خانه / برق / کاملترین فایل تحقیق بررسی كاربرد انرژی برق

کاملترین فایل تحقیق بررسی كاربرد انرژی برق

تحقیق بررسی كاربرد انرژی برق در 58 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی: برق

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 58

حجم فایل: 37 کیلو بایت

تحقیق بررسی كاربرد انرژی برق در 58 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه

به همان اندازه كه سلولهای اندام یك موجود زنده به خون نیاز دارد اندام جوامع صنعتی نیز محتاج جریان الكتریكی می باشد. زندگی امروز دیگر بدون شبكه وسیع انرژی الكتریكی كه با انشعابات زیاد مجتمعهای بزرگ و كوچك صنعتی و مسكونی را تغذیه می نمایند قابل تصور نیست. انرژی الكتریكی در مقایسه با سایر انرژی‌ ها از محاسن ویژه ای برخوردار است. به عنوان نمونه می توان خصوصیات زیر را نام برد:

1- هیچ گونه محدودیتی از نظر مقدار در انتقال و توزیع این انرژی‌ وجود ندارد.

2- عمل انتقال این انرژی‌ برای فواصل زیاد به سهولت امكان پذیر است.

3- تلفات این انرژی‌ در طول خطوط انتقال و توزیع كم و دارای راندمان نسبتاً بالایی است.

4- كنترل و تبدیل و تغییر این انرژی‌ به سایر این انرژی‌ ها به آسانی انجام پذیر است.

به طور كلی هر سیستم انرژی‌ الكتریكی دارای سه قسمت اصلی می باشد:

1- مركز تولید نیروگاه 2- خطوط انتقال نیرو 3- شبكه های توزیع نیرو

معمولاً نیروگاهها با توجه به جوانب ایمنی و اقتصادی و به خصوص با توجه به نوعشان (آبی، بخاری و گازی). درمسافتی دور از مصرف كنندگان ساخته می شود. وظیفه خطوط انتقال نیرو با تجهیزات مختلف مربوطه، این است كه انرژی تولید شده را به شبكه های توزیع منتقل نمایند.

عمل انتقال نیروهای برق با فشار الكتریكی كم امكان پذیر نیست بلكه جهت انتقال از فشار الكتریكی زیاد استفاده می شود، كه بعداً در محل نزدیكی مصرف به فشار الكتریكی كم تبدیل شده و توزیع خواهد شد. اگرچه جهت مصرف كنندگان عمده نیز امكان تغذیه با فشار كم وجود دارد ولی در این گونه موارد بهتر است كه مستقیماً انشعاب فشار قوی داد.

خلاصه اینكه در هر مجتمع بزرگ صنعتی و یا در هر شهری حداقل یك شبكه فشار قوی بایستی وجود داشته باشد تا در نقاط مختلف شبكه های فشار ضعیف را تقویت كنند و انتخاب این فشار تابع بزرگی محل و بار شبكه خواهد بود. برای این كه بتوان سیستم های مختلف انتقال و توزیع نیروی برق را به یكدیگر مرتبط نمود از فشارهای استاندارد شده زیر استفاده می شود:

v(230-400)

kv(11-20-33)

kv(63-132)

kv(230-400)

فشار ضعیف

فشار متوسط

فشار قوی

فشار خیلی قوی

در ایران جهت استفاده تغذیه مصرف كنندگان عموماً از جریان متناوب فشار ضعیف (v220/v380) استفاده می شود. همچنین جهت استفاد تغذیه پستهای فشار ضعیف (380) ولتی و فشار متوسط kv20 جهت تغذیه پستهای فشار متوسط از فشار قوی 63 كیلو ولت استفاده می شود.

نقش شبكه توزیع (فشار ضعیف و فشار متوسط) یك شهر را چه از نظر حجم و چه از نظر وسعت و چه از نظر ارزش و اهمیت می توان به مویرگهای بدن تشبیه نمود كه به مزین و مهتدین فطینو یعنی تغذیه مصرف كنندگان را عهده دار می باشند.

حال برای درك بهتر از مطلب سیستم توزیع نیروی برق و تقسیمات آن به شرح سیستم برق می پردازیم.
تشریح سیستم برق

با وجود این كه سیستم قدرت الكتریكی استاندارد وجود ندارد نموداری شامل اجزاء متعدد كه معمولاً در ساختار چنین سیستمی یافت می شود در شكل (1) نشان داده شده است.

باید به اجزاء آن توجهی ویژه داشت زیرا اجزاء مزبور سیستم توزیع را خواهند ساخت. در حالی كه به وضوح جهت جریان انرژی از نیروگاه به طرف مصرف كننده است برای رسیدن به مقصود اگر جهت نگرش خود را تغیر دهیم و وقایع را از پشت مصرف كننده به سمت نیروگاه ملاحظه نماییم می تواند آگاهی دهنده باشد.

انرژی‌ بوسیله مصرف كننده در ولتاژ نامی كار، بهره برداری می شود كه به طور كلی (در آمریكا) در محدوده 110 تا 125 ولت و 220 تا 250 ولت می باشد. انرژی‌ از یك دستگاه اندازه گیری عبور نموده و میزان مصرف و صورت حساب مشترك مشخص می‌گردد، ولی ممكن است در بدست آوردن اطلاعات برای برنامه ریزی، طراحی و بهره برداری بعدی نیز كمك نماید. معمولاً دستگاه اندازه گیری شامل وسیله‌ای است كه مصرف كننده را از شبكه ورودی جدا می كند كه این به هر دلیلی كه باشد ضرورت خواهد داشت.

انرژی‌ از هادی ها به دستگاه اندازه گیری در مدار فشار ضعیف جاری می شود. این هادی ها به عنوان سرویس دهنده مصرف كننده یا انشعاب مشتركین می باشند. مشتركین زیادی از شبكه فشار ضعیف انشعاب می گیرند. شبكه های فشار ضعیف به این صورت است كه برق را به مشتركین تحویل می دهد و خود از ترانسفورماتورهای توزیع تغذیه می شود. در ترانس ولتاژ انرژی تحویلی از م قدار فشار متوسط به مقادیر فشار ضعیف مصرفی كه قبلاً ذكر شده كاهش پیدا می كند. ترانس ها در مقابل اضافه بارها و اتصال كوتاهها به وسیله فیوزها با رابط های حفاظتی كه طرف فشار قوی قرار می گیرند حف اظت می شوند و در طرف فشار ضعیف ترانس هم كلید قدرت (دژنكتور) قرار می گیرد.

فیوزها و رابطهای حفاظتی در مواقع عیب داخلی خود ترانس نیز عمل می‌كند. كلیدهای قدرت طرف فشار ضعیف یا ثانویه ترانس فقط در مواقع اتصالی یا اضافه بار ایجاد شده در طرف فشار ضعیف و انشعابات مصرف كننده عمل می كند. همچنین در خطوط هوایی ترانس توسط برق گیر در مقابل رعد و برق یا ولتاژهای موجی خط محافظت می شود و قبل از صدمه زدن به ترانس به زمین تخلیه می شود. ترانسی كه به مدار فشار متوسط وصل می شود ممكن است دارای انشعابات فرعی باشد كه به یك فاز از سه فاز معمولی اصلی متصل شود. این انشعاب معمولاً از طریق فیوز خط یا فیوز جدا كننده صورت می گیرد و در موقع وقوع اتصالی یا اضافه بار در مدار فرعی آن را از مدار داخلی جدا می نماید.

مدارات سه فاز اصلی ممكن است دارای انشعاب هایی متعدد سه فاز باشد كه گاهی از طریق كلیدها و گاهی اوقات از طریق فیوزهای جدا كننده یا فیوزهای خط دیگر به یكدیگر متصل شوند. در بعضی موارد تعدادی از انشعابات فرعی سه فاز می توان از طریق كلیدهای مجدد نیز به مدار اصلی سه فازه متصل شوند، به هنگام وقوع اتصالی در انشعابات فرعی، كلیدهای وصل مجدد عمل می كنند و انشعابات فرعی را از اصلی جدا می نمایند با اینكه فیوزها یا جدا كننده های خط هم این كار را انجام می‌دهند، ولی قبل از این كه انشعابات فرعی به طور دائمی باز بماند، كلید وصل مجدد می‌تواند دوباره انشعاب فرعی را به اصلی وصل كرده و با تاخیر زمانی از پیش تنظیم شده، آن را چند مرتبه برقرار كند.

این عمل به این خاطر انجام می شود كه ممكن است یك اتصال صرفاً طبیعی گذرا داشته باشد مانند افتادن یك شاخه درخت روی خط. پست توزیع از طریق شینه ایستگاهی، شبكه سه فاز را تغذیه می نماید. زمانی شبكه سه فاز به عنوان یك مدار یا فیدر نامیده می شود كه از طریق یك كلید قدرت تحت حفاظت و گاهی اوقات از طریق یك تنظیم كننده ولتاژ به شینه متصل می گردد. معمولاً تنظیم كننده ولتاژ شكل تغییر یافته یك ترانس است كه كمك می كند تا ولتاژ خروجی در تغذیه كننده ولتاژ در بعضی موارد به جای این كه ولتاژ یك تغذیه كننده قار می گیرد تا ولتاژ آن تغذیه كننده جزء را تنظیم نماید.
عوامل موثر در اتصالی كابلها

معمولاً كابلها به علت اینكه در خاك دفن می شوند امكان معیوب شدن آنها نیز هست. عواملی از ق بیل پوسیدگی كابل، كلنگ خوردگی، نفوذ آب در كابل، ضربه‌های مكانیكی وارد به كابل، كشیدن جریان بالا از كابل، رعایت نكردن اصول دفن كردن كابل در خاك، خمش بیش از حد كابل، كابل كشی و جریان ندادن در كابل طی مدت طولانی و… كه باعث به وجود آمدن اتصالی در كابل می شود و كابل دچار عیب می شود.
عیب‌یابی و اكیب عیب یاب

بنا به دلایل بالا در اداره برق برای پیداكردن عیب كابل واحدی به نام اكیپ عیب‌یابی كابل وجود دارد كه در گروههای فشار ضعیف (380 ولت)، فشار متوسط (20 كیلوولت)، فشار قوی (63 كیلوولت) تقسیم می شوند. در عیب‌یابی فشار ضعیف معمولاً كابل های حامل ولتاژ 10-5 كیلو ولت عیب‌یابی می شود قسمت عیب‌یابی زیر نظر دیسپاچینگ هر منطقه قرار دارد و كار عیب‌یابی تشخیص عیب كابل دفن شده در زمین و اطلاع آن به دیسپاچینگ برای رفع عیب توسط اكیپ مفصل بند می باشد.

در كل استان تهران به شش قسمت شمال شرق، شمال غرب، جنوب شرق، جنوب غرب، مركز تقسیم شده است كه هر كدام اكیپ خاصی از عیب‌یابی در منطقه دارد كه مكان مورد نظری را كه اینجانب در آن واحد كارآموزی خود را گذراندم اكیپ عیب‌یابی كابلای 20 كیلوولت شركت توزیع برق منطقه ای شمال شرق می باشد. كه مناطق پاسداران، شمیرانات، نارمك، تهرانپارس، لواسانات، رودهن، بومهن، جاجرود و… زیر پوشش واحد و اكیپ عیب‌یابی شمال شرقی تهران می باشد برای توضیح كار عیب‌یابی این نكته را باید در نظر گرفت كه اگر كابلی دچار عیب و یا اتصالی شود در پست مربوط به همان كار رله های حفاظتی مانند سكسیونر و دیژنگتورها عمل كرده و بار موجود روی كابل را قطع می كنند.

فایل دیگر:  کاملترین فایل بررسی سیستم پیاده سازی بلادرنگ کدک صحبت استاندارد G.728 بر روی پردازنده TMS320C5402

با قطع شدن كلیدهای حفاظتی اكیپ حوادث اطلاعات مورد نظر را به دیسپاچینگ منطقه مربوطه ارائه می كند یعنی منحل قطع شدگی و یا اینكه اتصالی در كدام كابل می‌باشد اطلاع می دهد قسمت دیسپاچینگ وجود عیب را به اكیپ عیب‌یاب اطلاع داده سپس اكیپ به محل مورد نظر اعزام می شوند.

قبل از انجام هرگونه عملیات باید اكیپ حوادث نیز در محل حاضر باشند تا اجازه كار را به اكیپ عیب یاب بدهند. نقش اكیپ حوادث در خطوط 20 كیلوولت بسیار اهمیت داد این اكیپ با هماهنگی بین اكیپهای دیگر مخصوصاً اكیپهای مفصل بند و هوایی عهده دار قطع و وصل برق را از پستها دارند زیرا در صورت اشتباه از این اكیپ مسائل غیر قابل جبرانی به وجود می آید به همین دلیل تمام اكیپ ها باید قبل از انجام عملیات از اكیپ حوادث اجازه كار بگیرند تا حادثه‌ای پیش نیاید.

پس از اجازه كار به اكیپ عیب‌یابی این اكیپ خود را شرع كرده و محل اتصالی را پیدا نموده و به دیسپاچینگ منطقه ای اطلاع داده و دیسپاچینگ منطقه‌ای نیز گروه مفصل بند را خبر كرده تا محل را حفاری و عیب كابل را برطرف كرده و با قراردادن مفصل عیب مورد نظر را از بین ببرید.
وظیفه اكیپ عیب‌یاب

1- پیدا كردن حل اتصالی در كابلها

2- مسیریابی

3- تست ترانس

4- تعیین كابل

كه نحوه اجرای این وظایف در قسمتهای بعد توضیح داده خواهد شد. برای پیدا كردن اتصالی روی كابل باید مراحل و عملیاتهای مختلفی را روی آن انجام داد كه این عملیات توسط دستگاههایی انجام می شود.
دستگاه های مورد استفاده در عیب‌یابی كابلهای 20 كیلوولت

از جمله دستگاههای كه در بخش عیب‌یابی كابلهای 20 كیلوولت استفاده می شود دستگاههای زیر است كه تمام این دستگاههای در اتومبیل مخصوصی نصب می‌شود.

1- دستگاه تستر

2- دستگاه كابل سوز

3- دستگاه رفلكتور

4- دستگاه تخلیه

5- دستگاه فركانس صوتی

كه در زیر به عملكرد تك تك این دستگاهها می‌پردازیم.
دستگاه تستر و عملكرد آن

اولین دستگاهی كه در پیدا كردن اتصال كابل مورد استفاده قرار می گیرد دستگاه تستر است وظیفه اصلی این دستگاه پیدا كردن فازهای معیوب در كابل می باشد همانطور كه می دانید یك كابل 20 كیلوولت معمولاً از سه رشته تشكیل شده است. R S T با این دستگاه می توان پی به معیوب بودن هر كدام از فازها برد.

همچنین از این دستگاه در پست ترانس نیز استفاده می شود. عملكرد این دستگاه در تشخیص فاز معیوب به این صورت است كه این دستگاه پس از متصل شدن كابلهای رابط از داخل اتومبیل عیب‌یابی به فازها، به ترتیب به هر فاز جداگانه از طریق این دستگاه می توان ولتاژی را اعمال كرد. همانطور كه در شكل مشخص است آ‌خرین رنج این دستگاه 80 كیلوولت است كه البطه ولتمتر دستگاه برای رنج 80 كیلوولت و نیز 40 كیلوولت درجه بندی شده است همانطور كه در شكل پیداست دكمه هایی روی دستگاه وجود دارد كه رنج های مختلف ولتاژی و آمپراژی را تعیین می كنند.

همچنین یك ولم برای بالا بردن تدریجی ولتاژ دستگاه نیز دیده می شود. پس از اعمال ولتاژ روی كابل و بالا بردن ولتاژ به صورت تدریجی اگر مشاهده شود كه آمپر متر جریانی را نشان می دهد مشخص می شود كه كابل در حال كشیدن جریان است پس فاز مربوطه معیوب شناخته می شود. معمولاً جریان 6/0 میلی آمپر جریان مجاز شناخته می شود و بیشترین آن جریان غیر عادی تلقی می شود.

عملكرد این دستگاه در تست ترانس بدین صورت است كه:

كابل رابط را از داخل اتومبیل عیب‌یابی به یكی از بوشینگهای فشار قوی وصل كرده و به همان منوال كه ذكر گردید ولتاژ به ترانس القا می شود. هرگاه آمپر متر آمپراژی را غیر از آمپر مجاز نشان داد ترانس معیوب تشخیص داده می شود.

پنچر كردن كابل

در مواقعی كه بخواهند كابلی را تعویض و یا تغییر مسیر دهند و یا روی كابل مانور عملیاتی انجام دهند و احتیاج به قطع كابل داشته باشند (قابل توجه است كه كابل دچار اتصالی نمی باشد) پس از تعیین كابل توسط اكیپ عیب‌یابی برای اینكه در تشخیص صحیح كابل اطمینان كافی به اكیپ مفصل بند داده شود تا احیاناً برای كارگری كه می خواهد كلنگ بزند و قطع كند مشكلی پیش نیاید اكیپ عیب‌یاب موظف است عملیات «پنچر كردن كابل» را انجام دهد.

به این ترتیب كه این كار را با «تفنگ تپانچه‌ای شكل» به انجام می رسانند كه همانطور كه در شكل مربوطه می بینید دارای دو فك است كه در دو طرف كابل قرار می‌گیرد و یك تیغه متحرك میان فك بالائی آن است كه یك شیء تپانچه ای شكل كه در انتهای این تیغه متحرك بصورت ثابت روی تیغه بالائی قرار دارد وجود دارد و عملكرد آن به این صورت است كه یك گلوله در قسمت تپانچه ای قرار داده و با كشیدن ماشه از دور توسط یك سیم بلند عمل شلیك انجام می شود در نتیجه انفجار گلوله باعث پرتاب شدن تیغه فلزی و رد شدن آن از كابل و سوراخ كردن كابل می‌شود كه در كل به این عملیات «عملیات پنچر كردن كابل» می گویند (شكل زیر نمائی از تفنگ تپانچه ای است)
ورودی و خروجی كابل در پستهای (ولت 380/20 كیلوولت)

همانطور كه در فشار ضعیف برای مشخص شدن سیم فاز از نل از فازمتر استفاده می‌شود در پستهای 20 كیلوولت برای آزمایش برقدار بودن یا نبودن شینه ها و سركابلها از وسیله ای به نام «اپنومتر» استفاده می كنند برای كار با این وسیله كافیست شینه یا سركابل هر فاز را بین دو شاخك بالای آن قرار دادیم در زیر گلوئی این وسیله (همانطور كه در شكل نشان داده شده)چراغی وجود دارد كه درصورت برقدار بودن شینه یا سر كابل روشن خواهد شد.

در پستهای زمینی سه فاز، خط 20 كیلوولت به داخل سلولهائی كه دارای سه شینه اصلی هستند متصل می شوند یك سلول مختص به خود پست است كه در آن شینه‌ها به یك بریكر (كلید فشار قوی) وصل می شوند و از خروجی بریكر به طرف اولیه ترانس داخل پست می روند و طرف ثانویه ترانس كه هاوی ولتاژ 380 ولت است به داخل تابلوهای فشار ضعیف می رود در اولین قسمت تابلوی فشار ضعیف سه فاز به یك بریكر فشار ضعیف متصل شده و از طرف دیگر آن خارج و به سه شینه كه بصورت موازی با یكدیگر قرار دارند متصل می شود كه از این سه شینه و یك شینه دیگر كه هاوی نل سیستم می باشد فیدرها و خروجی ها برای مصرف كننده ها گرفته می‌شود كه البته روی هر فیدر سه فیوز برای سه فاز نصب شده است كه در شكل نشان داده شده است.

در بخش سلولهای مختص به 20 كیلوولت (همانطور كه در شكل پیداست) دو سلول دیگر موجود است و همانطور كه گفته شد سه شینه كه هر كدام حامل یك فاز 20 كیلوولت است قراردارد كه این شینه ها در هر سلول به دو سكسیونر متصل شده‌اند كه یك سكسیونر آن سكسیونر اصلی می باشد كه سركابلها را به شینه ها مرتبط می‌سازد و دیگر سكسیونر زمین می باشد كه برای حفاظت بیشتر از آن استفاده می‌كنند البته در سیستمهای قدیمی مربوط به ساخت سلولها سه سكسیونر بكار می‌برند یعنی یك سكسیونر قبل از سكسیونر اصلی قرار داده كه ابتدائاً برق توسط این سكسیونر قطع می شد كه در اصطلاح به این سلولها (سلولهای BBC) گفته می شود.

همانطور كه در شكل ملاحظه می كنید عمل سكسیونر زمین در اصطلاح زمین كردن سركابلها می باشد با چرخاندن اهرم این سكسیونر سه فاز در كابل با زمین در تماس قرار می گیرند این عمل به این دلیل انجام می شود كه اگر احتمالاً كابل دارای برق باشد و یا پس از قطع برق حالت خازنی پیدا كرده و در خود مقداری جریان نگه داشته باشد با اتصال فازها به زمین جریان مورد نظر تخلیه شود اگر این كار انجام نشود ممكن است در هنگام برخورد دست یا بدن كارگر با كابل عمل تخلیه بار كابل از بدن كارگر انجام شود و ایجاد حادثه كند كه این وظیفه به عهده اكیپ حوادث می‌باشد در مورد سركابلها لازم به ذكر است كه برای كابلهای خشك بهتر است از «سركابل حرارتی» و برای كابلهای روغنی از «سركابل چدنی» استفاده شود.

پستهای ولت 380/20 كیلوولت معمولاً رینگ هستند یعنی در صورت ایجاد فالت روی یك كابل این پست از طریق كابل دیگر تغذیه می شود یعنی دو كابل ورودی و یك كابل خروجی است هرگاه این پست فقط از یك نقطه تغذیه كند یعنی یك ورودی و یك خروجی داشته باشد در هنگام ایجاد فالت، این پست دچار خاموشی می‌شود و در اصطلاح این پست را «پست خاموش» می نامند.

جعبه دانلود

برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل

همچنین ببینید

کاملترین فایل مقاله صندلی چرخدار الكتریكی (مهندس برق)

مقاله صندلی چرخدار الكتریكی (مهندس برق) دسته بندی: برق فرمت فایل: docx تعداد صفحات: 153 …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *