شبکهT.R.Vانتخاب کلید قدرت بر مبنای

شبکهT.R.Vانتخاب کلید قدرت بر مبنای

عنوان صفحه
چکیده ……………………………………………………………………………………….1
فصل اول
آشنایی بامفهوم و مشخصاتT.R.V در سیستم قدرت …………………………………………..2
(۱-۱)تعریف …………………………………………………………………………………..3
(1-2) جریان های قطع ……………………………………………………………………….4
(۱-۲-۱) جریان خطا ………………………………………………………………………… 5
(1-۲-2) جریانهای بدون خطا………………………………………………………………… 7
(1-3) تعریف ولتاژهای برگشتی……………………………………………………………… 8
(1-4)T.R.Vواقعی و T.R.V ذاتی ………………………………………………………….10
(1-5) انواع T.R.V ها ………………………………………………………………………..11
فصل دوم
بررسی و مقایسه انواع T.R.V در شبکه های قدرت………………………………………….. 14
(2-1) مقدمه………………………………………………………………………………… 15
(2-2 ) حالتهای قطع مدار در حالات خطا……………………………………………………. 16
(2-2-1) خطای باسهای تغذیه………………………………………………………………. 17
(2-2-2) خطاهای باس تغذیه خط و ترانسفورماتور …………………………………………. 19
(2-2-3)خطاهای خط کوتاه………………………………………………………………….21
(2-3) خطاهای بین ترانسفورماتور……………………………………………………………. 22
(2-4) حالتهای عملکرد غیرمعقول در قطع مدار…………………………………………….. 25
(2-4-1) بارهای معمولی …………………………………………………………………. 26
(2-4-2) راکتورهای موازی………………………………………………………………. 28
(2-4-3) بانک های خازنی موازی…………………………………………………………. 30
(2- 4- 4) خط های بدون بار………………………………………………………………35
(2- 4 -5) کابل های بدون بار……………………………………………………………. 38
(2- 4- 6) ترانسفورماتورهای بدون بار……………………………………………………..39
فصل سوم
……………………………………………… 41T.R.Vبررسی و انتخاب کلید قدرت بر اساس
(3- 1) مقدمه ای بر پارامترهای کلید و شبکه در رابطه با عمل سوئیچینگ ………………….. 42
(3- 2) تعریف پدیده قوس الکتریک……………………………………………………… 46
(3- 2- 1) دلایل شروع و پیدایش قوس در دیژنکتورها هنگام عمل قطع……………………. 47
(3- 2- 2) مشخصات الکتریکی قوس ……………………………………………………..48
(3- 2- 3) پدیده های مغناطیسی در قوس ………………………………………………..50
(3- 2- 4) پدیده های حرارتی در قوس …………………………………………………….52

(3- 2- 5) خواص اساسی قوس الکتریک……………………………………………………53
(3- 3) مقایسه ………………………………………………………………………………62
(3- 3- 1) نقش روش و زمان کلیدزنی در پایداری گذرای شبکه …………………………..62
(3- 3- 2) انرژی قوس در کلیدهای قدرت ………………………………………………63
(3- 3- 3) مزایا و معایب انواع کلیدهای قدرت …………………………………………..65
(3- 4 ) نتیجه گیری …………………………………………………………………67
منابع………………………………………………………………………………69

فهرست اشکال
عنوان صفحه
(۱-۱)قطع سیستم به وسیله کلید……………………………………………………… 4
(1-2) اجزای ولتاژ برگشتی………………………………………………………………4
(1-3) مشخصه ی ولتاژهای برگشتی نمایی…………………………………………………….6
(1-4) مشخصه ی T.R.V نوسانی……………………………………………………………..6
(1- 5) ولتاژهای گذرای برگشتیاهمی،خازنی،سلفی…………………………………………..8
(1-6) قوس مجدد…………………………………………………………………….9
(1- 7)TRV در 25/0 سیکل قطع……………………………………………………………..10
(1- 8)انواع روش کاهش TRV………………………………………………………………..11
(1- 9)TRVنوسای به همراه موج مثلثی…………………………………………………13
(2-1) خطای باس تغذیه ……………………………………………………………………..18
(۲-۲) خطای باس تغذیه با خطوط مختلف…………………………………………………….19
(2-3) خطای باس تغذیه خط و ترانسفورماتور…………………………………………………20
(2-4) خطای مدار خط کوتاه ………………………………………………………………..21
(2-5) خطای طرف بار ترانسفورماتور…………………………………………………………23
(2- 6) خطای طرف بار ترانسفورماتور با حضور وسایل حفاظتی………………………………25

(2- 7) TRVدر بارهای معمولی ضریب توان 7/0…………………………………………..27
(2- 8) TRVدر بارهای معمولی ضریب توان 9/0…………………………………………..28
(2- 9)TRVدرحالت جدا شدن راکتور…………………………………………………….29
(2- 10) مدار مدل شده را با جریان های بانک های خازنی و ولتاژهای برگشتی………………34
(2- 11) مدار مدل شده خط بدون بار با خازن زمین نشده………………………………….37
(2- 12) جریان قطع شده ترانس بدون بار جداشده از باس تولید……………………………40
( 3- 1) ولتاژ استقرار گذرا پس از قطع جریان اتصال کوتاه…………………………………42
( 3- 2) ولتاژ استقرار گذرای تک فرکانس…………………………………………………..43
( 3- 3) ولتاژ استقرار مانا و اولین پلی که قطع می گردد…………………………………..43
( 3- 4) ولتاژ استقرار با دو فرکانس نوسان…………………………………………….44
(3- 5) متد مشخص نمودن RRRV………………………………………………….45
(3- 6) مشخص نمودن TRV با چهار پارامتر ……………………………45
( 3- 7) مشخص نمودن TRV با دو پارامتر ……………………………………46
(3- 8 ) نمایش فشار وارده به ستون قوس توسط میدان مغناطیسی حول آن………………51
(3- 9 ) منحنی های هدایت حرارتی………………………………………………….53
( 3- 10 ) منحنی نمایش اثر حرارت روی ویسکوزیته…………………………………..53
( 3- 11) منحنی ولتاژ به جریان قوس………………………………………………..54

( 3- 12) منحنی تقسیمات ولتاژ در قوس…………………………………………….55
( 3- 13)منحنی مشخصه های ولتاژ جریان طولهای متنوع قوس……………………………57
( 3- 14) روش پایدارسازی قوس………………………………………………………….57
( 3- 15) پایداری قوس در Eوi مشخص………………………………………………….58
( 3- 16) کاهش جریان قوس با افزایش طول قوس………………………………………..59
(3- 17) زمان تغییرات ولتاژ و جریان در قوس سرعت ثابت………………………………..60
(3-18 aوb) منحنی مشخصه های اعوجاج الکترود ذغالی …………………………………61
(3- 19a وb) منحنی مشخصه های اعوجاج الکترود مسی………………………………….61

چکیده
اهمیت محافظت شبکه های قدرت در مقابل خطرات احتمالی از قبیل انواع اتصال کوتاه،انواع قطع شدگیهای ناگهانی ، انواع کلیدزنیها و… بر کلیه مهندسان این امر

شبکهT.R.Vانتخاب کلید قدرت بر مبنای

مسجل میباشد لذا برآن شدیم تا در مورد ولتاژهای برگشتی گذرا که از انواع کلید زنیها با بارهای متنوع شبکه حاصل میشود و همچنین شناسایی و رفتار کلیدها و نحوه عملکردشان هنگام ایجاد این ولتاژها تحقیقاتی به عمل آوریم لازم به ذکر است که ولتاژ گذرای برگشتی بر اثر اتصال دو شبکه الکتریکی به هم پدید می آید امید است مجموعه گردآوری شده به آشنایی و نحوه محاسبه تقریبی انواع ولتاژ برگشتی در شبکه های قدرت و همچنین انتخاب کلیدهای قدرت مناسب به خوانندگان محترم کمکی در خور توجه بنماید.

فصل اول

آشنایی بامفهوم و مشخصاتT.R.V
در سیستم قدرت

(۱-۱)تعریف
این مجموعه در مورد استفاده و تست مدار شکنها، کلیدهای قدرت، کلیدهای وصل مجدد اتوماتیک، فیوزها، سوئیچ ها، و لوازم دیگر رفع کننده های خطا و وسایل قطع بار جهت تعیین کردن مقادیر مشخصه این وسایل در شبکه های قدرت توضیحاتی را ارائه می دهد و همچنین محدوده عملکرد مفید آنها را تعیین می کند . شبکه های قدرت به وسیله پنج فاکتور مشخص می شوند:۱- جريان خطاهای متقارن
۲- نسبت امپدانس خطای
۳- اندازه های مختلف جریان بار
۴- ولتاژ عملکرد سیستم
۵- اندازه ولتاژهای برگشتی سیستم در نقطه عملکرد قطع کننده ها
عملکرد صحیح و قابل اطمینان قطع کننده ها به آگاهی داشتن از این مشخصه ها و چهار مشخصه اول به کارکرد قطع کننده ها بستگی دارد. در این مجموعه جزئیات شکل ولتاژهای برگشتی مورد بحث قرار می گیرد.

شبکهT.R.Vانتخاب کلید قدرت بر مبنای
قطع کننده های مدار می توانند در حالتی که دو شبکه الکتریکی را به یکدیگر متصل کرده اند مورد بررسی قرار گیرند . هنگامیکه کلید ها باز هستند شبکه های الکتریکی از یکدیگر مجزا هستند و هر کدام از شبکه ها پس از وصل دارای مشخصه الکتریکی متفاوتی نسبت به قبل از وصل قطع کننده ها دارند.امواج سریع در لحظه ی وصل به علت داشتن انرژی بالا قبل از اینکه به حالت پایدار برسند ولتاژهای گذرایی را تولید می کنند.
اختلاف ولتاژ ولتاژ برگشتی است.

شکل (۱-۱)قطع سیستم به وسیله کلید

ولتاژهای برگشتی شامل دو قسمت هستند.(شکل 1-2)
شکل (1-2) اجزای ولتاژ برگشتی
۱- قسمت گذرا که بعد از عبور جریان از صفر پدید می آید. [
۲- قسمت پایدار که نتیجه ی نوسان گذرا در اطراف خط اصلی است این قسمت بعد از این که حالت گذرا از بین می رود برای مدت زیادی در دو طرف کنتاکتهای باز مدار شکنها وجود خواهد داشت.
(1-2) جریان های قطع

در مباحث مربوط به قطع کننده ها ، هدف اصلی جدا کردن یک عنصر از اجزای دیگر سیستم است. پنج فاکتور ذکر شده در بالا به دو دسته ی جریان های قطع شده و ولتاژهای برگشتی تقسیم می شوند وقتی که وسایل سوئیچینگ شروع به باز شدن می کنند در اطراف و نزدیکی جریان صفر یک قوس الکتریکی بین کنتاکتها زدهمی شود که این قوس در جریان صفر باید از بین رفته و خفه شود. در این هنگام بین کنتاکتهای باز ولتاژ برگشتی ظاهر خواهد شد.

شبکهT.R.Vانتخاب کلید قدرت بر مبنای
بزرگی اندازه جریان از عوامل موثر در طول مدت زمان قوس الکتریکی می باشد. در نتیجه قطع جریان های مختلف بستگی به توانایی وسایل سوئیچینگ خواهد داشت به همین دلیل در بحث توانایی ولتاژهای برگشتی دانستن جریانهای رفع عیب مورد لزوم در حالت عیب و بدون عیب مهم است.
(۱-۲-۱) جریان خطا
حالت های سوئیچینگ جریانهای خطا باید بیشتر مورد توجه قرار بگیرند برای تعیین مقادیر نامی و
کار تجهیزات مقدار ماکزیمم جریان خطا از فاکتورهای اولیه می باشد. در مباحث مربوط به T.R.V
حالت های مختلفی برای جریان خطا وجود دارد که دارای اهمیت می باشند.
– حداکثر جریان خطا
– جریان خطای کاهش یافته
– خطای محدود شده ترانسفورماتور
این سه قسمت مهم مورد بحث قرار می گیرند زیراT.R.V های مختلف با سه قسمت یادشده ارتباط دارند.
جریان خطای حداکثر معمولا به خطاهای باس یا خطاهای نزدیک مدارشکنها مربوط می شود.
(شکل1-۳)

شکل(1-3) مشخصه ی ولتاژهای برگشتی نمایی

جریان خطایکاهش یافته یا نازل نزدیک خط اتفاق می افتد. امپدانس خط مقدار جریان خطا را کاهش می دهد و اندازه جریانی که توسط مدارشکنها باید قطع شود کم می شود اما در این حالت به علت تاخیر زمانی که مربوط به مدت انتقال خطا در طول خط می شود یک جزء دیگر نیز با T.R.V جمع خواهد شد که این جریانها ۷۰ تا ۹۵ درصد جریانهای خطا را تشکیل می دهند.

شبکهT.R.Vانتخاب کلید قدرت بر مبنای
در بسیاری از مدلهای شینه بندی جریان خطا به وسیله ترانسها محدود می شود که این خطاها در حدود ۷ تا ۳۰ درصد وجود دارند. ولتاژهای برگشتی ناشی از پارامترهای ترانسفورماتور معمولا به صورت شکل موجهای نوسانی فرکانسی بالا(در حدود KHz ۱۰) مشخص می باشند.

شکل (1-4) مشخصه ی T.R.V نوسانی

(1-۲-2) جریانهای بدون خطا
سوئیچینگ جریان های بدون عیب به سه دسته تقسیم می شود: اهمی، خازنی ، سلفی
هر سه حالت بالا برای سوئیچ کردن معمولی اجزاء مختلف شبکه های قدرت در حالتهای بدون خطا می باشد. یک مثال از سه حالت بالا در شکل (1-5) توضیح داده شده است.
برای بارهای اهمی عمل سوئیچ کردن ساده تر از بقیه حالتها می باشد و مقدار ولتاژ برگشتی در آن محدود استسوئیچینگ وسایل خازنی مشکلاتی را بوجود می آورد و مقدار ولتاژهای برگشتی در آنها حدود دو برابر بارهای اهمی است و این مقدار در شبکه های سه فاز حتی بیشتر از دو برابر خواهد بود . در این حالت اگر عمل کلیدزنی مجددا انجام شود این امکان وجود دارد که ولتاژهای برگشتی گذرا (T.R.V) تقویت شوند و در این حالت عملکرد صحیح و موفقیت آمیز رفع کننده ها خطا به خطر می افتد . مجموعه وسایلی که در دسته بندی سوئیچینگ خازنی قرار می گیرد شامل بانک های خازنی – خطهای خیلی بلند – کابلی و باس ورک (Buswork) می باشد.

شبکهT.R.Vانتخاب کلید قدرت بر مبنای
کلیدزنی جریانهای اندوکتیو T.R.Vهایی با فرکانس های بالاتر تولید می کنند که در شکل نشان داده شده است. این مشخصه برای سوئیچ کردن راکتورهای موازی و ترانس های بدون بار می باشد.
هنگامی که جریان های خیلی کم را قطع می کنیم(مانند ترانسهای بدون بار) در نزدیکیهای جریان صفر ممکن است به وسایل و تجیزات کلیدزنی فشار وارد شود. این عمل جریان های بریده ای (chopping current) را ایجاد می کند که باعث پدید آمدن T.R.V می شوند و این جریان های بریده باید در حوالی جریان صفر خفه شوند.

شکل (1- 5) ولتاژهای گذرای برگشتی
(a) اهمی (b) خازنی (c) سلفی

(1-3) تعریف ولتاژهای برگشتی
به ولتاژهای پدیدار شده بین کنتاکتهای قطع کننده های مدار در لحظه قطع جریان، ولتاژهای برگشتی گویند.
هنگامی که جریان به صفر می رسد یک قوس تولید می شود که باعث افزایش قدرت عایقی بین کنتاکتهای قطع کننده ها می شود .نرخ ولتاژ را افزایش می دهد.( نرخ افزایش ولتاژ برگشتیR.R.R.V). قوس الکتریکی به قدرت عایق بین کنتاکتها که باعث خفه شدن قوس می شود بستگی دارد.
اگر ولتاژ با سرعت زیاد به عایق ها اعمال شود بین کنتاکتها پدیده شکست رخ میدهد که
شبکهT.R.Vانتخاب کلید قدرت بر مبنای

پسورد فایل: www.bazaarfile.ir

مطالعه بیشتر