بررسی اثرات هارمونیک های ولتاژ و جریان بر روی ترانسفورماتورهای قدرت

اختصاصی از کوشا فایل بررسی اثرات هارمونیک های ولتاژ و جریان بر روی ترانسفورماتورهای قدرت دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

مقدمه 

در سیستم های قدرت پیشرفته انرژی الکتریکی توسط ژنراتورهای سه فاز تولید می شود که پس از انتقال به صورت سه فاز توزیع می شود . به دلایل اقتصادی از ایستگاه تا مصرف ولتاژ چندین بار افزایش و کاهش می یابد .در هر باز افزایش و کاهش ولتاژ ت سه فاز موردنیاز است . بدین جهت در سیستم های قدرت سه فاز از تعداد زیادی ترانسفورماتور سه فاز استفاده می شود . برای هر تبدیل ولتاژ از مقداری به مقدار دیگر ممکن است از سه واحد ترانسفورماتور تک فاز یا یک واحد ترانسفورماتور سه فاز استفاده شود . در ترانسفورماتورهای قدرت و توزیع جریان تحریک تنها درصد کوچکی ( 2 تا 6%) از جریان نامی است . پدیده هارمونیک در ترانسفورماتورهای قدرت بسیار مهم است . زیرا تحت شرایط معینی هارمونیک های جریان تحریک باعث عمل عمدی تجهزات حفاظتی می گردند ممکن است باعث تداخل در مدارهای مخابراتی شوند . نظر به این مسئله مهندسین مخابرات و سیستم انرژی باید قادر به بررسی و حذف چنین شرایط باشند . از این رو هارمونیک در ترانسفورماتور از اهمیت ویژه ای برخوردار است .

اولین مورد از مشکلات اعوجاجات هارمونیکی در سال 1893 در شهر هارتفورد امریکا پیش آمد،به این صورت که یک موتور الکتریکی با گرم شدن زیاد باعث خرابی عایقبندی خود شد. پس از آزمایشات معلوم شد که علت این امر تشدید ایجاد شده در خط انتقال ، ناشی از وجود هارمونیکها بوده است. مشکل بعدی ،یک ژنراتور سه فاز 125 هرتز با ولتاژ 8/3 کیلوولت ساخت شرکت جنرال الکتریک امریکا بود. در این موردهمه محاسبات با تقریبهای خوبی انجام شده بودولی بازهم تشدید در خط انتقال بود . با محاسبه اندوکتانس و ظرفیت خازنی خط انتقال و احتمالاً اندوکتانس بار،مشاهده شد که در فرکانس حدود 1600 هرتز ( هارمونیک سیزدهم‌ ) در خط تشدید ایجاد می شود.شکل موجهای ولتاژ ژنراتور نیروگاه و موتور سنکرون دارای مؤلفه های هارمونیکی قابل توجه بودند.

فهرست مطالب  :

چکیده

مقدمه

فصل ۱-   شناخت ترانسفورماتور

۱-۱-    مقدمه

۱-۲-    تعریف ترانسفورماتور

۱-۳-    اصول اولیه

۱-۴-    القاء متقابل

۱-۵-    اصول کار ترانسفورماتور

۱-۶-    مشخصات اسمی ترانسفورماتور

۱-۶-۱-      قدرت اسمی

۱-۶-۲-      ولتاژ اسمی اولیه

۱-۶-۳-      جریان اسمی

۱-۶-۴-      فرکانس اسمی

۱-۶-۵-      نسبت تبدیل اسمی

۱-۷-    تعیین تلفات در ترانسفورماتور ها

۱-۷-۱-     تلفات آهنی

۱-۷-۲-     تلفات فوکو در هسته

۱-۷-۳-     تلفات هیسترزیس

۱-۷-۴-     مقدار تلفات هیسترزیس

۱-۷-۵-     تلفات مس

۱-۸-    ساختمان ترانسفورماتور

۱-۸-۱-     مدار مغناطیسی ( هسته )

۱-۸-۲-     مدار الکتریکی ( سیم پیچها )

۱-۸-۳-     مخزن روغن

۱-۸-۴-     مواد عایق

۱-۸-۵-     وسایل حفاظتی

۱-۹-    جرقه گیر

۱-۱۰-  پیچ ارت

فصل ۲-   بررسی بین منحنی B–H و آنالیز هارمونیکی  جریان مغناطیس کننده

۲-۱-    مقدمه

۲-۲-    منحنی مغناطیس شوندگی

۲-۳-    پس ماند ( هیستر زیس )

۲-۴-    تلفات پس ماند ( تلفات هیستر زیس )

۲-۵-    تلفات هسته

۲-۶-    جریان تحریک

۲-۷-    پدیده تحریک در ترانسفورماتور ها

۲-۸-    تعریف و مفهوم هارمونیک ها

۲-۸-۱-     هارمونیک ها

۲-۸-۲-     هارمونیک های میانی

۲-۹-    ناپایداری هارمونیکی مرتبط با هسته ترانسفورماتور در سیستم های AC- DC

۲-۱۰-  واکنشهای فرکانسی AC-DC

۲-۱۱-  چگونگی ایجاد ناپایداری

۲-۱۲-  تحلیل ناپایداری

۲-۱۳-  کنترل ناپایداری

۲-۱۴-  جریان مغناطیس کننده ترانسفورماتور

۲-۱۴-۱-   عناصر قابل اشباع

۲-۱۴-۲-   وسایل فرومغناطیسی

فصل ۳-   تاثیر هارمونیکهای جریان و ولتاژ بر روی ترانسفورماتورهای قدرت

۳-۱-    مقدمه

۳-۲-    مروری بر تعاریف اساسی

۳-۳-    اعوجاج هارمونیکها در نمونه هایی از شبکه

۳-۴-    اثرات هارمونیکها

۳-۵-    نقش ترمیم در سیستم  های قدرت با استفاده ازاثر خازنها

۳-۵-۱-     توزیع هارمونیکهای جریان در یک سیستم  قدرت بدون خازن

۳-۵-۲-     توزیع هامونیکهای جریان در یک سیستم  پس از نصب خازن

۳-۶-    رفتار ترانسفورماتور در اثر هارمونیکهای جریان

۳-۷-    عیوب هارمونیکها در ترانسفورماتور

۳-۷-۱-     هارمونیکهای جریان

۳-۷-۲-     هارمونیک های ولتاژ

۳-۸-    حذف هارمونیکها

۳-۹-    طراحی ترانسفورماتور برای سازگاری با هارمونیکها

۳-۱۰-  چگونگی تعیین هارمونیکها

۳-۱۱-  اثرات هارمونیکهای جریان مرتبه بالا( High orde Harmonics ) روی ترانسفورماتور

۳-۱۲-  مفاهیم تئوری

۳-۱۲-۱-   مدل سازی

۳-۱۳-  نتایج عملی

۳-۱۴-  راه حل ها

۳-۱۵-  نتیجه گیری نهایی

فصل ۴-   بررسی عملکرد هارمونیکها در ترانسفورماتورهای قدرت

۴-۱-    مقدمه

۴-۲-    پدیده هارمونیک در ترانسفورماتورهای سه فاز به عوامل زیر بستگی دارد

۴-۳-    اتصال ستاره (بدون اتصال زمین)

۴-۳-۱-     ترانسفورماتورهای با مدار مغناطیسی مجزا ومستقل

۴-۳-۲-     ترانسفورماتورها با مدار مغناطیسی پیوسته یا تزویج شده

۴-۴-    اتصال Yy ستاره با نقطه خنثی

۴-۵-    اتصال Dy

۴-۶-    اتصال yd

۴-۷-    اتصال Dd

۴-۸-    سیم پیچ ثالثیه یا پایدار کننده

۴-۹-    تلفات هارمونیک  در ترانسفورماتور

۴-۹-۱-     تلفات جریان گردابی در هادی های ترانسفورماتور

۴-۹-۲-     تلفات هیستر زیس هسته

۴-۹-۳-     تلفات جریان گردابی در هسته

۴-۹-۴-     کاهش ظرفیت ترانسفورماتور

فصل ۵-   جبران کننده های استاتیک

۵-۱-    مقدمه

۵-۲-    راکتور کنترل شده باتریستور TCR

۵-۲-۱-     ترکیب TCR و خازن های ثابت موازی (TCR/FC)

۵-۳-    راکتوراشباع شده SR

۵-۳-۱-     شیب مشخصه ولتاژ

نتیجه گیری

منابع و ماخذ ایرانی

منابع و ماخذ خارجی