مقاله نقش توان راکتیو در شبکه های انتقال و فوق توزیع

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:104

فهرست مطالب:
چکیده: ۵
فصل اول: ۶
جبران بار ۶
مقدمه ۷
۱- جبران بار ۹
۱-۱- اهداف درجبران بار: ۹
۲-۱- جبران کننده ایده ال ۱۲
۱- ضریب توان را به مقدار واحد تصحیح می کند ۱۲
۳-۱- ملا حظات عملی ۱۲
۴-۱- مشخصا ت یک جبران کننده بار : ۱۳
۵-۱- تئوری اسا سی جبران ۱۴
۱-۵-۱- اصلاح ضریب توان و تنظیم ولتاژ در سیستم تکفاز : ۱۴
۲-۵-۱- ضریب توان و اصلاح آن : ۱۵
شکل۱ ۱۵
فرمول (۴-۱) ۱۵
۶-۱- بهبود ضریب توان : ۱۸
جدول ۲: مزایا ومعایب انواع وسایل جبران کننده در سیستم انتقال ۲۱
وسایل جبران کننده ۲۱
مزایا ۲۱
معایب ۲۱
راکتورموازی ۲۱
سادگی از نظر اصول کارو ساختمان ۲۱
مقدار آن ثابت است ۲۱
خازن سری ۲۱
خازن موازی ۲۱
سادگی از نظر اصول کاروساختمان ۲۱
مقدار آن ثابت است-سویچ کردن آن همراه با گذرا است ۲۱
کندانسور سنکرون ۲۱
راکتور چند فاز قابل اشباع ۲۱
راکتور تایریستور کنترل (TCR) ۲۱
خازن تایریستور سویچ (TSC) ۲۱
۹-۱- نیازمندیهای اساسی در انتقال توان AC ۲۱
۱۰-۱- خطوط انتقال جبران نشده ۲۳
۱-۱۰-۱پارامتر های الکتریکی ۲۳
شکل ۳- نمایش خط انتقال طویل به کمک اجزاء متمرکز ۲۳
۱۱-۱- خط جبران نشده در حالت بارداری : ۲۳
۱-۱۱-۱- اثر طول خط توان بار و ضریب توان بر ولتاژ و توان راکتیو ۲۴
شکل ۴ مقدار ولتاژ انتهای خط در یک خط شعاعی ۲۰۰ مایل بدون تلفات به صورت تابعی از توان بار (p) و ضریب توان ۲۴
شکل ۴- مقدار ولتاژ انتهای خط در یک خط شعاعی ۲۰۰ مایل بدون تلفات ۲۴
شکل ۵ ۲۵
۱۲-۱- جبران کننده های اکتیو و پاسیو ۲۵
جدول ۴ : کاربردهای عملی جبران کننده های استاتیک در سیستم های قدرت الکتریکی ۲۹
۱۴-۱- انواع اصلی جبران کننده ۳۰
شکل ۶-قاعده کنترل TCR مقدماتی ۳۱
شکل ۷- مشخصات ولتاژ جریان جبران کننده TCR ۳۱
شکل ۸ الف- هارمونیک های TCR ۳۲
شکل ۸ ب- TCR سه فاز همراه با خازن های موازی ۳۳
فصل دوم: ۳۵
وسایل تولید قدرت راکتیو ۳۵
۲-۳- ساختمان خازن ها ۳۸
۵-۲-۷- تخلیه Discharge ۴۵
۸-۲-۷- کلیدهای کنترل خارجی (دیژنکتور) ۴۸
۹-۲-۷- کنترل خودکار خازنها ۴۸
۱- رله حساس به ولتاژ یا جریان یا کیلووار ۴۹
فصل سوم: ۵۳
خازن های سری ۵۳
مقدمه ۵۴
الف) بدون خازن متوالی ۶۴
فصل چهارم: ۶۹
جبران کننده های دوار ۶۹
مقدمه ۷۰
۱-۴-۱- ژنراتورهای سنکرون: ۷۰
شکل ۱۲- حالت های مختلف اتصال خازن و کمیتهای مربوط به هر حالت را نشان می&zwnj دهد. ۷۳
۲-۴-۱- بهای قدرت راکتیو مصرفی: ۷۴
۲-۴-۲- کاهش تلفات ناشی از اصلاح ضریب قدرت: ۷۴
۲-۴-۵- خازن های مورد نیاز جهت کنترل ولتاژ: ۷۵
۴-۵- نکاتی پیرامون نصب خازن: ۷۵
۴-۶- جبران کننده ها: ۷۶
شکل ۱۵ ۷۷
۴-۶-۱-جبران کننده مرکزی: ۷۷
۴-۶-۲- جبران کننده گروهی: ۷۷
۴-۶-۳- جبران کننده انفرادی: ۷۸
شکل ۱۶- اثر خازن در بارهای سبک و سنگین ۷۹
فصل پنجم: ۸۱
ترجمه متن انگلیسی ۸۱
تصویر ۱: یک واحد TCSC پایه ۸۲
تصویر ۵ &ndash سیستم ۵ناقلی ۸۶
جدول ۱٫ داده های ناقل برای حالت پایه ۸۶
جدول ۲: داده های خط برای حالت پایه ۸۶
تصویر ۶- ولتاژهای ناقلان ۵٫۴ برای TCSC واقع روی خط ۵-۴ ( حالت اول &ndash واکنشگر متغیر ) ۸۶
تصویر ۹- زاویای روی ناقلان برای TCSC واقع در خط ۵-۴ ( حالت دوم &ndash مدل تزریقی ) ۸۸
تصویر ۱۰- جریا برق فعال برای TCSC واقع در خط ۵-۴ ( حالت اول &ndash واکنشگر متغیر ) ۸۸
تصویر ۱۱- جریا برق فعال برای TCSC واقع در خط ۵-۴ ( حالت دوم &ndash مدل تزریقی ) ۸۸
تصویر ۱۲- جریا برق واکنشگر برای TCSC واقع در خط ۵-۴ ( حالت اول ) ۸۸
تصویر ۱۳- جریا برق واکنشگر برای TCSC واقع در خط ۵-۴ ( حالت دوم ) ۸۹
تصویر۱۵- افت کنشگر برای TCSC روی خط ۵-۴ ( حالت دوم ) ۸۹
تصویر۱۶- افت واکنشگر برای TCSC روی خط ۵-۴ ( حالت اول ) ۸۹
تصویر۱۷- افت کنشگر برای TCSC روی خط ۵-۴ ( حالت دوم ) ۸۹
تصویر ۱۸- حضور یک تغیر دهنده فاز توسط منابع ولتاژ جریان ۹۰
۲-۵- نتایج ۹۱
تصویر ۲۰- ولتاژ ناقلان ۴و۵ را PS واقع در خط ۵-۴ ۹۱
تصویر ۲۱- زاویای ورودی ناقلان در PS واقع در خط ۵-۴ ۹۱
تصویر ۲۲ &ndash نیروی برق کنشگر در ps واقع در خط ۵-۴ ۹۲
تصویر ۲۳- نیروی برق واکنشگر در ps واقع در خط ۵-۴ ۹۲
تصویر ۲۴- افتکنشگر در ps واقع در خط ۵-۴ ۹۲
تصویر ۲۵ افت جریان واکنشگر دارای PS واقع در خط ۵-۴ ۹۳
تصویر ۲۶ آرایه ( ترکیب ) مدار الکتریکی UPFC ۹۴
تصویر ۲۷- حضور سری های متصل به منبع ولتاژ ۹۴
تصویر ۲۸- منبع ولتاژ سری تغییر یافته ۹۴
تصویر ۲۹ مدل تزریقی از بخش سری UPFC ۹۵
تصویر ۳۰- مدل تزریقی برای UPFC ۹۶
۲-۳-۵- نتایج ۹۶
تصویر ۳۱- تغییرات p در برابر در خط ۵-۴ ۹۷
تصویر ۳۳- تغییرات p در برابر در خط ۵-۳ ۹۷
تصویر ۳۵- تغییرات Q در برابر P در خط ۵-۴ ۹۸
تصویر ۳۷ تغییرات Q در برابر P در خط ۵-۳ ۹۹
۳۹- تغییرات Q در برابر P در خط ۵-۴ با حضور UPFC در خط ۵-۴ ۹۹
۴۰- تغییرات Q در برابر P در خط ۵-۴ با حضور،TCSC در خط ۵-۴ ۱۰۰
جدول ۳- داده های ناقل برای حالت پایه ۱۰۰
جدول ۴- داده های خط برای حالت پایه ۱۰۰
تصویر ۴۴- جریانهای برق فعال کنشگر برای شبکه Hale ۱۰۱
تصویر ۴۵- جریانهای برق واکنشگر برای شبکه Hale ۱۰۱
تصویر ۴۶- افت کنشگر برای شبکه Hale ۱۰۱
تصویر ۴۷ &ndash افت واکنشگر برای شبکه Hale ۱۰۲
تصویر ۴۴ ۱۰۲
منابع و مآخذ: ۱۰۳

در این پروژه در مورد نقش توان راکتیو در شبکه های انتقال و فوق توزیع بحث شده است و شامل ۵ فصل
می باشد که در فصل اول در مورد جبران بار و بارهایی که به جبران سازی نیاز دارند و اهداف جبران بار و جبران کننده های اکتیو و پاسیو و از انواع اصلی جبران کننده ها و جبران کننده های استاتیک بحث شده است و در فصل دوم در مورد وسایل تولید قدرت راکتیو بحث گردیده و درمورد خازنها و ساختمان آنها و آزمایش های انجام شده روی آنها بحث گردیده است و در فصل سوم در مورد خازنهای سری و کاربرد آنها در مدارهای فوق توزیع و ظرفیت نامی آنها اشاره شده است و در فصل چهارم در مورد جبران کننده های دوار شامل ژنراتورها و کندانسورها و موتورهای سنکرون صحبت شده است و در فصل پنجم ترجمه متن انگلیسی که از سایتهای اینترنتی در مورد خازنهای سری می باشد که در مورد UPFC می باشد.
فصل اول:
جبران بار
مقدمه
توان راکتیو یکی از مهمترین عواملی است که در طراحی و بهره برداری از سیستم های قدرت AC منظور می گردد علاوه بر بارها اغلب عناصر یک شبکه مصرف کننده توان راکتیو هستند بنابراین باید توان راکتیو در بعضی نقاط سیستم تولید و سپس به محل&zwnj های موردنیاز منتقل شود.
در فرمول شماره (۱-۱) ملاحظه می گردد
قدرت راکتیو انتقالی یک خط انتقال به اختلاف ولتاژ ابتدا و انتها خط بستگی دارد همچنین با افزایش دامنه ولتاژ شین ابتدائی قدرت راکتیو جدا شده از شین افزایش می&zwnj یابد و در فرمول شماره (۲-۱) مشاهده می گردد که قدرت راکتیو تولید شده توسط ژنراتور به تحریک آن بستگی داشته و با تغییر نیروی محرکه ژنراتور می توان میزان قدرت راکتیو تولیدی و یا مصرفی آن را تنظیم نمود در یک سیستم به هم پیوسته نیز با انجام پخش بار در وضعیت های مختلف می&zwnj توان دید که تزریق قدرت راکتیو با یک شین ولتاژ همه شین ها را بالا می برد و بیش از همه روی ولتاژ همه شین تأثیر می گذارد. لیکن تأثیر زیادی بر زاویه ولتاژ شین ها و فرکانس سیستم ندارد بنابراین قدرت راکتیو و ولتاژ در یک کانال کنترل می شود که آنرا کانال QV قدرت راکتیو- ولتاژ یا مگادار- ولتاژ می گویند در عمل تمام تجهیزات یک سیستم قدرت برای ولتاژ مشخص ولتاژ نامی طراحی می شوند اگر ولتاژ از مقدار نامی خود منحرف شود ممکن است باعث صدمه رساندن به تجهیزات سیستم یا کاهش عمر آنها گردد برای مثال گشتاور یک موتور القایئ یک موتور با توان دوم و ولتاژ ترمینالهای آن متناسب است و یا شارنوری که لامپ مستقیماً با ولتاژ آن تغییر می نماید بنابراین تثبیت ولتاژ نقاط سیستم از لحاظ اقتصادی عملی نمی باشد از طرف دیگر کنترل ولتاژ در حد کنترل فرکانس ضرورت نداشته و در بسیاری از سیستم ها خطای ولتاژ در محدوده ۵% تنظیم می شود. توان راکتیو مصرفی بارها در ساعات مختلف در حال تغییر است لذا ولتاژ و توان راکتیو باید دائماً کنترل شوند در ساعات پربار بارها قدرت راکتیو بیشتری مصرف می کنند و نیاز به تولید قدرت راکتیو زیادی در شبکه می باشد اگر قدرت راکتیو موردنیاز تأمین نشود اجباراً ولتاژ نقاط مختلف کاهش یافته و ممکن است از محدوده مجاز خارج شود. نیروگاه های دارای سیستم کنترل ولتاژ هستند که کاهش ولتاژ را حس کرده فرمان کنترل لازم را برای بالا بردن تحریک ژنراتور و درنتیجه افزایش ولتاژ ژنراتور تا سطح ولتاژ نامی صادر می کند با بالا بردن تحریک (حالت کار فوق تحریک) قدرت راکتیو توسط ژنراتورها تولید می شود لیکن قدرت راکتیو تولیدی ژنراتورها به خاطر مسائل حرارتی سیم پیچ ها محدود بوده و ژنراتورها به تنهایی نمی تواند در ساعات پربار تمام قدرت راکتیو موردنیاز سیستم را تأمین کنند بنابراین در این ساعات به وسایل نیاز است که بتواند در این ساعات قدرت راکتیو اضافی سیستم را مصرف نمایند نیاز می باشد. وسائلی را که برای کنترل توان راکتیو و ولتاژ بکار می روند « جبران کننده» می نامیم.
همانطوری که ملاحظه می شود توازن قدرت راکتیو در سیستم تضمینی بر ثابت بودن ولتاژ و کنترل قدرت راکتیو به منزله کنترل ولتاژ می باشد.
به طور کلی کنترل قدرت راکتیو ولتاژ از سه روش اصلی زیر انجام می گیرد.
۱- با تزریق قدرت راکتیو سیستم توسط جبران کننده هائی که به صورت موازی متصل می شوند مانند خازن- راکتیو کندانسور کردن و جبران کننده های استاتیک
۲- با جابجا کردن قدرت راکتیو در سیستم توسط ترانسفورماتورهای متغیر ازقبیل پی و تقویت کننده ها
۳- از طریق کم کردن راکتانس القائی خطوط انتقال با نصب خازن سری
خازنها و راکتورهای نشت و خازنهای سری جبرانسازی غیر فعال را فراهم می آورند این وسایل با به طور دائم به سیستم انتقال و توزیع وصل می شوند یا کلید زنی می شوند که با تغییر دادن مشخصه های شبکه به کنترل ولتاژ شبکه کمک می کنند.
کندانسورهای سنکرون و SVC ها جبرانسازی فعال را تأمین می کنند توان راکتیو تولید شده یا جذب شده به وسیله آنها به طور خودکار تنظیم می شود به گونه ای که ولتاژ شینهای متصل با آنها حفظ شود به همراه واحدهای تولید این وسایل ولتاژ را در نقاط مشخصی از سیستم تثبیت می کنند ولتاژ در محلهائی دیگر سیستم باتوجه به توانهای انتقالی حقیقی و راکتیو از عناصر گوناگون دارد ازجمله وسایل جبرانسازی غیرفعال تعیین می شود.
خطوط هوائی بسته به جریان بار توان راکتیو را جذب یا تغذیه می کنند در بارهای کمتر از بار طبیعی (امپدانس ضربه ای) خطوط توان راکتیو خالص تولید می کنند و در بارهای بیشتر از بار طبیعی خطوط توان راکتیو جذب می نمایند کابلهای زیرزمینی به علت ظرفیت بالای خازنی، دارای بارهای طبیعت بالا هستند این کابلها همیشه زیر بار طبیعی خود بارگذاری می شوند و بنابراین در تمام حالتهای کاری توان راکتیو جذب می کنند ترانسفورمرها بی توجه به بارگذاری همیشه توان راکتیو جذب می کنند در بی باری تأثیر راکتانس مغناطیس کننده شنت غالب است و در بار کامل تأثیر اندوکتانس نشتی سری اثر غالب را دارد بارها معمولاً توان راکتیو جذب می کنند یک شین نوعی بار که از یک سیستم قدرت تغذیه می شود از تعداد زیادی وسایل تشکیل شده که بسته به روز فصل و وضع آب و هوایی ترکیب وسایل متغیر است معمولاً مصرف کننده های صنعتی علاوه بر توان حقیقی به دلیل توان راکتیو نیز باید هزینه بپردازند این موضوع آنها را به اصلاح ضریب توان با استفاده از خازنها شنت ترغیب می کند معمولاً جهت تغذیه یا جذب توان راکتیو و در نتیجه کنترل تعادل توان راکتیو به نحوه مطلوب وسایل جبرانگر اضافه
می شود.

لینک منبع و پست :http://campiran.ir/project-1950-%d9%85%d9%82%d8%a7%d9%84%d9%87-%d9%86%d9%82%d8%b4-%d8%aa%d9%88%d8%a7%d9%86-%d8%b1%d8%a7%d9%83%d8%aa%d9%8a%d9%88-%d8%af%d8%b1-%d8%b4%d8%a8%d9%83%d9%87-%d9%87%d8%a7%d9%8a-%d8%a7%d9%86%d8%aa/