93/9/21
4:46 ص
مقدمه
بحت انرژی از دو دیدگاه اقتصادی و زیست محیطی حائز اهمیت است . بهینه سازی مصرف انرژی به این معنی است که بتوان با استفاده از تجهیزات و یا مدیریت بهتر همان کار را ولی با مصرف انرژی کمتر انجام بدهیم .
صرفه جوئی انرژی می تواند با استفاده از تجهیزات بهتر نظیر : عایق بندی مطلوب ، افزایش راندمان سیسمتهای حرارتی، و بازیابی تلفات حرارتی بدست آید از طرف دیگر اعمال مدیریت انرژی، بمنظور درک سیستمهای موجود و طریقه استفاده از آنها، میتواند در کاهش مصرف انرژی نقش مهمی داشته باشد. در سیاست گذاری انرژی باید سازمانها رویکرد سیستمی داشته باشند. برای مثال در بهینه سازی مصرف انرژی الکتریکی هدف تنها کاهش هزینه های انرژی یک یا چند الکتروموتور مشخص نیست، بلکه باید آثار اقدامات مورد نظر روی سایر سیستمها نیز بدقت مورد توجه قرار گیرد. در یک بنگاه اقتصادی صرفه جوئی انرژی میتواند موجب برتری رقابتی بنگاه گردد.
در اغلب بخشهای صنعتی انرژی الکتریکی مهمترین منبع انرژی صنعت بشمار می رود . از آنجا که موتورهای الکتریکی، مصرف کننده اصلی انرژی الکتریکی در کارخانجات
صنعتی میباشند. لذا بهینه سازی مصرف انرژی در موتورهای الکتریکی که موضوع مقاله است از اهمیت ویژه ای برخوردار خواهد بود . برای درک اهمیت بهینه سازی مصرف انرژی به این مورد اشاره می کنیم که اگر راندمان موتورهای الکتریکی القائی موجود در اروپا تنها به میزان 1% افزایش یابد، هزینه مصرف انرژی الکتریکی به میزان 6/1 میلیارد دلار در سال کاهش خواهد یافت .
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول-مدارهای موردنیاز برای کنترل موتور القایی
اینورتر …………………………………………………………………………… 1
1-1- اینورتر پل تکفاز ……………………………………………………………………. 2
1-2- اینورتر تکفاز PWM ……………………………………………………………… 5
2- اینورترهای سه فاز …………………………………………………………………. 6
3- اینورتر با تشدید سری …………………………………………………………….. 14
4- اینورترهای منبع جریان ………………………………………………………… 15
4-1- اینورتر منبع جریان سه فاز …………………………………………….. 17
5- منابع جریان ……………………………………………………………………… 25
5-1- مدولاسیون پهنای پالس در یک اینورتر منبع جریان تریستوری …………………………. 27
6- مقایسه محرکه های اینوتر منبع جریان و ولتاژ ………………………………………….. 30
فصل دوم – کنترل موتور القایی
مقدمه ……………………………………………………………………………………………. 33
1- اصول کنترل سرعت موتورهای القایی …………………………………………………….. 33
2- کنترل لغزش ………………………………………………………………………………… 34
3- روشهای کنترلی موتورهای القایی، کنترل کننده اسکالر ………………………………………….. 36
4- کنترل کننده اسکالر درایوهای موتور القایی با اینورتر VSI …………………………………… 37
4-1- کنترل کننده سرعت، مدار باز ……………………………………………………………. 38
4-2- کنترل کننده سرعت مداربسته با محدود کننده جریان ………………………………………… 40
5- کنترل کننده سرعت مدار باز ، در شیراط کنترل V/F ……………………………………………… 42
6- کنترل برداری ……………………………………………………………………………. 44
6-1- انواع روشهای کنترل برداری ……………………………………………………. 45
6-2- کنترل برداری مستقیم با جهت یابی شار فاصه هوایی و اینورتر PWM با جریان کنترل کننده ………… 45
6-3- کنترل کننده برداری مستقیم با جهت یابی شار استاتور ………………….. 50
6-4- کنترل برداری غیر مستقیم با جهتیابی شار رتور و اینوتر PWM با جریان کنترل شده …….. 51
6-5- کنترل برداری با اینورترها PWM و در شرایط کنترل ولتاژ …………………………….. 55
6-6- کنترل برداری با استفاده از اینورتر CSI …………………………….. 58
فصل سوم – روشهای الکتریکی و مکانیکی کنترل دبی در پمپها
چکیده ………………………………. 61
1- مقدمه ……………………………………………………. 62
2- استخراج رابطه میان گشتاور، سرعت و دبی یک پمپ ……………………………… 64
3- ارزیابی به کارگیری شیر فلکه به عنوان روش معمول کنترل دبی پمپ ………………. 67
4- ارزیابی روش کنترل دور موتور القایی به منظور کنترل دبی سیال …………………… 69
5- مقایسه نتایج حاصل از روشهای مختلف کنترل دبی سیال ……………………….. 75
6- ارزیابی اقتصادی به کارگیری ASD ………………………….. 79
نتایج ………………………………………………………… 80
فصل چهارم – کاربرد AC درایوها در پمپ های آبیاری و آبرسانی
مقدمه ………………………………………………………… 82
1- مشخصه های سیستم پمپ و بار و طبقه بندی پمپ ها ……………………. 85
2- مشخصه پمپ های روتو دینامیک ……………………………….. 86
3- تاثیر سرعت متغیر پمپ روی منحنی عملکرد آن ………………. 87
4- پرفورمنس مکش پمپ (NPSH) ………………………………. 90
5- نیازهای عملیاتی پمپ ها …………………………………………. 91
6- راندمان پمپ ………………………………………………….. 93
7- پمپ های موازی ……………………………………………… 95
8- کنترل on/off پمپ های موازی ……………………………. 97
9-1- کنترل فلو با روش شیر کنترل ………………………………. 98
9-2- کنترل فلو با روش شیر BYPASS
9-3- کنترل فلو توسط درایوهای دور متغیر ……………………. 100
10- آبیاری در مزارع (Irrigation) …………………………….. 103
11- روشهای مختلف استفاده از درایو برای کنترل پمپ …………….. 104
11-1- روش مالتی مستر Multi Master …………………… 104
11-2- روش Multi Follower ………………………………. 107
11-3- تشریح عملکرد کنترل در روش Advance level Control ………………… 110
فصل پنجم
مقدمه ……………………………………………………….. 113
1- مصرف انرژی در موتورهای الکتریکی ………………………….. 115
2- موانع در سیاستگذاری انرژی ……………………………. 117
3- انتخاب موتور مناسب ………………………………………….. 118
3-1- تطابق موتور و بار ………………………………………… 118
3-2- موتورهای با راندمان بالا ……………………………… 121
4- اقدامات مورد نیاز برای بهبود عملکرد سیستمهای مرتبط با الکتروموتورها …………… 123
4-1- کیفیت توان Power Quality …………………………….. 123
4-2- تثبیت ولتاژ شبکه …………………………………. 123
4-3- عدم تقارن فاز …………………………………….. 125
4-4- ضریب قدرت ……………………………………. 126
5- روشهای عملمی برای افزایش بازدهی موتور ………………………. 126
6- دستورالعملهای لازم برای بهبود عملکرد موتورهای الکتریکی ………………. 131
7- دسته بندی اقدامات لازم برای بهینه سازی مصرف انرژی …………………. 133
8- تکنولوژی الکترونیک قدرت و درایوهای AC …………………… 133
9- کنترل کننده دور موتور …………………………………… 136
10- مزایای استفاده از کنترل کننده های دور موتور …………………….. 140
11- مدیریت بهینه سازی مصرف انرژی و نقش کنترل کننده های دور موتور ……………. 142
12- پمپها و فنها ………………………………………. 145
13- قوانین افینیتی در کاربردهای پمپ و فن ………………….. 147
14- محاسبات صرفه جویی انرژی در فن …………………….. 154
15- یک مطالعه موردی در ایران ………………………………… 155
16- سیستمهای تهویه مطبوع ………………………………….. 159
17- ماشین تزریق پلاستیک ……………………………………. 159
18- صرفه جویی انرژی در تاسیسات آب و فاضلاب …………………. 161
19- کمپرسورها ……………………………………… 161
20- نیروگاه ها ……………………………………….. 162
21- سیمان …………………………………………… 163
22- قابلیتهای کنترل کننده دور موتور مدرن ………………………. 165
22-1- نرم افزار کاربردی کنترل پمپ و فن …………………………….. 168
22-2- نرم افزار کاربردی کنترل سطح پیشرفته …………………….. 168
22-3- نرم افزار کنترلی Master Follower …………………….. 168
23- درایوهای دور متغیر VACON مصداقی از درایوهای مدرن ……….. 168
24- مسائلی که درایوهای دور متغیر به وجود می آورند ……………… 169
منابع ………………………………………………… 175
93/9/20
12:46 ع
امــروزه بهران مصرف برق شاید مسئله ای مشکل سـاز برای آینده کشورمـان باشد ، با کاهش و صـرفه جویی در مصـرف برق شاید بتوان نیمی از این مشکل را حل نمود ، اما با کمی تدبیر می توان کمک بزرگی به آینده و اقتصاد نمود .
ساخت دستگاه آنالایزر (VCA005) تنها گامی در بهینه سازی مصرف انرژی می باشد ، این دستگاه با آنالیز کامل از مصـرف انرژی نموداری بصورت ماکزیمم و مینیمم مصرف در اختیار کاربر قرار می دهـد ، بنابراین کاریر قادر خواهد بود ایرادات مصرف برق را شناسایی نموده و سعی در رفع اشکالات نماید . بنابراین از این طریق خواهیم توانست کمک شایانی در بهتر مصرف نمودن انرژی انجام دهیم .
با نصب این دستگاه در کارنجات و رفع ایرادات احتمالی که بوسیله آنالیز برق شناسایی خواهد شد میتوان گامی بزرگ در بهینه سازی مصرف برق و اقتصاد کشور برداشت .
فهرست مطا لب
1- مقدمه
2- بلوک و دیاگرام دستگاه
3- توضیح عملیات قطعات رسم شده در بلوک دیاگرام
الف – 89C51(1)
ب – 89C51(2)
ج – HIN 232
د- مدارات یکسو کننده و تقویت کننده
ه – تراشه ADC808
و – طرز کار LCD
4- شرح کار دستگاه
5- مشخصات دستگاه
6 – مزایای دستگاه
7- سخت افزار دستگاه
8- مدارات قسمت نمونه گیری ولتاژ و جریان
9- طرز کار ADC 808
10- نرم افزار دستگاه
11- شرح عملکرد نرم افزار
12- شرح کلیدهای مختلف نرم افزار
13- آنالیز اطلاعات ذخیره شده
14-توضیحات نرم افزار اسمبلی میکرو پروسسورها
15- توضیحات نرم افزار تحت ویندوزبا Visual C++
93/9/20
12:42 ع
خروج: از مدار خارج شدن مؤلفة سیستم توزیع را بر هر دلیلی خروج آن مؤلفه می گویند.
خروج بابرنامه: از مدار خارج شدن مؤلفه ای بصورت عمدی و با برنامی قبلی را خروج با برنامة آن مؤلفه می گویند.
خروج اجباری: خروجی که بر ارادة بهره بردار در انجام آن نقشی نداشته و بعلت ایجاد شرایط اضطراریِ خاص آن مؤلفه، خروج بصورت اجباری انجام می شود.
خروج اجباری گذرا: درصورتی که علت خروج فوراً از بین برود، و مؤلفة خارج شده (بصورت اجباری) بتواند بصورت اتومات به مدار باز گردد، خروج اجباری را خروج اجباریِ گذرا می نامند.
خروج اجباری دیرپا: خروج اجباری که گذرا نباشد دیرپا خواهد بود.
خروج جزئی: خروجی که درآن تنهای قسمتی از یک مؤلفه از مدار خارج شده است. بعبارت دیگر ظرفیت و یا کیفیت انجام وظیفة مولفة مذکور کاهش می یابد.
بدیهی است امکان به تعویق انداختن خروج بابرنامه وجود دارد، در حالی که چنین امکانی برای خروج اجباری وجود ندارد.
فهرست مطالب :
1- تعاریف اولیه 6 – 1
2- محدودیتهای سیستم توزیع 7 – 6
3- ترازهای اطمینان بخشی توزیع 9 – 7
4- مروری بر آمار و احتمالات و مفاهیم ریاضی پایه برای مبحث اطمینان بخشی 18 – 9
5- سیستمهای سری 20- 18
6- سیستمهای موازی 21- 20
7- سیستمهای سری موازی 74- 21
8- واژگان انگلیسی 79- 75
9_منابع و ماخذ 80
93/9/20
12:36 ع
مقدمه
برای اندازه گیری جریان های نیروگاههای برق و سیستمهای فرعی معمولا از CT القایی با هسته و سیم پیچ استفاده میکنند .
برای اندازه گیری ولتاژ از ترانسفورمر های ولتاژ خازنی نوع تقسیم ولتاژ PD استفاده میکنند .
بنابراین تجهیزات برقی بسوی ولتاژ ها و ظرفیتها ی بالا و ماشینها به سمت حجم زیادتر و سیستمهای حفاظت و کنترل در جهت عملکرد بالا توسعه می یابند .
تقاضاها برای کارایی و تراکم زیاد و دقت بالا برای سنسورها یا ترانسفورمر های نوری برای آشکار سازی جریانها و ولتاژها بعنوان ابزار مهم اطلاعات بکار برده شده در حفاظت و کنترل افزایش مییابد .
از طرفی پیشرفت اخیر تکنولوژی نوری بسیار چشمگیر بوده بطوری که انتظار میرود به وسیله پیشرفت تکنولوژی برای اندازه گیری جریانها و ولتاژهای بالا با تکنولوژی جدید براورده شود . به عبارت دیگر پیشرفت CT-PD نوری تقاضاها را بر اورده میکند .
اصول CT نوری بر اساس اندازه گیری میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط جریانی که طبق اثر فارادی در مدولاسیون و دمدولاسیون نوری پدید آمده است استوار می باشد .
بنابراین قوانین فوق الذکر برای اندازه گیری جریان DC نیز صدق می کند .
درنتیجه CT های فشرده و سبک وزن بدون اشباع مغناطیسی می تواند طراحی شوند . اگر جنس المان های حسگر فرومغناطیس نباشد .
بنابراین مزایای استفاده از نور برای انتقال سیگنال در ایزولاسیون الکتریکی و کنترل نویز القایی الکترومغناطیسی می باشد .
اگر CT نوری با همان مشخصات توسعه یابد ، هنگام به پایان رسیدن ، با یک ساختار سبک وزن و فشرده قادر خواهند بود ، رنج های دینامیکی را گسترش دهند .
مبانی PD نوری بر اساس اندازه گیری ولتاژ کاربردی در مدولاسیون و دمدولاسیون نوری طبق قانون پاسکال است .
در صورت کاهش اندازه المان حسگر امپدانس ورودی در المانهای حسگر می تواند افزایش پیدا کند . این مسله طراحی یک سیستم اندازه گیری ولتاژ کوچکتر از PT معمولی به وسیله ترکیب PD نوری با خازن مقسم ولتاژ را به دنبال دارد .
بنابراین PD نوری تحت تاثیر نویز قرار نمی گیرد و همچنین باند فرکانسی مجاز تا حد دلخواه گسترش می یابد . از این دیدگاه شرکت برق . الکتریک توشیبا و توکیو – کوژلکس و A.B.B و … برای توسعه PD , CT های نوری کاربردی برای اهداف حفاظت و کنترل آغاز به تحقیقات کردند و دراین راه اهمیت احتمالات و قوانین کاربردی نادیده گرفته شد و ترانسفورمرهای GIS 300 KV و تجهیزات 163 KV ایزولاسیون هوا به عنوان تجهیزات عملی تست انتخاب شدند .
فهرست مطالب صفحه
فصل اول – مقدمه ………………………………………………………………………………………….4
فصل دوم – CT های نوری …………………………………………………………………………………..7
1-2 مزایای CT های نوری ……………………………………………………………………………………8
2- 2 انواع CT های نوری……………………………………………………………………………………..9
3-2 تجربه های جدید درباره کاربردهای حفاظتی ترانس جریان و ترانس ولتاژ نوری …..……………..10
4- 2دور نمای قبلی ……………….…………………………………………………………………………11
5-2 معرفی تکنولوژی جریان نوری و اندازه گیری LEA ………………….………………………………11
فصل سوم – نظریه فارادی و پاکلز…………………….……………………………………………………..12
1-3 مقدمه ……………….……………………………………………………………………………………13
2-3 عمل و VT نوری و اثر پاکلز …………….……………………………………………………………..15
3- 3 اثر فارادی ………………………………………………………………………………………………16
4-3 نظریه اثر فارادی ………….…………………………………………………………………………….17
5-3 تحلیل و نتیجه گیری …………………………………………………………………………………..22
6-3 عملیات نوری …………………………………………………………………………………………..23
فصل چهارم – استانداردها ، تحلیل ، پاسخ گذرا …………………………………………………………..25
1-4 طرح استاندارد ………………………………………………………………………………………….26
2-4 ارائه پهنای باند مشخص و پاسخ گذرا ………………….……………………………………………27
3-4 آنالیز خطای بریکر – سیگنال جریان ( نتایج پروژه ) ………………………………………………..33
فصل پنجم – مقایسه ترانسهای اندازه گیری نوری با ترانسهای اندازه گیری معمولی ………..…………38
1-5 مقدمه ……………..……………………………………………………………………………………39
2-5 پروژه های فعال ……………..……………………………………………………………………… 40
3-5 مقایسه خروجی های CT اندازه گیر و CT حفاظتی ……………………………………………… 47
4-5 تحریک راکتور شنت ……….……………………………………………………………………….. 50
5-5 از بین بردن خاصیت مغناطیسی راکتور شنت ………………….………………………………….. 53
6-5 تحریک خازن شنت ………………….……………………………………………………………… 55
7-5 عدم تحریک خازن شنت ………………..……………………………………………………………57
8-5 قابلیت اطمینان ………………………………………………………………………………………60
93/9/19
8:20 ع
1-1- مقدمه
امروزه توجه شرکت های برق منطقه ایی و مشترکین آنها به شکل روزافزونی به مسئله کیفیت توان یا کیفیت برق معطوف شده است. واژه کیفیت برق در کشورهای صنعتی و در صنعت برق کاربرد فراوانی پیدا کرده است مبحث فوق تعداد بسیار زیادی از اعوجاجهای شبکه را پوشش می دهد. موضوعاتی که تحت مبحث کیفیت برق قرار می گیرند لزوماً مفاهیم تازه ای نیستند، لیکن آنچه جدید است تلاش مهندسین برای جمع آوری این مطالب و قرار دادن آنها در الگوهای مشخص می باشد. به عبارت دیگر نگاهی تازه به اعوجاجهای موجود در سیستم های قدرت به منزله مطلب جدیدی خود را نشان داده است که کنکاش در آن یکی از مهمترین موارد در مطالعة این سیستم ها به شمار می آید.
بطور کلی می توان دلایل زیر را برای توجه روزافزون به مبحث کیفیت برق ذکر نمود:
- تأکید روزافزون بر بهبود راندمان کلی شبکه های قدرت، باعث استفاده از وسایلی از قبیل محرکه های موتور با قابلیت تنظیم سرعت و نیز خازنهای موازی برای بهبود ضریب قدرت شده است. بکمک خازنهای موازی میزان تلفات شبکه کاهش می یابد اما این خازنها مشخصه امپدانس – فرکانس شبکه را نیز تغییر می دهند و باعث ایجاد پدیده تشدید و در نتیجه تقویت اعوجاج بصورت گذرا و نیز افزایش سطح اعوجاج هارمونیکی در شبکه می شوند. از سوی دیگر وسایل کنترل کننده سرعت موتورها، مقدار هارمونیک ها را در شبکه قدرت بالا برده و روی توانایی های سیستم تأثیر می گذارند. به عبارت دیگر کاربرد وسایل و تجهیزات جدید که از نیازهای مبرم یک سیستم قدرت مدرن است خود عامل بوجود آوردن مشکلات جدیدی شده است که نیاز به بررسی تأثیرات متقابل اینگونه تجهیزات بر شبکه و شبکه بر اینگونه تجهیزات را لازم می سازد.
فهرست مطالب
عناوین صفحه
فصل اول: مفاهیم و تعاریف
1-1- مقدمه 1
1-2- تعریف کیفیت برق 3
1-3- کیفیت ولتاژ 5
1-4- رده بندی عمومی مسائل کیفیت توان 5
1-5- گذرا 8
1-6 تغییرات بلند مدت ولتاژ 9
1-7- تغییرات کوتاه مدت ولتاژ 10
1-8- عدم تعادل ولتاژ 11
1-9- اعوجاج در شکل موج 13
1-10- نوسان ولتاژ 13
1-11- تغییرات فرکانس قدرت 14
- فصل دوم :پدیده های گذرا
2-1- مقدمه 16
2-2- اضافه ولتاژهای گذرا 16
2-3- انواع موج ضربه ای با انرژی زیاد 20
2-4- اصول حفاظتی در مقابل حالات گذرا 21
2-5- تجهیزات مناسب پیشنهادی برای حفاظت …. 23
2-6- توصیه ها و راهکارهای اجرایی در مقابله …. 24
فصل سوم : فلش و قطعی ولتاژ
3-1- مقدمه 33
3-2- علل ایجاد منش ولتاژ 34
3-3- تخمین مشخصه ها مختلف فلش ولتاژ 34
3-7- رابطه بین فلش ولتاژ و عملکرد تجهیزات 40
3-8- اصول اساسی حفاظت در مقابل فلش ولتاژ 46
فصل چهارم : تغییرات بلند مدت ولتاژ عدم تعادل ولتاژ و تغییرات فرکانس
4-1- تغییرات بلند مدت ولتاژ 51
4-2- عدم تعادل ولتاژ 54
4-3- تغییرات فرکانس 58
فصل پنجم: نوسان ولتاژ (فلیکر)
5-1- تشریح پدیده نوسان ولتاژ 63
5-2- عوامل بوجود آورنده فلیکر ولتاژ 64
5-3-مشخصه های یک نوسان ولتاژ نمونه 65
5-5 مبانی فلیکر متر IEC 67
5-6- ارزیابی شاخص کوتاه مدت شدت فلیکر 69
5-7- ارزیابی شاخص بلند مدت شدت فلیکر 69
5-11- حدود مجاز فلیکر در سطوح مختلف ولتاژ 70
5-12- حدود مجاز برای تغییرات سریع ولتاژ 71
5-14- نکاتی در خصوص اندازه گیری فلکیر 73
5-15- راه اندازهای موتورها 73
فصل ششم : هارمونیکها
6-1- شناخت و بررسی مقدماتی هارمونیکها 77
6-2- منابع تولید هارمونیک 82
6-3- اثر اعوجاج هارمونیکی بروی عملکرد تجهیزات و… 84
6-4- پاسخ سیستم قدرت به منابع هارمونیکی 85
6-5- شناسایی محل منابع هارمونیکی 91
6-6- مبانی کنترل هارمونیک ها 92
6-9- مقررات برخی از کشورها در رابطه …. 94
6-10- استاندارد مجاز هارمونیک ها در شبکه برق ایران 97
6-12- هارمونیک های میانی 104
فصل هفتم : قابلیت اطمینان
7-1- مقدمه 105
7-2- انواع ساختار شبکه های توزیع 107
7-3- انواع شبکه های توزیع از نظر ساختمان 114
7-4- قابلیت اطمینان در شبکه های توزیع 115
فصل هشتم : نکاتی در خصوص اندازه گیری کیفیت برق ، بازرسی و اطمینان از کیفیت آن
8-1- مقدمه 121
8-2- نیاز به مونیتورینگ در مسله کیفیت برق 121
8-3- مشخصات تجهیزات مشترکین و تاثیر کیفیت 125
8-4- تجهیزات مونیتورینگ کیفیت برق 132
8-5- چگونگی انتخاب ترانسیوسرها 134
8-6- تغذیه وسایل اندازه گیری 145
8-7- روشهای کاربرد دستگاههای مونیتورینگ 146
8-8- محل اندازه گیری و دریافت اطلاعات 151
8-9- نحوه اتصال مونیتورینگ کیفیت برق 155
8-10- آستانه های اندازه گیری و جمع آوری اطلاعات 157
8-11- طول دوره مونیتورینگ 162
8-12- تفسیر نتایج مونیتورینگ 163
