن اینکه حفاظت تجهیزات در مقابل اضافه ولتاژهای گذرا را بر عهده دارند، باید در مقابل اضافه ولتاژهای موقتی از خود واکنشی نشان ندهند و همچنین با توجه به شرایط محیطی منطقه مورد بهره برداری، نظیر رطوبت و آلودگی، عملکرد صحیح و قابل قبولی را ارائه دهند.

برای دانلود به ادامه مطلب مراجعه فرمائید

 

هدف

برطبق گزارشهای رسیده از تخریب برقگیرهای پست ۲۳۰/۴۰۰ کیلوولت فیروزبهرام و به منظور بررسی علل این حوادث این پروژه را به انجام رسید.

در این پروژه ابتدا به بررسی انواع اضافه ولتاژهای محتمل در شبکه های قدرت پرداخته می  شود، سپس برقگیرها به عنوان یکی از تجهیزات مهم برای محدود کردن این اضافه ولتاژها معرفی شده و چگونگی طراحی و تعیین پارامترها ومشخصات برقگیر جهت حفاظت مناسب از شبکه مورد بحث قرار می گیرد. در فصل چهارم عوامل کلی که سبب اختلال در عملکرد برقگیر می شوند مورد بررسی قرار می گیرند. در فصل پنجم با استفاده از نرم افزار EMTP  که قادر است حالات گذرا را بطور دقیق در شبکه آنالیز نماید شبکه مورد نظر شبیه سازی شده و شکل موج اضافه ولتاژهای تولید شده در شبکه در زمان وقوع حادثه محاسبه و ترسیم شده است.

با بررسی نتایج بدست آمده و مقایسه شکل موج اضافه ولتاژهای تولیدشده با شکل موج اضافه ولتاژهای فروزروناسی، وقوع پدیده فروزروناسی در پست فیروزبهرام کاملا مشهود است و اضافه ولتاژهای ناشی از این پدیده سبب تخریب برقگیرهای این پست گردیده است.

 

در پایان نیز پیشنهاداتی جهت جلوگیری از بروز مجدد چنین حوادثی در پست مذکور ارائه شده است.

 

بررسی انواع اضافه ولتاژها در سیستمهای قدرت و علل پیدایش آنها

۲-۱- مقدمه

سطح ایزولاسیون به عنوان یکی از پارامترهای مهم در طراحی شبکه مطرح می باشد و ارتباط مستقیمی با اضافه ولتاژهای موجود در شبکه دارد.

افزایش ولتاژ از مقدار نامی خود، به اضافه ولتاژ در شبکه موسوم می باشد. از آنجائیکه ظهور اضافه ولتاژ در شبکه اجتناب ناپذیر است، لذا احتمال بروز قوس در ایزولاسیون و ماده ایزوله در شبکه همراه وجود دارد.

کاهش درصد بروز قوس ها و اتصالی ها مستلزم شناخت کامل اضافه ولتاژها، انواع مختلف آنها، شرایط ایجاد و پدیدآمدن آنها و همچنین نحوه تأثیر آنها در ایزولاسیون شبکه می باشد و در صورت برخورداری از چنین شناختی، انتخاب مشخصات مناسب شبکه و تجهیزات موجود در آن امکان پذیر می گردد.

 

۲-۲- انواع مختلف اضافه ولتاژها در شبکه:

کلیه اضافه ولتاژهای ظاهر شده در شبکه برحسب شکل و یا منبع بروز خود، تقسیم بندی می شوند. که می توان آنها را به شرح زیر تقسیم بندی نمود:

۲-۲-۱- اضافه ولتاژهای صاعقه

۲-۲-۲- اضافه ولتاژهای کلیدزنی

۲-۲-۳- اضافه ولتاژهای موقتی

که با توجه به عامل بوجودآورنده نیز به دو دسته داخلیو خارجی تقسیم می شوند.

براساس این تقسیم بندی اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه به اضافه ولتاژ خارجی و دو نوع دیگر به اضافه ولتاژهای داخلی موسوم می باشد.

۲-۲-۱- اضافه ولتاژهای صاعقه

در پی تخلیه جوی الکتریکی بر قسمتهای مختلف شبکه، بارهای الکتریکی انباشته در ابرها و فصل از طریق کانال یونیزه تشکیل شده در فضا بصورت قوس مرئی رعد و برق در قسمتهای مختلف شبکه تخلیه گشته، اصطلاحاً به تخلیه      ی جوی الکتریکی موسوم می باشد. تخلیه بارهای الکتریکی جوی، موجبات افزایش ولتاژ را به طور لحهه ای در محل تخلیه فراهم ساخته، ولتاژ موجی با سرعت نور در طول هادی های فاز منتشر می شود و اضافه ولتاژهای تخلیه جوی را در شبکه پدید می آورد.

393

اضافه ولتاژهای موجی رعد و برق حداکثر سرعت افزایش را در میان انواع مختلف اضافه ولتاژهای موجی دارا می  باشند. سرعت افزایش آنها در حدود ۵۰۰۰-۵۰۰ کیلوولت بر میکروثانیه متغیر می  باشد.

 

۲-۲-۱-۱- مشخصه اضافه ولتاژهای صاعقه

اضافه ولتاژهای صاعقه می  توانند با یک موج صاعقه استاندارد sec µ ۵۰/۲-۱ مطابق شکل زیرمدل شوند. به عبارت دیگر، این دسته امواج غیرپریودیکی دارای زمان پیشانی حدود یک و نیم میکروثانیه و زمان پشت موج در حدود چند ده میکروثانیه هستند. با توجه به شیب پیشانی این دسته اضافه ولتاژها، تنش بیشتری روی عایق    بندی طولی پیچکهای اندوکتیو اعمال می  کنند و به دلیل زمان کوتاهتر، عموماً تنش قابل برای عایق  بندی در مقایسه با امواج کلیدزنی با دامنه یکسان قدری بیشتر خواهد بود. میزان تنش تحملشده بستگی به نوع عایق خواهد داشت.

394

۲-۲-۲- اضافه ولتاژهای کلیدزنی (قطع و وصل)

اضافه ولتاژهای قطع و وصل به صورت موج در شبکه ظاهر گردیده و از نظر شکل و تغییرات لحظه ای خود، کاملاً مشابه اضافه ولتاژهای موجی تخلیه جوی می  باشند. تفاوت عمده در زمان پیشانی و زمان استهلاک یا کاهش دامنه موج بوده، سرعت افزایش دامنه ولتاژهای موجی قطع و وصل به حدود چند کیلوولت بر میکروثانیه بالغ می    گردد. چون این اضافه ولتاژها از عوامل و تجهیزات داخلی شبکه ناشی می  گردند لذا به اضافه ولتاژهای داخلی موسوم می    باشند. اضافه ولتاژهای موجی قطع و وصل در پی قطع ووصل کلیدها و رژیم گذرای ظاهر شده در آنان نتیجه شده در آنان نتیجه گردیده، لذا اضافه ولتاژهای گذرا نیز نامیده می شوند.

بدین ترتیب منبع بروز این اضافه ولتاژها، رژیم گذرای ظاهر شده در شبکه بوده و خصوصیات اضافه ولتاژها بستگی کامل به کمیات، مشخصات الکتریکی شبکه و رژیم     های گذرای آنان خواهد داشت. دامنه موجهای اضافه ولتاژ قطع و وصل به مشخصات شبکه، مشخصات کلید، نوع دستگاههای مورد قطع و وصل بستگی دارد. مهمترین عامل در افزایش دامنه موجها، ولتاژ اسمی شبکه می  باشد. در ولتاژهای پایین این موجها محدود بوده و از حدود ایزولاسیون پیش  بینی شده شبکه تجاوز نمی          نمایند.

دامنه اضافه ولتاژهای گذرای قطع و وصل و احتمال بروز آنها در ولتاژهای اسمی پایین (۲۳۰ kv≥ U) بسیار محدود بوده، بطوریکه هیچگونه پیش  بینی را جهت کاهش آنها ایجاب نمی نماید.

۲-۲-۲-۱- موج استاندارد قطع و وصل یا کلیدزنی

به منظور تامین توانایی سیستم ایزولاسیون شبکه و سایر تجهیزات فشار قوی در قبال موجهای اضافه ولتاژ گذرای قطع و وصل، موج استاندارد با شکل مشخص به عنوان موج ولتاژ استاندارد قطع و وصل تعیین گردیده است که منحنی آن در شکل زیر آورده شده است.

395

 

موج توسط زمان پیشانی خود Td و زمان دم موج (پشت موج) ۱T مشخص می گردد. حدود این پارامترها در استانداردهای مختلف تعیین گردیده اند. در استاندارد آمریکا و IEC مقدار معمول آن به ترتیب در حدود ۲۵۰ و ۲۵۰۰ میکروثانیه مشخص گردیده است.

 

۲-۲-۲-۲-علل بروز اضافه ولتاژهای کلیدزنی:

اضافه ولتاژهای کلیدزنی عوامل متعددی دارند و اهمیت نسبی آنها در رده  های مختلف ولتاژی یکسان نیست.

 

۲-۲-۲-۲-۱- اضافه ولتاژهای ناشی از کلیدزنی جریان های سلفی و خازنی:

این مسئله ممکن است د ه دو زمینه توزیع و تاسیسات صنعتی و نیروگاهها نیازمند توجه باشند. در حالت اخیر چنانچه کلید قدرت آن چنان دیونیزه شود که جریان را پیش از موقع صفر کند ممکن است اضافه ولتاژهای بزرگی به وجود آیند در همین زمینه باید موارد زیر را در نظر گرفت:

الف) قطع جریانهای سلفی، مثلا هنگامی که جریان مغناطیس کننده یک ترانسفورماتور یا راکتور قطع می  شود.

ب) کلیدزنی و عملکرد یک کوره قوس الکتریکی و ترانسفورماتور آن ممکن است باعث برش جریان شود.

ج) کلدزنی کابلهای بی  بار و بانکهای خازنی.

د) قطع جریان با فیوزهای ولتاژ بالا.

 

۲-۲-۲-۲-۲- اضافه ولتاژهای کلیدزنی ناشی از تغییرات ناگهانی بار

در اثر تغییرات ناگهانی بار ممکن است اضافه ولتاژهای کلیدزنی که توسط اضافه ولتاژهای موقتی دنبال می   شوند بوجود آیند.

 

۲-۲-۳- اضافه ولتاژهای موقت

۲-۲-۳-۱- مقدمه

اضافه ولتاژهای موقت، نوعی اضافه ولتاژ نوسانی فاز به زمین، یا فاز به فاز می  باشند، که نسبتا طولانی مدت و یا نامیرا هستند و یا بطور ضعیفی میرا می  شوند. از آنجا که اضافه ولتاژهای موقت از نظر کار برقگیر حائز اهمیت فراوان هستند (برقگیرها باید بتوانند اضافه ولتاژهای موقت را تحمل کنند)، لازم است درصد اضافه ولتاژهای موقت شبکه محاسبه گردد. اضافه ولتاژهای موقت از علل زیر نشات می  گیرند:

۲-۲-۳-۱-۱- خطاها.

۲-۲-۳-۱-۲- تغییرات ناگهانی بار.

۲-۲-۳-۱-۳- اثر فرانتی.

۲-۲-۳-۱-۴- رزونانس خطی.

۲-۲-۳-۱-۵- فرورزونانس.

۲-۲-۳-۱-۶- قطع هادی (یارگی خط)

۲-۲-۳-۱-۷- رزونانس ناشی از مدارهای کوپل شده.

در این مجال سعی می   شود به بیان تئوری برخی از این علل پرداخته شود.

 

۲-۲-۳-۱-۱- خطاهای زمین:

اضافه ولتاژهای موقت ممکن است یا میرا شده باشند و یا میرا نشده یک خطای زمین وضعیتی است که اضافه ولتاژ نامیرا را بوجود می      آورد. که تا زمانی که ولتاژ توسط برخی از طریق کلیزنی برداشته نشود، برروی عایق فشار وارد می  آورد. نوع غالب خطا، خطای تکفاز به زمین می   باشد (حدوداً ۹۵)خطاهای دو فاز به زمین و سه فاز به زمین و خطاهای غیرزمین، اغلب خیلی کمتر اتفاق می  افتند. شکل زیر حداکثر اضافه ولتاژهای موقتی در فازهای سالم در طی یک اتصال کوتاه تکفاز را براساس امپدانسهای توالی صفر و مثبت سیتم نشان می دهد.

396

فهرست مطالب

فصل اول:مقدمه

– کلیات
– هدف
– خلاصه
فصل دوم: بررسی انواع اضافه ولتاژها در سیستمهای قدرت و علل پیدایش آنها
– مقدمه
– انواع مختلف اضافه ولتاژها در شبکه
– اضافه ولتاژهای صاعقه
– مشخصه ی اضافه ولتاژهای صاعقه
– اضافه ولتاژهای کلیدزنی (قطع و وصل)
– موج استاندارد قطع و وصل یا کلیدزنی
– علل بروز اضافه ولتاژهای کلیدزنی
– اضافه ولتاژهای ناشی از کلیدزنی جریان های سلفی و خازنی
– اضافه ولتاژهای کلیدزنی ناشی از تغیییرات ناگهانی بار
– اضافه ولتاژهای موقت
– مقدمه
– خطاهای زمین
– تغییرات ناگهانی بار
– اثر فرانتی
– تشدید در شبکه
– تشدید در خطوط موازی
فصل سوم: نحوه تعیین پارامترهای برقگیر جهت حفاظت از شبکه در مقابل اضافه ولتاژها
– مقدمه
– برقگیرهای اکسید روی
– ساختمان مقاومتهای غیرخطی
– منحنی ولت-آمپر غیرخطی مقاومتها
– پایداری حرارتی، اختلال حرارتی
تعاریف و مشخصات برقگیرهای اکسید روی
– ولتاژ نامی
– مقدار حقیقی ولتاژ بهره برداری
– حداکثر ولتاژ کار دائم
– فرکانس نامی
– ولتاژ تخلیه
– مشخصه حفاظتی برقگیر
– نسبت حفاظتی
– حاشیه حفاظتی
– جریان مبنای برقگیر
-ولتاژ مرجع
– جریان دائم برقگیر
– جریان تخلیه نامی برقگیر
– قابلیت تحمل انرژی
– کلاس تخلیه برقگیر
– انتخاب برقگیرها
فصل چهارم: شناسایی پدیده فرورزونانس و بررسی حادثه پست ۲۳۰/ ۴۰۰ کیلوولت فیروزبهرام
– مقدمه
– شناسایی پدیده فرورزونانس
– فرورزونانس
– فرورزونانس سری یا ولتاژی
– فرورزونانس موازی یا فرورزونانس جریانی
– طبقه بندی مدلهای فرورزونانس
– مدل پایه
– مدل زیرهارمونیک
– مدل شبه پریودیک
– مدل آشوب گونه
– شناسایی فرورزونانس
– جمع آوری اطلاعات شبکه
– بررسی حادثه مورخ ۲۸/ ۲/ ۸۱ پست فیروزبهرام
– مدلسازی و مطالعه حادثه با استفاده از نرم افزار emtp
– رفتار برقگیرهای سمت اولیه و ثانویه ترانسفورماتور
– رفتار برقگیر فاز T سمت KV 230 ترانسفورماتور
– بررسی روشهای جهت جلوگیری از وقوع پدیده
– وجود بار در سمت ثانویه ترانسفورماتور
– ترانسپوزکردن خط رودشور- فیروزبهرام
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
– نتیجه گیری و پیشنهادات
– منابع و مراجع

 

 

تصاویر فایل پروژه :

397 398 399

400

 

 

 

 

 

 

خرید آنلاین پروژه

کليک جهت خريد کالا ، به منظور پذيرش قوانين و مقررات سايت مي باشد .

 

 

  • فرمت فایل : Word –  تعداد صفحات : ۶۷ صفحه
  • حجم فایل : ۴٫۴ مگا بایت
  • برای دانلود مقالات و پروژه های بیشتر در گرایش قدرت اینجا کلیک کنید.

درصورت بروز مشکل در هنگام خرید با ایمیل زیر در ارتباط باشید.

ایمیل مدیریت پارسی برق : admin@parsibargh.com