پروژه روش های حذف هارمونیک در پالایشگاه پتروشیمی وگازی

اختصاصی از سورنا فایل پروژه روش های حذف هارمونیک در پالایشگاه پتروشیمی وگازی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نوع فایل:WORD

تعداد صفحه:104

نگارشگر:محمد رنجبر

قابلیت ویرایش: دارد

روش های حذف هارمونیک در سیستم های تغذیه پالایشگاه پتروشیمی وگازی

چکیده

یکی از مسائل و مشکلات کیفیّت برق در سیستم های توزیع و انتقال، مسأله هارمونیک ها می باشد که توجه زیادی را به خود جلب نموده است به طوری که مطالب بسیاری را در این خصوص می توان در کُتب و مقالات گوناگون جستجو نمود.

اعوجاجات هارمونیکی باعث ایجاد مشکلات خاصی در شبکه های قدرت می شوند. از جلمه این مشکلات می توان به عدم عملکرد مناسب تجهیزات و نیز کاهش عمر و پایان آمدن راندمان دستگاه ها اشاره نمود. در چنین حالتی مطالعه هارمونیک ها و ارائه یکسری قوائد و مقررات اجتناب ناپذیر خواهد بود. محدد نمودن اعوجاج هارمونیکی هم از نظر شرکت های برق و هم از نظر مشترکین لازم می باشد. شرکت های برق باید محدودیت هایی را ارائه نماید تا از آسیب دیدگی تجهیزات مشترکین، اعم از مشترکین خانگی و صنعتی...

فهرست مطالب

فصل یک:

شناخت هارمونیک ها

1-1مقدمه

1-2اعوجاج هارمونیکی

1-3اعوجاج ولتاژو جریان

1-4مقادیرموءثر واعوجاج هارمونیکی کل

1-5هارمونیک های زوج وفردو مرتبه3ومیانی

1- 6منابع تولیدهارمونیک ها

1-7منابع تغذیه تک فاز

1-8مبدل های قدرت سه فاز

1-12تجهیزات قوس

1-13کوره های الکتریکی

1-14جبران کننده های استاتیکی،توان راکتیو

1-15ترانسفورماتورهای قدرت

1-15-1اشباع ناشی ازافزایش ولتاژ

1-16جریان های هجومی ترانسفورماتورها

1-17لامپ های تغذیه

1-18سایرمنابع

فصل دوم:

2-1آثارهارمونیک ها

2-2خازن ها

2-2-1اثرات مستقیم

2-2-2اثرات غیره مستقیم

2-3موتورهای اسنکرون(القایی

 2-4ماشین های سنکرون

2-5ترانسفورماتورها

2-5-1افزایش تلفات جریان گردابی در هادی ها

2-5-2افزایش تلفات هیسترزیس

2-5-3افزایش تلفات جریان گردابی در هسته

2-5-4کاهش توان نامی ترانسفورماتور

2-6عملکرد رله ها

2-7وسایل اندازه گیری الکتریکی

2-7-1توان حقیقی

2-7-2توان راکتیو

2-7-3توان ظاهری

2-8کلیدهای فشار قوی

2-9عایق ها

2-10فیوزها

2-11سیستم های مخا براتی

2-12تاٌثیرات دیگر هارمونیک ها

فصل سوم:روش های حذف هارمونیک

3-1مقدمه

3-2روش های چند پا لسه

3-2-1چگونگی حذف هارمونیک ها

3-3ترانسفورماتورهای دو سیم پیچه

3-4ا ترانسفورماتورهای تک سیم پیچه

3-5فیلترهای غیره فعال

3- 5-1انواع فیلترهای غیره فعال

3-5-2پارامترهای فیلترهای غیره فعال

3-5-3طراحی فیلترهای تک تنظیمه

3-5-4طراحی فیلترهای دوتنظیمه

3-5-5طراحی فیلترهای بالاگذر

3-6طراحی بهینه فیلترهای غیره فعال

3-7ملاحضات لازم در طراحی و نصب فیلترهای غیره فعال

3-8 فیلتر های غیره فعال

3-9 فیلتر های فعال موازی

3-10 فیلتر های  فعال هابرید

3-11سایر روش ها

3-11-1روش میکرو پروسسوری تزریق جریان

3-11-2استفاده از ماشین سنکرون با مدار تحریک رزونانس

3-11-3اصول کار جبران هارمونیکی

نتیجه گیری

منابع

پایان نامه کارشناسی برق بررسی منابع هارمونیک در سیستم های فشار قوی و روشهای کاهش آن با فرمت ورد

اختصاصی از سورنا فایل پایان نامه کارشناسی برق بررسی منابع هارمونیک در سیستم های فشار قوی و روشهای کاهش آن با فرمت ورد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده......................................................................................................................... 1

مقدمه.......................................................................................................................... 2

فصل اول: شناخت و بررسی مقدماتی هارمونیکها....................................................... 3

 (1-1) کلیات............................................................................................................. 4

(1-2) اعوجاج هارمونیکی.......................................................................................... 8

(1-3) اعوجاج ولتاژ و جریان..................................................................................... 10

(1-4) مقادیر مؤثر و اعوجاج ها هارمونیکی کل......................................................... 12

(1-5) هارمونیک های مرتبه سه................................................................................. 14

فصل دوم : منابع تولید هارمونیکها.............................................................................. 17

(2-1) مقدمه............................................................................................................... 18

(2-2) منابع تغذیه تک فاز.......................................................................................... 18

(2-3) مبدل های قدرت سه فاز.................................................................................. 21

( 2-3-1 ) مبدل های AC/DC.................................................................................. 21

(2-4) محرک های DC.............................................................................................. 23

(2-5) محرکه های AC.............................................................................................. 24

(2-6) تجهیزات قوس زننده....................................................................................... 26

(2-6-1) کوره های الکتریکی..................................................................................... 28

(2-7) جبران کننده های استاتیکی توان راکتیو............................................................ 31

(2-8) ترانسفورمرهای قدرت..................................................................................... 33

(2-8-1) اشباع ناشی از افزایش ولتاژ......................................................................... 34

 (2-10) لامپهای تخلیه ای.......................................................................................... 35

(2-11) سایر منابع...................................................................................................... 36

فصل سوم: آثار هارمونیکها.......................................................................................... 37

(3-1) مقدمه............................................................................................................... 38

(3-2 ) خازنها............................................................................................................. 39

(3-2-1) اثرات مستقیم............................................................................................... 39

(3-2-2) اثرات غیرمستقیم......................................................................................... 40

(3-3) لامپ های روشنایی و المان‌های حرارتی.......................................................... 44

 (3-4) موتورهای آسنکرون........................................................................................ 45

(3-5) ماشنیهای سنکرون............................................................................................ 48

(3-6) ترانسفورماتورها............................................................................................... 49

(3-6-1) افزایش تلفات گردابی در هادیها................................................................... 49

(3-6-2) افزایش تلفات هیسترزیس........................................................................... 50

(3-6-3) افزایش تلفات گردابی در هسته.................................................................... 51

(3-6-4) کاهش توان نامی ترانسفورماتور.................................................................. 52

(3-7) عملکرد رله ها.................................................................................................. 53

( 3-8) وسایل اندازه گیری الکتریکی.......................................................................... 56

(3-8-1) توان حقیقی................................................................................................. 57

(3-8-2) توان راکتیو................................................................................................... 58

(3-8-3) توان ظاهری................................................................................................. 60

(3-9) کلیدهای فشار قوی.......................................................................................... 63

(3-10) عایق ها.......................................................................................................... 65

(3-11) فیوزها............................................................................................................ 65

(3-12) سیستمهای مخابراتی...................................................................................... 65

(3-13) تاثیرات دیگر هارمونیکها................................................................................ 66

فصل چهارم: روشهای حذف هارمونیکها.................................................................... 67

(4-1) مقدمه............................................................................................................... 68

(4-2) روشهای چند پالسه.......................................................................................... 69

(4-2-1) چگونگی حذف هارمونیکها......................................................................... 73

(4-2-2) ترانسفورمرهای دو سیم پیچه...................................................................... 76

(4-2-3) ترانسفورمرهای تک سیم پیچه.................................................................... 79

(4-3) فیلترهای غیر فعال........................................................................................... 79

(4-3-1) انواع فیلترهای غیر فعال.............................................................................. 80

(4-3-2) پارامترهای غیر فعال.................................................................................... 81

(4-3-3) طراحی فیلترهای تک تنظیمه....................................................................... 84

(4-3-4) طراحی فیلترهای دو تنظیمه......................................................................... 86

(4-3-5) طراحی فیلترهای بالا گذر............................................................................ 87

(4-3-6) طراحی بهینه فیلترهای غیر فعال.................................................................. 89

(4-3-7) ملاحظات لازم در طراحی و نصب فیلترهای غیر فعال................................ 89

( 4-4) فیلترهای غیر فعال.......................................................................................... 94

( 4-4-1) فیلترهای فعال موازی................................................................................. 96

( 4-4-2) فیلترهای فعال هایبرید................................................................................ 98

( 4-5) سایر روشها..................................................................................................... 103

(4-5-1) روش میکروپروسسوری تزریق جریان........................................................ 103

( 4-5-2) استفاده از ماشین سنکرون با مدار تحریک رزونانس.................................. 106

منابع و مؤاخذ  111

پروژه هارمونیک در سیستم‌های قدرت

اختصاصی از سورنا فایل پروژه هارمونیک در سیستم‌های قدرت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:90

فهرست مطالب:
عنوان                                                                                         صفحه
فصل اول :مقدمه
1-مقدمه    1
فصل دوم :تعریف
2-تعریف هارمونیک    3
فصل سوم : منابع ایجاد
3-منابع ایجاد هارمونیک     10
1-3-وسایل فرومغناطیسی     12
2-3-مبدلهای الکترونیک قدرت     15
3-3-تجهیزات تخلیه ای    24
4-3-مدل سازی سیستم توزیع با بارداری قوس الکتریکی    25
5-3-منابع جدید تولید هارمونیک    32
فصل چهارم : اثرات
4-اثرات هارمونیک    42
1-4-اثر هارمونیک بر خازنها    50
2-4-اثر هارمونیک برروی لامپ های روشنایی و المان ها حرارتی    54
3-4-اثر هارمونیک بر ماشین های آسنکرون    59
4-4-اثر هارمونیک بر ترانسفورماتورها    59
5-4-اثر هارمونیک بر عملکرد رله    63
6-4-اثر هارمونیک بر وسایل اندازه گیری    68
7-4-اثر هارمونیک بر کلید ها    71
8-4-اثر هارمونیک بر فیوز ها    73
9-4-تاثیرات دیگر هارمونیک    75
فصل پنجم : روش های حذف
5-روش های حذف هارمونیک      76
1-5-فیلتر های پسیو     77
2-5-فیلتر های اکتیو     79
فصل ششم : نتیجه گیری
نتیجه گیری     85
فصل هفتم : منابع و ماخذ
منابع و ماخذ    87   

فهرست شکلها و نمودارها

       عنوان                                                                                                        صفحه
موج سینوسی پایه     4
جمع دو هارمونیک     4
موج های متقارن و نامتقارن     8
مشخصه ولتاژ و جریان در مقاومت خطی و غیر خطی     10
دیاگرام تک خطی مدار معادل T ترانسفورماتور     12
رابطه شار مغناطیسی و جریان در ترانسفورماتور     13
موج جریان مغناطیس کنندگی     13
نسبت ولتاژ و جریان تحریک به هارمونیک     15
مبدل یکسو کننده     17
موج مصرفی مثلثی     17
طیف هارمونیک جریان مصرفی مثلثی     18
موج و جریان یکسو شده توسط سلف و ترانزیستور     19
جریان نسبت به فرکانس     19
یکسو کننده سه فاز     20
موج ولتاژ و جریان یکسو شده توسط یکسو کننده¬سه فاز     ¬21
موج یکسو شده برای استفاده د ماشین فرز    22
موج یکسو شده توسط تریستور    22
دیاگرام تک خطی    26
رابطه بین ولتاژوجریان یک قوس الکتریکی در حالت واقعی    26
منحنی مشخصه ولتاژ و جریان قوس الکتریکی     27
منحنی ولتاژ و جریان قوس الکتریکی     27
منحنی تغییرات توان اکتیو در باس اصلی سیستم     28
منحنی تغییرات ضریب توان در باس اصلی سیستم     28
منحنی ولتاژ و جریان قوس الکتریکی در حالت فلیکر سینوسی     29
منحنی ولتاژ و جریان قوس الکتریکی در حالت فلیکر     29
میزان تغییرات THD در ولتاژ باس PCC     30
میزان تغییرات شاخص عدم تعادل در ولتاژ باس PCC     31
موج ولتاژ و جریان برای یک کوره قوس الکتریکی     32
موج ولتاژ و جریان مصرفی موتور     35
مبدل فرکانس با خروجی سه فاز شش ضربه ای    38
مدل های مختلف مدولاسیون ضربه ای     40
هامونیک تولیدی در یک کنترل کننده PBM     41
نسبت THD به مقدار هارمونیک جریان     43
هارمونیک هفت یک بارغیر خطی    45
هارمونیک پنج یک بارغیر خطی    45
هارمونیک سه یک بارغیر خطی    46
هارمونیک سوم در فازهای a و b و c     48
شبکه نمونه     53
دیتای گرفته شده بدون حضور خازن     53
رابطه امپدانس با فرکانس بدون حضور خازن     53
دیتای گرفته شده با حضور خازن    54
رابطه امژدانس با فرکانس با حضور خازن     54
دیاگرام تک خطی ماشین آسنکرون    57
مدارمعادل ماشین آسنکرون     58
مدار معادل ساده شده ماشین آسنکرون     58
منحنی تغییرات دمای روغن ترانس بر حسب زمان برای بارغیر خطی     63
گشتاور تولیدی در رله های الکترومغناطیس    65
رابطه جریان و ولتاژ و توان با هارمونیک     70
رابطه جریان و ولتاژ و توان (هارمونیک سوم ) در کنتور بر حسب زمان     70
رابطه جریان و ولتاژ و توان(هارمونیک پنجم)در کنتور بر حسب زمان     70
رابطه جریان و ولتاژ و توان( هارمونیک هفتم ) در کنتور بر حسب زمان     71
موج جریان یک مبدل     71
کوپلاژ و القاء خطوط قدرت روی خطوط مخابرات    74
اتصال فیلتر پسیو به سیستم     77
اتصال فیلتر اکتیو به سیستم     81
فیلتر برای هارمنیک 5و7     82
منبع امپدانس از دید بار و فیلتر     82
موج ولتاژ و جریان بدون استفاده از فیلتر     83
موج ولتاژ و جریان با استفاده از فیلتر     83
اغتشاش ولتاژ     84
اغتشاش جریان     85


فهرست جداول

       عنوان                                                                                                          صفحه
مقادیر هارمونیک در جریان تحریک ترانسفورماتور    14
مقادیر هارمونیک موثر در لامپ فلورسنت    18
مقادیر هارمونیک جریان در مبدل شش ضربه ای     23
میزان هارمونیک یجاد شده در ولتاژ باس PCC     30
مقادیر  هارمونیک مرتبه در دستگاه تخلیه تک فاز      31
مقادیر تقریبی برای مفروضات معادله ( 32-4 )     60
مقادیر تقریبی ضرایب منتج از اندازه گیری     61
مشخصات ترانس (KVA 200 ) و بار هارمونیکی    61
مقادیر بار هارمونیکی برای مقایسه     62
نتایج حاصل از شبیه سازی     62

 
مقدمه :
استفاده از مبدلهای الکترونیک قدرت در اواخر دهه 1970 معمول گردید بسیاری از مهندسان برق در مورد توانایی پذیرش اعوجاج ها ره مونیکی توسط سیستم های قدرت به بحث  و تبادل نظر پرداختند .
پیش بینی های نگران کننده ای از سر نوشت سیستم های قدرت در صورت اجازه استفاده از این تجهیزات انجام گرفت . در حالی که بعضی از این پیش بینی ها بیش از حد قلمداد می شد ، ولی بررسی مفهوم کیفیت برق مدیون آنها ، بدلیل پیگیری درباره این مسئله نو ظهور می باشد . بروز هارمونیک ها در سیستم های قدرت ناشی از استفاده عناصر غیر خطی در شبکه می باشد . عناصر غیر خطی در سیستمهای برق ، مانند :
راه اندازها ، درایورهای تنظیم سرعت ، مبدلهای الکترونیک قدرت و غیره مقدار ها مونیک شکل موج جریان و ولتاژ بطور چشمگیری افزایش یافته که در نتیجه منجر به تحقیقاتی شد که نتایج آن به نقطه نظرات متعددی در مورد کیفیت برق بود .
به نظر برخی از محققان ، اعواج ها رمونیکی هنوز مهم ترین مسئله کیفیت برق می باشد مسائل هارمونیکی با بسیاری از قوانین معمولی طراحی سیستم های قدرت و عملکرد آن تحت فرکانس اصلی مغایر است . بنابراین مهندسین برق با پدیده های نا آشنایی روبرو می شوند . که لازمه دانستن ریاضی خاص و نیاز به ابزار پیچیده و تجهیزات پیشرفته برای حل مشکلات و تجزیه تحلیل آنها دارد . اگر چه تحلیل مسائل ها و مودنیکی می تواند دشوار باشد اما درصد کمی از فیدرهای مربوط به سیستمهای توزیع تحت تاثیر عوامل ناشی از هارمونیک ها قرار می گیرند. مصرف کننده های برق خود هم می تواند تولید کننده هارمونیک باشند و هم در صورت وجود هارمونیک مشکلات زیاد تری از تولید کننده های  برق تحمل می کنند . اعوجاج ها رمونیکی در بسیاری از دوره ها در سیستم های قدرت الکتریکی جریان متناوب وجود داشته و دنبال شده است .
جستجوی کتب و منابع و مطالب تکنیکی دهه های قبل و اخیر نشان می دهد که مقالات مختلفی در رابطه با این موضوع انتشار یافته است . اولین منابع ها رمونیکی ترانسفور ماتور ها بودند و نخستین مشکل نیز در سیستم های تلفن پدید آمد .
استفاده از لامپ های قوس الکتریکی بدلیل مولفه های خاص هارمونیکی توجهات خاصی را برانگیخت ولی این مسائل به اندازه اهمیت مسئله مبدل های الکترونیک قدرت در سالهای اخیر نبوده است . با پیشرفت تکنولوژی در سالهای اخیر استفاده از مبدل های الکترونیک قدرت نیز افزایش چشمگیری داشته است. در طی سالهای اخیر پژوهشگران متوجه شده اند که اگر سیستم انتقال به نحو مناسبی طراحی شود به نحوی که بتواند مقدار توان مورد نیاز بارها را به راحتی تامین کند ، احتمال ایجاد مشکل ناشی از هارمونیک ها برای سیستم های قدرت بسیار کم خواهد بود . گرچه این هارمونیک ها موجب مسائلی در سیستم های مخابراتی شوند . اغلب در سیستم های قدرت مشکلات زمانی بروز کنند که خازنهای موجود در سیستنم باعث ایجاد تشدید در یک فرکانس هارمونیکی شوند . در این شرایط اغتشاشات و اعوجاجها ، بسیار بیشتر از مقادیر معمول می گردند امکان ایجاد این مشکلات در مورد مراکز کوچک مصرف وجود دارد ولی شرایط بدتر در سیستم های صنعتی بدلیل درجه زیادی از تشدید رخ می دهد .
 
1-    تعریف هارمونیک :
امروزه واژه هارمونیک ها در رابطه با مسائل سیستم قدرت زیاد بکار می رود . جهت درک بیشتر به پاره ای از مفاهیم مربوط به هارمونیک های سیستم قدرت پرداخته می شود . اساسا هر موج متناوبی می تواند بوسیله مجموعه ای از موج های سینوسی توصیف گردد که این مجموعه بنام سری فوریه ریاضی دان فرانسوی (1830-1768)معروف است

                         (1-2)

 سری مربوطه به دو بخش قابل تفکیک می باشد .
                                 (2-2)
                                 (3-2)
در این روابط n مرتبه n ام هارمونیک و t زمان اصلی پریود و   می باشد .
فرکانس هر یک از موج های سینوسی این مجموعه ضریب صحیحی از فرکانس موج تناوبی اولیه یا پایه می باشد . هر جمله این سری بعنوان یک هارمونیک فرکانس پایه تعریف می گردد . جمله ای که فرکانس آن همان فرکانس پایه است. هارمونیک اول یا بعضی اوقات پایه نامیده می شود و جمله ای که فرکانس آن دو برابر فرکانس پایه است هارمونیک دوم و بقیه به همین صورت نام گذاری می گردند . فرکانس 60hz به این معنی می باشد که 160 بار بر ثانیه نوسان دارد شکل موج افزایش یافته تا ماکزیمم مقدار بالا رفته سپس تا صفر کاهش پیدا می کند و در ادامه این کاهش تا ماکزیمم مقدار منفی کاهش پیدا می کند و سپس دوباره به صفر برمی گردد بر آورد هر کدام از این تغییرات که اتفاق می افتد به تابعی به نام شکل موج سینوسی نشانه داده شده در شکل 1-2 بر می گردد این تابع در مقدار زیادی از آثار طبیعی اتفاق می افتد از قبیل حرکت رفت و برگشت آونگ یا ارتعاش رشته های و یلون زمانی که آنرا به صدا در آورند. فرکانس های مختلف هارمونیک به فرکانس بنیادی و اصلی وابسته می باشند .

شناسایی مکان منابع هارمونیک زا در شبکه قدرت از دید یک یا چند نقطه با استفاده از شبکه های عصبی

اختصاصی از سورنا فایل شناسایی مکان منابع هارمونیک زا در شبکه قدرت از دید یک یا چند نقطه با استفاده از شبکه های عصبی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده

در این پروژه روشی کاربردی و عملی برای مکان یابی منابع هارمونیکی در شبکه برق با استفاده از شبکه های عصبی BPN با لایه خروجی سیگموئید و الگوریتم آموزشی لونبرگ ارائه شده است. در این پروژه شبکه عصبی RBF نیز مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه نتایج نشان می دهد که BPN پاسخ مناسب تری می دهد و دلایل نیز ذکر شده است. برای انتخاب بهینه تعداد و مکان اندازه گیرهای هارمونیکی از روش مسیریابی هارمونیکی یا خط بهینه متاثر از منابع هارمونیکی و همچنین ارزیابی توپولوژی سیستم استفاده شده است. مراحل به کارگیری این روش به صورت کامل در پروژه آمده است. برای بهبود نتایج شبکه عصبی، قضیه جمع آثار و هم آثاری در مورد منابع هارمونیکی به کار گرفته شده است. در مجموع استفاده از تکنیک های نامبرده باعث شده است که با کمترین تعداد اندازه گیرهای هارمونیکی و نمونه های ورودی نتایج رضایت بخشی حاصل شود. این در حالی است که در هنگام اعمال شبکه عصبی برای مکان یابی منابع هارمونیکی هیچ اطلاعی از وجود منابع هارمونیکی در باس و همچنین نوع منابع هارمونیکی در اختیار نیست که نوآوری عمده این پروژه می باشد. استفاده از روش تخمین حالت و روش های بهینه سازی مانند الگوریتم ژنتیک که برای مکان یابی اندازه گیر مورد استفاده قرار می گیرد مورد تایید می باشد ولی این روش ها پیچیده و زمان گیر هستند. روش ارائه شده ساده و در عین حال بسیار دقیق است. مزیت دیگر این پروژه انتخاب مناسب پارامترهای ورودی شبکه عصبی است به طوری که تغییرات میزان بار و منابع هارمونیکی تاثیر چندانی در نتایج ندارد. در این پروژه آموزش شبکه های عصبی فقط در نقاط اندازه گیری صورت می گیرد و اندازه گیرها به صورت مستقل عمل می کنند. به عبارت دیگر مبادله اطلاعات مابین اندازه گیرها صورت نمی گیرد. آنالیز هارمونیک در نقاط اندازه گیری با استفاده از روش فوریه سریع FFT انجام شده است که پاسخ مناسبی دارد. روش ارائه شده بر روی شبکه IEEE 14 BUS که دارای 7 باس بار و 5 باس تولید می باشد، آزمایش شده است.

مقدمه

در سال های اخیر، تکنولوژی پیشرفته باعث ورود تجهیزات الکترونیک قدرت به صنعت شده است که این تجهیزات و یا بارهای غیرخطی، جریان های هارمونیکی به شبکه تزریق می کنند. این هارمونیک ها کیفیت توان شبکه را مخدوش می کنند. با توجه به رشد روزافزون این تجهیزات در صنایع مختلف همچون راه آهن، نفت، گاز، ذوب فلزات، اتوماسیون و غیره برای تضمین کیفیت توان، آشکارسازی منابع هارمونیکی موجود در شبکه برق امری لازم می باشد. بعضی از این منابع هارمونیکی مربوط به خود شبکه می باشد و معمولا به صورت گذرا در شبکه دیده می شوند که جزو منابع هارمونیکی عمده محسوب نمی شوند و در شبکه نیز مشخص می باشند. اگر از دید شبکه بارهای هارمونیکی عمده را مورد ارزیابی قرار دهیم، تجهیزات الکترونیک قدرت مورد توجه قرار می گیرد که دارای مبدل ها ac/dc در قسمت ورودی می باشند. خوشبختانه منابع هارمونیکی جریان تقریبا در سیستم قدرت شناسایی شده اند و می توان از روی الگوهای اختلال جریان، نوع منابع هارمونیکی را شناسایی نمود. در این پروژه مبدل های ac/dc مورد ارزیابی قرار گرفته است و هدف این پروژه شناسایی این منابع در شبکه قدرت می باشد. در این پروژه این منابه به دو صورت مبدل 6 پالس و 12 پالس در نظر گرفته شده است.

نظارت بر ولتاژ فیدرهای مختلف شبکه توزیع به عنوان یکی از نیازهای اساسی در شبکه برق احساس می شود. از طرف دیگر نظارت مستقیم بر تمام فیدرها به صورت مستقل از نظر اقتصادی قابل توجیه نمی باشد. اگر اندازه گیرهای کیفیت توان کافی در شبکه وجود داشته باشد، به آسانی می توان مکان منابع هارمونیکی را شناسایی کرد. با وجود این، مکان اندازه گیرها و همچنین هزینه این اندازه گیرها مورد بحث می باشد. به همین خاطر ما باید از روش هایی استفاده نماییم که تعداد اندازه گیرها به حداقل برسد. در اکثر این روش ها از الگوریتم های هوشمندی همچون شبکه عصبی، الگوریتم ژنتیک و تخمین حالت استفاده شده است. در این پروژه برای مکان یابی اندازه گیرها از روش خط بهینه متاثر از جریان هارمونیکی و تحلیل توپولوژی سیستم استفاده شده است. برای شناسایی منابع پس از تعیین مکان اندازه گیرها، از شبکه های عصبی با لایه خروجی سیگموئید استفاده شده است. در مکان یابی اندازه گیرها ابتدا توپولوژی سیستم مورد بررسی قرار گرفته است و سپس پارامتری که بیانگر مجموع دامنه هارمونیک های جریان اصلی می باشد، برای تعیین مکان اندازه گیر استفاده شده است. برای آموزش شبکه های عصبی الگوریتم های زیادی وجود دارد که همگی بر پایه گرادیان نزولی و قانون پس انتشار می باشد. در این پروژه از الگوریتم لونبرگ برای آموزش شبکه استفاده شده است که این الگوریتم دارای سرعت زیادی در آموزش می باشد و نتیجه خوبی می دهد. محققان زیادی برای جایابی منابع هارمونیکی از شبکه های عصبی استفاده نموده اند. کاربرد شبکه های عصبی پس انتشار چند لایه در سیستم های قدرت به صورت گسترده پذیرفته شده است. در هنگام شبیه سازی فرض بر این است که هیچ اطلاعی از وضعیت باری شبکه نداریم و برای شناسایی منابع هارمونیک زا هر اندازه گیر به صورت مستقل عمل می نماید و در واقع نیازی به تبادل اطلاعات مابین اندازه گیرها نمی باشد و هزینه تبادل اطلاعات حذف می گردد. در بعضی شبکه ها شاید اصلا امکان تبادل اطلاعات وجود نداشته باشد.

در این پروژه، فعالیت های انجام شده در زمینه مکان یابی منابع هارمونیک زا مورد بحث قرار گرفته است و با روش پیشنهادی این پروژه مقایسه شده است. منابع هارمونیکی عمده در شبکه قدرت به صورت مفصل معرفی شده است. با توجه به بررسی ها، منابع الکترونیک قدرت جهت شناسایی انتخاب شده اند. با توجه به اینکه از شبکه های عصبی برای شبیه سازی استفاده شده است، این شبکه به صورت مقدماتی معرفی شده و ساختارهای مختلف آن بحث شده است. در پایان، در فصل شبیه سازی، شبکه عصبی RBF با BPN مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که شبکه BPN پاسخ قابل قبول تری ارائه می دهد. همچنین خود شبکه BPN نیز مورد بحث قرار گرفته است و ساختارهای مختلف آن شبیه سازی شده است و نتایج ارائه شده است. سیستم قدرت مورد بحث در شبیه سازی، شبکه IEEE 14-bus می باشد. و نرم افزار Matlab جهت شبیه سازی استفاده شده است.

تعداد صفحه : 114

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

اختصاصی از سورنا فایل پایان نامه بررسی اثرات هارمونیک های ولتاژ و جریان بر روی ترانسفورماتورهای قدرت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

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 – رله بوخهلتس    21
ب – رله کنترل درجه حرارت سیم پیچ    22
ج – 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 – 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 – 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 – 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.