پروژه توزیع و انتقال برق رشته برق

در حال حاضر ، مایعات جایگزین PCB گران تر و قابل اشتعال ترند که خود ضرورت یافتن مواد جامد جایگزین را بیش از پیش آشکار می سازد . محفظه های فوق تاکنون موفقیت اندکی داشته اند . ولی استفاده از آنها دو منظوره است و باید دو کارکرد عایق بندی و خنک کردن را انجام دهند . از لحاظ عایقی باید عاری از هرگونه حفره باشد که دلیل آن را در بخش عایق بندی کابلها بررسی کردیم . از لحاظ خنک کردن انتقال حرارت  و برق در عایقها بسیار کمتر از رساناهاست ، زیرا انتقال حرارت در دماهای عادی بسیار کندتر از انتقال الکترون است . ولی در دماهای بسیار پایین انتقال حرارت از انتقال الکترون نیز بیشترمیشود.پس برای ذترانسفورماتورماتورهای دما پایین استفاده از محفظه های جامد مناسب است .

ترانسفورماتورهای معمولی:

ترانسفورماتورهای قدرت معمولی بازدهی بیش از 98 درصد دارند و معمولا در قابلیت اطمینان بسیار بالا بی رقیب اند . اگر 98 درصد بازده خوب باشد ، 2 درصد باقی مانده عمدتا به دلیل تلفات هسته است که در زمان بار کامل و چه در زمان بی باری کامل وجود دارند . پیشرفت جدید EPRI در ساخت هسته های نامنظم تلفات هسته را در زمان بی باری 60 تا 70 درصد کاهش داده که در نتیجه بازده کلی ترانسفورماتور در شبانه روز به بیش از 99 درصد می رسد ، زیرا تلفات هسته بیش از 50 درصد کاهش می یابد .همواره ترانسفورماتورهای بزرگ فشار قوی که باید با حرکت روغن عایق بندی و خنک شوند مشکل زا بوده اند . در این ترانسفورماتورها روغن از میان سیم پیچها عبور می کند تا انتقال حرارت بهبود یابد و در عین حال سطح عایق افزایش یابد . حرکت روغن در ترانسفورماتور مشابه عملکرد دستگاه وان دوگراف بارهای الکتریکی برق را منتقل می کند . در ترانسفورماتور تجمع این بارها ایجاد ولتاژی می شود که از حد تحمل دی الکتریک عایق تجاوز می کند . قوسی که به دنبال خواهد داشت باعث از کار افتادن شدید ترانسفورماتور خواهد شد .برای رفع این مشکل دو راه حل وجود دارد . اول اینکه رسانایی روغن را تا حدی بالا ببریم که با نشت بار الکتریکی از تجمع مقادیر زیاد بار جلوگیری شود . محدودیت این روش در ضعیف تر شدن قدرت دی الکتریکی است که همزمان با افزایش رسانایی روغن رخ می دهد . روش دیگر اضافه کردن ماده ای مانند بنزوتریازول 1 ، 2 ، 3 ، به روغن است که میزان تشکیل بارهای مجتمع را کاهش می دهد . ولی ماده فوق از رسانندگی روغن می کاهد و در نتیجه میزان نشست بار نیز کم می شود . روشهای جدید در ترکیب دو شیوه فوق نتایج امیدوارکننده ای به همراه داشته است . همزمان با کاهش میزان تولید بار قدرت دی الکتریکی ، روغن نیز در حد مطلوب نگه داشته می شود .محفظه های مخصوص سیم پیچهای ترانسفورماتور همواره جایگزینی برای مواد قابل انفجار و اشتعال و احتمالا مایعات سمی مانند ( polychlorinated biphenyl ) PCB بوده اند . PCB بر اساس قوانین ایالتی آمریکا در دسته مواد آلاینده بسیار سمی و غیر قابل بازگشت به محیط زیست طبقه بندی شده است .

خطوط رایج کم مقاومت:

رسانایی الکتریکی با تعداد مسیرهای آزاد عبور الکترون در رسانا متناسب است که با کاهش دما به دلیل کاهش بی نظمی الکترونها افزایش می یابد . در طی رسیدن از دمای 300 درجه کلوین به 77 درجه کلوین تعداد مسیرهای عبور الکترونها در بیشتر مواد 10 برابر می شود . که تقریبا به میزان ناخالصی و دیگر اشکالات ساختار ماده بستگی ندارد . ( البته در ادامه خواهیم دید که یک استثنا نیز وجود دارد .) . نیتروژن مایع که  77 درجه کلوین به جوش می آید خنک کننده سیستم های تحویل توان HTSL و سیستم های کم مقاومت است .ده برابر شدن رسانایی اجازه عبور توانی معادل 10 برابر را می دهد بدون اینکه توان تلف شده زیاد شود . علاوه بر تلفات مقاومتی و دی الکتریکی ، تلفات دیگری ناشی از نشت حرارت نیز وجود دارد . افزایش توان تلف شده در کل به دلیل توان تلف شده در سیستم خنک کننده است که به ازای هر وات تلفات در 77 درجه کلوین 10 وات مصرف می کنند .همه طرحهای تحقیقاتی سیستم های کم مقاومت تا به امروز با ولتاژ متناوب در نیتروژن مایع انجام شده اند . مهم ترین آن در ژاپن بوده است . در امریکا ، شرکت جنرال الکتریک و شرکت توان زیرزمینی در این زمینه فعالیت کرده اند ولی به دلیل مشکلات فنی و اقتصادی این طرح به صورت نیمه تمام رها شده است . طرحهای مشابه در کشورهای دیگر نیز به همین سرنوشت دچار شده اند . معمولا از رساناهای آلومینومی استفاده می شود ولی مس نیز کاربرد دارد . رسانایی هر دو فلز در دمای 77 درجه کلوین ده برابر می شود . اکنون به بررسی سیستم دیگر می پردازیم که در بررسی مواد کم مقاومت در نظر گرفته نشده اند .

برق
برق

ابررسانایی:

یکی دیگر از عناصری که در دمای 77 درجه کلوین دارای بالاترین رسانایی برق نسبت به مواد دیگر است بریلیم نام دارد . این عنصر در دمای اتاق رسانایی ای در حد آلومینیوم دارد ولی در دمای 77 درجه کلوین رسانایی آن 100 برابر می شود . پس در دمای فوق بریلیم رسانایی حدود 10 برابر مس یا آلومینیوم دارد . این کشف را رابینویتز در سال 1977 انجام داد . در سال 1990 ، مولر و همکارانش ابراز داشتند : « علی رغم سمی بودن بریلیم باید از آن در تحویل توان استفاده کرد . » آنها خاطر نشان ساختند که بریلیم تنها به صورت ذرات ریز معلق خطرناک است و وقتی در وسیله برقی به کار برود تقریبا بی خطر است .چگالی کم بریلیم که در حدود 1/8gr/cm3 است نیز دلیل دیگر استفاده ازبرلیم به عنوان رسانا است . چگالی آن کمتر از چگالی آلومینیوم 2/7gr/cm3 و 5 برابر کمتر از چگالی مس 8/9gr/cm3 ، همچنین کمتر از 2 برابر چگالی سدیم 0/97gr/cm3 است و در هوا نمی سوزد . رسانایی بریلیم در دمای اتاق 2 برابر رسانایی سدیم است . بنابراین در دمای 77 درجه کلوین به قدری رسانایی آن بیشتر از بقیه موارد می شود که باید با دقت زیادی در سیستمهای انتقال کم مقاومت به کار رود و هزینه و میزان مسمومیت آن را در نظر گرفت . سمی بودن مشکلی است که تنها در زمان تولید وجود دارد و با تمهیدات پیش بینی شده برآن فائق آمده اند . هزینه تولید بریلیم در صورت ایجاد بازار برای تامین آن به شدت پایین خواهد آمد .

ترانسفورماتورهای فرورزونانس:

فرورزونانس مسئله پیچیده الکتریکی است که معمولا در ترانسفورماتورهای توزیع پیش می آید و به دلیل عملکرد تک فاز به وجود می آید و ترانسفورماتورهای بزرگ توزیع دچار آن نمی شوند . ترانسفورماتورهای جدید و کم تلفات بیشتر در معرض آن قرار می گیرند . این پدیده زمانی به وجود می آید که در مدار RLC ولتاژ رزونانس دو سر سلف و خازن از ولتاژ منبع تغذیه بیشتر شود . اضافه ولتاژهای برق ناشی از فرورزونانس 125 تا 146 درصد ولتاژ نامی اند . این اضافه ولتاژها باعث قطع شدن ترانسفورماتورها ، ادوات جنبی و حتی وسایل برقی مصرف کنندگان می شود . فرورزونانس پدیده ای آشوب مانند است و در یک مدار ، تحت شرایط مساوی ، پاسخهای مختلفی ایجاد می کند و پاسخ مدار از شکل موج غیر سینوسی به شکل موج دیگری تغییر می یابد .یک راه جلوگیری از پدیده فرورزونانس استفاده از کلیدهای سه فاز برای قطع یا وصل ترانسفورماتورهای توزیع است . روش دیگر ، استفاده از ترانسفورماتورهای سه تایی با سیم پیچی اولیه ستاره زمین شده است . روش سوم ، استفاده از سه ترانسفورماتور تک فاز به صورت سیم پیچی اولیه ستاره زمین شده است . راه دیگر که در سیستمهای قدرت آینده به کار می رود ترانسفورماتورهای توزیع حالت جامد است .

مباحثی دیگر از پروژه توزیع و انتقال برق رشته برق:

  • فیبرهای گرافیک با پوشش فلزی
  • مبانی FACTS
  • ترانسفورماتورهای حالت جامد ( SST )
  • توان الکتریکی سفارشی
  • خازنهای پیشرفته
  • عایق های الکتریکی
  • کابلهای هوشمند
  • خوردگی سیم زمین و خنثی و محافظت از آن
  • ترانسفورماتورهای فشرده
  • انفجارهای زیرزمینی و راه حل آن ها
  • عایق های پیشرفته پلیمری
  • کابلهای توزیع  و کابلهای کششی
  • توزیع توان با خطوط کم مقاومت
  • انتقال و توزیع
  • مقایسه سیستم انتقال هوایی و زیرزمینی
  • مزایا و معایب خطوط انتقال زیرزمینی
  • انتقال با خطوط ابررسانا
مطلب بالا چکیده‌ای از تحقیق و پژوهش اصلی میباشد جهت تهیه نسخه کامل آن از باکس زیر اقدام به خرید و دانلود نمایید
لینک خرید پژوهش پروژه توزیع و انتقال برق رشته برق:
تحویل فوری و خودکار فایل با لینک مستقیم بعد از پرداخت
تعداد صفحه: 44
قالب: فایل word

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *