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
۱- چکیده………………………………………………… ۴
فصل اول: کلیات ……………………………………………..۶
۱- چکیده……………………………….. ۷
۲- علل و اثرات افزایش جریان اتصال کوتاه ………………………………….. ۷
۳- لزوم محدود سازی جریان اتصال کوتاه …………………………………. ۸
۴- نتیجه گیری …………………………………………………………… ۹
فصل دوم: روشهای کاهش سطح اتصال کوتاه ……………………………………۱۰
۱- چکیده…………………………….. ۱۱
۲- روشهای غیر فعال ……………………………………………… ۱۱
۲- ۱ تغییر توپولوژی شبکه ……………………………… ۱۲
۲- ۲ افزایش سطح ولتاژ …………………………………….. ۱۲
۲- ۳ استفاده از ترا نسفورماتور و راکتور به عنوان محدود کننده های جریان ………………………….. ۱۲
۲-۳- ۱ راکتورهای سری …………………………… ۱۳
۲-۳- ۲ راکتورهای نوترال ……………………………….. ۱۳
۳- روشهای فعال………………………………… ۱۴
۳- ۱ محدود کننده های فیوز انفجاری با قدرت قطع بالا ………………………. ۱۵
۳- ۲ محدود کننده های امپدانسی با سوئیچ مکانیکی …………… ۱۶
۳-۲- ۱ محدود سازی با متوقف کننده های موازی و سوئیچ مقاومتی ……………………. ۱۷
۳-۲- ۲ محدود کننده با سلف سری، متوقف کننده و سوئیچ زمین ……………………… ۱۷
۳-۲- ۳ محدود کننده جریان با سوئیچ خلاء ………………………………….. ۱۷
۳-۲- ۴ محدود کننده باریل مقاومتی و سوئیچ مکانیکی …………………………. ۱۷
۳- ۳ محدود کننده های امپدانسی و مدار تشدید با سوئیچ تریستوری ……………………………….. ۱۸
۳-۴- ۱ محدود کننده با سوئیچ تریستوری ……………………. ۱۸
۳-۳- ۲ محدودکننده تریستوری با کنترل زاویه آتش ………………………….. ۱۹
۳-۳- ۳ محدود کننده مدار تشدید LC موازی ……………………….. ۲۰
۳-۳- ۴ محدود ساز تشدید LC سری………………………………….. ۲۱
۳- ۴ محدود کننده با استفاده از خاصیت اشباع مغناطیسی …………………………………… ۲۲
۳-۵- ۱ راکتور اشباع مغناطیسی با آهن ربای دائم در شیوه بایاس سری ………………………. ۲۲
۳-۴- ۲ راکتور اشباع مغناطیسی با آهن ربای دائم در شیوه بایاس موازی ………………………. ۲۳
۴- نتیجه گیری ………………………………………………… ۲۴
فصل سوم : محدود کننده های جریان خطای نوین (ابررسانایی و هایبرید)……………….۲۵
۱- چکیده………………………………….۲۶
۲- ابررسانایی ……………………………………………۲۶
۲- ۱ تاریخچه ابررسانایی …………………………………………… ۲۷
۲- ۲ خواص مغناطیسی ابررسانا ……………………………………………. ۲۷
۲- ۳ انواع ابررسانا و شرایط ابررسانایی …………………………………… ۲۹
۳- کاربردهای ابررسانایی……………………………… ۳۰
۳- ۱ سیمها و کابلهای HTS ………………..ا………………… ۳۱
۳- ۲ محدود کننده های جریان خطای ابررسانا (HTS FCL) ……………..ا…………….. ۳۲
۴- مزایا و معایب SFCL ……………………….ا……………………… ۳۲
۵- انواع محدود کننده های جریان خطای ابررسانایی ………………………………………… ۳۳
۵- ۱ محدود کننده جریان ابررسانایی از نوع مقاومتی ………………………………………… ۳۴
۵- ۲ محدود کننده جریان ابررسانایی با هسته حفاظت شده SSCR ………………….ا……….. ۳۸
۵- ۳ محدود کننده جریان ابررسانایی از نوع پل دیودی ……………………………….. ۴۰
۵- ۴ محدود کننده جریان ابررسانایی از نوع قفل کننده شار ………………………………. ۴۳
۶- محدود کننده های هایبرید ………………………………………… ۴۴
۴۴ ……………………………………………….. Is-Limiter ،سوئیچهای ۱ -۶
۶- ۲ محدود کننده مدار تشدید سری با سوئیچ های خلاء …………………. ۴۶
۶- ۳ کلید محدود کننده جریان هایبرید (FCL CB) ………….ا…………….. ۴۷
۶- ۴ محدود کننده جریان ابررسانایی هایبرید ……………………………….. ۴۸
۷- انتخاب FCL مناسب ………………………………………………… ۴۹
۸- نتیجه گیری …………………………………………………… ۵۰
فصل چهارم : اثرات محدود کننده های جریان خطا و محاسبات اقتصادی ……………………….. ۵۱
۱- چکیده………………………………………… ۵۲
۲- اثرات کاهش جریان اتصال کوتاه بر تجهیزات شبکه ……………………………………… ۵۲
۲- ۱ تاثیرکاهش جریان اتصال کوتاه بر روی ترانسفورماتور ……………………………….. ۵۲
۲- ۲ تاثیر جریان اتصال کوتاه بر روی خطوط انتقال نیرو …………………………. ۵۳
۲- ۳ تاثیر جریان اتصال کوتاه بر روی کلیدهای قدرت ………………………………….. ۵۳
۲- ۴ تاثیر جریان اتصال کوتاه بر روی سکسیونر …………………………… ۵۵
۳- اثرات FCL بر شبکه…………………………………………… ۵۵
۳- ۱ اثر FCL بر روی قابلیت اطمینان ……………………………………….. ۵۵
۳- ۲ اثر FCL بر روی جریان گذرنده از ترانسفورماتور ………………………………… ۵۵
۳- ۳ اثر FCL بر روی سیستم حفاظتی شبکه ……………………………….. ۵۵
۳-۳- ۱ اثر FCL بر روی حفاظت اضافه جریان …………………………………..۵۶
۳-۳- ۲ اثر FCL بر روی حفاظت دیستانس (فاصله) …………………………….۵۶
۳-۳- ۳ اثر FCL بر روی حفاظت دیفرانسیل………………………………… ۵۷
۳- ۴ اثر FCL برروی بهبود کیفیت توان و تثبیت ولتاژ …………………………………… ۵۷
۳- ۵ اثر FCL بر روی کاهش تلفات ………………………………………. ۵۸
۳- ۶ اثر FCL در اصلاح دینامیک سیستم های تولید پراکنده ……………………………………….. ۵۸
۳- ۷ اثر FCL برروی ولتاژ بازگشتی گذرا برای خطا در مجاورت ترمینال کلید (TRV) …………………ا……… ۵۸
۴- محاسبات اقتصادی …………………………………. ۵۹
۴- ۱ تابع هزینه …………………………………………………. ۵۹
۴- ۲ ضریب ZP ………………….ا……………. ۶۰
۴- ۳ تابع هزینه مدارشکن ………………………………………………….. ۶۰
۴-۳- ۱ فرم کلی تابع هزینه مدارشکن …………………………………………..۶۰
۴- ۴ تابع هزینه محدود کننده …………………………………………….. ۶۱
۴-۴- ۱ فرم کلی تابع هزینه محدودکننده …………………………………………..۶۱
۴-۴- ۲ فرم کلی تابع هزینه سلف…………………………………………………۶۱
۴-۴- ۳ هزینه ناشی از حجم مورد نیاز از ماده ابررسانا ……………………………….۶۱
۴- ۵ نمودار تابع هزینه ……………………………………. ۶۲
۵- تجارب بدست آمده از کاربرد محدود ساز جریان خطا در جهان ……………………………………….۶۳
۶- مدل آزمایشی محدود کننده جریان خطای ابررسانا در یک شبکه با حضورDG ………ا………………. ۶۶
۶- ۱ سیستم آزمایشی …………………………………………………… ۶۷
۷- نتیجه گیری ………………………………………۶۹

فصل پنجم: مدل سازی و شبیه سازی FCL برروی شبکه واقعی یزد …………………………………………. ۷۰

۱-چکیده……………………………………………. ۷۱
۲- مدل محدود کننده جریان در شبکه …………………………………. ۷۱
۳- مدل شبکه با FCL در حالت مجزا سازی شین …………………….. ۷۱
۴- جایابی بهینه FCL در یک شبکه ……………………………………… ۷۳
۴- ۱ جایابی بهینه FCL در یک پست، با هدف کاهش جریان خطا در همان پست …………………………. ۷۴
۴- ۲ جایابی بهینه FCL در یک پست بمنظور کاهش جریان خطا در یک پست دیگر ………………………………………… ۷۴
۴- ۳ جایابی بهینه FCL در یک پست بمنظور کاهش جریان خطا در آن پست و پست دیگر ……………………………… ۷۴
۵- جایابی بهینه محدود کننده جریان خطا (FCL) دریک پست…………………………………………………………………….. ۷۵
۵- ۱ محاسبات جایابی بهینه FCL در پست شمال با هدف بیشترین کاهش جریانهای خطا ………………………………. ۷۷
۶- بهینه یابی مقدار امپدانس FCL………………………….ا…………………….. ۸۰
۶- ۱ محاسبه مقدار امپدانس بهینه FCL………………….ا…………………………… ۸۱
۶- ۲ محاسبات بهینه یابی امپدانس FCL برای پست شمال ………………………. ۸۳
۷- تاثیر FCL بر روی جریان گذرنده از ترانسفورماتور ……………………….. ۸۵
۷- ۱ نتایج آزمایش بر روی شبکه یزد …………………………………………. ۸۷
۸- جایابی FCL با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان سیستم …………………….. ۹۱
۸- ۱ مکان یابی بهینه FCL برای پست یزد۱ (A) با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان ……………………. ۹۵
۸- ۲ مکان یابی FCL برای پست شمال(D) با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان …………………………. ۹۷
۸- ۳ بررسی نتایج حاصل از آزمایش برروی هر دو پست یزد۱ و ۲۳۰ شمال ……………………… ۹۸
۹- جایابی بهینه FCL در شبکه یزد ……………………………… ۱۰۰
۹- ۱ مراحل انجام طرح ………………………………………….. ۱۰۰
۹-۱- ۱ معرفی شبکه برق منطقه ای استان یزد …………………………………………. ۱۰۰
۹-۱- ۲ مطالعات اتصال کوتاه………………………………………… ۱۰۱
۹-۱- ۳ تعیین کاندیداهای مناسب برای قرار گرفتن FCL ……………….ا………………………… ۱۰۴
۹- ۲ نتایج بهینه یابی ………………………… ۱۰۴
۱۰- نتیجه گیری ……………………………….. ۱۰۶
فصل ششم: جمع بندی و نتیجه گیری ……………………………………۱۰۸
۱- نتیجه گیری ………………………………………. ۱۰۹

مراجع…………………………۱۱۰

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 سازی جریان خطا مطرح گردیده است. و روشهای 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 روشهای 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 بندی می شوند. در روشهای غیر فعـالامپدانس شبکه را در حالت نرمال شبکه افزایش می دهند تا در حالت خطا جریان را کاهش دهد. ولی در روشـهای 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 های 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 سـازی، بهتـرین روش از لحـاظ کـاهش جریـان خطـا و نحـوهمحدود سازی 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 روی جریان گذرنده از ترانسفورماتور، قابلیت اطمینان و کاهش جریان اتصال کوتاه، به جایـابیبهینه محدود ساز جریان خطا برای شبکه واقعی یزد که به شبکه سراسری ایران متصل است پرداخته شده است. در ادامه نیز با محاسبه امپدانس بهینه برای دو نوع محدود کننده جریان خطای مقاومتی و سلفی، به مقایسـه ایـن دو محدودسـازدر شبکه یزد پرداخته شده است.

مقدمه
در ابتدای پیدایش صنعت برق واحدهای تولیدی از همدیگر ایزوله بودند و به تدریج به خاطر نیاز بـه قـدرت هـایبالا و قابلیت اعتماد و پایداری بیشتر، به هم پیوستگی شبکه ها مطرح گردید که تـامین ایـن امـر بـه افـزایش واحـدهایتولید و احداث خطوط انتقال موازی و همچنین نصب خازنهـای سـری و افـزایش سـطوح ولتـاژ نیـاز دارد. البتـه بـه هـمپیوستگی سیستمها ضمن برآورده نمودن رشد تقاضا و دستیابی به قابلیت اطمینـان و پایـداری بیشـتر، جریـان ناشـی از اتصال کوتاه را در سیستم افزایش می دهد.[۱ ، ۲]
طبق آمار و ارقام ارائه شده، علی رغم روشهای مختلفی که بعد از بحران انرژی سال ۱۹۷۳ برای کم کردن مصـرفانرژی 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 انرژی و به خصوص انرژی برق از رشد بالایی برخـوردار بـوده اسـت واین به خاطر آسان بودن استفاده از انرژی برق، سهولت انتقال و جابجایی، صنعتی شدن کشورها و همچنین رشد جمعیت در دنیا می باشد.[۳] در کل برای بیان عوامل موثر در افزایش جریان اتصال کوتاه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
* افزایش تولید و گسترش شبکه های انتقال و توزیع به جهت پاسخگویی به رشد سریع تقاضا
* اتصال داخلی شبکه ها به یکدیگر
* احداث خطوط موازی و کاهش امپدانس خط به منظور کاهش تلفات و افزایش انتقال قدرت
* نصب خازنهای سری برای جبران سازی خطوط جهت افزایش توانایی در انتقال توان
موارد فوق که در جهت پاسخگویی به نیازهای سیستم قدرت از قبیل پایداری قابلیت اطمینـان و رشـد تقاضـا اجـرا مـیشوند باعث ازدیاد سطح اتصال کوتاه گردیده و مشکلات ناشی از آن، اثرات مخرب و هزینه هـای هنگ فتـی را بـه سیسـتم تحمیل می کند.

نتیجه گیری
در این پژوهش در ابتدا لزوم کاهش جریان خطا مورد بررسی قرار گرفت و راه کارهای کاهش سطح اتصـال کوتـاهمعرفی شدند. در این میان روشهای فعال به دلیل امپدانس صفر این تجهیـزات در حالـت نرمـال شـبکه در اولویـت قـرارگرفتند. و از میان روشهای فعال، محدود کننده های جریان خطای ابررسانا بدلیل مزایای 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 روی کاهش جریان خطا ،جایابی بهینه FCL در پست مورد مطالعه قرار گرفت. سپس بمنظور بیشترین کاهش جریان خطـا بـا کمتـرین امپـدانسFCL ، بهینه یابی بر روی مقدار مورد نیاز برای امپدانس FCL انجام گرفت. و راهکارهایی ارائه شد. راه کارهای ارائه شده بر روی یک پست نمونه آزمایش شدند و نتایج، تاثیر جایـابی بهینـه و بهینـه یـابی امپـدانسFCL را در کـاهش جریـانخطای پست مورد آزمایش به روشنی نشان دادند. در ادامه تاثیر قرارگیری 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 شـبکهسراسری ایران نیز متصل است، محاسبات مختلف انجام گرفت و راهکار مناسب ارائه شد. در آخر نیز نتایج برای دو حالـتبدون FCL و با FCL در سه پست A,B,D و برای 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 پستهای 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

آخرین مطالب

مطالب مرتبط