پایان نامه عملکرد تپ چنجرهای on load در پستهای فوق توزیع

پایان نامه عملکرد تپ چنجرهای on load در پستهای فوق توزیع

مقدمه

چنانچه میدانیم یكی از مشخصه های مهم یك سیستم قدرت ایده ال وجود ولتاژ نسبتا"ثابت در همه نقاط شبكه است,انرژی الكتریكی مورد نیاز مصرف كننده ها وقتی دارای كیفیت مطلوب میباشد كه تغییرات ولتاژ وفركانس درآن از حد معینی تجاوز نكند.

مقدمه ای درباره تپ چنجرها

بیش از 65سال است كه از تپ چنجرهای قابل قطع زیر باردرترانسفورماتورها استفاده میشود.هدف استفاده ازآنها کنترل سطح ولتاژونسبت دوربوده وعلاوه بر کنترل سطح ولتاژکنترل توان اكتیو و راكتیو در سیستمهای الكتریكی نیز با این دستگاه امکان پذیراست. بدون وجوداین دستگاههاپارامترهای فوق درنیروگاهها و یا درپستهایی که دارای تپ چنجرغیرقابل قطع زیرباربودندقابل کنترل بود.

انواع تپ چنجر ازلحاظ عملکرد درمدار

تپ چنجرها راازاین لحاظ بدودسته تقسیم می کنند:

1) تپ چنجرهای غیرقابل عمل زیر بار

2) تپ چنجرهای قابل عمل زیر بار

تعاریف:

 1) تپ چنجر قابل عمل زیربار:دستگاهی است که عمل اتصالات درتغییربهره برداری ازیک سیم پیچ رابعهده دارد در مدتی که ترانسفورماتوربرقدار ویا باردار است را دارا میباشد.این دستگاه ازیک  کلید محدودکننده یک مقاومت محدود کننده ویک انتخاب کننده تپ تشکیل شده است.

2) تپ سلکتور: دستگاهی است که طراحی شده است تابتواندجریان پیوسته را تحمل کند(نه جریان قطع و وصل)وبطورپیوسته بایک کلید محدود کننده (دایورترسوئیچ) مورداستفاده قرارمیگیرد تااتصالات را برقرارسازد . 

3) کلید محدود کننده(دایورترسوئیچ): دستگاهی است مخصوص کلید زنی که بطور سری با یک تپ سلکتورقرار میگیرد تاجریان قطع و وصل راتحمل کند.

4)سلکتورسوئیچ: دستگاهی است که قادربه قطع و وصل وتحمل جریان بوده و وظایف یک انتخاب کننده تپ ویک کلید محدودکننده را داراست.

عملكرد اتوماتیك:

فرمان اتوماتیك تپ چنجر نیز به صورت الكتریكی بوده با این تفاوت كه فرمان صادره توسط یك حس كننده(AVR) ولتاژ انجام میگیردو با توجه به ولتاژ منبع صادره (پالس های لازم)را برای تحریك مدار فرمان ارسال می كند.تفاوت مكانیزم عملكرد تپ چنجرهای غیر قابل عمل زیر بار در این است كه هیچگاه بصورت اتوماتیك عمل نمی نمایند.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                       صفحه

پیشگفتار                                                                                                                           1

مقدمه                                                                                                                                  2  

فصل1:بررسی ساختمان واصول كار انواع تپ چنجر                                                             4       

مقدمه ای درباره تپ چنجرها                                                                                               5

1-1) تپ چنجرهای غیرقابل عمل زیربار                                                                              7

1-2) تپ چنجرهای قابل عمل زیربار                                                                                   8                

1-2-1)تعاریف                                                                                                                     9

1-2-1)مدارهای سیم پیچی تپ چنجرهای قابل عمل زیر باروارتباط آنها                            15

1-2-3)اصول عملكرد مدارات سیم پیچی تپ چنجرهای قابل عمل زیر بار                         18

1-2-4)اساس كار تپ چنجرهای قابل عمل زیر بار                                                              20

1-2-5)معرفی قسمتهای مختلف تپ چنجر(نوعM)                                                          29

1-2-6)سیكل جریان عبوری كلید محدودكننده (دایورتر سوئیچ)                                     30

1-2-7)افزایش حرارت وپایداری حرارتی                                                                           31

1-2-8)عمر مكانیكی والكتریكی قابل انتظار                                                                     34                                             

1-2-9)قدرت دی الكتریك تپ چنجرها                                                                            35

1-2-10)محل قرار گرفتن تپ چنجرها ازلحاظ سیم پیچ فشار قوی وفشار ضعیف              37 

1-2-11)انواع اتصالات وتعداد فازها                                                                                   38

1-2-12)نگهداری وبهره برداری ازتپ چنجرهای قابل قطع ووصل زیر بار(OLTC)          39

1-2-13)معرفی چند نمونه تپ چنجر                                                                                 41

1-2-14)بررسی انواع تپ چنجرهای قابل عمل زیر بار                                                       45

فصل 2):تشریح سیستمهای فرمان انواع تپ چنجر                                                           47

2-1)بررسی عناصر كنترل كننده                                                                                       48

2-1-1) مكانیزم عملكرد تپ چنجر                                                                                   48

2-1-2) مدار سیستم فرمان الكتریكی تپ چنجر                                                              51

2-1-3)سیستم فرمان موتور درایو                                                                                   56

2-1-4)تشریح مدار فرمان الكتریكی موتور درایو                                                             60

2-1-5)قسمتهای مختلف مدار الكتریكی موتور درایو                                                       60

2-1-6)تشریح مراحل عملكرد یك نوع موتور درایو                                                         63

2-1-7)قسمت مكانیكی فرمان تپ چنجر                                                                         70

2-1-8)موارد قابل اشاره در رابطه بامكانیزم عملكرد                                                        77

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                            صفحه

2-2)حفاظت تپ چنجرهای قابل عمل زیر بار                                                                         78

2-2-1)سیستم حفاظتی                                                                                                         79

2-3)روشهای كنترل پارالل تپ چنجرها                                                                                 85

2-3-1)روش كنترل پارالل با توجه به همزمانی تعویض تپ با كنترل سنكرونیزم                     85

2-3-2) كنترل پارالل تپ چنجرها توسط رله تنظیم كننده ولتاژ با واحد كنترل پارالل           86

(مثلا" نوع SKB 20) مطابق با روش جریان گردشی

2-3-3) كنترل پارالل تپ چنجرها توسط رله رگولاتور ولتاژ وجبران ساز                              88

افت خط(L.D.C) بروش راكتانس معكوس

2-4)بررسی حلقه كنترل ولتاژ شین ازطریق(A.V.R)                                                            90

2-4-1) معرفی اجزا تشكیل دهنده دستگاه                                                                            91

2-4-2)كلیدهای حدی                                                                                                          93

2-4-3)نحوه عملكرد دستگاه(A.V.R)                                                                                93

فصل3):آزمایشات وتستهای مربوط به تپ چنجر                                                                    96

3-1)آزمایشات عمومی                                                                                                          98

3-1-1)آزمایش مكانیكی                                                                                                       99

3-1-2)آزمایش ترتیب زمان عملكرد                                                                                    99

3-1-3)آزمایش عایقی مدارات داخلی                                                                                  99

3-1-4)آزمایش موتور درایو                                                                                                  99

3-2)آزمایشات نوعی                                                                                                            99

3-2-1)آزمایش افزایش دمای كنتاكتها                                                                                 99

3-2-2) آزمایش كلید زنی                                                                                                   100

3-2-3) آزمایش جریان اتصال كوتاه                                                                                  103

3-2-4) آزمایش مقاومتهای محدود كننده                                                                          104

3-2-5) آزمایشات مكانیكی                                                                                               105

3-2-6) آزمایشات عایقی                                                                                                   106

3-2-7) آزمایش بار مكانیكی                                                                                              111

3-2-8) آزمایش وضعیتهای حدی                                                                                      112

3-3)چند نمونه آزمایشاتی كه عملا" انجام میشود                                                              112

3-3-1) آزمایش نشتی                                                                                                       112

3-3-2) آزمایش رله محافظ                                                                                               112

عنوان                                                                                                            صفحه

3-3-3)اتصال مكانیزم محرك                                                                                              113

3-3-4) آزمایش پیوستگی تپ چنجر                                                                                   113

3-3-5)اندازه گیری مقاومت سیم پیچهای ترانسفورماتور درتپ چنجرهای مختلف              115

فصل4):آثارتعویض تپ در شبكه                                                                                            117

4-1)تاثیر تغییر تپ برروی پارامترهای شبكه                                                                         118

4-1-1)ولتاژ سایر شینها                                                                                                        118

4-1-2)توانهای تولیدی توسط ژنراتورها                                                                                118

4-2)رله های حفاظتی                                                                                                            119

4-2-1)رله(O.V)                                                                                                                  119

4-2-2)رله(U.V)                                                                                                                  119

4-2-3)رله دیفرانسیل                                                                                                          120

4-3) تاثیر تغییر تپ برماتریس Ybus ومسئله پخش بار                                                       121

فصل 5):بررسی آماری مشكلات بوجود آمده درطی چند سال                                               124

5-1) مشكلات بوجود آمده درطی چند سال                                                                          125

5-2)مشكلات وعیبهای احتمالی                                                                                           126

5-3)راهكارهای مناسب جهت افزایش طول عمر تپ چنجر                                                  128

5-4)برطرف كردن مشكلات                                                                                                  131

عیب یابی وبازرسی های دوره ای

5-5)راهكاری جدید جهت افزایش طول عمر كنتاكتها                                                          134

فصل 6):نتیجه گیری                                                                                                             136

6-1)بررسی انواع روشهای تنظیم ولتاژ                                                                                 137

6-1-1)كنترل ولتاژ در نیروگاه                                                                                              137

6-1-2)جبران كننده های بار راكتیو                                                                                     139

6-1-3)خازنهای موازی                                                                                                         140

6-1-4)راكتورهای موازی                                                                                                      140

مسایل ومشكلات خازنهای موازی                                                                                          141

6-1-5)كندانسورهای سنكرون                                                                                            142

6-1-6)جبران كننده های استاتیك توان راكتیو                                                                  143

6-2)مقایسه اقتصادی انواع روشهای كنترل ولتاژ                                                                145

6-3)جمع بندی ونتیجه گیری                                                                                             147

فصل 7):یك نمونه عملی در مورد بررسی اثرات اندازه راكتانس نشتی سیم پیچ  149             

ترانسهای قدرت در سوختن مقاومت گذرای دایورتر سوئیچ