پایان نامه نقش توان راکتیو در شبکه های انتقال و فوق توزیع

در این پروژه پایانی در مورد نقش توان راکتیو در شبکه های انتقال و فوق توزیع بحث شده است و شامل 5 فصل می باشد که در فصل اول در مورد جبران بار و بارهایی که به جبران سازی نیاز دارند و اهداف جبران بار و جبران کننده های اکتیو و پاسیو و از انواع اصلی جبران کننده ها و جبران کننده های استاتیک بحث شده است و در فصل دوم در مورد وسایل تولید قدرت راکتیو بحث گردیده و درمورد خازنها و ساختمان آنها و آزمایش های انجام شده روی آنها بحث گردیده است و در فصل سوم در مورد خازنهای سری و کاربرد آنها در مدارهای فوق توزیع و ظرفیت نامی آنها اشاره شده است و در فصل چهارم در مورد جبران کننده های دوار شامل ژنراتورها و کندانسورها و موتورهای سنکرون صحبت شده است و در فصل پنجم ترجمه متن انگلیسی که از سایتهای اینترنتی در مورد خازنهای سری می باشد که در مورد UPFC می باشد.

وسایل تولید قدرت راکتیو

بار مصرفی با قدرت حقیقی (اکتیو) که به صورت کیلو وات یا مگاوات بیان می شود از نیروگاه ها تأمین می گردد. تمام اقداماتی که در یک سیستم قدرت انجام می گیرد به خاطر تأمین بار مصرفی می باشد. همچنین در یک سیستم جریان متناوب (AC) قدرت مجازی (راکتیو) که به صورت کیلوار یا مگاوار بیان می شود قسمت مهمی را تشکیل می دهد. اصطلاحاً جمع برداری قدرت حقیقی و قدرت مجازی را قدرت ظاهری می نامند.

تقاضا برای قدرت راکتیو را مدارهای الکترومغناطیسی موتورها و ترانسفورماتورها و خطوط و کوره های الکتریکی و مصارف صنعتی دیگر افزایش می دهند. در حالتی که نسبت قدرت حقیقی که از طریق خطوط انتقال پیدا می کند. به قدرت ظاهری کوچک باشد اصطلاحاً گفته می شود که ضریب قدرت سیستم پائین است. ضریب قدرت یعنی نسبت قدرت حقیقی به قدرت ظاهری برای یک مقدار مشخص قدرت حقیقی در صورتی که ضریب قدرت پایین باشد در خطوط انتقال و ترانسفورماتور و ژنراتور به علت بالا بودن قدرت ظاهری جریان افزایش می یابد که نتیجه آن افزایش تلفات در سیستم بوده که متناسب با مجذور جریان می باشد. این مسئله همچنین باعث افت ولتاژ در شبکه و درنتیجه برای مصرف کننده می گردد.

وسایل تولید قدرت راکتیو

وسایل زیر جهت تولید راکتیو به کار برده می شوند.

الف- موتور سنکرون

ب- خازن

موتور سنکرون دارای این مزیت می باشد که می تواند هم قدرت راکتیو تولید کند و هم جذب نماید و همچنین مقدار تولید آن می تواند به صورت پیوسته در یک محدوده وسیع تغییر نماید. با این حال قیمت آنها از خازن خیلی گرانتر بوده و فقط جهت تنظیم ولتاژ در یک سیستم فشار قوی مورد استفاده قرار می گیرد.

با توسعه و پیشرفت تکنیک ساخت خازن ها قیمت آنها مقدار قابل ملاحظه ای کاهش پیدا کرده است. همچنین باتوجه به قیمت کم کارهای ساختمانی نصب آن و همچنین هزینه کم نگهداری و راه اندازی آن قیمت خازن به هیچ وجه قابل مقایسه با یک موتور سنکرون هرچند با قدرت بالا نمی باشد.

کنترل پیوسته قدرت راکتیو که با موتور سنکرون می توان انجام داد را نیز می توان تقریباً در مورد خازنها با انتخاب چند مجموعه خازن در هر محل که به طور اتوماتیک کنترل می شوند انجام داد.

خازنها به دو دسته تقسیم می شوند:

الف- خازنهای موازی

ب- خازنهای سری

نامگذاری بالا در رابطه با نحوه اتصال آنها به سیستم می باشد.

خازنهای موازی به طور معمول در تمام ولتاژها و تمام اندازه ها استفاده می شود. به طور اصولی اثر خازنهای موازی را می توان به صورت زیر جمع بندی کرد.

1- کاهش جریان خط

2- افزایش ولتاژ مصرف کننده

3- کاهش تلفات سیستم

4- افزایش ضریب قدرت

5- کاهش جریان در ژنراتورها یا ترانسفورماتورها

6- کاهش در مقدار سرمایه گذاری برای مصرف یک کیلووات قدرت حقیقی

تمام موارد سود دهی به این علت اساسی است که خازن، جریان راکتیو را که در تمام سیستم، از منبع تولید(ژنراتور) تا نقطه مصرف (محل نصب خازن) جاری است کاهش می دهد.

خازن موازی یک مقدار ثابت جریان (خازنی) تصحیح کننده که در محل مصرف تولید می کند که قسمتی و یا تمام مؤلفه راکتیو جریان بار مصرف کننده را جبران می کند.

این مقدار ممکن است براساس افزایش ضریب قدرت انتخاب گردد. کاهش جریان و افزایش ضریب قدرت افت ولتاژ را در قسمت های مختلف سیستم کاهش می دهد.

خازن های سری از طرف دیگر تولید کننده ثابت مقدار جریان نمی باشند بلکه این مقدار جریان سیستم است که همیشه از آنها عبور می کند. مقدار راکتانس خازن قسمتی از اندوکتانس خط را جبران کرده و درنتیجه مقدار مؤثر اندوکتانس کاهش می یابد و تنظیم ولتاژ به طور اتومتیک با کاهش و یا افزایش بار صورت می گیرد افزایشی قدرت انتقالی فقط نتیجه این موضوع می باشند.

در حالتی که در سیستم، اتصال کوتاهی پیش آید دو سر خازن سری ممکن است به مقدار 15 برابر و یا بیشتر ولتاژ نامی آن افزایش یابد به این دلیل خازن های سری باید در مقابل اتصال کوتاه سیستم محافظت شوند و احتیاج به تجهیزات کامل حفاظتی دارند.

موارد استفاده خازنهای سری در ولتاژهای زیاد و در اندازه های بزرگ می باشد که در فصل بعد مفصلاً توضیح داده خواهد شد...

فهرست مطالب پروژه

چکیده

فصل اول

جبران بار

مقدمه

جبران بار

اهداف در جبران بار

جبران کننده ایده ال

ضریب توان را به مقدار واحد تصحیح می کند

ملا حظات عملی

مشخصات یک جبران کننده بار

تئوری اسا سی جبران

اصلاح ضریب توان و تنظیم ولتاژ در سیستم تکفاز

ضریب توان و اصلاح آن

بهبود ضریب توان

وسایل جبران کننده

مزایا

معایب

راکتورموازی

سادگی از نظر اصول کارو ساختمان

مقدار آن ثابت است

خازن سری

خازن موازی

سادگی از نظر اصول کاروساختمان

مقدار آن ثابت استسویچ کردن آن همراه با گذرا است

کندانسور سنکرون

راکتور چند فاز قابل اشباع

راکتور تایریستور کنترل (TCR)

خازن تایریستور سویچ (TSC)

نیازمندیهای اساسی در انتقال توان AC

خطوط انتقال جبران نشده

پارامتر های الکتریکی

خط جبران نشده در حالت بارداری

اثر طول خط توان بار و ضریب توان بر ولتاژ و توان راکتیو

جبران کننده های اکتیو و پاسیو

انواع اصلی جبران کننده

فصل دوم

وسایل تولید قدرت راکتیو

ساختمان خازن ها

تخلیه Discharge

کلیدهای کنترل خارجی (دیژنکتور)

کنترل خودکار خازنها

رله حساس به ولتاژ یا جریان یا کیلووار

فصل سوم

خازن های سری

مقدمه

الف) بدون خازن متوالی

فصل چهارم

جبران کننده های دوار

مقدمه

ژنراتورهای سنکرون

بهای قدرت راکتیو مصرفی

کاهش تلفات ناشی از اصلاح ضریب قدرت

خازن های مورد نیاز جهت کنترل ولتاژ

نکاتی پیرامون نصب خازن

جبران کننده ها

جبران کننده مرکزی

جبران کننده گروهی

جبران کننده انفرادی

فصل پنجم

ترجمه متن انگلیسی

نتایج

تغییرات Q در برابر P در خط با حضور UPFC در خط

تغییرات Q در برابر P در خط با حضور TCSC در خط

منابع و مآخذ

شکلها و جداول