بررسی مزایا و معایب محدود کننده های جریان خطا (FCL ) انتخاب بهترین نوع FCL و جایابی بهینه آن در شبکه – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:167
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

بررسی مزایا و معایب محدود کننده های جریان خطا (FCL ) انتخاب بهترین نوع FCL و جایابی بهینه آن در شبکه – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب
فهرست …………………………………….c
1- چکیده………………………………………………… 4
فصل اول: کلیات ……………………………………………..6
1- چکیده……………………………….. 7
2- علل و اثرات افزایش جریان اتصال کوتاه ………………………………….. 7
3- لزوم محدود سازي جریان اتصال کوتاه …………………………………. 8
4- نتیجه گیري …………………………………………………………… 9
فصل دوم: روشهاي کاهش سطح اتصال کوتاه ……………………………………10
1- چکیده…………………………….. 11
2- روشهاي غیر فعال ……………………………………………… 11
2- 1 تغییر توپولوژي شبکه ……………………………… 12
2- 2 افزایش سطح ولتاژ …………………………………….. 12
2- 3 استفاده از ترا نسفورماتور و راکتور به عنوان محدود کننده هاي جریان ………………………….. 12
2-3- 1 راکتورهاي سري …………………………… 13
2-3- 2 راکتورهاي نوترال ……………………………….. 13
3- روشهاي فعال………………………………… 14
3- 1 محدود کننده هاي فیوز انفجاري با قدرت قطع بالا ………………………. 15
3- 2 محدود کننده هاي امپدانسی با سوئیچ مکانیکی …………… 16
3-2- 1 محدود سازي با متوقف کننده هاي موازي و سوئیچ مقاومتی ……………………. 17
3-2- 2 محدود کننده با سلف سري، متوقف کننده و سوئیچ زمین ……………………… 17
3-2- 3 محدود کننده جریان با سوئیچ خلاء ………………………………….. 17
3-2- 4 محدود کننده باریل مقاومتی و سوئیچ مکانیکی …………………………. 17
3- 3 محدود کننده هاي امپدانسی و مدار تشدید با سوئیچ تریستوري ……………………………….. 18
3-4- 1 محدود کننده با سوئیچ تریستوري ……………………. 18
3-3- 2 محدودکننده تریستوري با کنترل زاویه آتش ………………………….. 19
3-3- 3 محدود کننده مدار تشدید LC موازي ……………………….. 20
3-3- 4 محدود ساز تشدید LC سري………………………………….. 21
3- 4 محدود کننده با استفاده از خاصیت اشباع مغناطیسی …………………………………… 22
3-5- 1 راکتور اشباع مغناطیسی با آهن رباي دائم در شیوه بایاس سري ………………………. 22
3-4- 2 راکتور اشباع مغناطیسی با آهن رباي دائم در شیوه بایاس موازي ………………………. 23
4- نتیجه گیري ………………………………………………… 24
فصل سوم : محدود کننده هاي جریان خطاي نوین (ابررسانایی و هایبرید)……………….25
1- چکیده………………………………….26
2- ابررسانایی ……………………………………………26
2- 1 تاریخچه ابررسانایی …………………………………………… 27
2- 2 خواص مغناطیسی ابررسانا ……………………………………………. 27
2- 3 انواع ابررسانا و شرایط ابررسانایی …………………………………… 29
3- کاربردهاي ابررسانایی……………………………… 30
3- 1 سیمها و کابلهاي HTS ………………..ا………………… 31
3- 2 محدود کننده هاي جریان خطاي ابررسانا (HTS FCL) ……………..ا…………….. 32
4- مزایا و معایب SFCL ……………………….ا……………………… 32
5- انواع محدود کننده هاي جریان خطاي ابررسانایی ………………………………………… 33
5- 1 محدود کننده جریان ابررسانایی از نوع مقاومتی ………………………………………… 34
5- 2 محدود کننده جریان ابررسانایی با هسته حفاظت شده SSCR ………………….ا……….. 38
5- 3 محدود کننده جریان ابررسانایی از نوع پل دیودي ……………………………….. 40
5- 4 محدود کننده جریان ابررسانایی از نوع قفل کننده شار ………………………………. 43
6- محدود کننده هاي هایبرید ………………………………………… 44
44 ……………………………………………….. Is-Limiter ،سوئیچهاي 1 -6
6- 2 محدود کننده مدار تشدید سري با سوئیچ هاي خلاء …………………. 46
6- 3 کلید محدود کننده جریان هایبرید (FCL CB) ………….ا…………….. 47
6- 4 محدود کننده جریان ابررسانایی هایبرید ……………………………….. 48
7- انتخاب FCL مناسب ………………………………………………… 49
8- نتیجه گیري …………………………………………………… 50
فصل چهارم : اثرات محدود کننده هاي جریان خطا و محاسبات اقتصادي ……………………….. 51
1- چکیده………………………………………… 52
2- اثرات کاهش جریان اتصال کوتاه بر تجهیزات شبکه ……………………………………… 52
2- 1 تاثیرکاهش جریان اتصال کوتاه بر روي ترانسفورماتور ……………………………….. 52
2- 2 تاثیر جریان اتصال کوتاه بر روي خطوط انتقال نیرو …………………………. 53
2- 3 تاثیر جریان اتصال کوتاه بر روي کلیدهاي قدرت ………………………………….. 53
2- 4 تاثیر جریان اتصال کوتاه بر روي سکسیونر …………………………… 55
3- اثرات FCL بر شبکه…………………………………………… 55
3- 1 اثر FCL بر روي قابلیت اطمینان ……………………………………….. 55
3- 2 اثر FCL بر روي جریان گذرنده از ترانسفورماتور ………………………………… 55
3- 3 اثر FCL بر روي سیستم حفاظتی شبکه ……………………………….. 55
3-3- 1 اثر FCL بر روي حفاظت اضافه جریان …………………………………..56
3-3- 2 اثر FCL بر روي حفاظت دیستانس (فاصله) …………………………….56
3-3- 3 اثر FCL بر روي حفاظت دیفرانسیل………………………………… 57
3- 4 اثر FCL برروي بهبود کیفیت توان و تثبیت ولتاژ …………………………………… 57
3- 5 اثر FCL بر روي کاهش تلفات ………………………………………. 58
3- 6 اثر FCL در اصلاح دینامیک سیستم هاي تولید پراکنده ……………………………………….. 58
3- 7 اثر FCL برروي ولتاژ بازگشتی گذرا براي خطا در مجاورت ترمینال کلید (TRV) …………………ا……… 58
4- محاسبات اقتصادي …………………………………. 59
4- 1 تابع هزینه …………………………………………………. 59
4- 2 ضریب ZP ………………….ا……………. 60
4- 3 تابع هزینه مدارشکن ………………………………………………….. 60
4-3- 1 فرم کلی تابع هزینه مدارشکن …………………………………………..60
4- 4 تابع هزینه محدود کننده …………………………………………….. 61
4-4- 1 فرم کلی تابع هزینه محدودکننده …………………………………………..61
4-4- 2 فرم کلی تابع هزینه سلف…………………………………………………61
4-4- 3 هزینه ناشی از حجم مورد نیاز از ماده ابررسانا ……………………………….61
4- 5 نمودار تابع هزینه ……………………………………. 62
5- تجارب بدست آمده از کاربرد محدود ساز جریان خطا در جهان ……………………………………….63
6- مدل آزمایشی محدود کننده جریان خطاي ابررسانا در یک شبکه با حضورDG ………ا………………. 66
6- 1 سیستم آزمایشی …………………………………………………… 67
7- نتیجه گیري ………………………………………69

فصل پنجم: مدل سازي و شبیه سازي FCL برروي شبکه واقعی یزد …………………………………………. 70

1-چکیده……………………………………………. 71
2- مدل محدود کننده جریان در شبکه …………………………………. 71
3- مدل شبکه با FCL در حالت مجزا سازي شین …………………….. 71
4- جایابی بهینه FCL در یک شبکه ……………………………………… 73
4- 1 جایابی بهینه FCL در یک پست، با هدف کاهش جریان خطا در همان پست …………………………. 74
4- 2 جایابی بهینه FCL در یک پست بمنظور کاهش جریان خطا در یک پست دیگر ………………………………………… 74
4- 3 جایابی بهینه FCL در یک پست بمنظور کاهش جریان خطا در آن پست و پست دیگر ……………………………… 74
5- جایابی بهینه محدود کننده جریان خطا (FCL) دریک پست…………………………………………………………………….. 75
5- 1 محاسبات جایابی بهینه FCL در پست شمال با هدف بیشترین کاهش جریانهاي خطا ………………………………. 77
6- بهینه یابی مقدار امپدانس FCL………………………….ا…………………….. 80
6- 1 محاسبه مقدار امپدانس بهینه FCL………………….ا…………………………… 81
6- 2 محاسبات بهینه یابی امپدانس FCL براي پست شمال ………………………. 83
7- تاثیر FCL بر روي جریان گذرنده از ترانسفورماتور ……………………….. 85
7- 1 نتایج آزمایش بر روي شبکه یزد …………………………………………. 87
8- جایابی FCL با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان سیستم …………………….. 91
8- 1 مکان یابی بهینه FCL براي پست یزد1 (A) با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان ……………………. 95
8- 2 مکان یابی FCL براي پست شمال(D) با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان …………………………. 97
8- 3 بررسی نتایج حاصل از آزمایش برروي هر دو پست یزد1 و 230 شمال ……………………… 98
9- جایابی بهینه FCL در شبکه یزد ……………………………… 100
9- 1 مراحل انجام طرح ………………………………………….. 100
9-1- 1 معرفی شبکه برق منطقه اي استان یزد …………………………………………. 100
9-1- 2 مطالعات اتصال کوتاه………………………………………… 101
9-1- 3 تعیین کاندیداهاي مناسب براي قرار گرفتن FCL ……………….ا………………………… 104
9- 2 نتایج بهینه یابی ………………………… 104
10- نتیجه گیري ……………………………….. 106
فصل ششم: جمع بندي و نتیجه گیري ……………………………………108
1- نتیجه گیري ………………………………………. 109

مراجع…………………………110

چکیده
در این پایان نامه در ابتدا علل و اثرات افزایش جریان اتصال کوتاه مورد بررسی قـرار گرفتـه و از آنجـا کـه جریـاناتصال کوتاه اثرات مخربی دارد لذا لزوم محدود سازي جریان خطا مطرح گردیده است. و روشهاي مختلـف کـاهش سـطحاتصال کوتاه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. از آنجا که سطح اتصال کوتاه در شبکه به امپدانس تونن معادل از محل وقوع خطا بستگی دارد. بنابراین اساس کار روشهاي کاهش سطح اتصال کوتاه بر افزایش امپـدانس تـونن معـادل از محـلوقوع خطا می باشد. این روشها در حالت کلی به دو دسته غیر فعال و فعال تقسیم بندي می شوند. در روشهاي غیر فعـالامپدانس شبکه را در حالت نرمال شبکه افزایش می دهند تا در حالت خطا جریان را کاهش دهد. ولی در روشـهاي فعـالامپدانس فقط در موقع خطا وارد مدار می شود و این امپدانس در حالت نرمال شبکه با ترفندهایی از مدار خارج می شود.
انواع محدود کننده هاي فعال فقط در نحوه وارد و خارج شدن این امپدانس به شبکه با هم متفاوت می باشـند . در این پایان نامه با بررسی روشها و تجهیزات مختلف محدود سـازي، بهتـرین روش از لحـاظ کـاهش جریـان خطـا و نحـوهمحدود سازي مورد بحث قرار گرفته شده و با مطالعه اثرات مثبت و منفی محدود کننده جریان خطا در شبکه، بخصـوص اثر این محدود کننده ها بر روي جریان گذرنده از ترانسفورماتور، قابلیت اطمینان و کاهش جریان اتصال کوتاه، به جایـابیبهینه محدود ساز جریان خطا براي شبکه واقعی یزد که به شبکه سراسري ایران متصل است پرداخته شده است. در ادامه نیز با محاسبه امپدانس بهینه براي دو نوع محدود کننده جریان خطاي مقاومتی و سلفی، به مقایسـه ایـن دو محدودسـازدر شبکه یزد پرداخته شده است.

مقدمه
در ابتداي پیدایش صنعت برق واحدهاي تولیدي از همدیگر ایزوله بودند و به تدریج به خاطر نیاز بـه قـدرت هـايبالا و قابلیت اعتماد و پایداري بیشتر، به هم پیوستگی شبکه ها مطرح گردید که تـامین ایـن امـر بـه افـزایش واحـدهايتولید و احداث خطوط انتقال موازي و همچنین نصب خازنهـاي سـري و افـزایش سـطوح ولتـاژ نیـاز دارد. البتـه بـه هـمپیوستگی سیستمها ضمن برآورده نمودن رشد تقاضا و دستیابی به قابلیت اطمینـان و پایـداري بیشـتر، جریـان ناشـی از اتصال کوتاه را در سیستم افزایش می دهد.[1 ، 2]
طبق آمار و ارقام ارائه شده، علی رغم روشهاي مختلفی که بعد از بحران انرژي سال 1973 براي کم کردن مصـرفانرژي به کار گرفته شد، از قبیل : کم کردن ضایعات، بالا بردن رانـدمان دسـتگاهها، صـرفه جـویی و بـالاخره اسـتفاده ازسیستم جایگزین در مصرف، ولی باز هم مصرف کل انرژي و به خصوص انرژي برق از رشد بالایی برخـوردار بـوده اسـت واین به خاطر آسان بودن استفاده از انرژي برق، سهولت انتقال و جابجایی، صنعتی شدن کشورها و همچنین رشد جمعیت در دنیا می باشد.[3] در کل براي بیان عوامل موثر در افزایش جریان اتصال کوتاه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
* افزایش تولید و گسترش شبکه هاي انتقال و توزیع به جهت پاسخگویی به رشد سریع تقاضا
* اتصال داخلی شبکه ها به یکدیگر
* احداث خطوط موازي و کاهش امپدانس خط به منظور کاهش تلفات و افزایش انتقال قدرت
* نصب خازنهاي سري براي جبران سازي خطوط جهت افزایش توانایی در انتقال توان
موارد فوق که در جهت پاسخگویی به نیازهاي سیستم قدرت از قبیل پایداري قابلیت اطمینـان و رشـد تقاضـا اجـرا مـیشوند باعث ازدیاد سطح اتصال کوتاه گردیده و مشکلات ناشی از آن، اثرات مخرب و هزینه هـاي هنگ فتـی را بـه سیسـتم تحمیل می کند.

نتیجه گیري
در این پژوهش در ابتدا لزوم کاهش جریان خطا مورد بررسی قرار گرفت و راه کارهاي کاهش سطح اتصـال کوتـاهمعرفی شدند. در این میان روشهاي فعال به دلیل امپدانس صفر این تجهیـزات در حالـت نرمـال شـبکه در اولویـت قـرارگرفتند. و از میان روشهاي فعال، محدود کننده هاي جریان خطاي ابررسانا بدلیل مزایاي زیـاد آنهـا از جملـه بـدون نیـازبودن به سیستم کنترل و محدود کردن اولین سیکل جریان خطا به عنوان بهترین روش کاهش جریان خطا انتخاب شـد . در ادامه اثرات FCL ها در شبکه مورد بحث و بررسی قرار گرفتند. و به منظور بیشترین تاثیر بر روي کاهش جریان خطا ،جایابی بهینه FCL در پست مورد مطالعه قرار گرفت. سپس بمنظور بیشترین کاهش جریان خطـا بـا کمتـرین امپـدانسFCL ، بهینه یابی بر روي مقدار مورد نیاز براي امپدانس FCL انجام گرفت. و راهکارهایی ارائه شد. راه کارهاي ارائه شده بر روي یک پست نمونه آزمایش شدند و نتایج، تاثیر جایـابی بهینـه و بهینـه یـابی امپـدانسFCL را در کـاهش جریـانخطاي پست مورد آزمایش به روشنی نشان دادند. در ادامه تاثیر قرارگیري FCL بر جریـان گذرنـده از ترانسـفورماتورها وقابلیت اطمینان مورد مطالعه قرار گرفت. و به منظور کاهش سطح اتصال کوتاه شبکه انتقال و توزیـع یـزد کـه بـه شـبکهسراسري ایران نیز متصل است، محاسبات مختلف انجام گرفت و راهکار مناسب ارائه شد. در آخر نیز نتایج براي دو حالـتبدون FCL و با FCL در سه پست A,B,D و براي دو نوع محدود کننده سلفی و مقاومتی مورد مقایسه قـرار گرفتـه شـد.
که نتایج نشان دهنده اثر مثبت این وسیله در کاهش جریان خطا و بر طرف کردن مشکل همه پستهاي بحرانی می باشد.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت