الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 58000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۲۶
کد مقاله
ELC26
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
حالتهای گذرا در سیستمهای قدرت – فصل ۵ – سوئیچینگ حالت گذرا
نام انگلیسی
Transients in Power Systems – Switching Transients
تعداد صفحه به فارسی
۵۰
تعداد صفحه به انگلیسی
۲۴
کلمات کلیدی به فارسی
سیستمهای قدرت
کلمات کلیدی به انگلیسی
Power Systems
مرجع به فارسی
دانشگاه تکنولوژی دلفت ، هلند
مرجع به انگلیسی
Delft University of Technology, Netherlands
کشور
هلند
حالتهای گذرا در سیستمهای قدرت ۵ سوئیچینگ حالت گذرا
فصل ۵
سوئیچینگ حالات گذرا
به هنگامی‌که سوئیچهای قطع بار، مدارشکنها، قطع کننده‌ها، یا فیوزها عمل نمایند، یک عملکرد سوئیچینگ در شبکه روی داده و بر این اساس بخشی از سیستم قدرت از یکدیگر جدا شده یا آنکه به یکدیگر متصل می‌گردند. عملکرد سوئیچینگ میتواند عملیات بستن یا باز نمودن در دستگاه سوئیچینگ باشد. فیوز، تنها میتواند وظیفه باز نمودن را انجام دهد. پس از انجام یک عملیات بستن، جریانهای گذرا در امتداد سیستم جریان یافته و پس از یک عملیات باز نمایی، به هنگامی‌که جریان فرکانس قدرت قطع شود، یک ولتاژ ریکاوری گذرا یا TRV در امتداد ترمینالهای دستگاه قطع کننده ظاهر می‌شود. پیکربندی این شبکه همانگونه که از ترمینالهای دستگاه سوئیچینگ مشخص می‌باشد، مشخص کننده دامنه، فرکانس و شکل جریان، نوسانات جریان و ولتاژ می‌باشد. به هنگامی‌که بانکهای خازنی برای تنظیم ولتاژ در یک پست انتقال نیرو قرار داده می‌شود، ادوات سوئیچینگ به هنگامی‌که تحت شرایط بار معمولی کار می‌کنند، باعث قطع بار عمدتا خازنی می‌شوند. بر این اساس جریان و ولتاژ نسبتا در حدود ۹۰ درجه خارج از فاز بوده و جریان فراروی ولتاژ سیر می‌نماید. به هنگامی‌که یک ترانسفورماتور بزرگ در یک موقعیت بار الکتریکی معمولی قطع میگردد، جریان و ولتاژ نیز حدودا به میزان ۹۰ درجه خارج از فاز می‌باشند اما اکنون این جریان بصورت تاخیری خواهد بود. بستن یک سوئیچ یا کلید قطع برق در یک شبکه القایی یا خازنی موجب بروز جریانات ضربه‌ای میگردد، جریاناتی که می‌توانند مشکلاتی را برای سیستم محافظتی بوجود آورند.
خطای اتصال کوتاه- خطی (short-line fault ) دارای اهمیت خاصی برای مدارشکن SF6 می‌باشد. یک خطا به هنگامی‌بعنوان خطای اتصال کوتاه- خطی خوانده می‌شود که اتصال کوتاه، معمولا بصورت یک خطای واحد اتصال کوتاه زمین، بر روی خط انتقال ولتاژ بالا رخ می‌دهد، و این خطا در فاصله چند صد متری تا چندین کیلومتری ترمینالهای کلید قطع بروز می‌نماید. یک نوسان مثلثی شکل بسیار شیب که بصورت فوری پس از جریان صفر بروز می‌نماید موکد کانال قوس الکتریکی داغ- راکد بوده و بر این اساس میتواند به راحتی سبب نقص گرمایی شود.
حالتهای گذرا در سیستمهای قدرت ۵ سوئیچینگ حالت گذرا
۱-۵ قطع جریانهای خازنی
سیستمهای قدرت دارای خازنهای متمرکز نظیر بانکهای خازنی برای تنظیم ولتاژ یا ارتقای ضریب توان می‌باشند، همچنین این سیستمها از خازنهایی برخوردارند که بعنوان بخشی از بانکهای فیلتر به منظور کسب هماهنگی یا هارمونی بالاتر استفاده می‌شوند. علاوه بر این، شبکه‌‌های کابلی در سطح توزیع تشکیل دهنده یک بار خازنی اساسی برای ادوات سوئیچینگ می‌باشند. سوئیچینگ خازنی به توجه خاصی نیاز دارد، چرا که پس از قطع جریان، بار خازنی دارای یک بار الکتریکی بوده و بر این اساس میتواند منجر به بروز اشتعال مجدد دیالکتریک ادوات سوئیچینگ گردد. به هنگامی‌که چنین فرآیندی تکرار میگردد، وقفه یا قطع جریانهای خازنی منجر می‌شود تا اورولتاژ بالایی صورت پذیرد. شکل ۱-۵ نشان دهنده یک شاخص تک فاز مدار خازنی می‌باشد. مقاومت القایی بعنوان مقاومت القایی منبع تامین بکار گرفته شده و معرف مقاومت القایی همزمان ژنراتورهای تامین نیرو می‌باشد. علاوه بر این معرف مقاومت القایی نشتی ترانسفورماتورهای سیستم قدرت می‌باشد. و همراه با هم بوجود آورنده بخش تامین بوده و معرف میرایی و مقاومت خازنی شمشهای برق و موارد دیگر می‌باشند. بار خازنی بوسیله یک خازن متمرکز مشخص میگردد، که از طریق اندوکسیون پراکندگی به بخش بار مدارشکن متصل می‌شود. به هنگامی‌که و ، جریان باعث پیشبرد ولتاژ تامین نیرو تا ۹۰ درجه می‌شود.
جریان خازنی کوچک می‌باشد، چندین آمپر تا چند صد آمپر، در مقایسه با جریان اتصال کوتاه اسمی، که برای آن مدارشکن طراحی گردیده است و جریان خازنی را می‌توان حتی در زمانهای قوسی کوچک نیز متوقف ساخت. در زمان قطع جریان، خازن به میزان کامل دارای بار گریده و ولتاژ تقریبا مساوی با ولتاژ پیک جریان تامین برق می‌باشد. پس از نصف سیکل، ولتاژ تامین کننده قطبیت خود را معکوس نموده و ولتاژ در امتداد ترمینالهای قطع دارای ارزش پیک دو برابر ولتاژ تامین کننده میگردد، همانگونه که می‌توان در شکل ۲-۵ مشاهده نمود.
به هنگامی‌که مدارشکن در موقعیت بسته قرار می‌گیرد، ولتاژ پشت کلید بیش از ولتاژ تامین می‌باشد. تفاوت ولتاژ به میزان خواهد بود. این روال را به نام افزایش فرانتی (Ferranti rise) خوانده و همچنین می‌توان آن را بعنوان تاثیر یک خازن در نظر گرفت که عملکردی همانند یک منبع قدرت واکنشی را دارا می‌باشد، که نهایتا این مورد باعث افزایش سطح ولتاژ میگردد. در نتیجه افزایش فرانتی، یک جهش ولتاژ در ولتاژ مجاور تامین کننده کلید قطع رخ می‌دهد. فرکانس نوسان گذرا در نتیجه این جهش ولتاژی عبارت است از:
…
حالتهای گذرا در سیستمهای قدرت ۵ سوئیچینگ حالت گذرا
۲-۵ جریانهای ضربه‌ای خازنی
در یک سیستم قدرت، بانکهای خازنی برای ارتقاء ضریب بار یا برای تحصیل هماهنگی‌های بیشتر می‌بایست بصورت مکرر باز و بسته شوند. قطع یک جریان خازنی ممکن است موجب بروز مشکلات دیالکتریک برای دستگاه سوئیچ کننده شود، اما به هنگامی‌که یک بانک خازنی به خدمت گرفته می‌شود، جریانهای ضربه‌ای بزرگ می‌توانند در امتداد پست انتقال نیرو جریان یابند. شکل ۸-۵ نشان دهنده یک دیاگرام خط – واحد از یک پست انتقال نیرو همراه با بانک خازنی برای تنظیم نمودن ولتاژ می‌باشد. شاخص تک فاز با عناصر متمرکز در شکل ۹-۵ نشان داده شده است.
…
۳-۵ قطع جریانهای القایی کوچک
به هنگامی‌که یک دستگاه قطع کننده نسبت به قطع جریان القایی کوچک اقدام می‌کند، این جریان میتواند، مانند یک جریان خازنی کوچک، در یک زمان قوس الکتریکی کوتاه قطع گردد. ادوات قطع کننده نظیر مدارشکن های ولتاژ بالا بمنظور قطع یک جریان اتصال کوتاه بزرگ، بر حسب واحد زمانی میلی ثانیه طراحی گردیده‌اند، بگونه ای که خنک سازی قوس الکتریکی بوسیله یک جریان کوچک به راحتی انجام می‌پذیرد. فاصله بین کنتاکتهای قوس الکتریکی، پس از قطع جریان، نسبتا کوچک بوده و توان مقاومت در برابر فروپاشی دی الکتریک نیز نسبتا پایین می‌باشد. جریانهای القایی کوچک به هنگامی‌روی می‌دهند که ترانسفورماتورهای بی‌بار بصورت مکرر استفاده شده، موتورها قطع گردیده، یا کوره های الکتریکی سوئیچ می‌شوند. یک شاخص تک – خط مدار برای جریانات القایی کوچک در شکل ۱۰-۵ نشان داده شده است.
…
حالتهای گذرا در سیستمهای قدرت ۵ سوئیچینگ حالت گذرا
۴-۵ جریانات ضربه‌ای ترانسفورماتور
تراتسفورماتورهای سیستم قدرت باعث می‌شوند تا انرژی الکتریکی برای سیستم انتقال تا سطوح ولتاژ بالا تامین شده تا بدین طریق از اتلاف ها به هنگامی‌که نسبت به انتقال انرژی الکتریسیته به مناطق دور دست اقدام می‌شود جلوگیری بعمل آید و در سطح توزیع نیز آنها باعث می‌شوند تا میزان سطح ولتاژ به سطح پایین مطلوب برای مصرف کننده برسد. یک عملیات سوئیچینگ که در پست انتقال نیرو بوقوع می‌پیوندد معمولا شامل سوئیچینگ ترانسفورماتور می‌باشد. به هنگامی‌که نسبت به بستن یک ترانسفورماتور تحت بار اقدام می‌شود، این بار ضریب قدرت را تعیین نموده و دستگاه سوئیچینگ باعث قطع جریان بار میگردد، البته این رویه بصورت نرمال بعنوان مشکل برای سوئیچ یا کلید بشمار نیامده، و بر این اساس هیچگونه اورولتاژی در سیستم بوجود نمی‌آید. به هنگامی‌که بخشی از این سیستم بوسیله اتصال به بقیه سیستم، از طریق روال قطع سوئیچ، تحریک میگردد، ترانسفورماتور ممکن است موجب جریانات ضربه‌ای بالاتری گردد، که رفتار غیر خطی هسته ترانسفورماتور دلیل این امر می‌باشد. بر این اساس، یک سیم‌پیچ بی‌هسته که به منظور تعدیل جریانهای بارگیری کابل سوئیچ می‌شود منجر به بروز به جریانات ضربه‌ای نمی‌گردد.
به هنگامی‌که یک ترانسفورماتور قدرت تحت شرایط بی‌بار تحریک میگردد، جریان مغناطیسی شده که برای حفظ شار مغناطیسی در هسته مورد نیاز می‌باشد بطور کلی به میزان تنها چند درصد از نرخ اسمی‌جریان باردار می‌باشد. شکل ۱۱-۵ نشان دهنده منحنی مغناطیسی شده و حلقه هیسترزیس می‌باشد.
…
حالتهای گذرا در سیستمهای قدرت ۵ سوئیچینگ حالت گذرا
۵-۵ خطای خط- اتصال کوتاه
در دهه ۱۹۵۰، مشاهده شد که مدارشکنهای روغنی- کمینه، بطور خاص، پس از قطع جریانهای اتصال کوتاه، با یک سطح جریان کمتر از نرخ اسمی‌توانایی قطع اتصال کوتاه، منفجر می‌شوند. علاوه بر این، کلیدهای هوای فشرده، در برخی از موارد، قادر به قطع جریانات اتصال کوتاه که به میزان قابل توجهی کوچکتر از مقادیر جریانی می‌باشند که برای آنها طراحی و تست گردیده‌اند، نمی‌باشند. آنالیز دقیق نشان داده است که در بسیار از موارد، خطا بر روی خط انتقال ولتاژ بالا رخ می‌دهد، آنهم به هنگامی‌که دارای چندین کیلومترفاصله از ترمینالهای مدارشکن می‌باشد. خطای خط- اتصال کوتاه بر این اساس کشف گردیده و چندین سال بعد تست خطای خط اتصال کوتاه در استانداردهای مربوطه ظاهر گشت. در حال حاضر خطای خط اتصال کوتاه و تست آن بعنوان یکی از وظایف حاد اتصال کوتاه برای مدارشکنهای ولتاژ بالا مطرح می‌باشد. این تست پس از وقفه در جریان، یک نوسان ولتاژ بسیار شیب در ابتدای خط کلید، انجام می‌شود. بر این اساس یک تنش بالا بر روی کانال قوس الکتریکی گرم- ساکن بوجود می‌آید و این امر میتواند موجب فروپاشی کانال قوس الکتریکی شود. بر این اساس زمان قوس الکتریکی امتداد یافته و به هنگامی‌که مورد مشابه در جریان صفر بعدی روی می‌دهد، مدارشکن نمی‌تواند نسبت به قطع جریان اتصال کوتاه اقدام نماید. مدارشکنهای SF6 بصورت ویژه ای دارای حساسیت بسیار بالایی در مقابل خطاهای خط- اتصال کوتاه می‌باشند که در چند صد متری تا چند کیلومتری ترمینالهای مدارشکن رخ می‌دهند. بر این اساس مدارشکنهای هوای فشرده تحت تنش خطاهایی قرار می‌گیرند که چندین کیلومتر دورتر از ترمینالهای مدارشکن رخ می‌دهند. دلیل چنین موردی بعدا در این پاراگراف توضیح داده می‌شود. در ابتدا TRV در قسمت تغذیه و پس از آن TRVها در قسمت خط مدارشکن مورد آنالیز و تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند. شکل ۱۳-۵ نشان دهنده شاخص تک فاز خطای خط- اتصال کوتاه می‌باشد.
پس از قطع جریان خطای خط- اتصال کوتاه، TRV در اطراف کنتاکت های کلید قطع بوجود می‌آید. این TRV شامل ولتاژی می‌باشد که بوسیله شبکه تغذیه و یک ولتاژ بوجود آمده بوسیله نوسان ابتدای خط ساخته می‌شود. TRV شبکه تغذیه دارای شکل کم و بیش (۱-کسینوس) می‌باشد، که در این خصوص می‌توان انتظار داشت که علت این امر بدین واسطه می‌باشد که بصورت ابتدایی این مورد یک شبکه سری- LCR نوسانی می‌باشد. نوسان ابتدای خط دارای شکل مثلثی یا شکل موج دندانه اره‌ای می‌باشد. TRVها در شکل ۱۴-۵ نشان داده شده است.
…
حالتهای گذرا در سیستمهای قدرت ۵ سوئیچینگ حالت گذرا
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
