فروشگاه فایل ها ، تحقیقات و پروژه های دانشجویی و دانش آموزی

دانلود فایل بررسی اثرات هارمونيک های ولتاژ و جريان بر روی ترانسفورماتورهای قدرت 110 صفحه با فرمت WORD

فهرست مطالب

مقدمه................................................................................................................ 1

فصل اول: شناخت ترانسفورماتور................................................................. 6

1-1 مقدمه........................................................................................................ 7

2-1 تعريف ترانسفورماتور............................................................................... 7

3-1 اصول اوليه................................................................................................ 7

4-1 القاء متقابل................................................................................................ 7

5-1 اصول کار ترانسفورماتور.......................................................................... 9

6-1 مشخصات اسمي ترانسفورماتور............................................................... 12

1-6-1 قدرت اسمي......................................................................................... 12

2-6-1 ولتاژ اسمي اوليه................................................................................... 12

3-6-1 جريان اسمي......................................................................................... 12

4-6-1 فرکانس اسمي...................................................................................... 12

5-6-1 نسبت تبديل اسمي............................................................................... 13

7-1 تعيين تلفات در ترانسفورماتورها.............................................................. 13

1-7-1 تلفات آهني.......................................................................................... 13

2-7-1 تلفات فوکو در هسته........................................................................... 13

3-7-1 تلفات هيسترزيس................................................................................ 14

4-7-1 مقدار تلفات هيسترزيس...................................................................... 16

5-7-1 تلفات مس........................................................................................... 16

8-1 ساختمان ترانسفورماتور............................................................................ 17

1-8-1 مدار مغناطيسي (هسته)........................................................................ 17

2-8-1 مدار الكتريكي (سيم پيچها)................................................................. 17

1-2-8-1 تپ چنجر........................................................................................ 18

2-2-8-1 انواع تپ چنجر............................................................................... 18

3-8-1 مخزن روغن......................................................................................... 19

مخزن انبساط.................................................................................................... 19

4-8-1 مواد عايق............................................................................................. 19

الف - كاغذهاي عايق....................................................................................... 20

ب - روغن عايق.............................................................................................. 20

ج - بوشينكهاي عايق....................................................................................... 20

5-8-1 وسايل حفاظتي.................................................................................... 21

الف – رله بوخهلتس........................................................................................ 21

ب – رله كنترل درجه حرارت سيم پيچ........................................................... 22

ج – ظرفيت سيلي گاژل................................................................................... 23

9-1 جرقه گير.................................................................................................. 24

1-10 پيچ ارت................................................................................................. 24

فصل دوم: بررسي بين منحني B-H و آناليز هارمونيكي جريان مغناطيس كننده 26

1-2 مقدمه........................................................................................................ 27

2-2 منحني مغناطيس شوندگي........................................................................ 27

3-2 پس ماند (هيسترزيس).............................................................................. 30

4-2 تلفات پس ماند (تلفات هيسترزيس)....................................................... 32

5-2 تلفات هسته.............................................................................................. 32

6-2 جريان تحريك.......................................................................................... 33

7-2 پديده تحريك در ترانسفورماتورها........................................................... 33

8-2 تعريف و مفهوم هارمونيك ها.................................................................. 36

1-8-2 هارمونيك ها........................................................................................ 36

2-8-2 هارمونيك هاي مياني........................................................................... 37

9-2 ناپايداري هارمونيكي مرتبط با هسته ترانس در سيستمهاي AC-DC 37

10-2 واكنشهاي فركانسي AC-DC............................................................... 37

11-2 چگونگي ايجاد ناپايداري....................................................................... 39

12-2 تحليل ناپايداري...................................................................................... 40

13-2 كنترل ناپايداري....................................................................................... 41

14-2 جريان مغناطيس كننده ترانسفورماتور.................................................... 42

1-14-2 عناصر قابل اشباع............................................................................... 42

2-14-2 وسايل فرومغناطيسي......................................................................... 43

فصل سوم : تأثير هارمونيكهاي جريان ولتاژ روي ترانسفورماتورهاي قدرت 46

1-3 مقدمه........................................................................................................ 47

2-3 مروري بر تعاريف اساسي......................................................................... 47

3-3 اعوجاج هارمونيكها در نمونه هايي از شبكه............................................ 49

4-3 اثرات هارمونيك ها.................................................................................. 51

5-3 نقش ترميم در سيستمهاي قدرت با استفاده از اثر خازنها........................ 52

1-5-3 توزيع هارمونيكهاي جريان در يك سيستم قدرت بدون خازن 52

2-5-3 توزيع هارمونيكهاي جريان در يك سيستم پس از نصب خازن 52

6-3 رفتار ترانسفورماتور در اثر هارمونيكهاي جريان...................................... 54

7-3 عيوب هارمونيكها در ترانسفورماتور........................................................ 54

1-7-3 هارمونيكهاي جريان............................................................................. 54

1) اثر بر تلفات اهمي....................................................................................... 54

2) تداخل الكترومغناطيسي با مدارهاي مخابراتي............................................. 54

3) تأثير بر روي تلفات هسته............................................................................ 55

2-7-3 هارمونيك هاي ولتاژ............................................................................ 55

1) تنش ولتاژ روي عايق................................................................................... 55

2) تداخل الكترواستاتيكي در مدارهاي مخابراتي............................................. 55

3) ولتاژ تشديد بزرگ....................................................................................... 56

8-3 حذف هارمونيكها..................................................................................... 56

1) چگالي شار كمتر......................................................................................... 56

2) نوع اتصال.................................................................................................... 57

3) اتصال مثلث سيم پيچي اوليه يا ثانويه......................................................... 57

4) استفاده از سيم پيچ سومين.......................................................................... 57

5) ترانسفورماتور ستاره – مثلث زمين............................................................. 57

9-3 طراحي ترانسفورماتور براي سازگاري با هارمونيك ها............................ 58

10-3 چگونگي تعيين هارمونيكها.................................................................... 59

11-3 اثرات هارمونيكهاي جريان مرتبه بالا روي ترانسفورماتور 59

12-3 مفاهيم تئوري.......................................................................................... 60

1-12-3 مدل سازي......................................................................................... 60

13- 3 نتايج عمل............................................................................................. 61

14-3 راه حل ها............................................................................................... 62

15-3 نتيجه گيري نهايي................................................................................... 62

فصل چهارم: بررسي عملكرد هارمونيك ها در ترانسفورماتورهاي قدرت 63

1-4 مقدمه........................................................................................................ 64

2-4- پديده هارمونيك در ترانسفورماتور سه فاز............................................ 64

3-4 اتصال ستاره.............................................................................................. 68

1-3-4 ترانسفورماتورهاي با مدار مغناطيسي مجزا و مستقل.......................... 68

2-3-4 ترانسفورماتورها با مدار مغناطيسي پيوسته يا تزويج شده 71

4-4 اتصال Y_y ستاره با نقطه خنثي................................................................. 72

5-4 اتصال Dy................................................................................................ 72

6-4 اتصال yd................................................................................................. 73

7-4 اتصال Dd................................................................................................ 74

8-4 هارمونيك هاي سوم در عمل ترانسفورماتور سه فاز............................... 74

9-4 سيم پيچ ثالثيه يا پايداركننده..................................................................... 76

10-4 تلفات هارمونيك در ترانسفورماتور....................................................... 77

1-10-4 تلفات جريان گردابي در هادي هاي ترانسفورماتور.......................... 77

2-10-4 تلفات هيسترزيس هسته.................................................................... 77

3-10-4 تلفات جريان گردابي در هسته.......................................................... 78

4-10-4 كاهش ظرفيت ترانسفورماتور............................................................ 79

فصل پنجم: جبران كننده هاي استاتيك......................................................... 80

1-5 مقدمه........................................................................................................ 81

2-5 راكتور كنترل شده با تريستور TCR....................................................... 81

1-2-5 تركيب TCR و خازنهاي ثابت موازي................................................ 87

3-5 راكتور اشباع شدهSCR............................................................................ 88

1-3-5 شيب مشخصه ولتاژ............................................................................. 89

نتيجه گيري ...................................................................................................... 91

منابع و مآخذ..................................................................................................... 92

چكيده به زبان انگليسي.................................................................................... 94

فهرست تصاوير

عنوان

صفحه

فصل اول................................................................................................................... 6

شكل1-1: نمايش خطوط شار................................................................................... 8

شكل2-1: شماي كلي ترانسفورماتور......................................................................... 9

شكل3-1: رابطه فوران و نيروي محركه مغناطيسي................................................... 11

شكل4-1: نمايش منحني هاي هيستر زيس............................................................... 15

شكل5-1: نمايش بوشيگ هاي عايق......................................................................... 20

شكل6-1: يك نمونه رله............................................................................................ 22

شكل7-1: رله كنترل درجه حرارت سيم پيچ ها........................................................ 23

شكل8-1: ظرف سيلي كاژل...................................................................................... 23

شكل9-1: شماي كلي يك ترانسفورماتور با مخزن روغن و سيستم جرقه گير........ 24

شكل10-1: نمايش پيچ ارت...................................................................................... 25

فصل دوم................................................................................................................... 26

شكل1-2: نمايش شدت جريان در هسته چنبره شكل.............................................. 28

شكل2-2: منحني مغناطيس شوندگي......................................................................... 29

شكل3-2: منحني مغناطيس شوندگي......................................................................... 29

شكل4-2: منحني هاي هيستر زيس........................................................................... 31

شكل5-2: حلقه هاي ايستا و پويا.............................................................................. 32

شكل6-2: شكل موج جريان مغناطيس كننده............................................................ 34

شكل7-2: شكل موج جريان تحريك با پسماند........................................................ 35

شكل8-2: شكل موج شار براي جريان مغناطيس كننده سينوسي.......................... 36

شكل9-2: نمايش هارمونيك هاي توالي مثبت و منفي............................................. 38

شكل10-2: تركيبdc توالي منفي توليد شده توسط مبدلHVDC......................... 39

شكل11-2: نمايش امپدانس هايAC,DC در روش سيستم حوزه فركانس........... 40

شكل12-2: مقايسه حالات مختلف اشباع................................................................. 41

شكل13-2: مشخصه مغناطيسي ترانسفورماتور......................................................... 42

شكل14-2: جريان مغناطيس كننده ترانس و محتواي هارمونيكي آن....................... 43

شكل15-2: مدار معادلT براي يك ترانسفورماتور................................................... 44

شكل16-2: منحني شار مغناطيسي برحسب جريان ترانسفورماتور........................... 44

شكل17-2: نمونه شكل موج جريان مغناطيسي براي يك ترانسفورماتور................. 44

فصل سوم.................................................................................................................. 46

شكل1-3: مولدهاي هارموني جريان.......................................................................... 47

شكل2-3: هارمونيك پنجم با ضريب35%.................................................................. 48

شكل3-3: طيف هارمونيك ها................................................................................... 50

شكل4-3: جريان تحميل شده روي جريان اصلي..................................................... 50

شكل5-3: طيف هارمونيك ها................................................................................... 50

شكل6-3: جريان تحميل شده روي جريان اصلي..................................................... 50

شكل7-3: مسير هارمونيكي جريان در سيستم بدون خازن....................................... 52

شكل8-3: مسير هارموني هاي جريان در سيستم پس از نصب خازن....................... 53

شكل9-3: تداخل الكترو استاتيكي با مدارهاي مغناطيسي......................................... 55

شكل10-3: ولتاژ تشديد بزرگ در اثر هارمونيك سوم.............................................. 56

شكل11-3: ترانسفورماتور ستاره مثلث زمين، براي حذف هارمونيك هاي مضرب3............... 58

شكل12-3: طراحي ترانسفورماتور براي سازگاري با هارمونيك ها.......................... 58

شكل13-3: مدار معادل ساده شده سيم پيچ ترانسفورماتور....................................... 60

شكل14-3: توزيع ولتاژ در طول يك سيم پيچ.......................................................... 61

فصل چهارم.............................................................................................................. 63

شكل1-4: نمودار برداري ولتاژهاي مؤلفه اصلي، سوم، پنجم و هفتم....................... 65

شكل2-4: نمودار برداري ولتاژهاي اصلي، هارمونيك پنجم وهفتم.......................... 66

شكل3-4: نمايش نيروي محركه الكتريكيemf اتصال ستاره در هر لحظه.............. 66

شكل4-4:نمايش هارمونيك هاي سوم در اتصال مثلث............................................. 66

شكل5-4: مربوط به نوسان نقطه خنثي..................................................................... 70

شكل6-4: مسير پارهاي هارمونيك سوم (مضرب سه) در ترانسفورماتورهاي سه فاز

نوع هسته اي................................................................................................................. 71

شكل7-4: ترانسفورماتور با اتصالY-yبدون بار....................................................... 75

شكل8-4: سيم پيچ سومين (ثالثيه)............................................................................ 77

فصل پنجم................................................................................................................. 80

شكل1-5: ساختمان شماتيكTCR........................................................................... 81

شكل2-5: منحني تغييرات بر حسب زاويه هدايت و زاويه آتش......... 83

شكل3-5: مشخصه ولتاژ- جريانTCR.................................................................... 84

شكل4-5: يك نمونه صافي با استفاده ازL.C........................................................... 85

شكل5-5: حذف هارمونيك سوم با استفاده از مدارTCR با اتصال ستاره............... 86

شكل6-5: حدف هارمونيك هاي پنجم وهفتم با استفاده از مدار TCR با اتصال ستاره.. 86

شكل7-5: بررسي اختلال در شبكه قدرت قبل و بعد از استفاده از جبران كننده با خازن. 87

شكل8-5: منحني مشخصه ولتاژ- جريانSR............................................................ 88

شكل9-5: حذف هارمونيك هاي شبكه قدرت با استفاده از راكتور اشباع شدهSR. 88

شكل10-5: منحني مشخصه ولتاژ- جريانSR با خازن اصلاح شيب...................... 89

شكل 11-5 : حذف هارمونيكهاي شبكه قدرت با استفاده از راكتور اشباع شده SR....... 89

شكل 12-5: منحني مشخصه ولتاژ – جريان SR با خازن اصلاح شيب................. 90

فهرست جداول

عنوان

صفحه

فصل دوم...................................................................................................................

جدول1-2: مقادير هارمونيك ها در جريان مغناطيسي يك ترانسفورماتور................ 45