حفاظت ژنراتور

ژنراتور ها مهمترین و با ارزش ترین دستگاه های کارخانجات برق و نیروگاه ها می باشند.نقص داخلی ژنراتور علاوه بر زیانی که به خود ژنراتور می رساند، باعث قطع شدن قسمت بزرگی از انرژی نیروگاه نیز می شود و در صورتی که زیانهای وارد بر ژنراتور در اثر نداشتن وسایل حفاظتی صحیح، و قطع به موقع آن ازدیاد پیدا کند و گسترش یابد، ترمیم و تعمیر محل عیب دیده ممکن است مدت ها به درازا بکشد و بهره برداری از ژنراتور برای مدت زیادی متوقف گردد.در نتیجه به طور اجبار در تمام این مدت از ژنراتورهای دیگر بار بیشتری گرفته می شود.تا کمبود برق شبکه جبران شود.اضافه بار در ژنراتور علاوه بر اینکه ممکن است سبب خسارت دیدن آنها شود، باعث کم شدن طول عمر و دوام آنها نیز می گردد.لذا برای جلوگیری از اینگونه زیانها، لازم است خطاهای داخل ژنراتور را پیش از توسعه شناخت و برطرف کرد.

متن کامل این مقاله را می توانید از لینک زیر دانلود کنید.

                                                                      دانلود

حفاظت مولفه منفي ژنراتور :

يادآوري مطالب تئوريك پيشنياز ورود به بحث:اگر ژنراتور با بار نامتفاوتي مواجه شود، جريانهاي بار نامتقارن را در ژنراتور ميتوان به مولفه‌هاي مثبت، منفي و صفر تجزيه كرد. مجموعه مولفه‌هاي متعادل به شرح زيرند:

الف) مولفه‌هاي ترتيب مثبت: شامل سه بردار با دامنه يكسان و اختلاف فاز 120 درجه و داراي همان چرخش فاز سيستم اصلي (به عنوان مثال توالي فاز مثبت abc) و مشابه جريان بار متعادل ايجاد ميداني با سرعت سنكرون و در جهت دوران روتور مي‌كند.

ادامه نوشته

نمودار یک نیروگاه حرارتی با سوخت زغال سنگ

 

 

۱. برج خنک‌کننده	۱۰. دریچه کنترل بخار	۱۹. سوپر هیتر
۲. پمپ آب سرد	۱۱. توربین بخار فشار بالا	۲۰. پمپ هوا
۳. خطوط انتقال سه فاز	۱۲. دگازور	۲۱. پس‌گرم‌کن
۴. ترانسفورماتور افزایش ولتاژ	۱۳. گرم‌کننده آب	۲۲. سوپاپ هوای احتراق
۵. ژنراتور الکتریکی	۱۴. حمل‌کننده زغال سنگ	۲۳. پیش‌گرم‌کن
۶. توربین بخار کم فشار	۱۵. قیف زغال‌سنگ	۲۴. پیش‌گرم‌کن هوا
۷. پمپ آب بویلر	۱۶. پودرساز زغال سنگ	۲۵. ته نشین‌کننده الکترواستاتیکی
۸. تقطیر کننده سطحی	۱۷. سیلندر دود بویلر	۲۶. پمپ هوا
۹. توربین بخار فشار متوسط    منبع: http://fa.wikipedia.org	۱۸. قیف خاکستر	۲۷. دودکش

ژنراتورها

مقدمه:

هدف از انجام این تحقیق بررسی سیر تحقیقات انجام شده با موضوع ژنراتورها(ساختمان و اساس کار و سیر تکاملی ژنراتوها بخصوص ژنراتور های سنکرون ) است . به این منظور ، بررسی مقالات منتشر شده که با این موضوع مرتبط بودند و جمع آوری خلاصه مطالبی از منابع صورت گرفت و بعد چکیده آنها استخراج شد .

ژنراتورها همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کلیدی در تولید انرژی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است . ساخت اولین نمونه ژنراتور (سنکرون) به انتهای قرن 19 برمی گردد. مهمترین پیشرفت انجام شده در آن سالها احداث اولین خط بلند انتقال سه فاز از لافن به فرانکفورت آلمان بود. در کانون این تحول ، یک هیدروژنراتور سه فاز 210 کیلو وات قرار گرفته بود. عیلرغم مشکلات موجود در جهت افزایش ظرفیت و سطح ولتاژ ژنراتورها، در طول سالهای بعد تلاشهای گسترده ای برای نیل به این هدف صورت گرفت. مهمترین محدودیتها در جهت افزایش و سطح ولتاژ ژنراتورها ، ضعف عملکرد سیستمهای عایقی و نیز روشهای خنک سازی بود .در راستای رفع این محدودیتها ترکیبات مختلف عایقهای مصنوعی، استفاده از هیدروژن برای خنک سازی و بهینه سازی روشهای خنک سازی با هوا نتایج موفقیت آمیزی را در پی داشت به نحوی که امروزه ظرفیت ژنراتورها به بیش از 1600DC  افزایش یافته است.

ادامه نوشته

سیکل ترکیبی و افزایش راندمان تولید برق

سیکل ترکیبی خصوصیت موتور یا نیروگاه تولید کننده برق است که از بیش از یک سیکل ترموداینامیک در آن استفاده شده است. موتورهای حرارتی فقط می‌توانند بخشی از انرژی را که سوخت آنها تولید می‌کنند مصرف کنند (معمولاَ کمتر از 50 درصد) حرارت باقیمانده حاصل از احتراق سوخت عموماً هدر می‌رود. ترکیب تعداد 2 سیکل یا بیشتر مانند سیکل برایتون (Brayton) و سیکل رنکاین (Rankine) باعث راندمان بیشتر خواهد شد.
در نیروگاه سیکل ترکیبی (CCPP) یا توربین گازی سیکل ترکیبی (CCGT)، ژنراتور توربین گازی برق تولید می‌کند و حرارت که معمولاً هدر می‌رود برای تولید بخار آب و در نتیجه تولید برق اضافی از طریق توربین بخار استفاده می‌شود. مرحله آخر راندمان تولید برق را افزایش می‌دهد. اغلب نیروگاههای گازی جدید در آمریکای شمالی و اروپا از این نوع هستند. در نیروگاه حرارتی، حرارت با درجه بالا به عنوان ورودی نیروگاه معمولاً در اثر احتراق سوخت به برق تبدیل می‌شود، اختلاف درجه حرارت بین ورودی و خروجی بایستی تا حد امکان زیاد باشد. این شرایط در اثر ترکیب سیکل‌های ترمودینامیک بخار و گاز به وجود می‌آید. این روش برای نیروی رانش زیرآب (توربین) گازی و (توربین) بخار ترکیبی (COGAS) نامیده می‌شود.

ادامه نوشته

گاورنر

هر واحد نيروگاهي براي كنترل سرعت و قدرت توربين به يك دستگاه گاورنر(Governor) براي تنظيم جريان آب ورودي به توربين، مجهز مي‌گردد. گاورنرها به 3 دسته تقسيم مي‌شوند: - گاورنر مكانيكي - گاورنر الكترومكانيكي - گاورنر الكترونيكي در حال حاضر فقط از گاورنر الكترونيكي در نيروگاههاي جديد استفاده مي‌شود و گاورنرهاي مكانيكي و الكترومكانيكي را فقط در نيروگاههاي قديمي مي‌توان پيدا كرد. گاورنرهاي جديد داراي دو قسمت الكترونيكي و هيدروليكي مي‎باشند. 1- قسمت الكترونيكي گاورنر : يك كنترل‎كننده الكترونيكي حلقه بسته (close loop) ، مجهز به PLC ، به‌صورت كاملا” دوتايي (Full redundant)، كنترل سيستم را بر عهده مي‌گيرد. سيگنال‎هاي ورودي اين كنترل‎كننده معمولا" عبارتند از: - سيگنال آنالوگ سرعت توربين، از خروجي سنسورهاي سرعت توربين (mA20-4) - سيگنال آنالوگ نشان‎دهنده موقعيت ويكت گيت‌هاي توربين(mA20-4) - سيگنال آنالوگ نشان‎دهنده توان خروجي ژنراتور (mA20-4) بر اســــاس سيگنـــــال‎هاي ورودي فــوق و پــردازش آن‌ها در كنتـرل‌كننده PLC، سيگنال خروجــي گـــاورنر الكتـــرونيكي (mA20-4) به شـــير راهنمـــا(Pilot valve) اعمـــال شـــده و با عمــلكرد اين شيـر، فشـــار و دبــي لازم روغـــن براي حركــــت سـرووموتور و دريچه‎هـــاي هـــادي توربيـــن(wicket gates) از طريـق شيـــر كنتـــرل اصـــلي(main valve) گاورنر فراهم مي‎گردد. كنتـــرل‎كننده فــوق معمولا" به صـورت دوتــايي بـــه عنــوان گاورنــر اصلي و گاورنر پشتيبان در تابلوي كنترل گاورنر قرار مي‌گيرند. در صـــورت بروز اشكال در گاورنر اصلي(main) ، كنترل سيستم به صورت خودكار، به گاورنر پشتيبان (backup) منتقل مي‎شود. سيستم كنترل گاورنر داراي سه حالت عملكرد به شرح زير است: - حـــالت كنتــــرل ســـرعت با كنترل‎كننده PID (speed control) - حالت كنترل مقدار بازشدگي دريچه‎هاي هادي(wicket gate) توربين با كنترل‎كننده تناسبي (P)(opening control) - حالت كنترل توان خروجي ژنراتور با كنترل‎كننده PID (Power control) -2 قسمت هيدروليكي گاورنر : قســـمت هيدروليكي گاورنر شامل تجهيزات زير مي‎باشد: - عمــل‎كننده‎هـــاي الكتروهـــيدروليكي براي تبديل سيگنال‎هاي الكتريكي به مقـــادير مكــانيكي متناظر - تقويت‎كننده هيدروليكي - واحد تأمين فشار روغن از اين واحـــد به منظـــور تأميـــن فشـــار روغــــن بـــراي عمــــلكرد سرومــــوتورهاي تـــوربين و نهايتا” باز و بسته شدن ويكت گيت‌هاي توربين استفاده مي‎شود. سيستم روغـن گـاورنر شامل مخــزن روغن، تانك فشار روغن/هوا(Air Oil Vessel) ، دو دستگاه پمـپ روغـــن گـــاورنر، شيرهاي سولونوئيدي، شير هيدروليكي، سيستم خنك‎كن روغن (شامل دو دستگاه پمپ، كولر و فيلتر دوتايي مربوطه)، تجهيزات كنترل و اندازه‎گيري، لوله‎كشي و غيره مي‎باشد. برق سيســـتم كنتــــرل گـــاورنر از دو فيـــدر مجــزا،از سيستم DC نيروگاه تأمين مي‎شود.

گاورنر هيدروليكي (Hydraulic governor)

هر واحد نيروگاهي براي كنترل سرعت و قدرت توربين به يك دستگاه گاورنر (Governor) براي تنظيم جريان آب ورودي به توربين، مجهز مي‌گردد.

گاورنرها به 3 دسته تقسيم مي‌شوند:

گاورنر مكانيكي

گاورنر الكترومكانيكي

گاورنر الكترونيكي

 در حال حاضر فقط از گاورنر الكترونيكي در نيروگاههاي جديد استفاده مي‌شود و گاورنرهاي مكانيكي و الكترومكانيكي را فقط در نيروگاههاي قديمي مي‌توان پيدا كرد.

 گاورنرهاي جديد داراي دو قسمت الكترونيكي و هيدروليكي مي‎باشند.

ادامه نوشته

گاورنرهای نیروگاههای برقابی(قسمت اول)

تنظیم تغییر دبی جریان عبوری از یک توربین آبی، سرعت یا قدرت خروجی آن را کنترل می نماید.گاورنر (دستگاهی است که) دبی جریان آب را به منظور ثابت نگهداشتن سرعت واحد تولید نیرو و فرکانس (شبکه) تنظیم می نماید. همچنین گاورنر، بین آب ورودی به توربین و توان مورد نیاز شبکه تعادل ایجاد می کند.

 

ادامه نوشته

نیروگاه های تولیدكننده برق

از اواخر قرن نوزدهم بشر برای تولید الكتریسیته از نیروگاه های حرارتی استفاده

می كند. در این نیروگاه ها ابتدا زغال سنگ مصرف می شد و بعدها فرآورده های

سنگین نفتی مورد استفاده قرار گرفت.

ادامه نوشته

سير تكاملي ژنراتورهاي سنكرون (از ابتدا تا پايان دهه 1980)

 

هدف از انجام اين تحقيق بررسي سير تحقيقات انجام شده با موضوع طراحي ژنراتور سنكرون است.

به اين منظور، بررسي مقالات منتشر شده IEEE كه با اين موضوع مرتبط بودند، در دستور كار قرار

 گرفت. به عنوان اولين قدم كليه مقالات مرتبط در دهه‌هاي مختلف جستجو و بر مبناي آنها يك تقسيم‌بندي

 موضوعي انجام شد. سپس سعي شد بدون پرداختن به جزييات، سيرتحولات استخراج‌ شود. رويكرد كلي

 اين بوده است كه تحولات داراي كاربرد صنعتي بررسي شود.

با توجه به گستردگي موضوع و حجم مطالب، اين گزارش در دو بخش ارايه شده است. در بخش اول ابتدا

 پيشرفتهاي اوليه ژنراتورهاي سنكرون از آغاز تا دهه 1970 بررسي شده است و در ادامه تحولات

دهه‌هاي 1970 و 1980 به تفصيل مورد توجه قرار گرفته‌اند. در پايان هر دهه يك جمعبندي از كل

فعاليتهاي صورت گرفته ارايه و سعي شده است ارتباط منطقي پيشرفتهاي هر دهه با دهه‌هاي قبل و بعد بيان

 شود.

ادامه نوشته

سیستمهای کنترل در نیروگاهها

كنترل و اتوماسيون يكي از مهمترين مباحث نيروگاهها مي‌باشد. بطور كلي سه عضو اصلي هر سيستم كنترلي، واحد اندازه‌گيري و واحد تغييردهنده كميت(Actuator) و كنترلر مي‌باشند. دو عضو اول در فيلد (جايي كه سيستم اصلي وجود دارد) و عضو سوم معمولا" در اتاق كنترل مي‌باشد.

مساله مهم در روند كنترل به شكل فوق، موضوع سيگنالها مي‌باشد؛ سيگنالهايي كه بين دستگاه كنترل‌كننده و دستگاههاي نصب شده در فيلد، رد و بدل مي‌شوند. به منظور سهولت استفاده از كنترل‌كننده‌ها در صنايع مختلف، لزوم وجود يك استاندارد براي تعريف ماهيت سيگنالهاي مزبور، از مدتها قبل حس شده بود. ابتدا در سالهاي دهه 50 ، بصورت استاندارد ، از سيگنالهاي بادي با فشار بين 3-15 psi براي اين منظور استفاده مي‌شد.

با گسترش الكترونيك و با توجه به مشكلات روش قبلي، در دهه هفتاد ميلادي، استفاده از سيگنالهاي جرياني 4 تا 20 ميلي‌آمپر براي كار سيگنالينگ ، معرفي گرديدند. گرچه در اين سالها از سطوح ولتاژ و جريانهاي ديگري نيز، خارج از استاندارد فوق استفاده مي شد، اما رفته رفته، با توجه به مزاياي اين روش، ساير روشها كنار گذاشته شد. يكي از مهمترين مزاياي كاربرد حلقه جرياني 20- 4 ميلي‌آمپر، مصونيت بالاي آن نسبت به نويز بود.

ادامه نوشته

راکتور هسته ای

در همه رآکتورها، قلب رآکتور که دمای بسیار زیادی دارد باید خنک شود. در یک نیروگاه هسته ای، سیستم خنک ساز به نوعی

 طراحی می‌شود که از گرمای آزاد شده به بهترین شکل ممکن استفاده شود. در اغلب این سیستم ها از آب استفاده می‌شود. اما آب

نوعی کند کننده هم محسوب می‌شود و از این رو نمی تواند در رآکتورهای سریع مورد استفاده قرار گیرد. در رآکتورهای سریع

 از سدیم مذاب یا نمک های سدیم استفاده می‌شود و دمای عملیاتی خنک ساز بالاتر است. در رآکتورهایی که برای تبدیل مورد

 طراحی شده اند، به راحتی گرمای آزاد شده را در محیط آزاد می‌کنند.

ادامه نوشته

سير تكاملي ژنراتورهاي سنكرون

سير تكاملي ژنراتورهاي سنكرون(از ابتدا تا پايان دهه 1980)

هدف از انجام اين تحقيق بررسي سير تحقيقات انجام شده با موضوع طراحي ژنراتور سنكرون است. به اين منظور، بررسي مقالات منتشر شده IEEE كه با اين موضوع مرتبط بودند، در دستور كار قرار گرفت. به عنوان اولين قدم كليه مقالات مرتبط در دهه‌هاي مختلف جستجو و بر مبناي آنها يك تقسيم‌بندي موضوعي انجام شد. سپس سعي شد بدون پرداختن به جزييات، سيرتحولات استخراج‌ شود. رويكرد كلي اين بوده است كه تحولات داراي كاربرد صنعتي بررسي شود.
با توجه به گستردگي موضوع و حجم مطالب، اين گزارش در دو بخش ارايه شده است. در بخش اول ابتدا پيشرفتهاي اوليه ژنراتورهاي سنكرون از آغاز تا دهه 1970 بررسي شده است و در ادامه تحولات دهه‌هاي 1970 و 1980 به تفصيل مورد توجه قرار گرفته‌اند. در پايان هر دهه يك جمعبندي از كل فعاليتهاي صورت گرفته ارايه و سعي شده است ارتباط منطقي پيشرفتهاي هر دهه با دهه‌هاي قبل و بعد بيان شود.

ماشين سنكرون همواره يكي از مهمترين عناصر شبكه قدرت بوده و نقش كليدي در توليد انرژي الكتريكي و كاربردهاي خاص ديگر ايفاء كرده است.
ساخت اولين نمونه ژنراتور سنكرون به انتهاي قرن 19 برمي‌گردد. مهمترين پيشرفت انجام شده در آن سالها احداث اولين خط بلند انتقال سه فاز از لافن به فرانكفورت آلمان بود. دركانون اين تحول؛ يك هيدروژنراتور سه فاز 210 كيلووات قرار گرفته بود.

ادامه نوشته

سيكل تركيبي چيست؟

سيكل تركيبي چيست؟

 

براي پاسخ به پرسش مذكور در ابتدا تعريفي از انواع توربين ها و اصول كلي كار آنها ارائه مي دهيم.
توربين ها اصو لا بر اساس عامل ايجاد كننده كار تقسيم بندي مي گردند . اگر عامل فوق گاز باشد آن را بخاري اگر آب باشد آبي و چنانچه باد باشد توربين بادي گو يند. توجه داشته باشيم كه منظور از گاز گاز ناشي از احتراق است. لذا نوع سوخت دخيل در آن كه بر حسب مورد مي تواند گازوئيل مازول يا گاز باشد در اين تقسيم بندي ها اهميت ندارد. (اگر چه در كشور ما سوخت گاز سوخت غالب اين توربين هاست. )

ادامه نوشته

ژنراتور

 

 

                                 ژنراتور بخش سوم.

ادامه نوشته

ژنراتور

 

                                       ژنراتوربخش دوم.

ادامه نوشته

ژنراتور

ژنراتور:     (بخش اول)

ژنراتور مهمترین بخش نیروگاه آبی است که انرژی مکانیکی دورانی را تبدیل به انرژی الکتریکی می کند و از دو بخش اصلی روتور و استاتور تشکیل شده است.

ژتراتورهای کارون I از نوع سنکرون و عمودی هستند که در معار نیروگاه نصب شده اند و شامل بخش های زیر می باشد:

ادامه نوشته

توربین نیروگاهها

 

 

توربیـــــن یک سیستم مکـــانیکی اســـت که انــرژی پتانســــیل آب را به انـــرژی مکــانیکی تبدیـــل می کند. مقــــدار انـــرژی تولیـــد شـــده به پارامترهایی از قبیل هـــد، دبی و مقدار تلفــات نشتی بستگی دارد.

ادامه نوشته

ژنراتورهای نیروگاههای برق آبی

 

 

ژنراتــــــور مهمترین بخــــش نیــــروگاه آبی اســـت که انـــــرژی مکـــــانیکی دورانـــی را تبدیـــــل به انرژی الکــــتریکی مــی‎کند و از دو بخــــش اصلــــی روتــور و استاتور تشکیل شده است. ژنراتورهای نوع سنکرون عمودی شامل بخش‎های زیر می‎باشند:

ادامه نوشته

نيروگاه ها - Power Stations

در دنيا 5 منبع انرژي ,كه تقريبا تمام برق دنيا را مهيا مي كنند , وجود دارد. آنها ذغال سنك, نفت خام, گاز طبيعي , نيروي آب و انرژي هسته اي هستند. تجهيزات هسته اي , ذغالي و نفتي از چرخه بخار براي برگرداندن گرما به انرژي الكتريكي : بر طبق ادامه متن : استفاده مي كنند.

نيروگاه بخاري از آب بسيار خالص در يك چرخه يا سيكل بسته استفاده مي كند. ابتدا آب در بويلرها براي توليد بخار در فشار و دماي بالا گرما داده مي شود كه عموما دماو فشارآن در يك نيروگاه مدرن به 150 اتمسفرو550 درجه سانتيگراد مي رسد. اين بخار تحت فشار زياد توربينها را ( كه آنها هم ژنراتورهاي الكتريكي را مي گردانند , و اين ژنراتورها با توربينها بطور مستقيم كوپل هستند ) مي گردانند يا اصطلاحا درايو مي كنند. ماكزيمم انرژي از طريق بخار به توربينها داده خواهد شد فقط اگر بعداً همان بخاراجازه يابد در يك فشار كم ( بطور ايده آل فشار خلاء) از توربينها خارج شود . اين مطلب مي تواند توسط ميعان بخار خروجي به آب بدست آيد.

ادامه نوشته

معرفی سد شهید عباسپور(کارون 1)

كليات

سد مخزني شهيد عباسپور در استان خوزستان در جنوب غربي ايران قرار دارد. اين سد كه در 55 كيلومتري شمال شرقي شهرستان مسجد سليمان و در فاصله 490كيلومتري از مصب رودخانه كارون ساخته شده است. جريان پر آب ترين رودخانه ايران را كنترل و تنظيم مي نمايد. سطح حوزه رودخانه كارون كه از ارتفاعات غربي زاگرس سرچشمه مي گيرد تا محل سد 17430 كيلومتر مربع است.

هدف از احداث سد تامين آب مورد نياز 132 هزار هكتار از اراضي كشاورزي آبخور شبكه هاي پايين دست، توليد انرژي (برقابي با قدرت نصب 1000 مگاوات) و كنترل سيلاب هاي رودخانه كارون مي باشد.

ادامه نوشته