فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:111
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
مقدمه 1
فصل اول:
محاسبه جریان های اتصال کوتاه 2
محاسبه ریاضی جریان های اتصال کوتاه 2
روشهای محاسبه جریان های اتصال کوتاه 4
محاسبات اتصال کوتاه با بهره گیری از رایانه ویک نمونه برنامه تعاملی 6
فصل دوم:
روشهای مختلف حفاظت شبکه در مقابل جریان اتصال کوتاه 8
حفاظت شبکه توسط فیوز 8
حفاظت شبکه توسط رله جریان زیاد زمانی 11
حفاظت شبکه توسط رله جریان زیاد جهت یاب 14
حفاظت شبکه توسط رله دیستانس 16
حفاظت شبکه توسط رله دیفرانسیل 17
فصل سوم:
انواع حالته های اتصال کوتاه در شبکه 21
دلایل بوجود آمدن حالت اتصال کوتاه 21
عنوان صفحه
روشهای کاهش سطح اتصال کوتاه 26
ساختن پستهای جدید 21
به روز کردن کلید ها 21
استفاده از ادوات ابر رسانا 22
شکستن شین ها 22
استفاده از راکتورهای محدود کننده 23
استفاده از محدود کننده های رزونانسی 24
عملیات طراحی و ساخت راکتور 31
اجزای تشکیل دهنده راکتور و کاربرد های آنها 33
آزمونهای انتخاب راکتور طبق استاندارد IEC 44
اثرات سلف در عملکرد محدود کننده 76
محدود کننده ا بر رسا نا و انواع آنها 85
معرفی مبدل نوع SFCL و انواع آن 88
محدود کننده های فیوز ا نفجاری با قدرت بالا 90
فصل چهارم:
مقدمه 93
حفاظت شبکه های صنعتی 93
عنوان صفحه
آرایش باس بارها 94
فیوزهای HRC 95
سیستمهای متغیر خودکار 95
مشارکت موتورهای القایی در جریان خط 96
حفاظت از ولتاژ و توالی فاز 97
حفاظت فیدر 98
استفاده از موتورهای سنکرون 98
حفاظت خازن 99
حفاظت موتورها 99
عوامل مخرب موتورها 100
خرابی بلبرینگ ها 100
گرم شدن سیم بندی موتور 101
اضافه بار 101
جریانهای موتور در شرایط راه اندازی 101
توقف موتور 102
عدم تقارن ولتاژ تغذیه 102
حفاظت از موتورها در مقابل خطاهای وارده: 103
عنوان صفحه
حفاظت در مقابل کاهش ولتاژ 103
حفاظت در مقابل عدم تعادل فاز 104
حفاظت جریان زیاد فاز 104
حفاظت اظافه بار 105
حفاظت در مقابل قفل شدگی رتور 106
حفاظت زمین 106
حفاظت تفاضلی جریان فاز 108
حفاظت فیوزی موتورها 109
فهرست منابع 111
مقدمه
با توجه به گسترش شبکه های الکتریکی در سطوح مختلف ولتاژ و گوناگونی آنها،طراحی اصولی و دقیق آنها همیشه مد نظر بوده و از اهمیت بالایی نیز برخوردار می باشد.زیرا لازم است که مداومت برق رسانی، پایداری سیستم،ایمنی تجهیزات و انسان ها مورد بررسی قرار گیرد.
بنابراین در تمام لحظات برق رسانی باید رفتار و عکس العمل های سیستم ها و تجهیزات الکتریکی در برابر مخاطرات گوناگون مطالعه شود و پس از بررسی دقیق،این شرایط غیر عادی نسبت به طراحی حفاظت مناسب اقدامات لازم صورت گیرد.
چنان که می دانید به هنگام رخداد اتصال کوتاه در یک سیستم قدرت،جریان عبوری از اجزاء سیستم به طور ناگهانی افزایش می یابد.این افزایش جریان خ
.ود باعث افزایش اضافه ولتاژهای گذرا، افزایش گرمای حاصل از عبور جریان، کاهش قابلیت اطمینان شبکه،افزایش نیروهای دینامیکی موثر به تجهیزات نیز می گردد. از طرفی قطع جریان اتصال کوتاه بالاتر به کلید هایی با قدرت قطع سریع و قوی تری نیازمند می باشد که این خود در کل افزایش هزینه سیستم انتقال انرژی را موجب خواهد شد.
فصل اول:
محاسبه ریاضی جریان اتصال کوتاه :
مطالعه خطاهای الکتریکی باید به شکل تابعی از زمان انجام شود.این تابع زمانی در لحظه شروع حادثه آغاز و تا رسیدن به شرایط پایداری و ماندگار ادامه می یابد.بنابراین برای محاسبه این جریان ها باید از معادلات دیفرانسیل استفاده کنیم
این معادله دیفرانسیل با ضرایب خطی است که پاسخ آن از دو قسمت زیر تشکیل شده است :
که در آن جواب معادله همگن با مدت زمان گذراو جواب خاص معادله و متناظر با دوره زمانی شرایط ماندگاراست با بهره گیری از نظریه معادلات دیفرانسیل ،که ما در این جا به جزئیات آن نمی پردازیم میتوان جواب کامل این معادله را با شکل زیر بدست آورد.
که در رابطه بالا می باشد. زاویه اولیه که لحظه رخداد بر منحنی سینوسی ولتاژ منبع را نشان می دهد.
در رابطه نخستین جمله به صورت سینوسی تغییر می کند، حال آنکه جمله دوم با صورت نمایی و با ثابت زمانی کاهش می یابد.جمله دوم را میتوان به عنوان مولفه DC جریان در نظر گرفت که دارای مقدار اولیه بیشینه در و مقدار صفر در است.پیش بینی لحظه وقوع خطا ممکن نیست بنابراین این نمی توان گفت که مولفه DC حداکثر دارای چه مقداری خواهد بود. اگر قطع مدار در اثر رخداد خطا به هنگامی صورت پذیرد که مولفه سینوسی در پیک منفی خود قرار دارد مولفه DC پس از گذشت نیم سیکل از نظر تئوری به مقدار بیشینه خود می رسد رابطه زیر رابطه ای تقریبی است که با دقتی قابل قبول مقدار جریان نا متقارن کل ( یعنی هر دو مولفه DC,AC) را نشان میدهد.
اکنون با سادگی میتوان جریان خطایی را که در اثر رخداد و اتصال کوتاه در یک مولد جریان متناوب به وجود می آید مورد بررسی قرار داد. برای نتیجه گیری از بحث بالا باید به هنگام محاسبه جریان های اتصال کوتاه دو عامل را در نظر گرفت .
1) حضور مولفه DC
2) رفتار ژنراتور در شرایط اتصال کوتاه
در مطالعات مربوط به حفاظت الکتریکی باید در مقدار محاسبه جریان اتصال کوتاه لحظه ای با استفاده از راکتانسهای زیر گذرا اصلاحاتی انجام داد که به افزایش مقدار این جریان های می انجامد. واحدهای با تاخیر زمانی را می توان در مقادیر یکسان تنظیم کرد اما در برخی از حالات،بسته به سرعت عملکرد رله های حفاظتی برای محاسبه سطوح اتصال کوتاه از راکتانس گذرا استفاده می شود.
روش های محاسبه جریان های اتصال کوتاه:
خطاهای متقارن، یعنی اتصال کوتاه سه فاز و سه فاز به زمین که از امپدانس های مساوی تا نقطه رخداد خطا برخوردارند . سیستم الکتریکی را در حالت تعادل نگاه می دارند و بنابراین می توان با استفاده از نمایش تک فاز آنها را مورد بررسی قرار داد . این تعادل، با رخداد خطاهای غیر متقارن مانند اتصال کوتاه خط به زمین،خط به خط و خط به خط به زمین،از بین می روند و بنابراین برای تحلیل چنین خطاهای باید از روشی بهره جست که بتواند به گونه ای مناسب این عدم تقارن را پوشش دهد در سال 1981 برای این کار، روشی بر اساس مولفه های متقارن ارائه شده است که در آن یک سیستم n فاز غیر متقارن را میتوان با n سیستم n فاز متقارن که مولفه های متقارن سیستم اصلی نامیده می شوند جانشین کرد.اگر چه این روش را می توان به هر نوع سیستم غیر متقارن چند فاز اعمال کرد.ولی ما در این اینجا آن را برای یک سیستم سه فاز به طور خلاصه آورده ایم.در یک سیستم 3 فاز هر کمیت برداری، ولتاژ یا جریان به سه مولفه مشخص می گردد.بنابراین برای نمایش یکتای هر سه فاز در کل به 9 بردار نیاز داریم. این سیستم های فازوری سه گانه متعادل به صورت زیر مشخص می شوند.