پایان نامه بررسی اثرات هارمونیک های ولتاژ و جریان بر روی ترانسفورماتورهای قدرت

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:94

فهرست مطالب:

عنوان صفحه
مقدمه 1
فصل اول: شناخت ترانسفورماتور 6
1-1 مقدمه 7
2-1 تعریف ترانسفورماتور 7
3-1 اصول اولیه 7
4-1 القاء متقابل 7
5-1 اصول کار ترانسفورماتور 9
6-1 مشخصات اسمی ترانسفورماتور 12
1-6-1 قدرت اسمی 12
2-6-1 ولتاژ اسمی اولیه 12
3-6-1 جریان اسمی 12
4-6-1 فرکانس اسمی 12
5-6-1 نسبت تبدیل اسمی 13
7-1 تعیین تلفات در ترانسفورماتورها 13
1-7-1 تلفات آهنی 13
2-7-1 تلفات فوکو در هسته 13
3-7-1 تلفات هیسترزیس 14
4-7-1 مقدار تلفات هیسترزیس 16
5-7-1 تلفات مس 16
8-1 ساختمان ترانسفورماتور 17
1-8-1 مدار مغناطیسی (هسته) 17
2-8-1 مدار الکتریکی (سیم پیچها) 17
1-2-8-1 تپ چنجر 18
2-2-8-1 انواع تپ چنجر 18
3-8-1 مخزن روغن 19
مخزن انبساط 19
4-8-1 مواد عایق 19
الف - کاغذهای عایق 20
ب - روغن عایق 20
ج - بوشینکهای عایق 20
5-8-1 وسایل حفاظتی 21
الف &ndash رله بوخهلتس 21
ب &ndash رله کنترل درجه حرارت سیم پیچ 22
ج &ndash ظرفیت سیلی گاژل 23
9-1 جرقه گیر 24
1-10 پیچ ارت 24
فصل دوم: بررسی بین منحنی B-H و آنالیز هارمونیکی جریان مغناطیس کننده 26
1-2 مقدمه 27
2-2 منحنی مغناطیس شوندگی 27
3-2 پس ماند (هیسترزیس) 30
4-2 تلفات پس ماند (تلفات هیسترزیس) 32
5-2 تلفات هسته 32
6-2 جریان تحریک 33
7-2 پدیده تحریک در ترانسفورماتورها 33
8-2 تعریف و مفهوم هارمونیک ها 36
1-8-2 هارمونیک ها 36
2-8-2 هارمونیک های میانی 37
9-2 ناپایداری هارمونیکی مرتبط با هسته ترانس در سیستمهای AC-DC 37
10-2 واکنشهای فرکانسی AC-DC 37
11-2 چگونگی ایجاد ناپایداری 39
12-2 تحلیل ناپایداری 40
13-2 کنترل ناپایداری 41
14-2 جریان مغناطیس کننده ترانسفورماتور 42
1-14-2 عناصر قابل اشباع 42
2-14-2 وسایل فرومغناطیسی 43
فصل سوم : تأثیر هارمونیکهای جریان ولتاژ روی ترانسفورماتورهای قدرت 46
1-3 مقدمه 47
2-3 مروری بر تعاریف اساسی 47
3-3 اعوجاج هارمونیکها در نمونه هایی از شبکه 49
4-3 اثرات هارمونیک ها 51
5-3 نقش ترمیم در سیستمهای قدرت با استفاده از اثر خازنها 52
1-5-3 توزیع هارمونیکهای جریان در یک سیستم قدرت بدون خازن 52
2-5-3 توزیع هارمونیکهای جریان در یک سیستم پس از نصب خازن 52
6-3 رفتار ترانسفورماتور در اثر هارمونیکهای جریان 54
7-3 عیوب هارمونیکها در ترانسفورماتور 54
1-7-3 هارمونیکهای جریان 54
1) اثر بر تلفات اهمی 54
2) تداخل الکترومغناطیسی با مدارهای مخابراتی 54
3) تأثیر بر روی تلفات هسته 55
2-7-3 هارمونیک های ولتاژ 55
1) تنش ولتاژ روی عایق 55
2) تداخل الکترواستاتیکی در مدارهای مخابراتی 55
3) ولتاژ تشدید بزرگ 56
8-3 حذف هارمونیکها 56
1) چگالی شار کمتر 56
2) نوع اتصال 57
3) اتصال مثلث سیم پیچی اولیه یا ثانویه 57
4) استفاده از سیم پیچ سومین 57
5) ترانسفورماتور ستاره &ndash مثلث زمین 57
9-3 طراحی ترانسفورماتور برای سازگاری با هارمونیک ها 58
10-3 چگونگی تعیین هارمونیکها 59
11-3 اثرات هارمونیکهای جریان مرتبه بالا روی ترانسفورماتور 59
12-3 مفاهیم تئوری 60
1-12-3 مدل سازی 60
13- 3 نتایج عمل 61
14-3 راه حل ها 62
15-3 نتیجه گیری نهایی 62
فصل چهارم: بررسی عملکرد هارمونیک ها در ترانسفورماتورهای قدرت 63
1-4 مقدمه 64
2-4- پدیده هارمونیک در ترانسفورماتور سه فاز 64
3-4 اتصال ستاره 68
1-3-4 ترانسفورماتورهای با مدار مغناطیسی مجزا و مستقل 68
2-3-4 ترانسفورماتورها با مدار مغناطیسی پیوسته یا تزویج شده 71
4-4 اتصال Yy ستاره با نقطه خنثی 72
5-4 اتصال Dy 72
6-4 اتصال yd 73
7-4 اتصال Dd 74
8-4 هارمونیک های سوم در عمل ترانسفورماتور سه فاز 74
9-4 سیم پیچ ثالثیه یا پایدارکننده 76
10-4 تلفات هارمونیک در ترانسفورماتور 77
1-10-4 تلفات جریان گردابی در هادی های ترانسفورماتور 77
2-10-4 تلفات هیسترزیس هسته 77
3-10-4 تلفات جریان گردابی در هسته 78
4-10-4 کاهش ظرفیت ترانسفورماتور 79
فصل پنجم: جبران کننده های استاتیک 80
1-5 مقدمه 81
2-5 راکتور کنترل شده با تریستور TCR 81
1-2-5 ترکیب TCR و خازنهای ثابت موازی 87
3-5 راکتور اشباع شدهSCR 88
1-3-5 شیب مشخصه ولتاژ 89
نتیجه گیری 91
منابع و مآخذ 92
چکیده به زبان انگلیسی 94

فهرست تصاویر

عنوان صفحه
فصل اول 6
شکل1-1: نمایش خطوط شار 8
شکل2-1: شمای کلی ترانسفورماتور 9
شکل3-1: رابطه فوران و نیروی محرکه مغناطیسی 11
شکل4-1: نمایش منحنی های هیستر زیس 15
شکل5-1: نمایش بوشیگ های عایق 20
شکل6-1: یک نمونه رله 22
شکل7-1: رله کنترل درجه حرارت سیم پیچ ها 23
شکل8-1: ظرف سیلی کاژل 23
شکل9-1: شمای کلی یک ترانسفورماتور با مخزن روغن و سیستم جرقه گیر 24
شکل10-1: نمایش پیچ ارت 25
فصل دوم 26
شکل1-2: نمایش شدت جریان در هسته چنبره شکل 28
شکل2-2: منحنی مغناطیس شوندگی 29
شکل3-2: منحنی مغناطیس شوندگی 29
شکل4-2: منحنی های هیستر زیس 31
شکل5-2: حلقه های ایستا و پویا 32
شکل6-2: شکل موج جریان مغناطیس کننده 34
شکل7-2: شکل موج جریان تحریک با پسماند 35
شکل8-2: شکل موج شار برای جریان مغناطیس کننده سینوسی 36
شکل9-2: نمایش هارمونیک های توالی مثبت و منفی 38
شکل10-2: ترکیبdc توالی منفی تولید شده توسط مبدلHVDC 39
شکل11-2: نمایش امپدانس هایAC,DC در روش سیستم حوزه فرکانس 40
شکل12-2: مقایسه حالات مختلف اشباع 41
شکل13-2: مشخصه مغناطیسی ترانسفورماتور 42
شکل14-2: جریان مغناطیس کننده ترانس و محتوای هارمونیکی آن 43
شکل15-2: مدار معادلT برای یک ترانسفورماتور 44
شکل16-2: منحنی شار مغناطیسی برحسب جریان ترانسفورماتور 44
شکل17-2: نمونه شکل موج جریان مغناطیسی برای یک ترانسفورماتور 44
فصل سوم 46
شکل1-3: مولدهای هارمونی جریان 47
شکل2-3: هارمونیک پنجم با ضریب35% 48
شکل3-3: طیف هارمونیک ها 50
شکل4-3: جریان تحمیل شده روی جریان اصلی 50
شکل5-3: طیف هارمونیک ها 50
شکل6-3: جریان تحمیل شده روی جریان اصلی 50
شکل7-3: مسیر هارمونیکی جریان در سیستم بدون خازن 52
شکل8-3: مسیر هارمونی های جریان در سیستم پس از نصب خازن 53
شکل9-3: تداخل الکترو استاتیکی با مدارهای مغناطیسی 55
شکل10-3: ولتاژ تشدید بزرگ در اثر هارمونیک سوم 56
شکل11-3: ترانسفورماتور ستاره مثلث زمین، برای حذف هارمونیک های مضرب3 58
شکل12-3: طراحی ترانسفورماتور برای سازگاری با هارمونیک ها 58
شکل13-3: مدار معادل ساده شده سیم پیچ ترانسفورماتور 60
شکل14-3: توزیع ولتاژ در طول یک سیم پیچ 61
فصل چهارم 63
شکل1-4: نمودار برداری ولتاژهای مؤلفه اصلی، سوم، پنجم و هفتم 65
شکل2-4: نمودار برداری ولتاژهای اصلی، هارمونیک پنجم وهفتم 66
شکل3-4: نمایش نیروی محرکه الکتریکیemf اتصال ستاره در هر لحظه 66
شکل4-4:نمایش هارمونیک های سوم در اتصال مثلث 66
شکل5-4: مربوط به نوسان نقطه خنثی 70
شکل6-4: مسیر پارهای هارمونیک سوم (مضرب سه) در ترانسفورماتورهای سه فاز
نوع هسته ای 71
شکل7-4: ترانسفورماتور با اتصالY-yبدون بار 75
شکل8-4: سیم پیچ سومین (ثالثیه) 77
فصل پنجم 80
شکل1-5: ساختمان شماتیکTCR 81
شکل2-5: منحنی تغییرات بر حسب زاویه هدایت و زاویه آتش 83
شکل3-5: مشخصه ولتاژ- جریانTCR 84
شکل4-5: یک نمونه صافی با استفاده ازL.C 85
شکل5-5: حذف هارمونیک سوم با استفاده از مدارTCR با اتصال ستاره 86
شکل6-5: حدف هارمونیک های پنجم وهفتم با استفاده از مدار TCR با اتصال ستاره 86
شکل7-5: بررسی اختلال در شبکه قدرت قبل و بعد از استفاده از جبران کننده با خازن 87
شکل8-5: منحنی مشخصه ولتاژ- جریانSR 88
شکل9-5: حذف هارمونیک های شبکه قدرت با استفاده از راکتور اشباع شدهSR 88
شکل10-5: منحنی مشخصه ولتاژ- جریانSR با خازن اصلاح شیب 89
شکل 11-5 : حذف هارمونیکهای شبکه قدرت با استفاده از راکتور اشباع شده SR 89
شکل 12-5: منحنی مشخصه ولتاژ &ndash جریان SR با خازن اصلاح شیب 90

فهرست جداول

عنوان صفحه
فصل دوم
جدول1-2: مقادیر هارمونیک ها در جریان مغناطیسی یک ترانسفورماتور 45

چکیده :

در این پایان نامه (پژوهش) به مطالعه ارتباط بین منحنی مغناطیس شوندگی هسته ترانسفور ماتور و ناپایداریهای هارمونیکی ناشی از آن می پردازیم .سپس انواع هارمونیک های ولتاژ و جریان و اثرات آنها را بر روی سیستم های قدرت ، در حالات مختلف مورد بررسی قرار می دهیم0 در قسمت بعد به بررسی چگونگی حذف هارمونیک ها در ترانسفور ماتور های قدرت با استفاده از اتصالات ستاره ومثلث سیم پیچی ها می پردازیم .و در نها یت نیز جبرانکننده ها ی استاتیک و فیلتر ها را به منظور حذف هارمونیک های سیستم قدرت مورد مطالعه قرار می دهیم.

کلمات کلیدی :
ناپایداری هارمونیکی ، منحنی مغناطیس شوندگی ، فیلترها ، سیستم قدرت ، هارمونیک ولتاژ و جریان ، جبرانساز استا تیک
این پروژه شامل پنج فصل است که :
فصل اول :در موردشناخت ترانسفورماتور و آشنایی کلی با اصول اولیه ترانسفورماتور اصول کار و مشخصات اسمی ترانسفورماتور و چگونگی تعیین تلفات در ترانسفورماتور و ساختمان ووسایل حفاظتی بکار رفته در ترانسفورماتور بحث می کند .
فصل دوم :در مورد رابطه بین B &ndash H و منحنی مغناطیس شوندگی تلفات پس ماند هسته جریان تحریکی در ترانسفورماتورها و ناپایداری هارمونیکی مرتبط با هسته و چگونگی ایجاد ناپایداری کنترل ناپایداری و آنالیز هارمونیکی جریان مغناطیس کننده و عناصر اشباع را مورد بررسی قرار می دهد .
فصل سوم :در این فصل با هارمونیکهای جریان ولتاژ اثرات آنها و هارمونیکهای جریان در یک سیستم خازن و یک سیستم پس از نصب خازن و عیوب هارمونیکهای جریان و هارمونیکهای ولتاژ و چگونگی تعیین آنها را مورد بررسی قرار می دهد .
فصل چهارم : دراین فصل به بررسی عملکرد هارمونیک در ترانسفورماتور می پردازیم و انواع آن در اتصالات ترانس را مورد بررسی قرار می دهیم و هارمونیک سوم در ترانسفورماتور و ایجاد سیم پیچ ثالثیه یا پایدارکننده برای حذف هارمونیک و همچنین تلفات هارمونیکها در ترانسفورماتور می پردازیم .
فصل پنجم:در این فصل به منظورحذف هارمونیکهاواثرات آنها در سیستمهای قدرت،به مطالعه جبرانکننده های استاتیک می پردازیم. امروزه در سیستم های قدرت مدرت جبران کننده های استاتیک بعنوان کامل ترین جبران کننده ها مطرح هستند.

لینک منبع و پست :http://campiran.ir/project-2223-%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%a8%d8%b1%d8%b1%d8%b3%db%8c-%d8%a7%d8%ab%d8%b1%d8%a7%d8%aa-%d9%87%d8%a7%d8%b1%d9%85%d9%88%d9%86%d9%8a%da%a9-%d9%87%d8%a7%db%8c/