قالب وبلاگ قالب وبلاگ

* فــارســی نـــه ، پــــارســــی *
 
خلیج فارس نه ، خلیج پارس
free counters
ملت های خوشبخت تاریخ ندارند

 
نوشته شده در تاریخ جمعه 1391/04/30 توسط * ALI *
یك فرآورده سرامیكی، از گل كه مخلوطی از آب و خاك است ساخته شده، در هوا خشك و درحرارت سخت شده است.كلمه سرامیك از كلمه یونانی Keramos كه خود ریشه سانسكریت دارد و به معنی خاك رس پخته شده است، گرفته شده است. بنابراین چنانچه این مفهوم از كلمه سرامیك، مدنظر باشد می‌‌توان معادل فارسی «رسینه» را برای آن پیشنهاد كرد.
عایق‌های چینی متداول‌ترین نوع عایق‌های الكتریكی هستند، چرا كه دارای مقاومت الكتریكی ونیز استحكام زیادی بوده و قیمت اولیه مناسبی دارند. به طور كلی این مواد در فركانس‌های كم و در كلیه ولتاژها (اعم از ولتاژ‌های پایین یا بالا) كاربرد دارند. برای مدتهای طولانی، سرامیك تنها ماده مورد استفاده برای كاربردهای عایقی بوده است با این حال این ماده در عمل نارسایی‌هایی از جمله موارد زیر را از خود نشان می‌دهد:
- بسیار شكننده است
- اتصال قطعات فلزی به آن شكل است
- دقت ابعادی آن كم است كه این امر باعث ایجاد مشكلات حادی در طراحی و شكل‌دهی قطعات سرامیكی است.
بعد از سال 1945 و با ظهور مواد پلیمری در بازارهای تجاری،تمایل به استفاده از مواد پلیمری برای ساخت عایق‌های الكتریكی افزایش یافت. علت این امر تولید رزین اپوكسی با نام آرالدیت بود كه باعث شد تا قطعات عایقی ارزان و كوچك با دقت ابعادی بالا وسهولت در فرآیند ساخت تولید شوند. به موازات ساخت پلیمرهای جدید، استفاده از انواع مختلف پلیمر برای ساخت قطعات عایقی افزایش یافت به طوری كه در حال حاضر شركت‌های مختلفی در دنیا اقدام به ساخت بوشینگ و مقره‌های پلیمری از انواع مختلف می‌كنند.
البته در اینجا لازم به ذكر است كه عایق‌های سرامیكی هنوز هم در مقایسه با عایق‌های پلیمری مزیت‌هایی به شرح زیر دارند:
1- از نظر قیمت ارزان‌تر از عایق‌های پلیمری هستند.
2- روش تولید انبوه آن آسان است.
3- مواد اولیه مورد نیاز جهت تولید عایق‌های سرامیكی در داخل كشور به وفور یافت می‌شود.
4- تجهیزات و ماشین‌آلات كارگاهی آن بسیار ارزان است.

شرح مقاله
گرچه عایق‌های سرامیكی خواص الكتریكی مطلوبی دارند ولی نقاط ضعف آنها باعث شد تا عایق‌های دیگری جایگزین این نوع عایق‌ها شوند. در ادامه به ذكر این نقاط ضعف و مزایای استفاده از عایق‌های پلیمری ومقایسه بین این دو نوع عایق پرداخته می‌شود. همچنین نتایج حاصل از بررسی صورت گرفته جهت انتخاب بهترین نوع عایق پلیمری از جنبه‌های فنی و اقتصادی، جهت جایگزینی با بوشینگ‌های سرامیكی ترانسفورماتورها ارایه خواهد شد.

معایب عایق‌های سرامیكی
معایب مكانیكی
معایب مكانیكی عایق‌های سرامیكی عبارتند از:
- پارگی عایق یا ستون عایق به علت نیروی قابل ملاحظه بیش از مقدار مجاز و قابل قبول. هنگامی كه نیروی وارد بر زنجیر عایق از طرف هادی بطور قابل ملاحظه‌ای افزایش یابد، موجبات شكستگی زنجیر عایق و انهدام آن را فراهم می‌سازد.
- با توجه به این كه عمدتاً عایق‌بندی در ایستگاه‌های توزیع و انتقال نیرو با عایق‌های سرامیكی است و با توجه به تعداد زیاد این عایق‌ها در هر ایستگاه ونیز وزن زیاد آنها، وزن ستون عایق‌ها افزایش می‌یابد كه این امر باعث افزایش حجم و وزن اسكلت فلزی و فونداسیون مربوطه می‌شود.
- ضربه‌پذیری كم‌عایق. این موضوع موجب می‌شود كه در اثر كوچكترین ضربه- به جهت شكل خاص هندسی آن – توزیع تنش در همه نقاط عایق یكسان نباشد و با توجه به استحكام ناچیز سرامیك در مقابل نیروهای دینامیكی، موجب شكستن و یا ترك برداشتن عایق شود.
- با توجه به وزن بالای ستون عایق‌های سرامیكی، نصب آن بسیار مشكل است و نیاز به جرثقیل دارد و به همین دلیل زمان و هزینه مونتاژ و نصب آن بالا می‌رود.
- با توجه به استحكام ناچیز عایق‌های سرامیكی در موقع حمل و نقل، احتیاط‌های لازم جهت نصب باید بسیار وسیع و دقیق صورت گیرد تا ضربه‌ای به این عایق‌ها وارد نشود. زیرا این عایق‌ها ممكن است در اثر ضربه ترك بردارند و همان ترك رشد كرده، موجب ترك خوردگی كامل عایق شود.
- عایق‌های سرامیكی دارای انعطاف‌پذیری‌ كمی هستند ولذا در مقابل نیروهای افقی از جمله نیروی باد كه بر محور آن وارد می‌شود دارای مقاومت كمی هستند و چون حالت انعطاف‌پذیری ندارند، در صورتی كه نیروی زیادی بر آنها وارد شود می‌شكنند. با توجه به این مطلب در مناطقی كه دارای طوفان‌های فصلی شدید هستند و یا زلزله‌خیز هستند امكان شكستن عایق‌ها وجود دارد.
- استحكام فشاری و چسبندگی عایق‌های سرامیكی ناچیز است. به همین دلیل گاهی گلویی مقره و یا آرماتور داخلی از بشقاب جدا می‌شود كه این امر نشان می‌دهد استحكام فشاری و چسبندگی و فشردگی مواد و توزیع یكنواخت مواد در ساخت سرامیك‌های با شكل هندسی ویژه امكان‌پذیر نیست. البته گاهی اوقات با اصلاح قالب و قرارگیری درست آرماتور و فشردگی كامل مواد، این مشكل تقریباً قابل حل است.

معایب حرارتی
در عایق‌های سرامیكی، معایب حرارتی ذیل مشاهده می‌شود:
- در ساختار لعابی كه روی عایق‌های سرامیكی اعمال می‌شود از چسب پلی‌وینیل استات و دیگر جسب‌های آلی استفاده می‌شود. هنگامی كه این لعاب در كوره قرار می‌گیرد مواد فرار این چسب‌ها با درجات فراریت مختلف در دماهای مختلف و با سرعت‌های مختلف خارج می‌شوند. به همین دلیل در حین خروج این مواد فرار، ترك‌های ریز كه با چشم براحتی قابل رویت نیستند در سطح عایق ایجاد می‌شود كه این امر بر روی خواص دی‌الكتریك عایق و تخلیه جزیی و گاهاً جریان‌های سطحی و آلودگی سطحی تاثیر بسزایی دارد. این مشكل به هیچ شكلی قابل حل نیست.
- با توجه به این كه دمای Tg اكثر چسب‌های آلی لعاب‌ها پایین است، لذا در دماهای كمتر از صفر و یا مناطق سردسیر ممكن است متناسب با نوع لعاب، ترك‌های ریز كه به مرور رشد می‌كنند ایجاد شود كه این ترك‌ها نیز مشكلاتی همچون بند بالا را بوجود می‌آورند.
- تغییرات درجه حرارت محیط در طول سال و یا تغییرات درجه حرارت بین شب و روز در مناطق كویری و انقباض و انبساط عایق (با توجه به این كه ضریب انبساط لعاب و بیسكویت زیرین لعاب یكسان نیست) موجب می‌شود كه ابتدا ترك‌های متعدد در بدنه عایق مشاهده شود و گسترش تدریجی ترك‌ها بصورت طولی و عمقی موجب بروز تخلیه جزیی می‌شود. بروز تخلیه جزیی در محل ترك‌ها و در سطح خارجی عایق، ترك‌ها را وسعت بخشیده، موجبات شكستگی عایق و برجستگی‌ها را فراهم ساخته و به قوس كامل منجر می‌شود.

معایب الكتریكی
ایرادات الكتریكی كه در واقع به نوعی به استحكام و خواص مواد بكار رفته در لعاب و خاك چینی مربوط است عبارتند از:
- ایجاد ترك تحت تاثیر جریان‌های ناشی از تخلیه جوی و شدت میدان قابل ملاحظه‌ای كه در قبال ولتاژهای موجی تخلیه جوی و بروز قوس از نوع قوس‌های برگشتی مشاهده می‌شود. این عارضه بطور عمده در ستون بوشینگ و یا زنجیر مقره خطوط انتقال روی می‌دهد كه البته این ترك‌ها، به نوعی در آلودگی و جریان‌های سطحی تاثیر بسزایی دارد.
- بروز تخلیه جزیی در محل ترك‌های ظاهر شده در سطح خارجی عایق و گسترش تدریجی آنها. ادامه بروز تخلیه جزیی موجب شكستگی تدریجی عایق وجدا شدن برجستگی‌های خارجی می‌شود در این صورت زنجیر مقره تنها شامل گلویی خواهد بود. هرگونه ترك، مسیر مناسب قوس جزیی را در سطح و یا در عمق مقره بین آرماتور داخلی و سطح خارجی یا هادی تحت ولتاژ بوجود می‌آورد.

معایب خوردگی
یكی از ایرادات و مشكلات بزرگی كه در صنایع وجود دارد مشكل خوردگی است و این ایراد به عنوان یكی از ایرادات مهم و اساسی درعایق‌های سرامیكی نیز وجود دارد. خوردگی در سطح خارجی عایق سرامیكی صنعتی به دو علت زیر روی می‌دهد:
• صدمه مكانیكی ناشی از ضربات مكانیكی و یا حرارت حاصل از تخلیه جزیی در پی برقراری جریان سطحی. لازم به توضیح است كه بروز تخلیه جزیی در سطح خارجی عایق و ایجاد خوردگی مكانیكی و ترك ناشی از حرارت طی مراحل زیر صورت می‌گیرد.:
- ایجاد حرارت موضعی در سطح خارجی عایق وبروز قوس‌های جزیی بطور چند میلی‌متر. بروز اینگونه قوس‌ها موجب می‌شود تا ترك و شیارهایی به عمق 1 تا 3 میلی‌متر در سطح عایق ایجاد شود.
- با گذشت زمان و ادامه برقراری تخلیه جزیی، جریان به تدریج به داخل عایق نفوذ می‌كند.
- با قطع جریان و تخلیه جزیی، لایه سطحی مجدداً رطوبت جذب كرده و با بروز قوس مجدد در شرایط مناسب این پدیده تكرار می‌شود. بروز این پدیده به شرح فوق موجب انبساط و انقباض متوالی عایق گشته و ترك‌های مویی در سطح عایق ایجاد می‌‌كند.
- با برقراری جریان سطحی و بروز قوس‌های موضعی ترك‌های ایجاد شده به تدریج به مناطق سرد گسترش می‌یابند.
• خوردگی شیمیایی. آلودگی صنعتی برحسب نوع خود می‌تواند موجبات خوردگی در سطح عایق را فراهم سازد. به همین علت انتخاب نوع مناسب عایق همراه با حداقل لایه سطحی و شست‌وشوی مرتب از اهمیت ویژه برخوردار است. هنگامی كه در آلودگی‌هایی كه در سطح عایق می‌نشیند یون‌هایی مانند سدیم، پتاسیم، لیتیم موجود باشند خوردگی شیمیایی همزمان با برقراری جریان سطحی با سرعت قابل ملاحظه‌ای روی خواهد داد و هنگامی كه این نوع خورندگی با تخلیه جزیی همراه شود خورندگی به سرعت گسترش می یابد.

معایب عایق‌های سرامیكی از نظر آلودگی وشرایط محیطی
یكی از مهمترین ایراداتی كه بر عایق‌های سرامیكی وارد است تاثیر آلودگی‌های محیطی بر عملكرد این نوع عایق‌ها است. زیرا در اثر آلودگی‌ها، فاكتورهای اصلی عایق الكتریكی خدشه‌دار می‌شود و تاثیر بسزایی در خواص و ویژگی‌های عایقی این مواد ایجاد می‌كند. آلودگی‌های محیطی بر دو نوع است:
• آلودگی‌های طبیعی. آلودگی‌های محیط به صورت ذرات گرد و غبار، دوده و گازهای شیمیایی و تركیبات آنها بر سطح خارجی عایق رسوب می‌كند و در طول زمان، لایه سطحی متشكل از ذرات با تركیبات مختلف را پدید می‌آورد كه با گذشت زمان، این لایه سطحی متشكل از ذرات در مجاورت رطوبت از هدایت ناچیزی برخوردار گشته و جریان تخلیه را از طریق لایه و در سطح خارجی عایق بالغ بر چند میلی‌آمپر برقرار می‌سازد كه در صورت افزایش ضخامت لایه، جریان برقرار شده فزونی یافته و با تجاوز از مقدار مشخص، شرایط بروز قوس در سطح خارجی عایق را فراهم می‌سازد. بدین ترتیب آلودگی‌های محیط و لایه سطحی ناشی از آن، ولتاژ دی‌الكتریك عایق را كاهش داده، بروز قوس در سطح خارجی را به ازای ولتاژ اسمی سبب می‌شود.
• آلودگی‌های صنعتی. این نوع آلودگی در مناطق و نواحی صنعتی نظیر كارخانجات شیمیایی، رنگسازی، سیمان، ذوب فلزات و غیره مشاهده می‌شود. در این مراكز مواد شیمیایی حاصل از كارخانجات صنعتی در فضا موجود بوده، در سطح عایق‌ها ظاهر می‌شود. مقررات و پیش‌بینی‌های به عمل آمده به منظور كیفیت ایزولاسیون عایق‌ها و انتخاب مناسب آنها، متناسب با آلودگی‌های محیط، برای آلودگی‌های صنعتی و محیطی یكسان هستند. با اینهمه در مواردی كه میزان آلودگی اعم از صنعتی یاطبیعی قابل ملاحظه باشد انجام بررسی‌ها و مطالعات دقیق به منظور انتخاب و تعیین نوع عایق مناسب صورت می‌پذیرد.

مقاومت عایق‌‌های سرامیكی در مقابل عوامل جوی و اشعه ماوراء بنفش
یكی از معایبی كه در مورد عایق‌های سرامیكی وجود دارد آن است كه در مقابل نور، رطوبت، گازها و برخی مواد شیمیایی ضعیف هستند. مثلاً‌در مقابل گازهای فلوئور و كلر در مجاورت رطوبت كه تولید اسیدفلوریدریك و یا اسید كلریدریك می‌كند به شدت ضعیف هستند و خورده می‌شوند. در مقابل اثرات مستقیم نور خورشید و تشعشع ماوراء بنفش همراه با رطوبت و شرایط اكسید‌كنندگی محیطی رنگ پریدگی،‌تخلخل، ترك خوردگی سطحی، سست‌شدن و شكنندگی ایجاد می‌شود.
با توجه به موارد ذكر شده می‌توان گفت كه این عایق‌ها از دو نظر با اشكال اساسی روبرو هستند:
1- خواص فیزیكی و مكانیكی این عایق‌ها ضعیف است.
2- خواص آلودگی این عایق‌ها نامطلوب است

عایق‌های پلیمری
بطور كلی دلایل اصلی كه موجب می‌شود به جای عایق‌های سرامیكی از عایق‌های پلیمری استفاده شود به شرح ذیل است:
1- خواص و ویژگی‌های مكانیكی عایق‌های سرامیكی ضعیف است.
2- میزان جذب رطوبت عایق‌های پلیمری از عایق‌های سرامیكی كمتر است.
3- میزان جذب آلودگی و ایجاد جریان سطحی در عایق‌های سرامیكی زیادتر است.
4- در ولتاژهای بالا عایق‌های سرامیكی مقاومت قوسی پایینی دارند.
5- ضریب دی‌الكتریك عایق‌های سرامیكی كم است.
6- با توجه به این كه عایق‌های چینی و یا شیشه‌ای به عنوان ایزولاسیون خارجی فاصله سطحی مناسبی ندارند به همین منظور جهت تامین فاصله سطحی كافی و كاهش ارتفاع عایق، از عایق‌های پلیمری با اندازه ایده‌آل برجستگی‌ها استفاده می‌شود.



مقایسه عایق‌های سرامیكی وپلیمری
• مقایسه از لحاظ فنی: بطور خلاصه می‌توان مزایای عایق‌های پلیمری را به صورت ذیل خلاصه كرد:
- مقاومت بالا در برابر انفجار بر اثر فشارهای داخلی و یا عوامل خارجی همانند تخریب انسانی.
- طول عمر بالای 25 سال بدون افت رفتار عایقی
- عملكرد عالی در مناطق آلوده و عدم نیاز به شست‌وشو
- مقاومت بالا نسبت به عوامل محیطی از قبیل اشعه UV، رطوبت و ...
- وزن كمتر (بین 10 تا 50 درصد وزن عایق‌های سرامیكی) كه این مساله باعث كاهش هزینه و ضایعات حمل و نقل می‌شود.
- انعطاف‌پذیری كه سبب حذف ضایعات ناشی از شكستن عایق در مراحل تولید، حمل و نقل، نصب و بهره‌برداری می‌شود.
- ایمنی بالاتر در هنگام وقوع نقص الكتریكی
- مقاومت بالاتر نسبت به خرابكاری
- ایمنی بیشتر در هنگام وقوع زلزله خصوصاً‌در عایق‌های مصرفی در ترانسفورماتورهای قدرت
- عدم محدودیت در زوایای نصب
- قابلیت دستیابی به فواصل خزشی بالا (به دلیل خواص عایقی مطلوب) بدون افزایش قابل ملاحظه در وزن و ابعاد
- آب‌بندی موثرتر در محل اتصال عایق
- امكان افزایش فاصله سطحی در ارتفاع یكسان با عایق‌های سرامیكی تا حدود 2 برابر، كه این امر در مناطق با آلودگی بالا از اهمیت بالایی برخوردار است.

• مقایسه از لحاظ اقتصادی: در مقایسه اقتصادی عایق‌های سرامیكی با عایق‌های پلیمری باید به دو پارامتر توجه كرد:
1- هزینه اولیه عایق
2- هزینه عملیاتی عایق

1- هزینه اولیه عایق: قیمت خرید عایق پلیمری بیشتر از عایق سرامیكی است كه ناشی از قیمت مواد اولیه مورد نیاز است البته میزان افزایش قیمت بر حسب نوع پلیمر متغیر است.
2- هزینه عملیاتی عایق: یكی از موارد مهمی كه در بررسی فنی و اقتصادی جایگزینی باید مدنظر قرار گیرد مساله هزینه‌های عملیاتی عایق‌ها است. هزینه‌های عملیاتی عایق را می‌توان به دو دسته كلی تقسیم كرد:
الف) هزینه‌های عملیاتی قبل از نصب در محل بهره‌برداری
ب) هزینه‌های عملیاتی بعد از نصب در محل بهره‌برداری

الف) هزینه‌های عملیاتی قبل از نصب در محل بهره‌برداری: این قسمت شامل كلیه هزینه‌های قبل از نصب است. در ابتدا باید هزینه‌های ساخت عایق را در نظر گرفت. عایق‌های سرامیكی به دلیل ساختارشان، در حین تولید ضایعات بیشتری را نسبت به عایق‌های پلیمری ایجاد می‌كنند (به عنوان مثال شكستن در كوره و تحت حرارت پخت) كه این هزینه‌ها در انتها بر روی قیمت عایق تاثیر مستقیم می‌گذارند. همچنین عایق‌های سرامیكی در حین حمل و نقل و نصب در محل مورد نظر دچار شكستگی می‌شوند كه این موضوع در مورد عایق‌های پلیمری صادق نیست. به عبارت دیگر ضایعات عایق‌های سرامیكی از ابتدای ساخت تا زمان نصب در محل بهره‌برداری بیشتر از عایق‌های پلیمری است بنابراین هزینه بیشتری برمصرف‌كننده تحمیل می‌كند.
ضایعات عایق‌های سرامیكی را می‌توان به صورت زیر عنوان كرد:
- در حین تولید عایق
- حمل از محل تولید به محل بهره‌برداری
- نصب عایق
- ضایعات ناشی از خرابكاری
- ضایعات ناشی از زلزله
طبق برآوردهای انجام شده مجموع این ضایعات به 10 تا 15 درصد بالغ می‌شود. بدیهی است هزینه ضایعات عایق‌ها تنها به جایگزینی آنها محدود نشده و وقفه‌های ایجاد شده در مراحل مختلف و نیز مشكلات حاصل از ناكارآمدی عایق تحت سرویس، هزینه‌های جانبی قابل ملاحظه‌ای را بر مصرف‌كنندگان تحمیل می‌كند.
ب) هزینه‌های عملیاتی بعد از نصب در محل بهره‌برداری: این هزینه‌ها شامل هزینه‌های شست‌وشوی عایق، هزینه‌های ناشی از شكسته‌شدن عایق و جایگزینی آن، هزینه‌های ناشی از ایجاد قوس الكتریكی (بر اثر آلودگی) و ... است.
عایق‌های سرامیكی به دلیل ساختارشان، احتیاج به شست‌و شوی متناوب دارند. این شستشو مخصوصاً در شرایط آب و هوایی با آلودگی بالا (مانند مناطق جنوبی) از اهمیت خاصی برخوردار است. در صورت عدم توجه به این موضوع، تشكیل قوس الكتریكی و صدمه دیدن عایق می‌تواند هزینه‌های بیشتری را تحمیل كند در حالی كه عایق‌های پلیمری به دلیل ویژگی‌های ساختاری‌شان احتیاج كمتری به شست‌وشو دارند بنابراین هزینه شست‌وشوی آنها كمتر است. همچنین احتمال تشكیل قوس الكتریكی و صدمه‌دیدن عایق در این حالت كمتر است.
با در نظر گرفتن ضایعات عایق‌های سرامیكی كه رقمی در حدود 10 تا 15 درصد را تشكیل می‌دهد اختلاف قیمت نهایی عایق‌های سرامیكی و پلیمری چندان تفاوتی با یكدیگر نخواهد داشت. بعلاوه بررسی‌ها نشان می‌دهد كه هزینه سالیانه شست‌وشوی عایق‌های سرامیكی در مناطق آلوده در حدود 5 تا 10 درصد قیمت عایق است كه باجایگزینی این عایق‌ها با عایق‌های پلیمری این هزینه‌ها حذف خواهند شد.
حذف عملیات شست‌وشوی دوره‌ای عایق‌ها در مناطق آلوده، از دیگر مزایای اقتصادی عایق‌های پلیمری است. در خصوص شبكه توزیع،‌ با توجه به پراكندگی و گستردگی مناطق نصب و تعداد این عایق‌ها در مقایسه با شبكه فوق‌توزیع و قدرت، این مزیت از اهمیت بالاتری برخوردار خواهد بود. در مناطقی همچون بندرعباس، چابهار و بخش‌هایی از استان خوزستان، سیكل شست‌شو در اكثر ماههای سال در دوره‌های 20 تا 25 روزه انجام می‌گیرد كه در صورت استفاده از عایق‌های پلیمری نیاز به این عملیات كمتر خواهد شد.
بنابراین بطور خلاصه می‌توان گفت كه استفاده از عایق‌های پلیمری علاوه بر كاهش هزینه‌، افزایش كارایی خطوط انتقال نیرو و كاهش صدمات ناشی از كاركرد نامناسب عایق‌های سرامیكی را به دنبال خواهد داشت.

روش تحقیق
در این تحقیق جایگزینی بوشینگ‌های سرامیكی ترانسفورماتور با انواع پلیمری آنها مورد بررسی قرار گرفته است. برای این كار ابتدا شرایط كاربری این عایق‌ها تعیین شد و سپس با بررسی رزین‌ها و الاستومرهای مختلف ومقایسه خواص فیزیكی، مكانیكی و ... آنها با شرایط كاربری عایق‌های سرامیكی، تعدادی از این پلیمرها انتخاب و درنهایت فرمولاسیون‌های مناسب برای ساخت عایق‌های پلیمری پیشنهاد شد. انتخاب این فرمولاسیون‌ها به صورتی انجام شده كه خواص كاربری عایق‌های ساخته شده با كامپاند پلیمری حداقل برابر با خواص كاربری عایق سرامیكی باشد (كه البته در اكثر موارد خواص كاربری عایق‌های پلیمری بالاتر از عایق سرامیكی است).
مراحل انجام این تحقیق را می‌توان به صورت زیر بیان كرد:
1- بررسی عایق‌های سرامیكی و تعیین شرایط كاربری آنها (نظیر خواص مكانیكی، الكتریكی، شیمیایی و ...)
2- استفاده از شرایط كاربری تعیین شده به عنوان مرجعی در طراحی عایق‌های پلیمری
3- بررسی پلیمرهای مختلف و مقایسه خواص آنها با شرایط كاربری تعیین شده و حذف مواردی كه قابلیت ارایه شرایط كاربری مورد نظر را نداشتند. از این میان تعدادی از پلیمرها نیز به دلیل مسائل فنی و اقتصادی حذف شدند (نظیر كمیاب بودن و یا خاص بودن پلیمر مورد نظر).
4- انتخاب نهایی تعدادی از پلیمرها و ارایه فرمولاسیون اولیه برای هر یك از آنها كه بر مبنای این فرمولاسیون‌ها، مطالعات اولیه برای برآورد قیمت عایق نیز انجام شد. در انتخاب پلیمرها، هدف تعیین انواعی از پلیمرها بوده كه شرایط كاربری آنها حداقل برابر شرایط كاربری سرامیك باشد تا بتوان از آن در جایگزین كردن بجای عایق‌های سرامیكی استفاده كرد.
با توجه به مطالعات انجام شده رزین‌هایی كه می‌توان از آنها برای ساخت عایق‌ پلیمری استفاده كرد عبارتند از:

1- رزین آكریلیك:
نام تجاری معروف این رزین، پلكسی گلاس،لاكیت و آكریلیت است.
- مزایا: دامنه وسیع رنگهای آنها، شفافیت مطلوب، به آهستگی می‌سوزند و در نتیجه سوختن دود كمی ایجاد می‌شود یا این كه اصلاً دودی آزاد نمی‌شود، مقاومت عالی آنها در برابر شرایط جوی و اشعه ماورای بنفش، سهولت فرآوری، خواص الكتریكی عالی، صلبیت با استحكام ضربه‌ای خوب، صیقلی بودن خوب، پایداری ابعادی عالی و انقباض كم در قالب‌گیری، افزایش سختی دوجهتی براثر فرم‌دادن كششی.
- معایب: مقاومت ضعیف در برابر حلال‌ها، امكان ترك خوردن بر اثر تنش، قابلیت احتراق، محدودیت استفاده مداوم آنها در دمای بالا (0C93)، غیرقابل ارتجاع بودن.
آكریلیك‌ها بصورت كوپلیمرهای مختلفی وجود دارند كه عبارتند از:
- كوپلیمر آكریلیك- استایرن- آكریلونیتریل (ASA)
- كوپلیمر آكریلونیتریل- بوتادین- استایرن (ABS)
- كوپلیمر آكریلونیتریل- پلی‌اتیلن كلردار- استایرن (ACS)

2- رزین اپوكسی
- مزایا: محدوده وسیع شرایط تثبیت از دمای اتاق تا 350 درجه فارنهایت، عدم تشكیل تركیبات فرار در طی تثبیت، چسبندگی عالی، قابلیت تشكیل اتصال عرضی با تركیبات دیگر، مناسب برای همه روش‌های فرآوری گرماسخت‌ها.
- معایب: پایداری كم در برابر اكسید شدن، حساس بودن بعضی از این تركیبات در برابر رطوبت، پایداری حرارتی تا
450-350 درجه فارنهایت، گران بودن بسیاری از انواع آنها.

3- فلوئورو پلاستیك‌ها (رزین پلی‌تترافلوتورو اتیلن (PTEE)
- مزایا: عدم آتشگیری، مقاومت خوب در برابر حلال‌ها ومواد شیمیایی، مقاومت خوب در مقابل عوامل جوی، ضریب اصطكاك پایین، امكان بكارگیری در محدوده وسیعی از دماها، خواص الكتریكی بسیار خوب.
- معایب: عدم امكان استفاده از روش‌های معمولی در فرآیند آن، سمی بودن محصولات ناشی از تخریب حرارتی، داشتن خزش، نفوذ‌پذیری، نیاز به دمای بالا هنگام فرایند، استحكام اندك، دانسته زیاد، قیمت نسبتاً بالا.

4- رزین‌های فنولیك
- مزایا: قیمت نسبتاً كم، مناسب بودن برای استفاده تا دمای 250 درجه سانتیگراد، مقاومت عالی در مقابل حلال، سختی مناسب، تراكم‌‌پذیری خوب، استحكام زیاد، قابلیت خاموش‌شوندگی خودبخود، ویژگی‌های الكتریكی عالی.
- معایب: احتیاج به پركننده برای قالب‌گیری، مقاومت كم در مقابل بازها و اكسیدكننده‌ها، آزاد شدن مواد فرار طی تثبیت (یك پلیمر تراكمی)، تیره بودن رنگ (به دلیل بدرنگ شدن در نتیجه اكسیداسیون).


5- رزین ‌پلی‌كربنات
- مزایا: ضربه‌پذیری بسیار خوب، مقاومت بسیار خوب در مقابل خزش، دارا بودن درجات متنوعی از شفافیت، قابلیت كاربرد مداوم تادمای بیش از 120 درجه سانتیگراد، پایداری ابعادی بسیار خوب.
- معایب: عدم قابلیت فرایند در دمای بالا، مقاومت ضعیف در مقابل قلیاها، آسیب‌پذیری در مقابل حلال‌ها، نیاز به تثبیت‌كننده ماورای بنفش.

6- رزین‌ سیلیكونی
الاستومرهایی كه می‌توان از آنها برای ساخت عایق‌های پلیمری استفاده كرد عبارتند از:

1- EPDM
- مزایا: مقاومت عالی در برابر گرما، اُزن و نور خورشید، انعطاف‌پذیری خیلی خوب در دماهای پایین، مقاومت خوب در برابر بازها، اسیدها و حلال‌های اكسیژن‌دار، مقاومت فوق‌العاده در برابر آب و بخار آب، پایداری عالی رنگ.
- معایب: مقاومت ضعیف در برابر روغن، بنزین و حلال‌های هیدروكربنی، چسبندگی ضعیف به الیاف وفلزات

2- سیلیكون
- مزایا: مقاومت برجسته در برابر گرمای زیاد، انعطاف پذیری عالی در دماهای پایین، مانایی فشاری كم، عایق‌كنندگی الكتریكی خیلی خوب، مقاومت عالی در برابر شرایط جوی، ازن، نور خورشید و اكسایش، پایداری و حفظ رنگ فوق‌العاده.
- معایب: مقاومت ضعیف در برابر سایش، پارگی و رشد بریدگی، استحكام كششی كم، مقاومت نامطلوب و پایین در برابر روغن، بنزین و حلال‌ها، مقاومت ضعیف در برابر بازها و اسیدها.

3- هیپالون
- مزایا: تاخیراندازی خوب در برابر اشتعال، مقاومت سایشی خوب، مقاومت فوق‌العاده در برابر شرایط جوی، ازن، نور خورشید و اكسایش، مقاومت عالی در برابر بازها و اسیدها، پایداری و حفظ رنگ خیلی خوب، مقاومت متوسط در برابر روغن و بنزین.
- معایب: مقاومت ضعیف تا متوسط در برابر حلال‌های آروماتیك، انعطاف‌پذیری محدود در دماهای پایین، جهندگی و مانایی فشاری متوسط.
درادامه الویت‌بندی پلیمرهای انتخابی بر اساس مزیت‌های فنی و اقتصادی آنها ارایه شده است.

4- انتخاب عایق پلیمری مناسب
با مقایسه شرایط كاربری مورد نظر برای این عایق‌ها با مشخصات پلیمرهای پیشنهادی در بند قبل و نیز با در نظر گرفتن مسائل اقتصادی، می‌توان انتخاب مناسبترین پلیمر برای این كاربرد را مطابق جدول 1 اولویت‌بندی كرد:

نتیجه‌گیری
استفاده از عایق‌های پلیمری به جای عایق‌های سرامیكی گرچه هزینه‌های اولیه بیشتری را بر مصرف‌كننده تحمیل می‌كند ولی از آنجایی كه هزینه‌های عملیاتی عایق‌های پلیمری بسیار كمتر از عایق‌های سرامیكی است در مجموع هزینه استفاده از عایق‌های پلیمری را نسبت به عایق‌های سرامیكی كاهش می‌دهد. همچنین باید توجه داشت كه استفاده از عایق‌های پلیمری كاهش خطا را در شبكه‌های توزیع و انتقال به همراه خواهد داشت كه این خود باعث كاهش بسیار در هزینه‌های مصرف‌كننده خواهد شد. در صورت جایگزینی بوشینگ‌های سرامیكی ترانسفورماتورها با نوع پلیمری، مناسبترین نوع پلیمرها به ترتیب عبارتند از: پلیمرهای اپوكسی، لاستیك‌ سیلیكونی، هیپالون، EPDM-NR، پلی كربنات، فلوئور كربن، اكریلیك، فنولیك و سیلیكون رزین.

مهندس غلامرضا باكری، مهندس هوشنگ علیویردیلو، مهندس الهام امین‌‌نیا

موسسه تحقیقات ترانسفورماتور ایران، دانشگاه علم و صنعت ایران





طبقه بندی: بـــــــــــــــــرق، 
نوشته شده در تاریخ یکشنبه 1391/04/25 توسط * ALI *
-1- انتقال انرژی الكتریكی :
1-1-1- انتقال الكتریسیته
انرژی الكتریكی را می توان بطور اقتصادی به فاصله های دور انتقال داد برق از نیروگاه تا مراكز بار به وسیله خطوط انتقال فشار قوی انتقال می یابد یكخط انتقال را می توان به یك لوله آب تشبیه كرد كه هر چه فشار آب بیشتر ولوله بزرگتر باشد آب بیشتری در لوله جریان خواهد یافت . به همین طریق هر چه ولتاژ بیشتر باشد وقطر سیم بزرگتر باشد انرژی الكتریكی بیشتری از خط انتقال عبور خواهد كرد .
هر چه ولتاژبیشتر باشد تولید و انتقال ارزانترتمام می شود زیرا از رابطه p=vicosθ افزایش ولتاژ موجب كاهش جریان برای مقدار معین توان می شود . هر چه جریان كمتر باشد اندازه كابل ها ,سویچ گیر های حفاظتی كوچكتر و تلفات توان خط ( P=RI ) نیز كنترل و كمتر می شود .



2-1-1-ساختمان یك خط انتقال نمونه
اكثر خطوط انتقال ، هوایی می باشند زیرا خطوط زمینی برای انتقال به فواصل زیاد بسیار گران تمام می شوند . هادیهای خطوط هوایی به وسیله برج های مشبك فولادی ( دكل ) یا پایه های چوبی ، جهت عایق نمودن هادیها از زمین در هر نوع شرایط جوی و جلوگیری از تماس اتفاقی می باشد . استفاده از پایه های بلند این امكان را می دهد تا از اسپان های بلند و در نتیجه تعداد پایه های كمتری استفاده كرد .
اندازه یا طول مقره بستگی به ولتاژ خط دارد . هرچه ولتاژ قویتر باشد بایستی طول زنجیره مقره بلندتر باشد . هادی ها معمولا از آلومینیوم رشته ای با هسته فولادی است . آلومینیوم هادی خوبی برای الكتریسیته است ، و هسته فولادی موجب مقاوم شدن هادی می شود . یك هادی مقاوم وسبك را می توان با فلش (شكم) كمتر در اسپان های بلند استفاده نمود .
3-1-1- ولتاژ خط انتقال
نیروی الكتریكی در نیروگاه ها 13800 ولت تا 24000 ولت تولید می شود . یك ایستگاه ترانسفورماتور افزاینده بعد از نیروگاه ولتاژ را تقویت می كند تا با بازده بالا انتقال یابد . ولتاژهای تولیدی در نیروگاه تا ولتاژهای معمول خط انتقال یعنی 123000 ولت ، 230000 ولت ، 400000 ولت ، 500000ولت و 765000 ولت افزایش می یابد . به عنوان یك قاعدﮤ كلی ، اگر ولتاژ 2 برابر گردد انرژیی كه میتوان انتقال داد بدون افزایش تلفات خط ، چهار برابر می شود .
در خطوط فشار قوی ( EHV ) مانند مدارهای 500 كیلو ولت از هادی های باندل كه 2 ، 3 یا 4 هادی به وسیله اسپیسر دمپر به یك دیگر متصل می گردند استفاده می شود باندل نمودن هادی ها باعث جلوگیری از مشكلات ولتاژ فشار قوی می گردد . در هر صورت ظرفیت افزایش یافته هادی علاوه بر ولتاژ فشار قوی اجازه می دهد یك خط 500 كیلو ولت تك مداره تا معادل 8 مدار 230 كیلو ولت انرژی حمل نماید .
4-1-1- پست های سیستم انتقال
پایانه های خطوط انتقال در پست ها و سوئیچ ها یاردها ( محوطﮥ كلیدها ) قرار دارند . پست های برق ، ایستگاه های تغییر ولتاژ هستند . ترانسفورماتورها میتوانند به منظور انتقال مؤثر ولتاژ فشار قوی ، ولتاژ را افزایش و یا برای توضیع نیرو در جاده ها و خیابان ها ، ولتاژ را كاهش دهند .
تجهیزات به گونه ای طراحی شده كه ایستگاه بتواند در صورت خارج شدن قسمتی از مدار ، خط فوق توزیع مربوطه را تغذیه نماید .
5-1-1- سوئیچ یارد (محوطه كلید ها )
سوئیچ یاردها در پایانه های خطوط انتقال قرار دارند . یك سوئیچ یارد شامل كلید های قطع كننده ( سكسیونر ها ) ، مدار شكن ها ( دیژنگتورها ) ، رله ها و سیستم های ارتباطی برای محافظت مدار می باشد . سوئیچ یارد این مكان را ایجاد می كند كه برق از مدارهای مختلف عبور كند و اطمینان حاصل شود كه حتی وقتی بعضی از قسمتهای یك سیستم قدرت خراب می شود مشتریان به طور مستمر سرویس دریافت دارند .
مدار های متعددی كه به داخل یك سوئیچ یارد وارد می شود به وسیله یك مدار مشترك به نام باس یا شینه به یكدیگر ارتباط می یابند . اصطلاح باس از كلمه اومنی باس به معنی مجموعه ای از اشیاء متعدد یا در این حالت یك مجموعه ای از مدار ها متعدد است . باس بایستی بتواند جریان خطی زیادی را حمل نماید بنابراین معمولا شامل هادیهای خیلی بزرگ یا لوله مسی یا آلومینیومی بزرگ و سخت می باشد . سوئیچ یارد معمولا در داخل همان محوطه محصور شدة ترانسفورماتور قرار دارد و قسمتی از پست را تشكیل می دهد .

كلیدهای فشار قوی :
1- سكسیونرها : یكی از كلیدهای فشار قوی بوده كه به دو صورت قابل قطع زیر بار و غیر قابل قطع زیر بار می باشد . كه به صورت دستی كنترل شده و عمل قطع و وصل انجام می شود .
2- اتوریكلوزرها : این كلید برای محافظت مدار و یا شبكه های فشار متوسط و قوی استفاده می شود كه بصورت اتوماتیك عمل می كنند . عملكرد این كلید به این صورت است كه چنانچه در شبكه ما اتصال كوتاهی رخ دهد این كلید بصورت اتوماتیك 3 یا 4 مرتبه عمل قطع و وصل را انجام می دهد و چنانچه مشكل شبكه (اتصال كوتاه) برطرف شده باشد به حالت وصل می ماند و اگر برطرف نشده باشد در قطع و وصل چهارمی دیگر وصل نمی شود .
3- دیژنگتورها : این كلید به صورت قطع و وصل خودكار می باشد و بیشتر برای محافظت تجهیزات فشار قوی استفاده می شود .
4- سكشن آلایزرها : این كلید عملكردش تقریبا همانند ریكلوزرها می باشد كه در شبكه های شعاعی بعضاً هم حلقوی از این نوع كلید استفاده می شود ، كه وظیفه آن كنترل یك قسمت مخصوص است .
6-1-1- ارتباط بین پستها
اپراتور باید وسایل اندازه گیری و آلارمها (هشداردهنده ها ) كه شرایط ایستگاهها و خطوط منطقه تحت كنترل را نشان می دهد در اتاق كنترل بازبینی كند . اپراتور می تواند خارج از نیروگاه و ایستگاه ، كلید ها را به طریق كنترل از راه دور باز و بسته نماید . این كنترل عالیه سیستم بستگی به سیستمهای ارتباطی بین ایستگاهها (مركز دیسپاچینگ ) دارد .
برای انتقال اطلاعات و علائم از ایستگاهی به ایستگاه دیگر از خطوط تلفن ، كابل نوری ،سیستمهای PLC ، سیستمهای ماكروویو یا ماهواره ای استفاده می شود . چون وجود ارتباط مداوم بسیار حیاتی می باشد ، معمولا بیش از یك سیستم ارتباطی در محل وجود دارد تا در صورت خرابی یك سیستم ، بتوان از سیستم دیگری استفاده نمود .
خطوط تلفن یك ارتباط عادی بین ایستگاه ها است . استفاده از كابل نوری در شیلدوایرا بر روی خطوط انتقال ، یك حالت ارتباطی معمول می باشد .
سیستم plc از هادیهای خط قدرت برای انتقال اطلاعات استفاده می نماییم . علائم ارتباطی به وسیله دستگاهی كه شبیه به ترانسفورماتور ولتاژ است ولی در اصل یك ترانسفورماتور كوپلینگ ولتاژ خازنی ( ccvt ) می باشد ،به هادیهای قدرت ارسال یا از آن دریافت می شود . به منظور نگهداری علائم انتقالی در قسمتهای مورد نظر خط قدرت ، تله های موج نصب می گردد. تله موج كه شبیه به یك سیم پیچ استوانه ای بزرگ می باشد از پیشروی علائم در خط جلوگیری می نماید .
ارتباطات ماكروویو بین ایستگاه ها نیاز به برج (دكل) همراه با آنتن در هر ایستگاه دارد . آنتن های فرستنده و گیرنده ماكروویو نیاز به یك دید مستقیم و بدون وجود هیچ مانعی در بین آنها دارد . بایستی برج های ماكروویو در صورت امكان بر روی تپه ها به فاصله 60 تا 100 كیلومتر (35 تا 60 مایل ) نصب گردند تا علائم بین برجها مخابره شود .
7-1-1- استخرهای قدرت الكتریكی
نیروگاه به وسیله خطوط انتقال در استخرهای بزرگ منطقه ای یا شبكه هایی كه از مرز های شركت های برق می گذرد به یكدیگر مرتبط می شوند . قدرت الكتریكی توسط این شبكه ها به هر جایی كه نیاز باشد ارسال می گردد . بدین ترتیب این انرژی می تواند مثلا در فصل گرما برای تغذیه اوج بارهای حرارتی به شمال كشور ارسال شود .
لوازم اندازه گیری در پایانه های خطوط یا پست های تبدیل مقدار انرژی كه از مرزهای سرویس دهی شركت ها عبور می كند وهمچنین مبالغی كه بایستی بابت آنها پرداخت یا به حساب منظور شود را تعیین می كنند . بعضی اوقاتیك شركت برق فقط انرژی رااز یك همسایه تولید كننده برق به همسایه دیگر انتقال می دهد و هزینه این انتقال (ترانزیت) را دریافت می دارد .
8-1-1- خاموشی و ضعف ولت
خاموشی بزرگ در شمال شرقی ایالات متحده آمریكا و كانادا در نهم نوامبر 1965 میلادی بوجود آمد . اشكال یك عنصر در استخر قدرت (شبكه) موجب شروع یك زنجیره واكنشی شد كه منجر به از دست رفتن بیشتر آن شبكه گردید . از آن زمان پیشرفت طرح های حفاظتی آغاز و نصب تجهیزات حفاظتی خوب برای جدا نمودن نقاط معیوب صورت گرفت شركتهای برق همواره با بهبود طرح های حفاظتی ، دارای فرایندهایی هستندكه در صورتی كه تقاضا (دیماند) مشتركین بیش از مقدار انرژی تولید شده سیستم باشد ، عملا ولتاژ شبكه را كاهش می دهند ویا بار را از سیستم كم می كنند .
وقتی تقاضای مشتریان از استخر قدرت بیشتر از مقدار تولید شده یا تامین شده توسط خطوط انتقال باشد ، انداختن بار آخرین مرحله تصمیم گیری خواهد بود. قبل از قطع بار ، بایستی ولتاژ شبكه را پایین آورد تا كل انرژی تحویل شده به مشتركین كاهش یابد .
ممكن است مشتركین (مشتریان برق) مشاهده كنند كه روشنایی آنها قدری كم نور شده و موتورهای روشن ، گرمتر میشوند .بعضی از شركت های برق خارج از كشور هر دو سال یكبار به وسیله كاهش ولتاژ سیستم آزمایشاتی را انجام می دهند . ضعف ولت معمولا تنها توسط مشتركینی ملاحظه می شود كه تقریبا كمتر از ولتاژ نرمال در مواقع معمول دریافت می دارند .
اگر بعد از اینكه عملا ولتاژ سیستم كاهش یافت هنوز نتوان به اندازه كافی تقاضای مشتركین را تامین كرد ، بایستی ابتدا بعضی از صنایع بزرگ را از مدار خارج كرد . معمولا این صنایع قراردادی با شركت برق دارند كه اجازه میدهد بارشان در مقابل نرخ بهتر یا فروش كمتر برق ، كاهش یابد .
در زمستان سرد غیر عادی سال میلادی 1994 – 1993 ، تامین برق مورد تقاضای مشتركین در واشنگتن D.C بسیار مشكل شد و به جای اجرای خاموشی گردشی (دوره ای) ، مقدار تقاضا یا مصرف مشتركین به وسیله بستن ساختمانهای دولتی در سردترین روزها كاهش داده شد .
وقتی همه روشهای دیگر برای كاهش بار با شكست مواجه می شود بایستی بار الكتریكی عموم مردم به طور گردشی بر اساس زمان بندی واعلان قبلی كاهش یابد . كاهش بار به طور گردشی (نوبتی) باعث اعمال خاموشی در یك منطقه جغرافیایی معینی برای یك دوره زمانی مشخص معمولا 30 تا 60 دقیقه می شود .

2-1- توزیع انرژی الكتریكی :
1-2-1- اصول توزیع
سیستم انتقال ، انرژی الكتریكی را تا نزدیكی مراكز بار انتقال می دهد و سپس ولتاژ به ولتاژ فوق توزیع و یا مستقیما به ولتاژ توزیع تبدیل می شود .
سیستم توزیع شامل خطوط فوق توزیع است كه پست های توزیع را تغذیه می نماید تا ولتاژ را تا سطح ولتاژ فیدر توزیع كاهش دهد . فیدرهای توزیع انرژی را به یك ترانسفورماتور (kv 4/0/ 20 )در محل مصرف عمومی و یا در مستغلات مشتری (مصرف اختصاصی) تحویل می دهد و ولتاژ را تا سطح ولتاژ مصرف تبدیل می كند .
شش قسمت اصلی یك سیستم توزیع :
1- مدارهای فوق توزیع :
مدارهای فوق توزیع ، نیرو را از پستهای بزرگ انتقال به پستهای توزیع منتقل می كنند . ولتاژهای فوق توزیع برای مثال عبارتند از kv 63 پایه ها و عایقبندی در این ولتاژها به اندازه كافی كوچك هستند كه بتوان خطوط را در كنار جاده ها احداث نمود . بعضی از شركت ها خطوط فوق توزیع را قسمتی از سیستم انتقال می دانند .
2- پست فوق توزیع :
ترانسفورماتور پست فوق توزیع ولتاژ فوق توزیع را به ولتاژ توزیع كاهش می دهد .پست شامل :

  • - سوئیچگیر مدار فوق توزیع
  • - ترانسفورماتور
  • - دستگاه تنظیم كننده ولتاژ (رگلاتور ولتاژ)
  • - باس یا شین ولتاژ توزیع
  • - چندین فیدر متصل به باس
  • - سوئیچ گیر برای فیدر توزیع

بسیاری از پست های فوق توزیع از یك اتاق كنترل مركزی (دیسپاچینگ توزیع) از راه دور كنترل می شوند . اتاق كنترل مركزی به داده های پست نظیر ولتاژ فیدر و مقدار بار دسترسی دارد . و می تواند سوئیچ گیر پست را قطع و وصل نماید . نظارت عالیه و تحصیل داده ها (scada ) یك فن ارتباطات است كه به منظور كنترل ازراه دور یك پست استفاده می شود .
2- فیدرهای اولیه (پرایمری) :
فیدرهای اولیه (فشارمتوسط) سه فاز كه از پست خارج می شوند می توانند زمینی یا هوایی باشند . یك فیدر توزیع می تواند شعاعی باشد و به صورت شاخه ای در یك خیابان یا جاده كشیده شود . فیدر توزیع می تواند به صورت شبكه رینگ (حلقوی) نیز از دو جهت تغذیه شود و معمولا از یك كلید (سكسیونر) در نقطه باز حلقه بین فیدرها استفاده می شود تا آنها را از یكدیگرمجزا كند و یا می توان بوسیله سوئیچ گیر خودكار آنرا بسته یا رینگ نمود .
3- ترانسفورماتور توزیع :
ترانسفورماتور توزیع كه مشتركین را تغذیه می نماید ولتاژ فیدر اولیه (پرایمری) را به ولتاژ مصرف كاهش می دهد . این ترانسفورماتور می تواند با توجه به نوع سیستم توزیع ، بصورت هوایی بر روی یك كرسی فلزی یا سكوی بتونی یا در یك قسمت سقفدار (مانند اتاق یا كیوسك) نصب شود .
4- سیستمهای ثانویه :
یك سیستم ثانویه می تواند شامل یك سرویس تكفاز باشد كه به وسیله یك ترانسفورماتور تغذیه می شود تا یك شبكه باس ثانویه كه دارای چند فیدر است .
5- اتصالات مشتركین :
كابل سرویس مشتركین می تواند به صورت هوایی یا زمینی تكفاز یا سه فاز مستقیما از ترانسفورماتور یا باس ثانویه تغذیه شود .مسئولیت شركت برق یا توزیع برای سرویس مشتركین معمولا تا كنتور مشترك است .
توضیح : منظور از سوئچ گیر ، لوازم اتصال خط مانند كلمپ خط گرم و لوازم حفاظتی و مجزاكننده مانند انواع كلیدها ، فیوزها و سكسیونرها فشار متوسط و قوی می باشد .
2-2-1- طرح های سیستم توضیع :
یك سیستم توضیع را میتوان به گونه ای طراحی كرد كه درجات مختلفی از تداوم سرویس دهی را داشته باشد سیستمی كه دارای درجه بالایی از تداوم سرویس دهی است گرانتر تمام می شود و معمولا در شهر ها در نقاطی كه تراكم مشتریان زیاد است احداث می گردد .
3-2-1- سیستم شعاعی (رادیال) :
طرح یك سیستم شعاعی بسیار شبیه به یك درخت است شاخه های تك فاز یا سه فاز یا انشعابات جانبی مشتركی را در طول مدار تغذیه می نماید هادی شا خه اصلی بیشترین بار را حمل می كند و هر چه شا خه هااز شاخه اصلی پیشتر میروند كوچكتر میگردند معمولا طول یك فیدر به وسیله ولتاژ و بار متصل شده محدود می گردد.
4-2-1- مدار اولیه (پرایمری)حلقوی :
یك مدار حلقوی یا رینگ از پست توزیع شروع و در منطقه ای كه بایستی سرویس دهد یك حلقه می سازد یعنی منطقه را دور میزند و به پست بر می گردد.
این حلقه شبیه به 2 مدار شعاعی است كه انتهای انها به یكدیگر بسته شده است وقتی اشكالی در خط پیش می اید مدغار اولیه حلقوی بیشتر مشتركین را به طور خود كار یا دستی تغذیه می كند مدار شكن ها در حلقه نسب میشوند تا قسمت معیوب حلقه به طور خود كار به وسیله باز شدن هر كدام از 2 مدار شكن از حلقه مجزا شود .
رله ها وضعیت اضا فه بار را حس می كنند و موجب قطع مدار شكن ها در هر طرف محل خطا می گردد و ان تكه را جدا می نمایند . انشعابات جانبی حلقه یا رینگ معمولا شعاعی هستند عموما انشعاب زمینی به صورت حلقوی است ولی یك كلید سكسیونر یا جمپر باز در حلقه وجود دارد كه موجب می شود2 طرف حلقه به صورت شعاعی تغذیه می شود .

5-2-1- شبكه اولیه (پرایمری)
شبكه اولیه در مركز شهر كه دارای بار سنگینی می باشند استفاده می شود . شكل اولیه شبیه به مدار اولیه حلقوی می باشد به استثنای این كه ان حلقه از یك پست و یا یك فیدر از هر پست تغذیه می شود.
6-2-1- سیستم های هوائی و زمینی
یك سیستم توزیع ،هوائی یا زمینی و یا تركیبی از هر دو است. سیستم های زمینی بیشتر در مراكز شهری و سیستم های هوائی در روستا ها استفاده می گردد.
مزایای سیستم هوائی عبارتند از :

  • - هادی سوئیچ گیر و ترانسفورهای مربئطه هزینه كمتری دارد.
  • - عیب یابی و تعمیرات سیستم ساده و سریع تر است.
  • - هزینه بسیار كمتری برای ارتقاء سیستم هوائی موجود نیاز است زیرانیاز كمتری به حفاری خیابانها، فضای سبز و سنگ جدول و غیره دارد.

مزایای سیستم زمینی نیرو عبارتند از:

  • - در معرض طوفان ،درختان ،حوادث اتو مبیل، شكست مقره هاو آلودگی مقره ها نیست.
  • - از نظر زیبایی بیشتر مورد قبول مردم است.
  • - در مناطق حساس و پر ترافیك مانند اطراف فرودگاه ها ضرورت دارد.
  • - از كابل های زیردریایی برای عبور درآب ها استفاده می شود.
  • - مردم كمتر در معرض شوك الكتریكی قرار می گیرند.(ایمنی بیشتری دارد)
  • - معمولا دوام و عمر بیشتری دارد.

7-2-1- دو نوع سیستم زمینی
معمولا دو نوع سیستم زمینی سیستم كانالو سوراخ تعمیرات(سوراخ آدم رو)و دیگری سیستم دفن مستقیم وجود دارد.از سیستم كانال و سوراخ یا دریچه تعمیرات در شهر ها استفاده می گرددزیرا كندن بتون و سنگ فرش خیابان هادر مواقع حفاری به منظور تعمیر یل ارتقاءسیستم زمینی بسیار گران تمام می شود.در این سیستم كابل های زمینی در كانال های بتونی و لوازم شبكه از قبیل ترانسفورماتورها و كلیدهای قطع ووصل در پایین از سطح زمین دئر پست قرار دارد.
سیستم دفن مستقیم بیشتر در بخش های كوچك مسكونی كه كابل در زیر چمن یا خاك دفن شده استفاده می گردد. معمولا از ماسه در اطراف كابل برای جلوگیری از وارد آمدن فشار بر روی آن استفاده می شود. زیرا نقاط تحت فشار اغلب منبع خرابی كابل هستند.در سیستم دفن مستقیم نیز به هنگام عبور از عرض خیابان ها و جاده ها از كانال های مناسب نیز استفاده می گرددو ترانسفورماتور و سوئیچ گیر ها اغلب بر روی سكو های بتونی یا فلزی در سطح زمین نصب می شوند
.





طبقه بندی: بـــــــــــــــــرق، 
نوشته شده در تاریخ دوشنبه 1391/04/19 توسط * ALI *
سه سیگنال سطح بوسیله نتیجه سیگنال فشار از طریق سه ضرب کننده اختلاف ارسال میشود و سپس سه سیگنال سطح ارسال شده نمایش داده شده و ثبت خواهد شد .
2 از 3 سیگنال عمل کننده برای ارسال سه سیگنال سطح درام مانند حالتهای زیر بار میرود
a) سه سیگنال با هم چک میشوند در رنج میباشند (4-20ma)
b) اگر همه آنها در رنج هستند , سپس متوسط آنها محاسبه میشود .
c)سه سیگنال ارسال شده با مقدار متوسط مقایسه خواهد شد . اگر اختلاف بزرگتر از 2% است سیگنال ارسال شده رد خواهد شد و سیگنال a/m برای سیگنال های بعدی بکار گرفته خواهد شد . اگر همه سه سیگنال قابل قبول باشد سپس متوسط آنها محاسبه شده و سطح درام hp ( 2 از 3 ) ارسال خواهد شد که نشان داده شده و ثبت خواهد شد .
d)اگر یک سیگنال خارج از محدوده باشد،یک آلارم ظاهر خواهد شد و متوسط سیگنال های دیگر برای نتیجه در نظر گرفته میشود .
e) اگر دو سیگنال یا بیشتر رد شود،سپس حلقه به حالت دستی رفته و آلارم ظاهر خواهد شد .
f) هر سیگنال ارسال شده نمایش داده شده و ثبت میشود .
g) سیگنال نتیجه همچنین نمایش داده شده و ثبت میشود .
h) سیگنال های باینری شامل (LSH1 , LSH2 ) سیگنال نتیجه را برای مراحل لاجیک راه اندازی HRSG ارسال میکنند .
دو مد برای کنترل سطح درام وجود دارد : تک المانی و سه المانی
در تک المانی سطح درام ارسال شده با Set Point مقایسه می شود و سپس سیگنال خطا در یک کنترل PID استفاده شد خروجی کنترلر (4-20mA )به کنترل والو انتخاب شده برای وضعیت درست و کنترل مقادیر فرآیند ارسال می شود.در مد سه المانی جریان آب تغذیه و جریان بخار اندازه گیری شده ارسال می شود و در کنترل سطح درام سهیم خواهد بود.جریان بخار سوپر هیتر HP بوسیله دو ترانسمتر اندازه گیری می شود (LAB30CF001/CF002 ) هر دو سیگنال جریان بخار بوسیله سیگنال فشار و دمای بخار تصحیح خواهد شد.سیگنال دما نتیجه یک از دو (LAC30CT001/CT002) از حلقه کنترل دمای بخار سوپر هیتر و سیگنال فشار بوسیله LAB30CP001 اندازه گیری می شود می دانید که PT روی خط بخار HP قبل از MR Stop Valve قرار دارد .وقتی که PT بخارHP دچار اختلال است فشار درام HP برای اطمینان بیشتر مانند یک مقدار نامناسب در نظر گرفته می شود .
فشار بخار HP ( LAB30CP001 )نشان داده شده و ثبت می شود و سیگنال آلارم بالا بر اساس Setting/IST تعریف می شود .
سیگنال فشار دما در یک F.G بکار برده می شود و خروجی F.G از طریق دو ضرب کننده اختلاف بر جریان بخار اثر خواهد کرد. خروجی افزاینده ارسال شده از جریان بخار نشان داده شده و ثبت می شود یکی از دو سیگنال ارسال شده از سیگنالهای جریان بخار بکار گرفته شده و نتیجه آن نشان داده شده و ثبت می شود.سیگنال نتیجه مد سه المانی بر اساس یک سیگنال Feed Forward از طریق یک جمع کننده اثر خواهد کرد که خروجی کنترل اصلی Master بر اساس ورودی های دیگر دریافت می شود .
سیگنال باینری شامل (FSH) برای مراحل لاجیک راه اندازی HRSG ارسال می شود .
جریان آب تغذیه HP بوسیله (LAB30CF001/CF002) انذازه گیری می شود .و همه سیگنالها بوسیله دمای آب تغذیهHP( LAB30CT001) از طریق ضرب کننده اختلاف تصحیح می شود سیگنالهای جریان ارسال شده نمایش داده شد و ثبت می شود.یکی از دو سیگنال عمل کننده برای سیگنال های جریان آب تغذیه HP بکار برده می شود و سیگنال نتیجه نمایش داده شده و ثبت می شود و نهایتا در دومین کنترل بکار گرفته می شود .Slave Controller که خروجی جمع کننده Feed Forward بر اساس Set point دریافت می شود.
بعلاوه جریان ری سیرکوله HP از سیگنال جریان آب تغذیه HP استنتجاج می شود.
آب سیر کوله HP بوسیله ( LAB31CF001) اندازه گیری می شود و سیگنال مربوطه بویسله سیگنال دمای خروجی اکونومایزر HP که از حلقه TC آب تغذیه خروجی اکونومایزر HP میاید ارسال می شود .سیگنال ارسال شده جریان نمایش داده می شود و ثبت می شود (تذکر :فقط در طول راه اندازی سرد HRSG. ری سیر کوله HP در مدار خواهد بود ) .
کنترلر های Slave و اصلی از نوع PID هستند.
در ابتدا برای مد سه المانی مراتب ذیل تعریف می شود.
A)وقتی جریان بخار بیشتر از 20%افزایش می یابد حلقه به مد سه المانی می رود.
B )وقتی جریان بخار 15%کاهش می یابدحلقه به مد تک المانی می رود.
(LAB30AA011/AA012) هر یک کنترل والو های 100%ظرفیت هستند و یکی از آنها بوسیله اپراتور انتخاب می شود وقتی که خروجی های برد Auto/MAN بالای 5%(در ابتدا) است یک فرمان بسته شدن مختص به والو موتوری ارسال می شود وقتی که خروجی زیر 3%(در ابتدا) است یک فرمان بسته شدن ارسال خواهد شد.
مقدارSet Point دستی بوسیله اپراتور بر اساس دستورالعمل بهره برداری سازنده تنظیم می شود .
مقدار Set Point راه اندازی وقتی که فشار درام کمتر از 53Bar باشد بطور اتوماتیک انتخاب می شود .
یک سوئیچ Bum less برای انتخاب بین مد های تک المانی و سه المانی فراهم شده است.
یک سوئیچBump less برای انتخاب بین set Point حالت دستی و راه اندازی فراهم شده است.
یک سوئیچ Bump less برای انتخاب مد بهره برداری دستی/ اتوماتیک فراهم شده است.
یک سوئیچ Bump less برای انتخاب بین CV1 و CV2فراهم شده است.
توجه: پارامترهای (KP ,Ti, Td برای کنترلر PID اصلی مد سه المانی و کنترلر PID تک المانی یکسان خواهد بود از اینرو دو کنترلر PID اختلاف برای اهداف ذکر شده فوق در نظر گرفته می شود.
کنترل جریان آب تغذیه IP :

این حلقه جریان آب تغذیه درامIP را معادل با جریان بخار IP خروجی از بویلر حفظ میکند . هنگامی سطح آب در درام ثابت نگه داشته میشود که بیشتر یک رنج نامحدود بخار خواسته شود .

شرح کنترل:

سه ترانسمیتر (HAA20CL001/CL002/CL003) سطح درام IP را اندازه گیری میکنند .
سیگنال باینری برای تولید آلارم (L ,H بر اساس setting list ) عمل میکند . سه سیگنال سطح درام IP بطور جدا گانه ارسال میشود .
یكی از دو سیگنال عمل کننده سیگنال های سطح بر اساس حالت های زیر بکار برده میشود .
(1 سه سیگنال چک میشود آیا در محدود 4-20 ma است .
(2اگر همه سیگنال ها در محدوده هستند، متوسط آنها محاسبه خواهد شد .
سیگنال های آلارم با مقدار متوسط مقایسه میشود اگر اختلاف بیشتر از 2% است سیگنال مربوطه رد خواهد بود و سیگنال عمل کننده a/m از سیگنال های دیگ بکار برده میشود . اگر هر سه سیگنال قابل قبول است , متوسط آنها محاسبه شده و سطح درام IP در نظر گرفته میشود (2 از 3) که نشان داده شده و ثبت میشود .
(3اگر یک سیگنال خارج از رنج باشد یک آلارم ظاهر خواهد شد و متوسط سیگنال های دیگر در نظر گرفته شده و نتیجه حاصل میشود .
(4 اما اگر دو سیگنال یا بیشتر رد شود سپس حلقه به حالت دستی رفته و یک آلارم ظاهر میشود .
(5سیگنال باینری عمل کننده (LSH2,LSH1 )سیگنال نتیجه را برای لاجیک مراحل راه اندازی ارسال می کند.
دو مد برای کنترل سطح درام وجود دارد، مد تک المانی و مد سه المانی در مد تک المانی سطح درام با مقدار Set Point مقایسه می شود سپس سیگنال خطا در کنترلر PID بکار گرفته می شودو خروجی کنترلر (4-20mA )به کنترل در انتخاب شده برای تعیین موقعیت صحیح ارسال می شود و تغییرات سیستم کنترل می شود.
در مد سه المانی جریان آب تغذیه و جریان بخار اندازه گیری می شود که در کنترل سطح درام موثر هستند.جریان بخار سوپر هیتر IP بوسیله یک ترانسمیتر اندازه گیری می شود(LBA20CF001 )سیگنال جریان بخار بوسیله سیگنال فشار و دمای بخار تصحیح می شود سیگنال دما نتیجه یک از دو سیگنال (LBA20CT001/CT002 )و سیگنال فشار بوسیله (LAB20CP001 )اندازه گیری می شود.
سیگنال های دما و فشار در یک Function Generator , F(X,Y) بکار گرفته می شود و خروجی F.G از طریق ضرب کننده بر جریان بخار موثر است.خروجی ضرب کننده در جریان بخار سهیم است که نشان داده شده و ثبت می شود.سیگنال با نیری عمل کننده FSTL برای مرحله لاجیک راه اندازی ارسال می شود .سیگنال ارسالی در مد سه المانی بر اساس سیگنال Feed Forward از طریق یک جمع کننده اثر خواهد کرد که خروجی کنترلر اصلی بر اساس ورودی دیگر دریافت می شودهر سیگنال دما نمایش داده شده و ثبت می شود .همچنین سیگنال نتیجه (1از2) نشان داده شده و ثبت می شود و آلارمهای بالای پایین بر اساس Setting List تعریف می شود.بعلاوه جریان بخار Pegging به سیگنال جریان بخار IP اضافه می شود .جریان بخار Pegging بوسیله( LBA21CF001 ) اندازه گیری می شود و بوسیله فشار و دمای بخار سوپر هیتر IP جبران می شود.( LBA20CP001 )نتیجه (1از2) (LBA20CT001/CT002 )از حلقه کنترل( سطح تانک دی اریتور)تذکر آنکه بخار Pegging فقط هنگامی استفاده می شود که سوخت مصرفی GTگازوئیل است و هیتر آب تغذیه بای پس است.
جریان آب تغذیه بوسیله LAB20CF001) )اندازه گیری شده و سیگنال بوسیله دمای آب تغذیه(LAB20CT001) از طریق ضرب کننده تصحیح می شود . سیگنال های جریان ارسال شده اندازه گیری و ثبت می شود و نهایتا در دومین کنترل بکار گرفته می شود.(Salve Controller) . Set Point کنترلرSalve خروجی جمع کننده Feed Forward است.کنترلر اصلی و Slave از نوع PID هستند.
تذکر: فقط هنگامی که HRSG بصورت سرد راه اندازی می شود جریان اّب IP ری سیر کوله کمتر از جریان آب تغذیه خواهد بود . جریان IP ری سیر کوله بوسیله (LAB21 CF001 ) اندازه گیری میشود و سیگنال مربوطه نشان داده و ثبت میشود سیگنال دمای آب تغذیه نمایش داده شده و ثبت می شود .




طبقه بندی: بـــــــــــــــــرق، 
نوشته شده در تاریخ پنجشنبه 1391/04/15 توسط * ALI *
اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیت ها ناشی از نیاز به جاروبک هایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبک ها و کموتاتور، ایجاد اصطکاک می کند و هرچه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبک ها می بایست محکم تر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند.
نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور می شود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد می کند و به این معنی است که جاروبک ها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا می کنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل می کند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین می روند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچ ها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبک می رسیم.
● موتورهای میدان سیم پیچی شده
آهنرباهای دائم در (استاتور) بیرونی یک موتور DC را میتوان با آهنرباهای الکتریکی تعویض کرد. با تغییر جریان میدان (سیم پیچی روی آهنربای الکتریکی) می توانیم نسبت سرعت/گشتاور موتور را تغییر دهیم. اگر سیم پیچی میدان به صورت سری با سیم پیچی آرمیچر قرار داده شود، یک موتور گشتاور بالای کم سرعت و اگر به صورت موازی قرار داده شود، یک موتور سرعت بالا با گشتاور کم خواهیم داشت.
می توانیم برای بدست آوردن حتی سرعت بیشتر اما با گشتاور به همان میزان کمتر، جریان میدان را کمتر هم کنیم. این تکنیک برای ترکشن الکتریکی و بسیاری از کاربردهای مشابه آن ایده آل است و کاربرد این تکنیک می تواند منجر به حذف تجهیزات یک جعبه دنده متغیر مکانیکی شود.
● موتورهای یونیورسال
یکی از انواع موتورهای DC میدان سیم پیچی شده موتور ینیورسال است. اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شده است که این موتورها را می توان هم با جریان DC و هم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً این موتورها با تغذیه AC کار می کنند.
اصول کار این موتورها بر این اساس است که وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده به جریان متناوب وصل می شود، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و در میدانهای مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر می کند و بنابراین نیروی مکانیکی ایجاد شده همواره بدون تغییر خواهد بود.
در عمل موتور بایستی به صورت خاصی طراحی شود تا با جریان AC سازگاری داشته باشد (امپدانس/رلوکتانس بایستی مدنظر قرار گیرند)، و موتور نهایی عموماً دارای کارایی کمتری نسبت به یک موتور معادل DC خالص خواهد بود.
مزیت این موتورها این است که میتوان تغذیه ی AC را روی موتورهایی که دارای مشخصه های نوعی موتورهای DC هستند بکار برد، خصوصاً اینکه این موتورها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و طراحی بسیار جمع و جور در سرعتهای بالا هستند.
جنبه منفی این موتورها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینان آنهاست که به علت وجود کموتاتور ایجاد می شود و در نتیجه این موتورها به ندرت در صنایع مشاهده می شوند اما عمومی ترین موتورهای AC در دستگاه هایی نظیر مخلوط کن و ابزارهای برقی ای که گاهاً استفاده می شوند، هستند.
● موتورهای AC
عموماً ما دارای دو نوع از موتورهای AC هستیم: تک فاز و سه فاز.
▪ موتورهای AC تک فاز
معمول ترین موتور تک فاز موتور سنکرون قطب چاکدار است، که اغلب در دستگاه هایی بکار می رود که گشتاور پایین نیاز دارند، نظیر پنکه های برقی، اجاق های ماکروویو و دیگر لوازم خانگی کوچک.
نوع دیگر موتور AC تک فاز موتور القایی است، که اغلب در لوازم بزرگ نظیر ماشین لباسشویی و خشک کن لباس بکار می رود. عموماً این موتورها می توانند گشتاور راه اندازی بزرگتری را با استفاده از یک سیم پیچ راه انداز به همراه یک خازن راه انداز و یک کلید گریز از مرکز، ایجاد کنند.
هنگام راه انداز ی، خازن و سیم پیچ راه انداز ی از طریق یک دسته از کنتاکت های تحت فشار فنر روی کلید گریز از مرکز دوار، به منبع برق متصل می شوند . خازن به افزایش گشتاور راه انداز ی موتور کمک می کند. هنگامی که موتور به سرعت نامی رسید، کلید گریز از مرکز فعال شده، دسته کنتاکت ها فعال می شود، خازن و سیم پیچ راه انداز سری شده را از منبع برق جدا می سازد. در این هنگام موتور تنها با سیم پیچ اصلی عمل می کند.
▪ موتورهای AC سه فاز
برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از موتورهای القایی سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می شود. این موتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان، استفاده می کنند. اغلب، روتور شامل تعدادی هادی های مسی است که در فولاد قرار داده شده اند.
از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادی ها القای جریان می کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می شود که موتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید.
این نوع از موتور با نام موتور القایی معروف است. برای اینکه این موتور به حرکت درآید بایستی همواره موتور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به موتور، بچرخد چرا که در غیر این صورت میدان متعادل کنندهای در روتور ایجاد نخواهد شد.
استفاده از این نوع موتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است.
به سیم پیچ های روتور جریان میدان جدایی اعمال می شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در موتور سنکرون وجود دارد، موتور به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق AC سه فاز، به گردش در می آید. موتورهای سنکرون را می توانیم به عنوان مولد جریان هم بکار برد.
سرعت موتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان استاتور، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می کند. تغییر سرعت در این نوع از موتورها را میتوان با داشتن دسته سیم پیچ ها یا قطب هایی در موتور که با روشن و خاموش کردنشان سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می کند، ممکن ساخت. به هر حال با پیشرفت الکترونیک قدرت می توانیم با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه، کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت موتورها داشته باشیم.
● موتورهای پله ای
نوع دیگری از موتورهای الکتریکی موتور پله ای است، که در آن یک روتور درونی، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهای خارجی که به صورت الکترونیکی روشن و خاموش می شوند ، کنترل می شود. یک موتور پله ای ترکیبی از یک موتور الکتریکی DC و یک سلونویید است. موتورهای پله ای ساده توسط بخشی از یک سیستم دنده ای در حالت های موقعیتی معینی قرار می گیرند، اما موتورهای پله ای نسبتا کنترل شده، می توانند بسیار آرام بچرخند. موتورهای پله ای کنترل شده با کامپیوتر یکی از فرمهای سیستم های تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان یار باشند.
● موتورهای خطی
یک موتور خطی اساساً یک موتور الکتریکی است که از حالت دوار در آمده تا بجای اینکه یک گشتاور (چرخش) گردشی تولید کند، یک نیروی خطی توسط ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی سیار در طولش، بوجود آورد. موتورهای خطی اغلب موتورهای القایی یا پله ای اند. می توانید یک موتور خطی را در یک قطار سریع السیر ماگلیو مشاهده کنید که در آن قطار روی زمین پرواز می کند.




طبقه بندی: بـــــــــــــــــرق، 
تذکر : میدانید که پارامتر های ( KP , Ti , Td) برای کنترل PID اصلی در مد سه المانی و کنترلر PID در تک المانی یکسان نخواهد بود . بنابر این کنترلر PID اختلاف،برای اهداف فوق در نظر گرفته خواهد شد.

کنترل جریان آب کندانیست به دی اریتور :

این حلقه جریان ورودی آب کندانیست به دی اریتور را معادل با جریان خروجی از دی اریتور حفظ میکند، هنگامی سطح کندانیست در دی اریتور ثابت نگهداشته میشود که بیشتر یک رنج نامحدود بخار خواسته میشود ( در خواست آب تغذیه IP , HP )

شرح کنترل:

وقتی که جریان آب تغذیه IP/HP افزایش می یابد سطح آب تانک در دی اریتور کاهش می یابد و بر عکس
سه ترانسمیتر (HAD10CLOO1/CL002/CLOO3 ) سطح تانک دی اریتور را اندازه گیری میکند . سیگنال های باینری برای تولید آلارم ها استفاده میشود .( H وL بر اساس( Setting List )سه سیگنال سطح بطور جداکانه عمل میکند . 2 از 3 سیگنال عمل کننده،سه سیگنال سطح بشرح زیر بکار برده میشود .
(1 سه سیگنال چک می شود. آیا در رنج هستند (4-20 ma )
(2اگر همه سیگنالها در محدوده هستند، پس مقدار متوسط آنها محاسبه می شود
سیگنال های سطح با مقدار متوسط مقایسه میشود. اگر اختلاف بیشتر از 2% است سیگنال مربوطه رد خواهد شد و سیگنال عمل کننده a/m از سیگنالهای دیگر بکار برده خواهد شد . اگر هر سه سیگنال قابل قبول باشد متوسط آنها محاسبه شده سطح تانک در نظر گرفته میشود( 2از 3 ) که نمایش داده میشود و ثبت میشود .
(3اگر یک سیگنال اختلاف دارد یک آلارم ظاهر خواهد شد و متوسط سیگنالهای دیگر برای سیگنال نتیجه در نظر گرفته میشود .
(4اما اگر دو سیگنال یا بیشتر رد شود سپس حلقه کنترل به حالت دستی رفته و یک آلارم ظاهر خواهد شد .
سیگنال باینری عمل کننده (LSH1 ) برای مرحله لاجیک راه اندازی HRSG ارسال میشود .
دو مد برای کنترل سطح تانک وجود دارد تک المانی و سه المانی
در تک المانی سطح تانک دی اریتور با مقدار Set Point مقایسه شده و سپس سیگنال خطا در کنترلر PID و خروجی کنترلر (4-20ma ) برای تعیین موقعیت موقعیت درست کنترل ولو انتخاب شده برای کنترل مقادیر فرآیند ارسال میشود .
در مد سه المانی سیگنال های جریان آب تغذیه HP و LP ( این سیگنال ها از حلقه های کنترل درام HP و IP گرفته میشود ) جریان آب تغذیه دی اریتور و جریان بخار Pegging در سیستم کنترل سطح تانک دی اریتور سهیم است . کلیه سیگنالهای جریان آب تغذیه HP و IP مانند سیگنال Feed Forward از طریق یک جمع کننده استفاده میشود .
جریان آب تغذیه دی اریتور بوسیله (LAB/0CF001/CF002 ) اندازه گیری میشود و همه سیگنالها بوسیله دمای آب تغذیه دی اریتور ( LAB/0CT001 ) از طریق دو ضرب کننده اختلاف تصحیح میشود سیگنال ارسالی نمایش داده شده و ثبت میشود .
سپس یکی از دو سیگنال عمل کننده از سیگنالهای جریان آب تغذیه استفاده میشود و نتیجه نمایش داده شده و ثبت میشود . در نهایت اولین کنترلر بکار گرفته میشود (کنترلرSlave ) که Set Point مربوطه از خروجی یک جمع کننده می آید که سیگنالهای جریان آب HP و IP و خروجی ها کنترلر اصلی ( کنترلرهای اصلی و Slave از نوع PID هستند) Feed Forward را محاسبه میکنند .
بعلاوه جریان بخار Pegging با سیگنال جریان آب تغذیه جمع میشود . جریان بخار Pegging بوسیله (LBA21CF001 )اندازه گیری میشود و بوسیله فشار و دمای بخار سوپر هیتر IP جبران میشود .(LBA20CP001 ) (نتیجه یکی از دو سیگنال (LBA20CT001/CT002 )از حلقه کنترل سطح درام IP ) سیگنال ارسالی جریان بخارPegging نمایش داده شده و ثبت می شود.دمای آب تغذیه دی اریتور (LAB10CT001) نشان داده شده و ثبت می ود.
توضیح اینکه بخار Pegging فقط هنگامی استفاده می شود که C.T از سوخت مایع استفاده می کند و هیتر آب تغذیه بای پس است .
چند تعریف در مورد مد سه المانی
A ) وقتی جریان آب تغذیه HP وIP به بیشتر از 20% افزایش یابد حلقه به مد سه المانی می رود.
B )وقتی جریان آب تغذیه HPوIP به کمتر از15%کاهش یابد حلقه به مد تک المانی می رود .
(LAB10AAD11/012) و لوله های کنترلی با 100% ظرفیت هستند که یکی از آنها توسط اپراتور انتخاب می شود.
وقتی که خروجی برد Auto/MAN بالای 5% (در ابتدا)است یک فرمان باز شدن به (LAB10AA101) فرستاده می شود.
وقتی که خروجی زیر3%(در ابتدا) است یک فرمان بسته شدن بهA/M MR فرستاده می شود.
مقدار Set Point حالت دستی که توسط اپراتور تنظیم می شود بر اساس دستور العمل تهیه کننده است .مقدار Set Point راه اندازی به صورت اتوماتیک انتخاب می شود و این در حالی است که فشار درام HP کمتر از 53bar است.
یک سوئیچ Bump less برای انتخاب بین مد تک المانی و سه المانی فراهم شده است .
یک سوئیچBump less برای انتخاب set Point برای حالت دستی و راه اندازی فراهم شده است .
یک سوئیچ Bump less برای انتخاب مد بهره برداری دستی / اتوماتیک فراهم شده است.
یک سوئیچ Bump less برای انتخاب CV1 وCV2 فراهم شده است.
تذکر: پارامتر های (KP ,Ti, Td )برای کنترلر اصلی PID از مد سه المانی و کنترلر PID مد تک المانی یکسان نخواهد بود بنابراین کنترلر PID برای اهداف ذکر شده فوق در نظر گرفته شده است.
حلقه كنترل بار:

هدف:
این حلقه بار HRSG را بر اساس بار G.T و سیگنال بار HRSG که از سیستم توضیع بار واحد ارسال می گردد حفظ می کند.

شرح کنترل:
موقعیت دمپر دایورتور بوسیله (HMA20CG001 ) اندازه گیری می شود و سیگنال مربوطه نمایش داده شده و ثبت می شود و با Set Point محاسبه شده یا انتخاب شده بوسیله سیستم کنترل , بر اساس مراحل بعدی مقایسه خواهد شد .
(1 هنگامی که HRSG راه اندازی شد . بسته به حالت راه اندازی ،یک مقدار از پیش تعیین شده انتخاب میشود بر اساس درخواست باز کردن دمپر دایورتر،در این حالت حلقه کنترل از طریق لاجیک مهیا شده SET Point راه اندازی را دنبال میکند .
(2بعد از راه اندازی HRSG , دو امکان درخواست برای HRSG وجود دارد : اول درخواست بهره برداری بار نرمال که 100% خواهد بود و دوم درخواست حرکت برگشت ( Run back ) که بر اساس شروط توربین توسط سازنده توربین تعریف میشود .فرمان بار A/M از طریق لاجیک مهیا شده انتخاب خواهد شد .
(3هنگام توقف HRSG بسته به حالت ،یک مقدار از پیش تعیین شده بر اساس فرمان باز کردن دمپر دایورتر انتخاب خواهد شد. در این حالت حلقه کنترل از طریق لاجیک مهیا شده به Set Point توقف میرود .
(4 وقتی اختلاف دمای بین فلزات بالا و پایین درام از 110سانتی گراد بیشتر شود موقعیت دمپر درایورتر در حالت قبلی قرار میگیرد Set Point انتخاب شده از بلوک محدود کننده عبور خواهد کرد سپس با فرآیند اختلاف مقایسه خواهد شد (موقعیت دمپر دایورتر ) این سیگنال خطا بوسیله کنترلر PID پردازش می شود و سر انجام محرک هیدرولیک دمپر دایورتر (HMA20AA001 ) به موقعیت طراحی شده هدایت میشود .تریپ HRSG حلقه کنترل را به حالت دستی و خروجی را به صفر خواهد فرستاد .یک سوئیچ Bump less برای انتخاب بین مد بهره داری دستی / اتوماتیک فراهم شده است .یک سوئیچ Bump less برای انتخاب Set Point راه اندازی فراهم شده است .
کنترل دمای بخار HP:

این حلقه بخار HP را در مقدار تعیین شده حفظ میکند .به منظور ثابت نگهداشتن دمای خروجی از سوپر هیتر ثانویه وحداقل اختلاف دمای جریان بخار HP ،دمای سوپر هیتر بوسیله کنترل ولو آب اسپری که بین سوپر هیتر اولیه و ثانویه نصب شده است کنترل میشود .

شرح کنترل:

دمای خروجی سوپرهیتر ثانویه بوسیله (LBA30CT001/CT002 ) اندازه گیری میشود. سیگنال مربوطه نمایش داده شده و ثبت میشود. سپس یکی از دو سیگنال عمل کننده استفاده میشود و سیگنال نتیجه برای فرآیند کنترل در نظر گرفته میشود و با Set Point مقایسه شده و بعد از پردازش بوسیله کنترلر PID به کنترلر PID ثانویه ارسال میشود (آلارم های بالا و پایین بر اساس Setting List برای یکی از دو سیگنال خروجی تعریف میشود ) این سیگنال یرای کنترلر PID یک Set Point میباشد که این سیگنال بوسیله (HAH30CT001/CT002) اندازه گیری میشود. سیگنالهای مربوطه نمایش داده شده و ثبت میشود و آلارمهای بالا و پایین بر اساس Setting List تعریف میشود ). جریان بخار سوپر هیتر HP که دمای لوله بخار سوپر هیت اهمیت دارد بصورت سیگنال Feed Forward در نظر گرفته می شود و به سیگنال خروجی کنترلر PID ثانویه افزوده می شود. سیگنال دیگری که اثر بیشتری روی دمای بخار سوپر هیتر M می باشد که بوسیله (LAE10CF001) اندازه گیری می شودو بوسیله دمای آب تغذیه HP (LAB30CT001) تامین می شود پس نمایش داده شده و ثبت می شود و Set Point کنترلرPID سومی از طریق محاسبه خروجی کنترلر جریان بخار HP محاسبه می شود .خروجی آخرین کنترلر برای موقعیت (LAE10AA001) بهField ارسال می شود.
یک سوئیچ Bumpless برای انتخاب بین حالت مد بهره برداری دستی/اتوماتیک فراهم شده است. وقتی خروجی برد Auto/Man بیشتر از 5%(در ابتدا)است یک فرمان باز کردن به(LAE10AA101 )ارسال می شود وقتی که خروجی کمتر از 3%(در ابتدا)باشد یک فرمان بستن به MV A/M , فرستاده خواهد شد.
کنترل دمای آب تغذیه خروجی اکونومایزرHP:

این حلقه جریان ری سیر کوله خروجی اکونومانیرر HPرا حفظ می کند طوری که خروجی آب تغذیه خروجی اکونومایزر HP زیر نقطه اشباع باشد.

شرح كنترل:

دمای اشباع بوسیله یك تابع فشار محاسبه می شود. با توجه به اینكه فشار درام HP تقریبا" معادل فشار خروجی اكونومایزرHP می باشد برای تولید SET POINT كنترلرPID بهFG ارسال می گردد. دمای آب خروجی اكونومایزر HP بوسیله (LAB30CT002 ) اندازه گیری می شود و سیگنال مربوطه نمایش داده می شود و آلارم بر اساس Setting list تعریف می شود. سیگنال خروجی كنترلر PID , TCV را (LAB31AA001 ) در موقعیت طراحی شده محاسبه خواهد كرد.
توجه : فقط هنگامی كه HRSG در حالت سرد راه اندازی می شود این حلقه در مدار خواهد بود. یك سوئیچ bump less جهت انتخاب مد بهره برداری اتوماتیك/ دستی فراهم شده است. وقتی كه خروجی AUTO/MAN از 5% بیشتر شد ( در ابتدا ) یك فرمان باز شدن به LAB31AA101 فرستاده خواهد شد و وقتی كه خروجی كمتر از 3% ( در ابتدا) است یك سیگنال بسته شدن بهA/M MV ارسال خواهد شد.
کنترل دمای آب تغذیه خروجی اکونومایزرIP:

این حلقه جریان ری سیر کوله خروجی اکونومایزرIP را حفظ می کند طوری که خروجی آب تغذیه خروجی اکونومایزرIP زیر نقطه اشباع باشد.

شرح کنترل:

فشار درام IP بوسیله (HAD20CP001) اندازه گیری می شود ,سیگنال مربوطه نمایش داده شده و ثبت می گردد و آلارم بالا بر اساس Setting List تعریف می شود.
یک سیگنال باینری عمل کننده (PSH1 ,PSH2 ,PSH3) فشار درام IP را برای لاجیک مراحل راه اندازی /توقف HRSG ارسال می کند. دمای اشباع بوسیله یک تابع فشار محاسبه می شود. با توجه به اینکه فشار درام IP تقریبا معادل فشار خروجی اکونومایزر IP می باشد برای تولید Set Point کنترلر PID بهF.G ارسال می گردد.
دمای آب خروجی اکونومایزر IP بوسیله (LAB20CT002) اندازه گیری می شود .سیگنال مربوطه نمایش داده شده و ثبت می شودو آلارم بالا بر اساس Setting List تعریف می شود.سیگنال خروجی کنترلرTCV,PID ، (LBA21AA001) را در موقعیت طراحی شده محاسبه می کند.
تذکر:فقط هنگامی که HRSG بصورت سرد راه اندازی می شود این حلقه در مدار است.
یک سوئیچ Bump Less برای انتخاب حالت بهره برداری دستی/اتوماتیک تعبیه شده است.وقتی که خروجی برد Auto/Man (در ابتدا) بالا5% است یک فرمان باز کردن به (LAB21AA101 ) ارسال می شود و وقتی که( در ابتدا )خروجی کمتر از 3%باشد یک فرمان بستن بهA/M MR فرستاده خواهد شد.
کنترل دمای تانک بلودان:
این حلقه دما را در مقدار انتخاب شده حفظ می کند.




شرح حلقه کنترل:

دمای تانک بلودان بوسیله (HAN60CT001) اندازه گیری می شود,سیگنال مربوطه نمایش داده شده و ثبت می شود و آلارم بالا بر اساس Setting List تعریف می شود. این سیگنال با Set Point تنظیم شده توسط اپراتور، مقایسه خواهد شد و سیگنال خطا بوسیله کنترلر PID پردازش خواهد شد و خروجی کنترلر (PCB90AA001)TCV که روی خط آب مصرفی برای موقعیت یابی درست و ارسال آب کافی به منظور کنترل دما در Set Point طراحی شده نصب شده است را محاسبه می کند.
یک سوئیچ Bump Less برای انتخاب بین مد بهره برداری دستی/اتوماتیک تعبیه شده است.




طبقه بندی: بـــــــــــــــــرق، 
.: Weblog Themes By Pichak :.


(تعداد کل صفحات:2)      1   2  

ALI SHARIFIAN --- علی شریفیان
قالب وبلاگقالب وبلاگ
ساخت وبلاگ در میهن بلاگ

شبکه اجتماعی فارسی کلوب | ساخت وبلاگ صوتی صدالاگ | سوال و جواب و پاسخ | رسانه فروردین، تبلیغات اینترنتی، رپرتاژ، بنر، سئو | Buy Website Traffic