پروژه برق اضطراری توسط دیزل ژنراتور و ups های دینامیکی

پروژه برق اضطراری توسط دیزل ژنراتور و ups های دینامیکی،پایان نامه برق اضطراری توسط دیزل ژنراتور و upsهای دینامیکی،برق اضطراری،ups،پروژه برق اضطراری،پایان نامه برق اضطراری،مقاله برق اضطراری،دانلود پروژه برق اضطراری،دانلود پایان نامه برق اضطراری،ups های دینامیکی،سیستم برق اضطراری،سیستم ups،دیزل ژنراتور،برق اضطراری با دیزل ژنراتور،دانلود پروژه برق اضطراری با دیزل ژنراتور،دانلود پایان نامه برق اضطراری با دیزل ژنراتور،مقالات برق،پروژه های برق،پایان نامه های برق،دانلود پروژه های برق،سیستم روشنایی اضطراری

مقدمه

انرژی برقی بعلت سهولت تولید، سهولت انتقال، تمیزی وقابلیت تبدیل به انواع انرژیهایی دیگر، خیلی زود مورد توجه قرار گرفت، در بدو امر برق مستقیم بصورت باطری اختراع شد وسپس مولدهای جریان مستقیم ساخته شدند که برای برق رسانی به شهرها مورد استفاده قرار می گرفتند. این شبکه های برق مستقیم اجبارا از ولتاژ کم استفاده می کردند واز مولدهای نسبتا کوچک تغذیه می گردیدند که با توسعه شهرها وتوسعه صنایع جوابگوی نیازهای روز افزون نبودند. تولید وانتقال برق در ولتاژ های بالا و توزیع در ولتاژهای پائین هم در برق مستقیم امکان نداشت ولذا افت ولتاژ در خطها غیر قابل تحمل گردید. ساختن مولدها با ظرفیت بالا هم بدلیل وجود کموتاتور خالی از اشکال نبود ورفته رفته برق مستقیم از صحنه خارج شد وجای خود را به برق متناوب داد وبا توجه به مزایای برق متناوب که از جمله آن تولید وانتقال راحت تر واقتصادی تر بودن آن را می توان بر شمرد، صنایع وعمده مصارف عمومی تمایل به استفاده از این نوع برق را پیدا کردند. این تمایل چنان وسعت وشدت یافت که امروزه حتی لحظاتی را بدون برق طی کردن، صدمات وخسارات فراوانی در پی دارد.

 

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

لذا تلاش دست اندر کاران همواره بر آن بوده است که در سیستم مورد نظرشان، بسته به اهمیت، تدابیری اتخاذ کنند که در صورت قطع احتمالی شبکه، سیستم بی انرژی نماند. در این بین دیزل ژنراتورهای اضطراری با مقبولیت خاصی روبرو شده وامروزه بعنوان یکی از ضروری ترین تجهیزات مورد نیاز سیستم های صنعتی به منظور افزایش ضریب اطمینان شبکه، از اهمیت ویژه ای برخودار شده اند. بطور مثال می توان از این اهمیت، در مورد زیر یاد کرد:

۱- برج ها وآپارتمان های مسکونی برای استفاده در آسانسور ها وسیستم روشنایی راه پله ها وتاسیسات حرارتی وبرودتی.

۲- بیمارستان ومراکز درمانی برای استفاده در اطاق عمل وروشنایی های اضطراری و………………

۳- کارخانجات صنعتی وتولیدی (کوره های ذوب شیشه، کوره های پخت سیمان و مصالح ساختمانی- کوره های القابی ذوب فلزات مانند مس وآهن وصنایع لاستیک سازی و…)

۴- مراکز خبری مانند صدا وسیما .

۵- نیروگاهها.

۶ ـ سایر امکان مانند ادارات ومؤسسات وغیره.

کاربرد دیزل ژنراتورهای اضطراری در هریک از موارد یاد شده فوق اهمیت ویژه وخاص خود را داشته ومورد نظر مصرف کننده می باشد. بطور مثال، استفاده از این سیستم در بند۱ ، بیشتر جنبه رفاهی وایمنی دارد. ودر بند ۲، به لحاظ جانی ورفاهی، مورد نظر است. ودر بند ۳، که شامل صنایع می باشد استفاده از این دستگاه، بیشتر جنبه اقتصادی داشته وبرای جلوگیری از خسارات ناشی از قطع برق به کار می رود ویا در مراکز خبری به لحاظ سیاسی واجتماعی استفاده از این دستگاه اهمیت می یابد.

 

ژنراتور های آسنکرون

یک موتور القایی با اتصال سه فاز متعارل به استاتور آن و ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار در فضای بین روتور و استاتور راه اندازی می گردد و سرعت آن آرام آرام بالا می رود. از آنجا که با نزدیک شدن سرعت به سرعت سنکرون ( سرعت میدان مغناطیسی استاتور) ولتاژ القا شده در موتور به صفر می رسد و در واقع می توان گفت ولتاژ القایی در روتور به کمیت لغزش در ماشین بستگی دارد

پس یک موتور القایی هیچ گاه به سرعت سنکرون نمی رسد  .هنگامی که روتور به سرعت سنکرون می رسد همان سرعت میدان مغناطیسی ناشی از ولتاژ تغذ یه می چرخد و ولتاژ ثانویه القاء نمی شود

زیرا فلوی مغناطیسی هیچ یک از هادی های ثا نویه را قطع نمی کند و هیچ جریانی از سیم پیچ های روتورنمی گذرد و فقط جریان تحریک در سیم پیچ های استاتور جریان می یابد در صورتیکه روتوربه واسطه یک نیروی خارجی در سرعتی بالا تر از سرعت سنکرون خود به گردش در آید حهت ولتاژ االقایی ثانویه  خلاف موقعی خواهد بود که به عنوان موتور القایی چرخش می کرد زیرا سرعت چرخش های روتور فراتر از سرعت چرخش میدان مغناطیسی می شود و گشتاوری که چرخش روتور را کند می کند.

بین جریان ثانویه ناشی از این ولتاژ القایی ومیدان مغناطیسی  ایجاد شده  و واحد مثل یک ژنراتور کار می کند یعنی توان مکانیکی خارجی اعمال شده به توان الکتریکی تبدیل می گردد که در سیم پیچ های اولیه تولید می گردد .

 

مزایا ی ژنراتور آسنکرون 

۱- به سیتم تحریک نیازی نداشته و ساختمان آن بسیار ساده می باشد و در نتیجه تعمیر و نگهداری آن

آسان می باشد .

۲- راه اندازی  و بهره برداری از آن آسان بوده  زیرا نیازی به سنکرونیزاسیم ندارد .

۳- جریان اتصال کوتاه آن و زمان کاهش آن در مقایسه با ماشین های سنکرون کوتاه تر می باشد  زیرا در هنگام اتصال کوتاه فقط در یک مدت فوق العاده کوتاه جریان می یابد تا اینکه فلوی مغناطیسی نا پدید گردد .

۴- چون همیشه بطور موازی با ژنراتور سنکرون نار می کند و هرگز مستقلا مورد بهره برداری قرار نمی گیرد به ژتراتور سرعت نیازی ندارد  .

۵- وقتی بار پس زده میشود جریان تحریک قطع و ولتاژ نا پدید می شود و لذا هیچ گونه صدمه  وخسارتی به بخش های عایقی دستگاه از جانب ولتاژ اضافی صرف نظر از میزان افزایش سرعت رخ نمی دهد  .

۶- وقتی ولتاژ سیستم افت می کند جریان تحریک خود بخود کاهش می یابد .

۷- چون گاورنر سرعت استفاده نمی شود تا حدی که سرعت آن از سرعت مجاز توربین هیدرولیکی بیشتر نشود به تولید ادامه می دهد  .

۸- در مواقعی که   سیستم دچار اختلال می شود این دستگاه می تواند بصورت پایدار و بدون قطع  شدن به  کار خود ادامه دهد  .

معایب ژنراتور سنکرون

  • فقط وقتی مثل یک ژنراتور کار می کند که با یک ما شین سنکرون  موازی شده باشد و مستقلا برق نمی تواند تولید کند  .
  • .چون جریان اولیه ژنراتور در ارتباط با خروجی در پیش فاز است لذا فقط می تواند برای

بارهایی  قدرت تامین کند که  نیاز به  جریان پیش فاز دارند  یعنی با ضریب قدرت پیش فاز ژنراتور سنکرون می تواند مطابقت کند  .

  • ضریب قدرت جریان بار بوسیله بار تعیین نمی شود بلکه بوسیله  ضریب قدرت ذاتی خود تعیین می گردد به این معنی که ضریب قدرت بوسیله ظرفیت تعیین می گردد و قابل کنترل نیست . ژنراتور سنکرون که بصورت موازی با ژنراتور القایی متصل شده است باید علاوه برجریان  تاخیر فاز مورد نیاز بار جریان تحریک  مورد نیاز ژنراتور القایی را نیز تامین کند  . بنابراین ضریب قدرت ژنراتور سنکرون بد تر شده و ظرفیت قابل  حصول آن کاهش می یابد  . این امر همچنین باعث افزایش تلفات در خطوط انتقال می گردد  . برای این تلفات از کندانسورها استفاده می گردد .
  • در بهره برداری موازی جریان هجومی بالایی جریان یافته و ولتاژ سیستم تحت تاثیر قرار می گیرد .
  • در ماشین های القایی با سرعت پایین و قطب های زیاد نسبت به ماشین های سنکرون از لحاظ ضریب قدرت و ابعاد ماشین نا مرغوب ترند .

 

 

محاسبه ی قدرت در دیزل ژنراتورها

– محدوده ی توانی دیزل ژنراتورها :

با توجه به استفاده دیزل ژنراتورها ی اضطراری می توان آنها را به دو محدوده توانی تقسیم بندی کرد:

از محدوده ی توانی زیر ۲  مگاوات

محدوده توانی ۲ مگاوات تا  ۵  مگاوات

معمولا ژنراتورها و دیزلهای انتخابی پائین تر از ۲   مگاوات یا دورهای بالا انتخاب می کردند که بعنوان نمونه دراین محدود ی توانی از دیزلها با دور  ۱۰۰۰  تا ۱۵۰۰ دور دقیقه (RPM)   استفاده می گردد. سرعت این سیستم ها در هنگام راه اندازی وتولید توان خروجی زیاد بوده و با توجه به اینکه قیمت تمام شده اینگونه دیزل ژنراتورها نسبت به توان های بالاتر از ۲   مگاوات ارزانتر می باشد، ولی بدلیل سرعت نسبتا بالای اینگونه دیزل ها استهلاک و هزینه های نگهداری بالاتر می باشد . در ضمن مدت زمان استفاده از این گونه دیزل ژنراتور کوتاهتر بوده و به هنگام طراحی یک دیزل ژنراتور به عنوان سیستم اضطراری ، آنها را برای محدوده ی کاری بین  ۵  تا ۱۰   ساعت در نظر می گیرند . که اگر زمان استفاده از اینگونه دیزل ژنراتور ها بیشتر گردد، هزینه های تعمیر و نگهداری بشدت افزایش یابد و نیاز به تعمیرات اساسی پیدا می کنند .

با توجه به دور دیزل ها و با استفاده از روابط ریاضی موجود ماشین های الکتریکی در می یابیم که ژنراتورها ی مورد استفاده در محدود سرعتی فوق از نوع، ژنراتور سنکرون قطب برجسته با تعداد قطب ۶  یا ۴  می باشد.

با توجه به توان های بالای ۲ مگاوات تا ۵ مگاوات در ژنراتورهای اضطراری از دیـزل هـای بـا دورهـای پائین استـفاده مـی گـردد.  اینـگونه دیزل ها با دورهای نامی ۳۵۷-  ۵۰۰-   ۶۰۰- ۷۵۰  بطور معمول در بازار موجود می باشند.با توجه به توان بالا ،‌ هزینه اولیه سرمایه گذاری و نصب افزایش یافته ولی با توجه به کاهش دور ، استهلاک در اینگونه سیستم ها،‌ نسبتا کمتر می باشد.استفاده از آنها بصورت ۲۴  ساعته و دائمی می تواند باشد، از اینگونه دیزل ژنراتورها گاها بعنوان نیروگاه اضطراری استفاده می شود.لازم بذکر است که برای استفاده در زمان های طولانی، از این گونه دیزل ژنراتورها باید در سرعت های پائین تر بهره برداری کرد.با توجه به دورهای پائین این دیزل ژنراتورها، آنها دارای قطب برجسته با تعداد بالاتر هستند.

 

 

حفاظت ژنراتور

دیزل ژنراتورها مهم ترین و با ارزش ترین دستگاه های کارخانجات هستند . نقص داخلی ژنراتور علاوه بر زیانی که به خود ژنراتور وارد می کند باعث قطع شدن سیستم می گردد و در صورتیکه زیانهای وارده بر ژنراتور در اثر نداشتن وسایل حفاظتی صحیح و  قطع بموقع آن ازدیاد پیدا کند و گسترش یابد ترمیم و بازسازی محل عیب ممکن است مدت ها بطول بیانجامد و بهره برداری از ژنراتور برای مدتی متوقف گردد . وظیفه دستگاه های حفاظتی ژنراتور آن است که خطا را در همان مراحل ابتدایی پیدا کنند و در صورتیکه لازم باشد جهت قطع آن و برداشت تحریک اقدام کنند .

حفاظت ژنرانور شامل حفاظت در مقابل اتصالی های فاز به زمین , فاز به فاز ,حفاظت تحریک و سیم پیچ های روتور ,محافظت درمقابل اضافه ولتاژواضافه بار  ومحافظت درمقابل مولفه معکوس جریان ودرمقابل کارغیرعادی ژنراتور و محافظت در مقابل  برگشت توان وحفاظت دربرابربار

نا متعادل قطع دستگاه محرک می باشد که توضیحاتی داده می شود .

اتصالی های فاز به فاز

اتصالی های فاز در سیم پیچ های استاتور شامل عیوب سه فاز بهم و دو فاز بهم در ردیف خطرناک ترین نوع اتصالی ها محسوب می شود . بروز این اتصالی ها در سیم پیچهای استاتور با برقراری حداکثر جریان عیب همراه بوده و جریان عیب با مقدار قابل ملاحظه ای بالغ بر چند برابر جریان نامی ژنراتور به صورت قوس الکتریکی در محل اتصالی صدمه وخسارات فراوانی را به سیم پیچ ها و ایزولاسیون وارد می کند. بدین ترتیب برقراری جریان اتصالی موجب سوختن سیم پیچ ها وایزولاسیون آنها می گردد . جریان خطا در محل شامل جریان القاء شده در سیم پیچی استاتور و جریان برقرار شده از شبکه خارج به داخل ژنراتور می باشد . مقدار جریان خطایی که از  طرف ژنراتور تامین می شود متناسب با محل خطا در طول سیم پیچی خواهد بود با نزدیک گشتن محل خطا به نقطه صفر ژنراتور مقدار جریان کاهش می یابد .

قطع جریان خطا در حد اقل فاصله زمانی از لحظه بروز خطا ضروری می باشد و همچنین محافظت سلکتیو و صحیح حایز اهمیت فراوانی می باشد . با توجه به پیش بینی های فوق لازم است رله های حفاظتی عیوب فاز به فاز به صورت لحظه ای و کاملا سلکتیو عمل نمایند . مناسب ترین نوع رله حفاظتی برخوردار از خصوصیات فوق رله دیفرانسیل می باشد . این رله از دو c.t نصب شده در دو انتهای سیم پیچی ژنراتور , سمت ترمینال و سمت نقطه صفر تغذیه شده , جریان های دو انتهای سیم پیچها در هرلحظه توسط رله مورد نظر مقایسه می گردد و بروز هر گونه عیب فاز به فاز یا سه فاز در فاصله دو c.t  موجب خواهد گشت تا مجموع جریان های دو انتها در داخل سیم پیچ ها برقرار شده و رله بصورت لحظه ای عمل نموده و فرمان قطع به فاصله زمانی بسیار کم صادر می شود .

 

 

فهرست مطالب

– مقدمه

فصل اول

تئوری میدان دوار

فصل دوم

ژنراتور آسنکرون

– نحوه عملکرد

– مزایای ژنراتورهای آسنکرون

– معایب ژنراتور های آسنکرون

– پدیده ناپایداری ژنراتور القایی

– قدرت کندانسور تصیح کننده ضریب قدرت

فصل سوم

ژنراتور سنکرون

– عملکرد

– انواع روتور

– مدارمعادل.

– مدار معادل ژنراتور سنکرون قطب برجسته

– مدار تحریک و انواع آن

– کنترل کننده اتوماتیک ولتاژ و +cosimat n

– تنظیم ولتاژ

– کنترل زاویه بار

– مکان هندسی توان مختلط

– محاسبه قدرت ژنراتور

– محاسبه قدرت ژنراتور در شرایط غیر استاندارد

– محاسبه ضریب derating ناشی از درجه حرارت محیط

– محاسبه ضریب derating ناشی از درجه تغییر ارتفاع

– محاسبه ضریب derating ناشی از تغییر درجه حفاظت

– محاسبه ضریب derating ناشی از تغییر کلاس حرارتی ژنراتور

– محاسبه قدرت ژنراتور برای بارهای ضربه ای

– نحوه سنکرونایزینگ ژنراتور با شبکه و انواع آن

– مزایای اتصال و راه اندازی دو و یا تعداد بیشتر ژنراتور با هم

– انواع سنکرونایزینگ

فصل چهارم

تئوری ماشین احتراقی

– موتور دیزل

– مراحل احتراق در یک موتور دیزل

عملکرد موتور دیزل

– بازده

– توان

– راه اندازی

– موتور های نیم دیزل

– موتور های سرسرخ

– مزایا و معایب موتور های دیزل

– خنک کاری

– تنظیم قدرت در یک موتور دیزل

– انواع دیزل بر حسب توان و تعداد دور

– انواع دیزل بر حسب نوع سوخت

– سیستم های استارت (راه اندازی) در موتورهای دیزل

– محاسبه قدرت در دیزل ژنراتورها و دیاگرام تک خطی دیزل ژنراتور

– تنظیم دور و فرکانس و بهینه سازی سوخت

– محاسبه میزان قدرت سیستم های اضطراری

– کنترل سرعت موتور

– مدل سازی اکچواتور هوا

– نحوه کابل کشی و محاسبه سطح مقطع کابل ها

– گاورنر و نوع UG dial  آن

– اتاقک های دیزل ژنراتور و آرایش های مختلف آن

– سیتم اگزوز

– آرایش های سیستم سوخت رسانی دیزل ژنراتور ها

فصل پنجم

Upsهای دینامیکی

– عملکرد ، انواع ، منحنی های مربوطه

– حفاظت ژنراتور

– اتصالی های فاز به فاز

– اتصالی های فاز به زمین

– محافظت مدار تحریک و سیم پیچی روتور

– محافظت ژنراتور در مقابل مولفه معکوس جریان

– کار غیرعادی ژنراتور

– قطع تحریک

– افزایش ولتاژ ناشی ازتغییرات تدریجی بارو انواع آن

– وصل ژنراتور به شبکه بدون سنکرونیزاسیون

– منابع و ماخذ

 

 

 

 

 

                                            فهرست شکل ها و جدول ها                                                               

شکل ۱-۱: نمودار سینوسی ولتاژ زمان

شکل ۲-۱: نمودارسه فاز ولتاژ – زمان

شکل ۱-۲: نمودارگشتاور – لغزش و نمودارجریان – لغزش

شکل ۲-۲: شکل ۳-۲: توان حقیقی- خروجی ژنراتورآسنکرون

شکل ۳-۲: توان حقیقی- خروجی ژنراتورآسنکرون

شکل۴-۲:نمودار ولتاژ- جریان

شکل۱-۳:ماشین با سه جفت قطب

شکل۲-۳:شماتیک ژنراتور آسنکرون

شکل۳-۳:رتورهای با قطب برجسته

شکل۴-۳:رتورهای قطب صاف یا سیلندری

شکل۵-۳: مدار معادل ژنراتور سنکرون سه فاز با روتور استوانه

شکل۶-۳: مدل سازی شار نشتی

شکل۷-۳: مدار معادل نهایی

شکل۸-۳: نمودار فازوری مربوط به ژنراتور سنکرون با روتور استوانه ای

شکل۹-۳:   مدار معادل ژنراتور سنکرون با روتور قطب برجسته

شکل۱۰-۳:   مدار معادل ژنراتور سنکرون با روتور قطب برجسته (پس فاز)

شکل۱۱-۳: مدار معادل ژنراتور سنکرون با روتور قطب بر جسته

شکل۱۲-۳: مدار معادل ژنراتور سنکرون با روتور قطب بر جسته با صرفنظر از مقاومت آرمیچر

شکل۱۳-۳: سیستم تحریک بدون جاروبک

شکل۱۴-۳: دیاگرام یک نوع کنترل کننده ولتاژ اتوماتیک به نام +COSIMAT n

شکل۱۵-۳: نمودار تنظیم ولتاژ

شکل ۱۶-۳: بلوک دیاگرام ژنراتور در حالت فوق تحریک و زیر تحریک

شکل۱۷-۳:منحنیهای vبرای ژنراتور سنکرون

شکل ۱۸-۳بلوک دیاگرام محدوده موتورها

شکل ۱۹-۳: مکان هندسی جریان جاز تحریک و جریان مجاز آرمیچر

شکل ۲۰-۳: نمودار رابطه دملو توان خروجی

شکل۲۱-۳: نمودار توان خروجی و دامنه

شکل ۲۲-۳: نمودار اختلاف پتانسیل – لغزش

شکل ۲۳-۳: منحنی ضریب  cosφ-k

شکل ۲۴-۳: بلوک دیاگرام توالی فازها وفرکانسها

شکل ۲۵-۳: بستگی سرعت چرخش فازورها به فرکانسها

شکل۲۶-۳: بلوک دیاگرا م فرکانسها وولتاژها برابرو توالی فاز متفاوت.

شکل ۲۷-۳: بلوک دیاگرام ولتاژها، فرکانسها وتوالی فازها یکسان ، اما ولتاژها نا همفاز

شکل ۱-۴: شماتیک داخلی پیستون

شکل۲-۴: موتور با سیلندر v شکل

شکل ۳-۴: انژکتور

شکل ۴-۴: چگونگی محاسبه قدرت در دیزل ژنراتورها

شکل ۵-۴: گاورنر گریز از مرکز

شکل ۶-۴: شماتیک سیستم کنترل سرعت

شکل ۷-۴: نمودار جبرانسازی ناحیه ایستایی

شکل ۸-۴: نمودار جبرانسازی ناحیه ایستایی.

شکل ۹-۴: گاورنر

شکل ۱۰- ۴: تنظیمات گردش شفت خروجی

شکل ۱۱-۴:آرایش ازاتاقکها و سیستم های تهویه و خنک کاری  دیزل ژنراتورها

جدول۱-۵: مشخصات   ups دینامیکی بدون دیزل

شکل۲-۵: شماتیک upsدینامیکی ساده

شکل۳-۵: UPS شامل یک دیزل پشتیبان

شکل ۴-۵ نمودار سرعت – زمانups دینامیکی

شکل۵-۵:  منحنی های مربوط به UPS دینامیکی محصول شرکت AVK

شکل۶-۵: منحنی ولتاژ و فرکانس نسبت به زمان UPS

عشکل ۷-۵عملکرد لحظه ای این سیستم را برای تولید توان در لحظه وصل به شبکه

شکل ۸-۵: عملکرد لحظه ای سیستم در تغییر از مد موتوری به ژنراتوری و تغییر جهت توان

شکل۹-۵: موج ولتاژ را در حالت  اتصال بار سه فاز نا متعادل

شکل۱۰-۵: موج ولتاژ را در حالت  اتصال بارتک فاز

شکل ۱۱-۵: شماتیک اتصالی فاز به فاز

شکل ۱۲-۵:حفاظت در قبال اتصالی های فاز به زمین

شکل ۱۳-۵: شماتیک استفاده از رله مولفه معکوس

شکل ۱۴-۵: بلوک دیاگرام قطع تحریک

شکل ۱۵-۵: نمودار ولتاژ – زمان ژنراتور

 

تصاوبر فایل پروژه :

276 277 278

279 280 281

 

 

 

 

 

خرید آنلاین پروژه

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

 

  • فرمت فایل : Word –  تعداد صفحات : ۱۱۵ صفحه
  • حجم فایل : ۱۰٫۸۴ 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