دانلود تحقیق در مورد جریان بحران در لوله

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 3

جریان بحران در لوله های آب شرب

بیشتر آبهای رودخانه ها، چاهها و آبهای زیرزمینی به دلیل آلودگی بیش از حد قابل استفاده نیستند. به نظر مهندس سیف، کارشناس بهداشت محیط دانشگاه شهید بهشتی: وضعیت آب شرب و مصرفی شهرهای کوچک و روستاها نگران کننده میزان آلودگی آبهای جاری اطراف تهران، اسلامشهر و ورامین بیش از حد استاندارد گزارش شده است

صدها تن فاضلاب و انبوه پسابهای صنعتی که هر روز در مناطق پراکنده یی از تهران بزرگ تولید می شوند، خطر بزرگی برای منابع آب شرب شهری به شمار می رود. فزونی منابع آلوده کننده محیط زیست به حدی است که نگرانی ها و تلاشهای وسیع مدیران مانع از آلودگی آب شرب در برخی از مناطق نشده است. نخستین تأثیر نشت بخشی از فاضلابهای شهری به منابع آب شرب، کاهش کیفیت و طعم آب در تهران بوده است. اما این مشکل فقط در حد کاهش کیفیت آب باقی نماند، شیوع برخی از بیماریهای روده یی و حتی التور ابعاد تازه یی از بحران را فراروی شهروندان قرارداد. اگرچه نگرانی اصلی دست اندرکاران هنوز معطوف به کاهش ذخایر آب در سه سد تغذیه کننده تهران بزرگ است، اما به نظر می رسد که دامنه بحران آب فقط در حد خشکسالی و کمبود آب در پشت سدها باقی نمانده است. ممانعت از روند کاهش کیفیت و طعم آب و نیز رعایت دقیق شاخص های بهداشتی می تواند مهمترین راهبرد سازمانهای دست اندرکار تلقی گردد…بعدازظهر یک روز تابستانی برای زنان و مردانی که ازمزارع خود واقع در دهکده یی کوچک در شرق آسیا به خانه ها بازمی گشتند، سرشار شادی و نشاط بود. اما روز بعد درحالی که آفتاب غروب می کرد، زندگی اهالی عاری از جنب وجوش شده بود. بیشتر آنان به خوابی ابدی فرورفته بودند. تحقیقات به عمل آمده علت مرگ اهالی دهکده را مصرف فلزی دانست که از طریق پساب یک کارخانه وارد آب شرب مردم شده بود. سالهای زیادی است که آلودگی به وسیله موادشیمیایی، سرب، گازهای آلاینده و حتی مواد رادیو اکتیو زندگی روی این کره کوچک را هر روز سخت تر و زیانبارتر می کند. زمانی نه چندان دور انسان می توانست آسمان را آبی ببیند. می توانست درخشش ستارگان را در شب و آرامش آن را حس کند و از آب پاک و زلالی بنوشد که عاری از هرگونه موادشیمیایی و عوامل میکروبیولوژیک باشد. اما اینک دستیابی به این مواهب در شهرهای بزرگ به آرزویی بدل شده است. میزان آلودگی آبهای جاری اطراف تهران، اسلامشهر و ورامین بیش از حد استاندارد گزارش شده است. مهندس وحید هدایت جو، کارشناس بهداشت محیط معتقد است که روزانه فقط در تهران بیش از دوهزارمترمکعب فاضلاب وارد آبهای زیرزمینی می شود و کیفیت این آبها حتی برای مصارف کشاورزی نیز زیانبار است.» او می افزاید: «بیشتر آبهای رودخانه ها، چاهها و آبهای زیرزمینی به دلیل آلودگی بیش از حد قابل استفاده نیستند.» چنین وضعیتی را می توان کم و بیش در دیگر شهرها و روستاهای کشور مشاهده کرد. در سال ،۷۵ در شهر کرمانشاه بیشتر از صدنفر به دلیل مصرف آب آلوده جان خود را از دست دادند. در تهران سه دانشگاه علوم پزشکی ایران، شهید دکتر بهشتی و تهران بر چگونگی کیفیت آب نظارت مستمر دارند و از طریق کارشناسان خود هرگونه تغییر احتمالی در طعم، بو و رنگ آب مصرفی مردم را مورد بررسی قرارمی دهند تا آب مصرفی شهر تهران برای شرب شهروندان عاری از هرگونه مواد آلاینده باشد. طبق نتایج یک پژوهش، تنها یک درصد آب لوله کشی شهرها، برای آشامیدن به کار می رود و سه درصد برای پخت موادغذایی، ۱۳ درصد شست وشوی پارچه و موارد مختلف، ۱۳درصد شست وشوی ظروف، ۳۰ درصد موارد بهداشتی (توالت) و ۴۰ درصد نیز برای حمام و دستشویی ها به مصرف می رسد. در این تخمین، آبیاری باغچه ها و شست وشوی خودروها به حساب آورده نشده است. اما قسمت بیشتر این مصارف رامی توان با آبی که از کیفیت کمتری نیز برخوردار است، انجام داد و این درحالی است که به نظر مهندس سیف، کارشناس بهداشت محیط دانشگاه شهید بهشتی وضعیت آب شرب و مصرفی شهرهای کوچک و روستاها نگران کننده است: «مشکل عمده ما در بحث آلودگی آب در روستاها است که متولی مشخصی ندارد. ضدعفونی، تصفیه و افزودن کلر فقط برای شهرهاست. روستایی آب را بدون کلر مصرف می کند . آبهای مشکوک و ناشناخته در اغلب شهرها و روستاها، منابع توزیع و پخش آلودگی اند. به گونه یی که یک هزارو۳۰۰ مورد میکرو بیولوژیکی در این آبها مشاهده شده است. ضمن آن که مصرف آب آلوده بطور مستقیم، به پیدایش بیماریهای مختلفی کمک می کند و بطور غیرمستقیم نیز از طریق آبیاری محصولات کشاورزی و استفاده از آنها، آلودگی وارد بدن انسان می شود. در کل آبهای کمتر از عمق ۱۰۰ متر قابل استفاده نیستند، اما ما می بینیم که از همین فاضلابهای جاری و آبهای آلوده برای آبیاری مزارع سبزیجات استفاده می کنند. چون ناظری وجود ندارد. طبق قانون، این کار ممنوع است. فاضلاب فقط وقتی می تواند برای کشاورزی مورد مصرف قرارگیرد که تصفیه روی آن صورت گیرد و مواد آلاینده موجود در آن طبق استانداردهای محیط زیست کاهش پیدا کند. طبق ماده ۶۸۸ قانون تعزیرات حکومتی این گونه تخلفات قابل پیگیری است.» اما به عقیده مهندس سیف حصول موفقیت به یک همکاری میان بخشی بین همه ارگانهای مسؤول و درگیر با این مسأله مربوط است.منابع تأمین آب اصولاً شامل آبهای سطحی، چشمه ها و آبهای زیرزمینی هستند. منابع آبهای سطحی باوجود آن که بیشترین سهم را تاکنون در تولید آب مورد نیاز کشور داشته اند، بیش از همه در معرض آلودگی قراردارند، ضمن آن که مصرف آنها به منظور شرب، تابع عملیاتی سخت و پرهزینه است و با توجه به آلاینده های مختلف همیشه هم نمی توان مطمئن بود که آب تهیه شده، واقعاً قابل آشامیدن است.در شهرها عمدتاً فاضلاب های خانگی و پساب های صنعتی و موادشیمیایی در آلوده کردن آبهای سطحی با یکدیگر رقابت می کنند و در روستاها فضولات حیوانی و انسانی در آلودگی آبها مؤثرند. در تهران بیش از صد واحد صنعتی فاضلاب خود را به نهرها می ریزند. پریوش نظریه کارشناس بهداشتی خاطرنشان می سازد که آبهای جاری که از طریق کوههای شمال تهران، به سمت جنوب درحرکتند، در مسیر خود به پساب انواع کارخانه ها آلوده می شوند و در نهایت در مزارع شهرری و ورامین برای آبیاری مزارع سبزیجات، کاهو و هویج به کار می روند. این آلاینده ها وارد چرخه حیات مردم می شوند و سلامتی آنها را به خطر می اندازند.به عقیده مهندس نظریه تسریع در احداث تصفیه خانه تهران می تواند به بهبود وضعیت آب تهران و مناطق اطراف آن بینجامد. » در سطح کل کشور نیز باید به مسأله آلودگی آبها حساسیت بیشتری نشان داد. مطمئناً در کنار اقدامات دولت برای مقابله با آلوده کننده ها، گروههای مردمی انجمن های غیردولتی که در حمایت از بهداشت محیط زیست فعالیت می کنند، سهم مهمی در رفع این معضل خواهند داشت. تمام مردم در سالم سازی آب نقش دارند و در برنامه ریزیها نباید از این نکته غفلت کرد.» گفته می شود هر چقدر میزان آلاینده های موجود در آب بیشتر باشد، به همان نسبت نیز سختی آب بیشتر خواهد بود و پاکسازی و تصفیه آن انرژی و هزینه بیشتری نیاز دارد. محققی که در زمینه آلودگی آبها فعالیت می کند براین باور است که هر کس باید در رفتاری که در پیش می گیرد چه در شهر، درروستا، درکارگاه، خانه و …سهم و فکر خود را برای آنانی که در آینده جای ما را خواهند گرفت، ادا کند تا ما را به انجام ندادن آنچه باید انجام می گرفت و یا به انجام نامطلوب آنها متهم نسازند.

دانلود تحقیق در مورد ترانسفورماتور1

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 28

ترانسفورماتور های جریان Current transformer

در پستهای فشارقوی به منظور اندازه گیری مقدار جریان و یا حفاظت تجهیزات توسط رله های حفاظتی الکتریکی ازترانسفورماتورهای جریان استفاده می شود که دارای دو وظیفه اصلی می باشند :

1ـ پایین آوردن مقدار جریان فشار قوی بطوری که قابل استفاده برای اندازه گیری از قبیل آمپر متر و مگا واتمتر و کنتورهای اکتیو و راکتیو و همچنین رله های حفاظتی جریانی باشد .

2 ایزوله کردن و جدا کردن دستگاههای اندازه گیری و حفاظتی از ولتاژ فشار قوی در اولیه . بطور کلی ترانسفورماتور های جریان اولیه آنها در مسیر جریان مورد حفاظت و یا اندازه گیری قرار گرفته و در ثانویه آن ، با نسبتی معین جریانی متفاوت داریم مثلاً ترانس جریان با نسبت 200/1 یعنی ترانسی که بازای 200 آمپر در طرف اولیه 1 آمپر در طرف ثانویه ( به شرط برقراری مدار ) ایجاد می کند .

طبعاً هر قدر جریان اولیه تغییر کند جریان در طرف ثانویه نیز به همان نسبت تغییر می کند . ولی به خاطر محدودیت هسته ترانس جریان برای عبور خطوط قوای مغناطیسی این قاعده تا حد معینی از افزایش جریان ارتباط دارد . به خاطر حفاظت وسایل اندازه گیری در برابر ضربه های ناشی از اضافه جریان معمولاً ازترانس جریان نهایی استفاده می شود که هسته آنها خیلی زود اشباع می شود . برعکس برای اینکه سیستمهای حفاظتی دقیقتر عمل کنند به ترانس جریانهای احتیاج داریم که هر چه دیرتر اشباع بشوند مثلاً ده ، پانزده یا بیست برابر جریان نامی . طرز کار ترانس جریان نیز بدین صورت است که جریان مدار از اولیه آن عبور کرده و باعث ایجادخطوط قوای مغناطیسی می شود این خطوط قوا به نوبه خود درثانویه ایجاد جریان می کند . جریان موجود در سیم پیچ ثانویه خطوط قوای دیگری را در هسته بوجود می آورد که جهت آن مخالف جهت خطوط قوای اولیه بوده و آنرا خنثی می کند چنانچه مدار ثانویه ترانس جریان در حالی که ترانس در معرض جریان اولیه است باز شود . خطوط قوای مربوط به ثانویه صفر شده و در هسته فقط خطوط قوای مربوط به اولیه باقی می ماند که این خطوط قوای هسته را گرم کرده و باعث سوختن ترانس جریان می شود . لذا همیشه اخطار می شود که ثانویه ترانس جریان که درمدار قرار گرفته باز نشود یا به مداری با مقاومت بیشتر از حد مجاز متصل نشود .

پارامترهای اساسی در C.t ها

1- نقطه اشباع 2ـ کلاس و دقت ترانس جریان

3ـ نسبت تبدیل ترانس 4ـ ظرفیت ترانس جریان

1ـ نقطه اشباع ترانس : ترانسفورماتورهای جریان برایجدا کردن مدار دستگاههای سنجش و حفاظتی از شبکه فشار قوی بکار می رود و اصولاً طوری انتخاب می شوند که در شرایط عادی و اضطراری شبکه بتواند بخوبی کار کند و جریان ثانویه لازم را برای دستگاههای اندازه گیری و حفاظتی تأمین کند اما مسئله اصلی این است که درهنگام اتصال کوتاه چون جریان اولیه ترانسفورماتور زیاد است بالطبع جریان ثانویه نیز زیاد خواهد شد ولی باید ترانسفورماتور جریان طوری عمل کند تا این جریان زیاد نتواند ازدستگاههای اندازه گیری عبور کرده و دستگاه را بسوزاند علاوه بر آن که این جریان نباید سبب فرمان غلط به دستگاههای حفاظتی شده و یا اینکه مانع عمل آنها شود بعبارت دیگر باید ترانسفورماتورهای جریان طوری ساخته شود که در جریانهای زیاد اشباع شده و مانع شود جریان زیادی از دستگاههای اندازه گیری عبور کند ولی برای رله های حفاظتی وضعیت فرق نی کند و ترانسفورماتور جریانی مورد احتیاج است که درجریانهای زیاد اشباع شده و جریان زیاد را تا حد معینی اجازه دهد تا از رله های حفاظتی عبور نماید مشخصه مغناطیسی یا تحریک C.T بستگی به جنس هسته تعداد حلقه های سیم پیچی و سطح مقطع و طول هسته دارد برای یک نوع C.T و هسته های مختلف برای آن ، منحنی های مغناطیسی آنها مشخص شده است . مشاهده می شود که با درنظر گرفتن جنس هسته مقدار چگالی فلو با توجه به تغییرات نیروی تحریک تغییر نموده و منحنی مختلف حاصل می شود . تغییرات جریان ثانویه را با توجه به تغییرات جریان اولیه ملاحظه می کنیداگر جنس هسته ازنوع آهن نیکل دار انتخاب شود مطابق منحنی c برابر جریات حساس است و اگر از نوع a انتخاب شود تا ده برابر و برای b تا 15 برابر جریان ثانویه حساس و بعد از آن اشباع شده و اجازه نمی دهد نقطه kp که آنرا مقطه شروع اشباع knee point می گویند بازای افزایش 50% جریان تحریک ولتاژ تنها 15% افزایش می یابد . مشاهده می شود از نقطه kp به بعد نسبت تبدیل C.T معلوم نیست وجریان ثانویه تقریباً ثابت است تنها اندکی افزایش خواهد داشت. بنابراین نقطه kp در انتخاب ترانسفورماتور جریان پارامتر مهمی است وحتماً باید مد نظر باشد .

2ـ کلاس و دقت اندازه گیری ترانس جریان

مبدلهای جریان اصولاً برای کلاسهای 0.5,0.2,0.1,1,2,5 و10p20 و10p10 و5p20 و5p10 می باشد . بنابراین کلاس ترانسفورماتور های جریا اصولاً یکی از اعداد بالاست . اگر کلاس ترانسفورماتور جریان بصورت apn نشان داده شده باشد اصولاً a مقدار خطای جریان بر حسب درصد وn مضربی از جریان نامی اولیه می باشد مثلاً در ترانسفورماتور 5p10 یعنی تا ده برابر جریان نامی ترانسفورماتور جریان مقدار خطا 5% خواهد بود مشخصات نسبت تبدیل ترانسفورماتور جریان را برای 10p5 و 10p10 در بارهای مختلف نشان می دهد . برای ترانسفورماتور10p5 در 5 برابر جریان نامی خطای حاصل ده درصد است اما درده برابر جریان نامی خطا به سی درصد می رسد بنابراین

دانلود تحقیق در مورد ترانسفورماتور جریان در پست

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 2

ترانسفورماتور جریان در پست

در یک پست فشار‌قوی معمولا" جریان عبوری از قسمت‌های مختلف مقدار بالایی بوده و امکان استفاده مستقیم این جریان در سیستم‌های کنترل و اندازه گیری و حفاظت وجود ندارد، لذا بایستی جهت کاهش این مقدار جریان به مقدار خیلی پایین و مناسب جهت دستگاه‌های کنترل و اندازه گیری و حفاظت، از ترانسفورماتورهای جریان استفاده نمود.ترانسفورماتور جریان از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشکیل شده که جریان واقعی در پست از اولیه عبور نموده و در اثر عبور این جریان و متناسب با آن، جریان کمی (در حدود آمپر) در ثانویه به وجود می‌آید.بطور کلی ترانسفورماتورهای جریان نقش کاهنده جریان را داشته و تعداد دور اولیه ممکن است یک یا دو دور باشد و لیکن تعداد دور سیم‌ پیچی ثانویه خیلی زیاد می‌باشد.یکی ازمهمترین موارد در ساختمان یک ترانسفورماتور جریان، اختلاف ولتاژ خیلی زیاد بین اولیه و ثانویه می‌باشد، زیرا ولتاژ اولیه همان ولتاژ نامی پست است، در حالیکه ولتاژ ثانویه خیلی پایین می‌باشد که با توجه به این مورد بایستی بین اولیه و ثانویه ایزولاسیون کافی وجود داشته باشد.ترانسفورماتورهای جریانی که در پست‌های فشارقوی مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارای ایزولاسیون کاغذ و روغن (توأما") می‌باشند. طرح این ترانسفورماتورها نیز بستگی به سازنده آن داشته، ولی بطور کلی ترانسفورماتورهای جریان از نظر ساختمانی در دو نوع زیر ساخته می‌شوند:1) ترانسفورماتورهای جریان که ثانویه آن در قسمت بالا بوده و به نامTop Core" " و یا "Inverted" مشهور می‌باشند. در این ترانسفورماتورها مسیر طی شده توسط اولیه در داخل ترانس کوتاهترین مسیر بوده و طرح آن به ترتیبی است که سیم پیچ ثانویه دور یک هسته که به صورت یک حلقه می‌باشد، پیچیده شده و هادی اولیه از وسط این حلقه عبور می‌نماید. جهت ایجاد عایق کافی بین ثانویه و اولیه در اطراف سیم پیچ ثانویه تعداد زیادی دور کاغذ که با توجه به ولتاژ ترانسفورماتورها تعیین می‌گردد، پیچیده می‌شود و فضای خالی بین کاغذ و اولیه نیز توسط روغن احاطه می‌شود. در ولتاژهای بالا ممکن است که سیم پیچ ثانویه در یک قالب آلومینیومی جاسازی شود.ترمینال‌های ثانویه بوسیله سیم‌های عایق شده که از داخل یک لوله می‌گذرد، به قسمت پایین منتقل می‌شود.2) ترانسفورماتورهای جریان هسته پایین و یا "Tank Type": در این نوع، هادی اولیه در داخل یک بوشینگ به شکل "U" قرار دارد، بطوریکه قسمت پایین "U" در داخل یک تانک قرار دارد و در این حالت اطراف اولیه بوسیله کاغذ عایق شده و در روغن غوطه‌ور می‌باشند. سیم پیچی‌های ثانویه بصورت حلقه، هادی اولیه را در بر می‌گیرند. در این طرح طول اولیه نسبتا" زیاد بوده و عبور جریان باعث گرم شدن ترانس جریان می‌گردد.در هر دو حالت فوق بایستی سعی شود که به هیچ عنوان هوا و یا ذرات دیگر به داخل محفظه ترانسفورماتورهای جریان نفوذ ننموده و از طرف دیگر امکان انبساط و انقباض روغن در اثر تغییر درجه حرارت نیز وجود داشته باشد، لذا در بالای ترانسفورماتورها بایستی فضای خالی به وجود آورد که به منظور ایزوله نمودن از هوا، از فولاد یا تفلون و یا دیافراگم‌های لاستیکی (ارتجاعی) استفاده می‌شود که در اثر انبساط و انقباض روغن بالا و پایین می‌روند. در بعضی از طرح‌ها نیز محفظه بالای روغن را از گاز نیتروژن پر می‌کنند.در بعضی از دستگاه‌ها نظیر کلیدهایی از نوع "Dead Tank Type" و یا ترانسفورماتورهای قدرت و راکتورها جهت صرفه‌جویی می‌توان ثانویه یک ترانس جریان را در داخل بوشینگ دستگاه‌ها قرار داده، بطوریکه اولیه آن با اولیه دستگاه مشترک باشد. این نوع را ترانسفورماتورهای جریان از نوع بوشینگ می‌نامند. در ولتاژهای پایین نیز ممکن است از رزین به عنوان ماده جامد عایقی استفاده نمود که این نوع ترانسفورماتورهای جریان تا ولتاژ 63 کیلو‌ولت کاربرد بیشتری دارند و در حال حاضر سازندگان مختلفی سعی می‌نمایند که این طرح را برای ولتاژهای بالاتر نیز مورد استفاده قرار دهند.همانگونه که در بالا ذکر شد، ترانسفورماتور جریان به عنوان کاهش‌ دهنده جریان اولیه در پست به منظور استفاده در سیستم های کنترل و اندازه گیری و هم‌چنین سیستم حفاظت می‌باشد. معمولا" سیستم‌های مذکور در ولتاژها و جریان‌های پایین کار می‌نمایند. مقادیر جریان نامی ثانویه استاندارد که با توجه به موضوع مذکور تعیین گردیده عبارتند از:1، 2و 5 آمپر که این مقادیر جهت اتصال ستاره بوده و در صورتی که جهت اتصالات داخل مثلث استفاده شود، این مقدار به عدد تقسیم می‌گردد. مقادیر جریان اولیه استاندارد به شرح زیر می‌باشند:75- 60- 50- 40- 30- 25- 20- 15- 12.5- 10 آمپر، مضارب ارقام فوق برای جریان‌های بالاتر از 100 آمپر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.هسته سیم پیچ‌ ثانویه برای سیستم‌های کنترل و اندازه گیری با سیستم‌های حفاظتی از لحاظ اشباع متفاوت می‌باشد. در سیستم‌های کنترل و اندازه گیری معمولا" جریان نامی مطرح بوده و در مواقع ایجاد جریان‌های زیاد ناشی از اتصال کوتاه بایستی سعی نمود که به دستگاه‌های اندازه‌ گیری صدمه وارد نشود. لذا لازم است که هسته ثانویه در جریان‌های نامی به اشباع برسد، لیکن در سیستم‌های حفاظت که معمولا" در مواقع ایجاد اتصال کوتاه عمل می‌نمایند بایستی سعی شود که مقادیر جریان اتصال کوتاه که چندین برابر جریان نامی می‌باشند تا حد ممکن به دقت در ثانویه به وجود آیند. لذا هسته سیم پیچ‌های ثانویه مربوط به حفاظت بایستی در جریان‌های خیلی بالا نیز اشباع نشود. با توجه به مطالب فوق، معمولا" ترانسفورماتور جریان طوری ساخته می‌شود که دارای چند هسته بوده و بعضی از این هسته‌ها ممکن است جهت حفاظت و بعضی جهت اندازه گیری و کنترل مورد استفاده قرار گیرند. در حال حاضر حداکثر تعداد ثانویه در ترانسفورماتورهای جریان 6 عدد می‌باشد.در مورد ترانسفورماتورهای جریان بایستی متذکر شد که ثانویه آن بایستی همیشه بوسیله یک مدار حفاظت یا کنترل بسته شود و زمانی که ثانویه به مدار خارجی متصل نمی‌باشد، بایستی دو سر ثانویه را به یکدیگر اتصال کوتاه نمود، در غیر اینصورت ولتاژ زیادی در ثانویه تولید و این موجب گرم شدن هسته و انفجار

دانلود تحقیق در مورد ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ جدید

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 7

ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ جدید

ترانسفورماتورهای ولتاژ و جریان مطرح شده در بخش های قبل همگی مبتنی بر اصول الکترومغناطیسی و استفاده از هسته ی مغناطیسی می باشند . هم اکنون روش های زیادی جهت انتقال کمیت اندازه گیری شده با استفاده از تجهیزات نوری تدوین شده اند .

ترانسفورماتور و جریان و ولتاژ نوری

دیاگرام شکل 4-12 خصوصیات اصلی و دیاگرام عملکردی یک ترانسدیوسر نوری را نمایش می دهد . مبدل های نوری و کانال های فیبر نوری ارتباط میان حسگر و خروجی فشار ضعیف برقرار می سازند . تفاوت بنیانی میان ترانسدیوسرها و ترانسفورماتورهای اندازه گیری متداول , نیاز به یک واسط الکترونیکی جهت عملکرد آنها می باشد . این واسط جهت انجام وظیفه ی حسگری و تطابق فناوری جدید حسگر با جریان ها و ولتاژهای ثانویه مورد نیاز می باشد .

ترانسفورماتور ولتاژ با جریان

ترانسدیوسرهای نوری غیرمتعارف خود در ادوات کوچک تر و سبک تر قابل استفاده می باشند . اندازه ی کلی و توان نامی مورد نیاز این ادوات تاثیر قابل توجهی بر روی اندازه و پیچیدگی حسگر ندارد . انکان دارد که ساختارهای عایقی کوچک و سبکی جهت نگهداری تجهیزات حسگر به عنوان جزئی از یک عایق تعبیه شوند . به علاوه , در این جا مسائل مربوط به اثرات غیر خطی و تداخل الکترومغناطیسی در سیم پیچ ثانویه ی ترانسفورماتورهای ولتاژ و جریان متداول به حداقل می رسد .

ترانسدیوسرهای نوری را می توان به دو گروه تقسیم کرد . گروه اول ترانسدیوسرهای هیبرید که در آنها مدارهای الکتریکی متداولی که با مبدل های نوری مختلف در ارتباط می باشند , مورد استفاده قرار گرفته اند . گروه دوم ترانسدیوسرهای کاملا نوری می باشند که بر اساس اصول پایه ای حسگرهای نوری پایه ریزی شده اند .

مفاهیم حسگر نوری

رسانه های حساس به نور خاصی ( شیشه , بلورها و پلاستیک ) نسبت به میدان های الکتریکی و مغناطیسی از خود حساسیت نشان می دهند . به گونه ای که بعضی خصوصیات پرتو نور هنگامی که از داخل آنها عبور می کند , تحت تاثیر قرار می گیرد . اجزای یک ترانسدیوسر نوری ساده در شکل 4-13 نمایش داده شده اند .

حالتی در نظر گرفته شود که پرتو نور از دو فیلتر پلاریزه کننده عبور می کند . در صورتی که محور فیلترهای پلاریزه کننده ی ورودی و خروجی نسبت به هم 45 درجه اختلاف داشته باشند , تنها نیمی از نور عبور خواهد کرد . شدت نور ورودی مرجع در تمامی زمان ها ثابت می باشد . حال اگر این دو فیلتر ثابت مانده و یک فیلتر پلاریزه کننده ی سوم میان آنها اضافه گردد , یک گردش اتفاقی پلاریزه کننده ی میانی در جهت ساعت گرد یا پاد ساعت گرد متناسب با شدت میدان صورت می پذیرد . به این ترتیب شدت پرتو نور خروجی متناسب با شدت میدان مدوله می شود .

هنگامی که یک ماده ی حساس به نور ( شیشه یا بلور ) در معرض یک میدان مغناطیسی یا الکتریکی متغیر قرار می گیرد , نقش پلاریزه کننده ی فرد را ایفا می کند . تغییرات میدان مغناطیسی با الکتریکی که حسگر نوری در معرض آنها می باشد , به صورت تغییرات شدت پرتو نور ورودی که به آشکارساز نوری می رسد , مورد پایش قرار می گیرد . شدت نور خروجی حول سطح شدت میدان صفر که برابر 50 درصد شدت نور ورودی مرجع است , نوسان می کند . در انتها , شدت نور مدوله شده با توجه به حضور میدان های متغیر , دوباره به جریان ها با ولتاژهای متغیر تبدیل می گردد .

ترانسدیوسرها از حسگر اثر مغناطیسی _ نوری جهت اندازه گیری نوری جریان استفاده می کنند . این امر نشان می دهد که حسگر اساساً به جریان حساس نمی باشد بلکه نسبت به میدان مغناطیسی تولید شده توسط جریان حساسیت نشان می دهد . هر چند که تجهیزات کلاماً نوری قابل دسترس می باشند , اکثر ترانسدیوسرهای جریانی تجاری در دسترس بر اساس حسگر شیشه ای عمل می کنند . از سوی دیگر اکثر ترانسدیوسرهای ولتاژی دارای حسگرهای الکتریکی – نوری می باشند . این امر بیانگر این حقیقت است که حسگر مورد استفاده به میدان القاء شده حساس می باشد .

ترانسدیوسرهای هیبرید

ترانسدیوسرهای هیبرید جدید را می توان به دو نوع تقسیم کرد . ترانسدیوسرهایی که دارای حسگرهای فعال و آنهایی که دارای حسگرهای غیرفعال می باشند . اصل عملکردی ترانسدیوسرهای دارای حسگر فعال , تبدیل خروجی ترانسفورماتور اندازه گیری متداول موجود به یک خروجی نوری ایزوله با استفاده از یک سیستم مبدل نوری می باشد . ممکن است که این سیستم تبدیل , نیاز به منبع تغذیه داشته باشد , از این رو به آن حسگر فعال اطلاق می شود . استفاده از یک سیستم ایزوله کننده ی نوری موجب مجزا شدن جریان ها و ولتاژهای خروجی ثانویه ی ترانسفورماتورهای اندازه گیری می گردد . از این رو ارتباط میان اتاق کنترل و تجهیزات کلید زنی تنها از طریق یک کابل نوری برقرار می گردد .

ترانسدیوسرهای کاملاً نوری

این ترانسفورماتورهای اندازه گیری کاملاً مبتنی بر مواد حساس به نور ساخته شده اند و کاملاً غیرفعال می باشند . عمل حس کردن به صورت مستقیم از طریق ماده ای حساس به نور و یک کابل نوری به دست می آید . این کابل میان واحد اصلی و موقعیت نصب حسگر قرار گرفته و ارتباط مخابراتی را فراهم می کند .

عنصر حس کننده از جنس مواد حساس به نور بوده که در داخل میدان الکتریکی یا مغناطیسی مورد اندازه گیری قرار می گیرد . در مورد تجهیزات اندازه گیری جریان , عنصر حساس حتی به طور آزادانه در داخل میدان مغناطیسی قرار می گیرد . این عنصر را می توان در داخل فاصله ی هوایی هسته ی مغناطیسی نیز قرار دارد . در مورد تجهیزات اندازه گیری ولتاژ گزینه های مشابهی وجود دارند . با این تفاوت که در این جا حسگر نسبت به میدان های الکتریکی حساس می باشد . امکان ترکیب هر دو حسگر در داخل یک محفظه وجود دارد . به این ترتیب ترانسفورماتورهای ولتاژ و جریان در داخل یک محفظه تعبیه می شوند , که موجب صرفه جویی در فضا در داخل پست می گردد .

در تمامی حالات یک فیبر نوری عهده دار انتقال نور مرجع از منبع به واسط و فیبر نوری دیگر عهده دار انتقال نور انعکاسی به مدار تحلیل کننده می باشد . برخلاف ترانسفورماتورهای اندازه گیری متدال مستقل , ترانسفورماتورهای اندازه گیری نوری نیازمند یک واسط الکتریکی جهت عملکرد خود می باشند . از این رو حسگر این نوع ترانسدیوسرها (مواد حساس به نور) غیرفعال می باشد . با این وجود صحت عملکرد آنها منوط به واسطی است که در اتاق کنترل تغذیه می شود .

سیستم های حسگر دیگر

سیستم های دیگر ی نیز جهت اندازه گیری ولتاژ و جریان خطوط مطرح شده اند که در این جا معرفی می شوند .

ترانسفورماتور جریان با شار صفر ( اثر هال )

در این حالت عنصر حس کننده یک ویفر نیمه هادی که در داخل فاصله ی هوایی یک هسته ی مغناطیسی قرار داده شده است . این نوع ترانسفورماتورها نسبت به جریان های مستقیم نیز حساس می باشند . این ترانسفورماتور نیازمند یک منبع تغذیه است که از طریق خط با منبع تغذیه ی جداگانه ای تغذیه می شود . معمولاً حداقل جریان قابل اندازه گیری در این ترانسفورماتور برابر 1/0 درصد جریان نامی می باشد . در ساده ترین حالت , ولتاژ ایجاد شده توسط اثر هال به طور مستقیم با جریان مغناطیسی مورد اندازه گیری متناسب می باشد . در کاربردهای دقیق تر و حساس تر , جریان از طریق یک ثانویه , سیم پیچ با چند دور , تامین می گردد که در اطراف حلقه ی مغناطیسی جهت متعادل کردن میدان مغناطیسی فاصله ی هوایی قرار گرفته است . با استفاده از این تجهیزات , امکان اندازه گیری بسیار دقیق جریان های مستقیم و با فرکانس بالا فراهم می آید .

حسگر هیبرید مغناطیسی _ نوری

این نوع از ترانسفورماتورها اغلب در مورد خطوط انتقال بلند جبران سازی شده توسط خازن سری مورد استفاده قرار می گیرند در این مورد نیاز به اندازه گیری جریان زمین نشده وجود دارد . در این حالت تعدادی حسگر جریان بر روی هر فاز مورد نیاز می باشد تا حفاظت در مقابل موج های ضربه ای خازن و تعادل را فراهم کنند . راه حل ترجیحی استفاده از ترانسفورماتورهای دارای هسته ی مغناطیسی به شکل نوروئید که به سیستم های ایزوله کننده ی فیبر نوری متصل شده اند , می باشد . این حسگرها معمولاً از نوع فعال می باشند زیرا که سیستم ایزوله کننده نیاز به منبع تغذیه دارد . این ترانسفورماتور در شکل 4-17 نشان داده شده است .

سیم پیچ های روگوسکی

سیم پیچ روگوسکی براساس ترانسفورماتور دارای هسته ی هوایی با امپدانس بسیار بالا طراحی شده است . سیم پیچ ثانویه بر روی تروئیدی از جنس عایق پیچیده می شود . در اغلب موارد سیم پیچ روگوسکی به یک تقویت کننده متصل می گردد . این امر به دلیل فراهم آوردن انرژی کافی جهت تجهیزات حفاظتی و اندازه گیری متصل شده و تطبیق امپدانس ورودی این دستگاه می باشد . سیم پیچ روگوسکی نیازمند یک پارچه سازی میدان مغناطیسی است که در نتیجه دارای تاخیر زمان و فاز به علت انجام این یک پارچه سازی می باشد . این خطا را می توان در داخل رله ی دیجیتال تصحیح کرد .

به نقل از سایت www.farbod.info (http://www.farbod.info)

ادامه دارد ...

--------------------------------------------------------------------------------

Farbod.E9 January 2007, 07:35 PM

هدف از این استاندارد , ارائه معیارهای مهندسی جهت انتخاب ترانسفورماتور جریان در پستهای 230 و 400 کیلو ولت می باشد , بطوریکه مشخصات آن به صورت بهینه تعیین می گردد .

دامنه کاربرد

این استاندارد , تنها در ارتباط با ترانسفورماتورهای جریان از نوع روغنی می باشد .

نیازها و خواسته ها

کلیات

ترانسفورماتورهای جریان تبدیل جریانهای با دامنه زیاد به جریانهائی که به راحتی و یا مصرف انرژی ناچیز (تلفات اندک) با دستگاههای اندازه گیری فشار ضعیف قابل اندازه گیری است بکار می روند . ترانسفورماتورهای جریان در کلیه شرایط عادی و غیرعادی به شبکه متصل هستند . بنابراین اثرات تمامی موارد مربوط به شرایط فوق نباید سبب خرابی یا عدم دقت آنها شود . ترانسفورماتورهای جریان باید قابلیت تحمل جریان اتصالی و دقت مناسب را در حالت گذرا ( به استثنا’ ترانسفورماتورهای جریان اندازه گیری که دقت آن را در شرایط خطا تضمین نمی گردد ) داشته باشند .

از اولیه ترانسفورماتور جریان در شرایط عادی شبکه جریان کاری شبکه عبور می کند و جریان ثانویه از نظر اندازه دامنه درصدی از جریان اولیه و هم فاز با اولیه می باشد که البته در حالت غیرایده آل , خطای ترانسفورماتور سبب می گردد که چنین نباشد .

ترانسفورماتور جریان در شبکه قدرت به دو منظور عمده بکار می رود :

1- اندازه گیری جریان به منظور اندازه گیری توان عبوری از یک نقطه و اطلاع از وضعیت شبکه از لحاظ عبور جریان در آن نقطه . در این حالت به ترانسفورماتور جریان, ترانسفورماتور اندازه گیری گفته شده که به دستگاه های انازه گیری وصل می شود و آنچه که در این حالت بیشتر مورد نظر است , شرایط عادی شبکه است و نیازی به دقت در شرایط غیرعادی از قبیل اتصال کوتاه و غیره نمی باشد .

2- استفاده از ترانسفورماتور جریان برای تبدیل جریان در شرایط غیرعادی شبکه برای حفاظت شبکه که به آن ترانسفورماتور جریان حفاظتی گفته شده و به رله های حفاظتی وصل می گردد . لذا دقت تبعیت جریان ثانویه از اولیه این ترانسفورماتورها در جریانهای زیاد ( هنگام بروز عیب ) دارای اهمیت بسیار می باشد .

ضمناً یکی از وظایف اساسی و مهم ترانسفورماتورهای جریان , ایزوله و جدا نمودن ولتاژ فشار قوی اولیه از دستگاه های قابل دسترسی طرف ثانویه ( دستگاه های اندازه گیری و رله های حفاظتی و ... ) است .

نیازهای کلی

ترانسفورماتورهای جریان بایستی نیازهای زیر را برآورده نمایند :

بطور پیوسته بتوانند ولتاژ و جریان نامی اولیه را بدون ایجاد حرارت اضافی و شکست عایقی تحمل نمایند .

ترانسفورماتورهای جریان حفاظتی بایستی در حالت اضافه جریان در اثر بروز عیب در شبکه با دقت خوبی عمل تبدیل را انجام دهند .

در زمان اتصال کوتاه , ترانسفورماتورهای جریان اندازه گیری باید به اشباع رفته تا جریان در آنها محدود شود و بدستگاه اندازه گیری آسیبی نرسد .

ترانسفورماتورهای جریان به دلیل نقش اساسی که در تغذیه و نهایتاً عملکرد صحیح سیستمهای اندازه گیری و حفاظت دارند از اهمیت ویژه ای نسبت به سایر تجهیزات فشار قوی برخوردار می باشند . از این رو انتخاب درست و صحیح مشخصات آنها دقت خاصی را طلب می کند .

عوامل مهمی که برای انتخاب یا مقایسه ترانسفورماتورهای جریان , موثر و لازم است عبارتند از :

- مشخصات شبکه و سیستمی که ترانسفورماتور جریان به آن متصل می گردد .

- شرایط محیطی و اقلیمی محلی که ترانسفورماتور جریان در آن نصب می شود .

- مشخصه های فنی , پارامترها و شاخص های مورد نیاز جهت انتخاب ترانسفورماتور جریان .

اطلاعات مورد نیاز جهت طراحی

مشخصات و ویژگیهای شبکه و سیستمی که ترانسفورماتور جریان در آن نصب و مورد بهره برداری قرار می گیرد

ترانسفورماتورهای جریان بایستی اضافه ولتاژها و اضافه جریانها را در مدت زمان مورد نظر تحمل نمایند . همچنین افزایش درجه حرارت در آنها در شرایط نامی ولتاژ و جریان شبکه , نباید از حد مجاز تعیین شده تجاوز نماید . همه موارد فوق بستگی به مقادیر نامی شبکه مورد مطالعه دارند لذا در هنگام انتخاب ترانسفورماتور جریان داده های زیر بایستی دقیقاً مورد توجه قرار گیرند :

- ولتاژ نامی

- حداکثر ولتاژ سیستم

- سطح اتصال کوتاه

- فرکانس نامی

- نحوه زمین کردن نوترال

مشخصات محیطی و شرایط اقلیمی منطقه و محلی که ترانسفورماتورهای جریان در آن مورد استفاده قرار می گیرد .

شرایط محیطی یکی از پارامترهای مهم در انتخاب ترانسفورماتورهای جریان می باشد که در زیر به آن تعداد که در ساخت و یا در انتخاب نقش موثری دارند اشراه می شود :

- ارتفاع محل نصب از سطح دریا

- حداکثر درجه حرارت محیط

- حداقل درجه حرارت محیط

- متوسط درجه حرارت روزانه محیط

- میزان و نوع آلودگی

- درصد میزان رطوبت

- شتاب زلزله

- سرعت باد

- سایر شرایط غیرمعمول نظیر بخاز آب , دود , گازهای قابل اشتعال , گرد و خاک غیرمعمول و نمک و خوردگی های غیرعادی و غیره .

از آنجائی که کلیه تجهیزات نصب شده پست در وضعیت مشابهی از نظر محیط مورد بهره برداری قرار می گیرند لذا جهت هماهنگی لازم به گزارش بررسی و طبقه بندی شرایط اقلمی , جلد شماره 102 این استاندارد رجوع شود .

شاخص ها و پارامترهای مشخص کننده طراحی

پارامترها و شاخصهایی که به منظور انتخاب نوع مناسب ترانسفورماتور جریان جهت کاربرد خاص آن بایستی تعیین شود به شرح زیر می باشند :

دانلود تحقیق در مورد ترانسفورماتور های جریان Current transformer

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 34

ترانسفورماتور های جریان Current transformer

در پستهای فشارقوی به منظور اندازه گیری مقدار جریان و یا حفاظت تجهیزات توسط رله های حفاظتی الکتریکی ازترانسفورماتورهای جریان استفاده می شود که دارای دو وظیفه اصلی می باشند :

1ـ پایین آوردن مقدار جریان فشار قوی بطوری که قابل استفاده برای اندازه گیری از قبیل آمپر متر و مگا واتمتر و کنتورهای اکتیو و راکتیو و همچنین رله های حفاظتی جریانی باشد .

2 ایزوله کردن و جدا کردن دستگاههای اندازه گیری و حفاظتی از ولتاژ فشار قوی در اولیه . بطور کلی ترانسفورماتور های جریان اولیه آنها در مسیر جریان مورد حفاظت و یا اندازه گیری قرار گرفته و در ثانویه آن ، با نسبتی معین جریانی متفاوت داریم مثلاً ترانس جریان با نسبت 200/1 یعنی ترانسی که بازای 200 آمپر در طرف اولیه 1 آمپر در طرف ثانویه ( به شرط برقراری مدار ) ایجاد می کند .

طبعاً هر قدر جریان اولیه تغییر کند جریان در طرف ثانویه نیز به همان نسبت تغییر می کند . ولی به خاطر محدودیت هسته ترانس جریان برای عبور خطوط قوای مغناطیسی این قاعده تا حد معینی از افزایش جریان ارتباط دارد . به خاطر حفاظت وسایل اندازه گیری در برابر ضربه های ناشی از اضافه جریان معمولاً ازترانس جریان نهایی استفاده می شود که هسته آنها خیلی زود اشباع می شود . برعکس برای اینکه سیستمهای حفاظتی دقیقتر عمل کنند به ترانس جریانهای احتیاج داریم که هر چه دیرتر اشباع بشوند مثلاً ده ، پانزده یا بیست برابر جریان نامی . طرز کار ترانس جریان نیز بدین صورت است که جریان مدار از اولیه آن عبور کرده و باعث ایجادخطوط قوای مغناطیسی می شود این خطوط قوا به نوبه خود درثانویه ایجاد جریان می کند . جریان موجود در سیم پیچ ثانویه خطوط قوای دیگری را در هسته بوجود می آورد که جهت آن مخالف جهت خطوط قوای اولیه بوده و آنرا خنثی می کند چنانچه مدار ثانویه ترانس جریان در حالی که ترانس در معرض جریان اولیه است باز شود . خطوط قوای مربوط به ثانویه صفر شده و در هسته فقط خطوط قوای مربوط به اولیه باقی می ماند که این خطوط قوای هسته را گرم کرده و باعث سوختن ترانس جریان می شود . لذا همیشه اخطار می شود که ثانویه ترانس جریان که درمدار قرار گرفته باز نشود یا به مداری با مقاومت بیشتر از حد مجاز متصل نشود .

پارامترهای اساسی در C.t ها

1- نقطه اشباع 2ـ کلاس و دقت ترانس جریان

3ـ نسبت تبدیل ترانس 4ـ ظرفیت ترانس جریان

1ـ نقطه اشباع ترانس : ترانسفورماتورهای جریان برایجدا کردن مدار دستگاههای سنجش و حفاظتی از شبکه فشار قوی بکار می رود و اصولاً طوری انتخاب می شوند که در شرایط عادی و اضطراری شبکه بتواند بخوبی کار کند و جریان ثانویه لازم را برای دستگاههای اندازه گیری و حفاظتی تأمین کند اما مسئله اصلی این است که درهنگام اتصال کوتاه چون جریان اولیه ترانسفورماتور زیاد است بالطبع جریان ثانویه نیز زیاد خواهد شد ولی باید ترانسفورماتور جریان طوری عمل کند تا این جریان زیاد نتواند ازدستگاههای اندازه گیری عبور کرده و دستگاه را بسوزاند علاوه بر آن که این جریان نباید سبب فرمان غلط به دستگاههای حفاظتی شده و یا اینکه مانع عمل آنها شود بعبارت دیگر باید ترانسفورماتورهای جریان طوری ساخته شود که در جریانهای زیاد اشباع شده و مانع شود جریان زیادی از دستگاههای اندازه گیری عبور کند ولی برای رله های حفاظتی وضعیت فرق نی کند و ترانسفورماتور جریانی مورد احتیاج است که درجریانهای زیاد اشباع شده و جریان زیاد را تا حد معینی اجازه دهد تا از رله های حفاظتی عبور نماید مشخصه مغناطیسی یا تحریک C.T بستگی به جنس هسته تعداد حلقه های سیم پیچی و سطح مقطع و طول هسته دارد برای یک نوع C.T و هسته های مختلف برای آن ، منحنی های مغناطیسی آنها مشخص شده است . مشاهده می شود که با درنظر گرفتن جنس هسته مقدار چگالی فلو با توجه به تغییرات نیروی تحریک تغییر نموده و منحنی مختلف حاصل می شود . تغییرات جریان ثانویه را با توجه به تغییرات جریان اولیه ملاحظه می کنیداگر جنس هسته ازنوع آهن نیکل دار انتخاب شود مطابق منحنی c برابر جریات حساس است و اگر از نوع a انتخاب شود تا ده برابر و برای b تا 15 برابر جریان ثانویه حساس و بعد از آن اشباع شده و اجازه نمی دهد نقطه kp که آنرا مقطه شروع اشباع knee point می گویند بازای افزایش 50% جریان تحریک ولتاژ تنها 15% افزایش می یابد . مشاهده می شود از نقطه kp به بعد نسبت تبدیل C.T معلوم نیست وجریان ثانویه تقریباً ثابت است تنها اندکی افزایش خواهد داشت. بنابراین نقطه kp در انتخاب ترانسفورماتور جریان پارامتر مهمی است وحتماً باید مد نظر باشد .

2ـ کلاس و دقت اندازه گیری ترانس جریان

مبدلهای جریان اصولاً برای کلاسهای