دانلود پروژه بررسي جبران‌كننده‌هاي توان راكتيو

این پروژه دارای موضوعاتی همچون مقدمه تحلیل نتیجه گیری و … می باشد و در ۱۴۱ صفحه تنظیم شده است و دارای پسوند ورد word قابل ویرایش است

برخی از عناوین پروژه بررسي جبران‌كننده‌هاي توان راكتيو

• چكيده
• مقدمه
• فصل اول
• معرف جبران‌كننده ايستاي توان راكتيوSVC
• تعريفSVC
•  مزايايSVC
• مزاياي استفاده از SVC در سيستم توزيع
• دسته‌بندي SVC‌ها
• انواع SVC با استفاده از مبدل‌هاي الكترونيك قدرت
• معرفي ساختاري جديد
• نمونه‌هائي از استفاده SVC در شبكه انتقال قدرت
• نصب SVC از نوع STATCON با ظرفيت
• نصب SVC در استراليا
• چگونگي انتخاب و نصب SVC
• مقايسه اجمالي SVCها
• موارد مؤثر در انتخاب نوع SVC
• جمع‌بندي

برخی از توضیحات پروژه بررسي جبران‌كننده‌هاي توان راكتيو

چكيده

امروزه با توجه به گسترش روزافزون استفاده از انرژي الكتريكي، مسئله انتقال قدرت الكتريكي اهميت زيادي يافته و روز به روز در حال گسترش است. گسترش خطوط انتقال نيرو با مشكلاتي روبرو است كه براي رفع آن طرح‌هاي مختلفي مطرح گرديده است. يكي از اين مشكلات، نوسانات ولتاژ و عدم تثبيت آن در طول شبكه مي‌باشد.

براي رفع اين مشكل از شيوه جبران توان راكتيو سيستم استفاده شده است و انواع جبران‌كننده‌هاي توان راكتيو به بازار عرضه شده‌اند. در اين رساله به دنبال معرفي انواع جبران‌كننده‌هاي توان راكتيو و ويژگي‌هاي آنان مي‌باشيم. از اصلي‌ترين انواع آنان مي‌توان به بانك‌هاي خازني، ماشين‌هاي گردان و جبران‌كننده‌هاي ايستاي توان راكتيو (SVC) اشاره كرد. با توجه به كاربرد بيشتر SVC‌ها در خطوط انتقال نسبت به دو نوع ذكر شده ديگر، تأكيد خود را بر روي اين نوع جبران‌كننده توان راكتيو معطوف داشته و مطالب بيشتري را در مورد SVCها بررسي خواهيم كرد.

كلمات كليدي: توان راكتيو (Reactive Power)، جبران‌كننده ايستاي توان راكتيو (Static var compensator) خازن (Capacitor)، سلف (Reactor)، جبران‌كننده ايستاي توان راكتيو پيشرفته
ASVC (Advance static Var compensator)، كندانسور ايستا STATCON
(Static Condenser)

مقدمه

در عصر حاضر شاهد تحولي عميق در سيستم‌هاي انتقال قدرت و همچنين گسترش خطوط انتقال و توزيع در سراسر دنيا مي‌باشيم. از علل اين امر مي‌توان به رشد صنعت، افزايش مصارف غيرصنعتي و عدم امكان توليد انرژي در محل زندگي اشاره كرد.

از طرفي عواملي مانند مسائل زيست‌محيطي، بار سنگين مالي احداث خطوط جديد، مسائل زمين در كشورهائي كه دچار كمبود زمين مي‌باشند جزو عوامل محدودكننده گسترش خطوط انتقال مي‌باشند.

اما با توجه به همه عوامل ذكر شده شاهد گسترش روزافزون خطوط انتقال و پيشرفت فن‌اوري مربوط به آن مي‌باشيم. از مشكلات فني گسترش خطوط انتقال مي‌توان، عدم قابليت اعتماد بالا، بحث پايداري ولتاژ و فركانس در مكان‌هاي تغذيه و … اشاره كرد.

در يك سيستم قدرت ايده‌آل، ولتاژ و فركانس در هر نقطه تغذيه ثابت و عاري از هارمونيك است. از آنجائي كه امپدانس‌هاي اجزاء قدرت بطور غالب راكتيو مي‌باشند، انتقال توان اكتيو مستلزم وجود اختلاف زاويه فاز بين ولتاژ ابتدا و انتهاي خط است. در حالي كه براي انتقال توان راكتيو لازم است كه اندازه اين ولتاژها متفاوت باشد. بنابراين ثابت نگهداشتن فركانس توسط ايحاد توازن قدرت اكتيو بين منبع توليد و مصرف‌كننده تحقق مي‌يابد و كنترل ولتاژ به وسيله نظارت بر ميزان توان راكتيو مصرفي توسط بار حاصل مي‌شود.

عدم توازن قدرت اكتيو از تأثير آن بر سرعت يا فركانس ژنراتور حس مي‌شود. در صورت كاهش بار و اضافه بودن توليد ژنراتور، ژنراتور تمايل به افزايش سرعت و فركانس خود دارد و در صورت افزايش بار و كمبود توليد، سرعت و فركانس ژنراتور رو به كاهش است. انحراف فركانس از مقدار نامي آن به عنوان سيگنالي جهت تحريك سيستم كنترل دور ژنراتور انتخاب مي‌شود. به اين ترتيب با ايجاد توازن قدرت اكتيو بين منبع توليد و مصرف‌كننده، فركانس سيستم ثابت نگه‌داشته مي‌شود.

اما لازمه انتقال توان راكتيو وجود اختلاف در اندازه ولتاژ دو سرخط انتقال مي‌باشد. بنابراين مصرف‌كننده‌هاي توان راكتيو عامل مهمي در ايجاد نوسان در اندازه ولتاژ هستند. به خصوص با سيستم‌هاي تغذيه با سطح اتصال كوتاه كوچك يا خطوط انتقال طولاني[۱] سطح ولتاژ به شدت تحت تأثير بارهاي راكتيو مثل خازن‌ها، راكتورها و ترانسفورماتورهاست. نيروگاه‌ها داراي سيستم كنترل ولتاژ هستند كه كاهش ولتاژ را حس كرده و فرمان كنترل لازم براي بالا بردن تحريك ژنراتورها و در نتيجه افزايش ولتاژ ژنراتور تا سطح نامي را صادر مي‌كنند. با بالابردن تحريك (در حالت فوق تحريك) قدرت راكتيو توسط ژنراتورها توليد مي‌شود. ليكن قدرت راكتيو توليدي ژنراتور به خاطر مسائل حرارتي سيم‌پيچ‌ها محدود بوده و ژنراتور نمي‌تواند به تنهائي تمام قدرت‌ راكتيو مورد نياز سيستم را تأمين كند. همچنين در شرايط بروز اضافه ولتاژ، ژنراتورها مي‌توانند به صورت زير تحريك به كار افتاده، مقداري از قدرت راكتيو اضافي سيستم را مصرف نمايند. ليكن به لحاظ ملاحظات پايداري، قدرت راكتيو مصرفي ژنراتورها نيز محدود بوده و نمي‌توانند به تنها مسئله اضافه توليد قدرت راكتيو و افزيش ولتاژ ناشي از آن را حل كنند.

بنابراين احتياج به وسيله‌اي داريم كه در حالت اول بتواند قدرت راكتيو به شبكه تزريق كند و در حالت دوم قدرت راكتيو اضافي سيستم را مصرف نمايند.

وسايلي را كه براي كنترل توان راكتيو و ولتاژ به كار مي‌روند[۲] جبران‌كننده مي‌نمائيم. همانطوري كه ملاحظ شد توازن قدرت راكتيو در سيستم، تضميني بر ثابت‌بودن ولتاژ و كنترل قدرت راكتيو به منزله كنترل ولتاژ مي‌باشد.

امروزه جبران‌كننده‌هاي توان راكتيو به عنوان يكي از ادوات FACTS[3]  جزء ضروري سيستم‌هاي قدرت به شمار مي‌روند و نقش غيرقابل انكاري در افزايش ديناميك سيستم قدرت، پايداري، حمايت از ولتاژ و افزايش توان قابل انتقال به عهده دارند.

جبران‌كننده‌هاي توان راكتيو در حالت كلي به دو دسته غيرفعال و فعال تقسيم مي‌شوند.

الف) جبران‌كننده‌هاي توان راكتيو غيرفعال: شامل سلف‌ها و خازن‌هاي سري و موازي مي‌باشد كه قادر به تغييرات پيوسته نمي‌باشد و صرف‌نظر از قطع و وصل به مدار، غيرقابل كنترل مي‌باشد.

ب) جبران‌كننده‌هاي توان راكتيو فعال: شامل جبران‌كننده‌هاي سنكرون و جبران‌كننده‌هاي ايستاي توان راكتيوSVC[4] مي‌باشد كه قابل كنترل بوده و قادر به تغييرات سريع و پيوسته توان راكتيو استفاده مي‌شدند. با پيشرفت تكنولوژي ساخت نيمه‌هادي‌ها، براي جذب و توليد توان راكتيو خازن‌هاي سوئيچ شونده با تريستور و راكتورهاي كنترل شونده با تريستور مورد استفاده قرار گرفت.

SVC اولين بار در سال ۱۹۷۸ در شبكه قدرت مورد استفاده قرار گرفت و مزاياي آن باعث شد استفاده از آن سريعاً رو به رشد گذارد.

امروزه در موارد كنترل ولتاژ با كيفيت بالا، SVC به دليل دارابودن مزيت‌هاي از قبيل كاهش هزينه كل، قابليت اطمينان بالا تعمير و نگهداري ساده‌تر و مناسب بودن مشخصه‌هاي كاري، جايگزين جبران‌كننده‌هاي سنكرون گرديده است.

از اين رو در ادامه بحث به بررسي SVC به عنوان اصلي‌ترين عنصر جبران‌كننده توان راكتيو در عصر حاضر پرداخته و در انتها ساير جبران‌كننده‌هاي توان راكتيو را نيز معرفي خواهيم كرد.

معرفي جبران‌كننده ايستاي توان راكتيو SVC

يكي از مسائل بسيار مهم در سيستم‌هاي قدرت همانطور كه در قبل ذكر شد، اين امر است كه ولتاژ در نقاط مختلف ثابت بوده و جريان‌ها و ولتاژها عاري از هارمونيك باشند. به غير از اين موارد به دلايل اقتصادي و فني مي‌خواهيم ضريب توان تا حد امكان و با حداقل هزينه در نقاط مختلف شبكه به يك نزديك شود.

اما با توجه به گستردگي سيستم‌هاي قدرت مخصوصاً در بخش انتقال و فوق توزيع، دستيابي به شرائط مذكور به طور ايده‌آل غيرممكن مي‌باشد.

همانطور كه ذكر شد يكي از روش‌هاي دستيابي به اهداف بالا كنترل توان راكتيو مي‌باشد. يكي از پيشرفته‌ترين ادوات كه با پيشرفت ساخت ادوات نيمه هادي با توان بالا به بازار عرضه شده است، SVC‌ها مي‌باشد.

اولين حضور SVC در دنياي صنايع الكتريكي به سال‌هاي ۱۹۶۰ باز مي‌گردد. كه براي جبران‌كوره‌هاي قوس الكتريكي و جلوگيري از چشمك‌زدن ولتاژ استفاده شد. اما به دليل مزاياي زياد بسيار زود براي كاربردهاي ديگر مورد توجه قرار گرفت. SVC اولين بار در سال ۱۹۷۸ بطور عملي در شبكه قدرت مورد استفاده قرار گرفت. به علت مزاياي بسيار SVC و همچنين پيشرفت در امر فن‌آوري نيمه هادي‌هاي قدرت با توان بالا و ولتاژ بالا و كاهش قيمت آنان، همچنين ارائه روش‌هاي كنترل جديد، SVC‌ها توسعه فراواني يافته‌اند. به عنوان مثال تا سال ۱۹۸۸ در كانادا و آمريكا ظرفيت نصب شده از اين نوع جبران‌كننده ۹۷۱۰ مگاوار براي خطوط انتقال و ۱۷۶۰ مگاوار براي مصارف صنعتي بوده است.

و…