ادوات FACT

سیستم های انتقال AC انعطاف پذیر که به FACTS معروف می باشند مفهوم و ایده جدیدی است که برای تقویت کنترل پذیری و توسعه ظرفیت انتقال شبکه ها، بکارگیری و استفاده از کنترل کننده ها و ادوات الکترونیک قدرت به کار می روند.

در واقع سیستم های FACTS قادر هستند که پارامترها و مشخصه های خطوط انتقال مانند امپدانس سری، امپدانس شانت، زاویه فاز که بعنوان محدودیت اصلی بر سر راه افزایش ظرفیت شبکه عمل می نمایند، کنترل کنند.ایده اساسی که پشت مفهوم FACTS وجود دارد توانا نمودن سیستم انتقال از طریق فعال نمودن عناصر و اجزاء آن می باشد. در واقع FACTS دارای نقش اساسی در افزایش انعطاف پذیری انتقال توان و امنیت پایداری دینامیک سیستم های قدرت می باشد.

کنترل کننده های FACTS با بکارگیری کنترل کننده های پر سرعت الکترونیک قدرت امکانات و قابلیت های زیر را برای سیستم قدرت ایجاد می نمایند: - کنترل فلوی توان اکتیو بقسمی که بتواند انتقال و مقدار آن را در مسیرهای دلخواهی کنترل نماید. - کنترل بارگیری خطوط انتقال تا نزدیکی های ظرفیت حرارتی آنها بقسمی که در عین اینکه از حداکثر ظرفیت خطوط استفاده میگردد اما مانع از اضافه بار آنها می شود. این امر باعث می شود که بواسطه افزایش توانائی انتقال توان بین نواحی، بتوان حاشیه رزرو تولید در سیستم را کاهش داد. - میرائی نوسانات توان که در صورت عدم میرائی می توانند باعث صدمه دیدن تجهیزات و محدود نمودن ظرفیت انتقال خطوط گردند. - جلوگیری از توسعه و گسترش حوادث و خروج پی در پی تجهیزات از طریق محدود نمودن اثر خطاها و معیوب شدن تجهیزات

کنترل کننده های FACTS که هم اکنون ساخته شده و بکار گرفته شده اند، موارد کاربرد آنها بشرح زیر می باشند: TCSC&ASC با کاربردهای:- کنترل امپدانس خطوط با جبران سازی سری آنها - کنترل توان عبوری خطوط -میرائی نوسانات توان و پدیده SSR SVC & ASVC با کاربردهای:- کنترل راکتور و یا خازنهای شانت با استفاده از جبران سازی شانت - کنترل ولتاژ - بهبود پایداری دینامیکی

کنترل کننده های FACTS که هنوز ساخته نشده و بکار گرفته نشده اند به همراه موارد کاربرد آنها بشرح زیر می باشند: STATCON جبران سازهای جدید توان راکتیو براساس کاربرد تریستورهای GTO جبران سازی شانت کنترل ولتاژ بهبود پایداری دینامیکی قرار است در سیستم قدرت TVA و در پست Sullivan نصب گردد. UPFC مجهز به عملکرد تعداد زیادی از انواع FACTS می باشد جبران سازی سری و شانت کنترل ولتاژ شینها و فلوی توان خطوط بهبود پایداری دینامیک موسسه های EPRI و WAPA در تحقیقات UPFC همکاری دارند. PAR جبران سازی سری و کنترل زاویه فاز خطوط کنترل فلوی توان خطوط بهبود پایداری دینامیکی SMES جبران سازی شانت کنترل ولتاژ شین بهبود پایداری دینامیک Dynamic Brake جبران سازی سری بهبود پایداری دینامیکی ASI جبران سازی سری بهبود پایداری دینامیکی

اسنابر چیست؟

مدار اسنابر یک مدار خازنی و اهمی است که این مدار جهت حفاظت مدارهای الکترونیکی در مقابل تغییرات ولتاژ نسبت به زمان استفاده می شود .همانطور که میدانید در هنگام قطع جریان یک سلف به صورت لحظه ای ، سلف دارای انرژی ذخیره شده می باشد که این انرژی به صورت جریان لحظه ای در داخل سلف محاسبه می شود. با قطع لحظه ای جریان سلف، انرژی سلف به صورت لحظه ای به صفر می رسد. مدار اسنابرمناسب برای سوییچ های قدرت (شامل رله، تریستور و ترایاک) است.اسنابر بین دستگاه الکترونیکی و بار قرار می گیرد و باعث افزایش طول عمر سوییچ می شود.

مزایای استفاده از اسنابر: - کاهش و یا حذف ولتاژ ها و جریان های گذرا(spike) - کاهش dl/dt و یا dv/dt - انتقال توان تلفاتی از سوییچ به مقاومت و یا یک بار مفید دیگر - کاهش توان تلفاتی سوییچینگ - کاهش EMI با میراسازی ولتاژ و جریان حلقوی - افزایش سرعت سوییچینگ

انواع مختلفی از اسنابر موجود است اما یک نوع متداول آن که برای بارهای سلفی (موتور) به کار می رود، نوع RC می باشد. در عمل می توان یک بار سوییچ شده را به عنوان یک امپدانس تلقی کرد. بنابراین در لحظه سوییچ شدن این بار، ولتاژها و جریان های گذرایی ایجاد می شود که اثر منفی روی قطعه سوییچگر دارد. این اثر منفی می تواند در اثر گذشت زمان موجب آسیب رسیدن و یا حتی تخریب قطعه سوییچ کننده(رله) و مدار کنترلر آن شود.در صورت استفاده از اسنابری که به طور اصولی ساخته شده است ؛ می توان این اثر را به حدالاقل رسانده و یا حتی حذف نمود.به همین دلیل استفاده از مدار اسنابر بر روی کنتاکت های رله به دلیل کاهش جرقه و افزایش طول عمر رله یک امر الزامی است.به علاوه استفاده از اسنابر بر طول عمر قطعه سوییچگر افزوده و این خود می تواند موجب کاهش هزینه های نگهداری از دستگاه شود.

برقگیر پیکس لینک (Pixlink)

یکی از مشکلات اصلی شرکت های توزیع، برخورد صاعقه با خطوط هوایی برق است. در اکثر خطوط فوق توزیع و انتقال از سیم گارد جهت حفاظت در برابر برخورد صاعقه با هادی های فاز استفاده می شود. اما برای اینکه این روش درست کار کند لازم است که بدنه ی دکل ها کاملا اتصال زمین باشند. اما در مورد خطوط انتقالی که در بالای کوه ها قرار دارند، به دلیل افزایش مقاومت زمین، ظرفیت حفاظتی سیم های گارد کاهش می یابد. در چنین مواردی خطر جدی عبور انرژی صاعقه در طول مقره ها وجود دارد. در صورت عبور انرژی صاعقه در طول مقره ها، بریکر خط آن را به عنوان خطای زمین (Earth Fault) شناسایی کرده و خط را بی برق می کند.شرکت ABB جهت جلوگیری از قطعی در چنین خطوطی، برقگیرهایی با عنوان پیکس لینک (PIXLINK) تولید کرده است. این برقگیرها در موازات مقره ها نصب شده و از آن ها در برابر شکست عایقی یا عبور صاعقه از طول خزشی آن ها محافظت می کند.

موتور تکفاز

موتورهای تک فاز بسیار متنوع هستند و بنابر ویژگی های خود در موارد مختلف کاربرد دارند. عامل ایجاد چرخش در موتورهای القایی سه فاز، ایجاد میدان دوار در داخل استاتور می باشد. در صورتی که با عبور جریان AC تک فاز از یک سیم پیچ میدان ضربانی ایجاد می شود. در واقع چگونگی القای ولتاژ در هادی های رتور و چرخش آن در موتورهای سه فاز و تک فاز شبیه یکدیگر است از این رو به دلیل سادگی ساختمان موتورهای القایی تک فاز، رتور همهٔ آنها را از نوع قفسه سنجابی می سازند.در موتورهای القایی هر چه اختلاف فاز جریان سیم پیچ اصلی با سیم پیچ راه اندازبیشتر باشد گشتاور را ه اندازی بیشتر و میدان دوار ایجاد شده متقارن تر است. بیشترین گشتاور راه اندازی زمانی است که اختلاف فاز جریان دو سیم پیچ 90 درجه باشد. در این حالت میدان دوار ایجاد شده کاملاً متقارن می باشد.

موتورهای تک فاز القایی بر اساس انتخاب المان ایجاد کننده اختلاف فاز به صورت ذیل دسته بندی می شوند: - موتورهای القایی تک فاز با فاز شکسته- موتورهای القایی با خازن راه انداز - موتور القایی با خازن دائم کار - موتورهای القایی دو خازنی )خازن راه انداز و دائم کار - موتور القایی قطب چاک دار 1) موتورهای القایی تک فاز با فاز شکسته: در این موتورها برای ایجاد اختلاف فاز بین جریان سیم پیچ اصلی و را ه انداز، نسبت مقاومت اهمی به القایی سیم پیچ راه انداز را بیشتر از سیم پیچ اصلی اختیار می کنند. یعنی امپدانس سیم پیچ راه انداز بیشتر خاصیت اهمی و امپدانس سیم پیچ اصلی بیشتر خاصیت سلفی دارد. بهترین راه افزایش نسبت مقاومت اهمی به مقاومت القایی، استفاده از سیم نازک تر در سیم پیچ می باشد. 2) موتورهای القایی با خازن را ه انداز: در این موتور، اختلاف فاز جریان سیم پیچ اصلی و را ه انداز به کمک یک خازن سری شده با سیم پیچ راه انداز ایجاد می شود. با محاسبه مقدار مناسب ظرفیت خازن می توان اختلاف زاویه بین دو جریان را در زمان راه اندازی به 90 درجه رساند. در نتیجه گشتاور راه اندازی چنین موتوری بسیار خوب می باشد. زیرا بیشترین مقدار گشتاور در موتور القایی تک فاز با ایجاد این زاویه به دست می آید. بعد از راه اندازی موتور، عبور جریان زیاد از خازن باعث سوختن آن می شود به همین خاطر باید خازن را توسط کلید گریز از مرکز از مدار خارج کرد. 3) موتور القایی با خازن دائم کار: در این نوع خازن سری شده با سیم پیچ راه انداز طوری محاسبه گردد تا در موقع راه اندازی اختلاف فاز اندک، ولی در زمان کار، اختلاف فاز تقریباً 90 درجه شود، می توان خازن را در مدار نگه داشت. در این صورت مقدار ظرفیت خازن دائم کار نسبت به خازن راه انداز کمتر است و در زمان راه اندازی جریان کمتری از آن عبور می کند. از طرفی چون خازن دائم کار مدت زمان بیشتری باید در مدار بماند بنابراین خازن الکترولیت برای آن مناسب نیست. لذا خازن این موتورها از نوع روغنی انتخاب می شود که قیمت آنها گران تر از خازن های الکترولیت است.

4) موتورهای القایی دو خازنی خازن راه انداز و دائم کار: اگر در موتور القایی از هر دو خازن دائم کار و راه انداز هم زمان استفاده شود، موتور را دو خازنی می گویند.این موتورها غالباً جزِء موتورهای صنعتی محسوب می شوند و در وسایلی مانند ماشین لباسشویی صنعتی، یخچال های صنعتی، موتورهای بالابر و … کاربرد دارند.5) موتور القایی قطب چاک دار: اگر برروی قطب های برجستهٔ موتور شیارهایی تعبیه گردد و یک یا چند حلقه هادی اتصال کوتاه شده مطابق شکل در داخل آن قرار داده شود در این صورت به این نوع موتور القایی، موتور قطب چاک دار می گویند. گشتاور راه اندازی و ضریب بهرهٔ این موتورها بسیار کم است و معمولاً در توان های کمتر از 150 وات ساخته می شوند. مزیت اصلی این موتورها سادگی ساختمان آنها می باشد.

سیم کشی کولر آبی

سیم کشی کولر آبی یکی از مواردی است که انتظار می رود مهندسین برق به خوبی به آن مسلط باشند و در نصب کلید کولر دقت نمایند. در این بخش چگونگی سیم کشی کولر آبی مرحله به مرحله بیان می شود. برای کولرهای آبی از جعبه فیوز تا کلید کولر، از ۳ رشته سیم شماره ۲٫۵ استفاده کنید. از این سه رشته سیم یکی برای فاز است، یکی برای نول و یکی برای ارت می باشد. از کلید کولر تا خود کولر یک کابل ۱٫۵* ۵ مفتولی نصب کنید. از این ۵ رشته سیم یکی برای نول، یکی برای تند، یکی برای کند، یکی برای پمپ و یکی برای ارت است.پس در کل در داخل کلید کولر “۲ لوله برق” وجود دارد، که از داخل یکی از این لوله ها ۵ رشته سیم آمده (و اگر ساختمان ارت نداشته باشد کلاً ۴ رشته سیم آمده است) و از داخل یکی از لوله ها هم ۳ رشته سیم (و اگر ساختمان ارت نداشته باشد ۲ رشته سیم دارد). با این توضیح مدار سیم کشی و اتصال کولر آبی را ترسیم می‌کنیم.

پس اگر سیستم برقکشی منزل شما ارت ندارد. سیم های زرد رنگ را در مدار بالا در نظر نگیرید. کلید کولر :کلید کولر آبی در واقع از سه کلید تشکیل شده است : یک کلید یک پل برای واتر پمپ یک کلید یک پل برای موتور و یک کلید تبدیل برای دور تند و کند نکته: سیم نول برای کلیدهایی که مجهز به چراغ هستند به سوکت نول پشت کلید متصل می شود. می توان سیم نول کولر و نول اصلی برق منزل را بدون اینکه به سوکت پشت کولر متصل کنیم , به هم وصل کرد. در واقع نیازی به اتصال سیم های نول به کلید نیست. که در این حالت البته چراغ کلید کار نخواهد کرد.

حرکت قطار با استفاده از باد

مهندسان هلندی قطارهای این کشور را به گونه‌ای طراحی کرده‌اند که قرار است تا سال ۲۰۱۸ تمام قطارهای هلند ۱۰۰ درصد با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر حرکت کنند. تا ابتدای ژانویه سال ۲۰۱۸ قرار است کل سیستم حمل و نقل ریلی هلند نیروی لازم برای حرکت را از انرژی‌های تجدیدپذیر و به نوعی از نیروی باد کسب کنند. برای این منظور از انرژی بادی تولید شده در سرزمین‌های آسیاب‌های بادی هلند استفاده می‌شود. قریب ۲۲۰۰ توربین بادی در سطح کشور هلند وجود دارد که در تولید انرژی بادی نقش موثری ایفا می‌کنند.

انرژی بادی تولید شده در سرزمین‌های آسیاب‌های بادی هلند در تامین انرژی حدود ۴ / ۲میلیون منزل مسکونی مورد استفاده قرار می‌گیرد. قطار‌ها سالیانه به تنهایی حدود ۲/ ۱ میلیارد کیلووات در ساعت برق مصرف می‌کنند که معادل کل مصرف سالیانه هر منزل مسکونی در شهرهای بزرگ آمستردام است. این هدف با همکاری یک شرکت هلندی به نام Eneco تکمیل شده است که تأمین‌کننده منابع انرژی پایدار است. به گزارش مدیر حسابداری این شرکت، مساله‌ای که این قرارداد و همکاری را منحصر به‌فرد می‌کند این است که یک بخش جامع تا حد زیادی باعث کاهش میزان انتشار گاز دی‌اکسید کربن می‌شود و نمونه‌ای برای پیروی سایر بخش‌ها از آن طراحی می‌کنند. انرژی باد به سرعت در هلند جای خود را باز می‌کند در حالی که سایر ملت‌ها به فکر افزایش تولید انرژی‌های تجدیدپذیر هستند. اسکاتلند در ماه اوت اعلام کرد که مزارع بادی قادر به تولید ۱۰۶ درصد از کل نیاز انرژی این کشور هستند. اسکاتلند طبق برنامه‌ریزی‌های صورت گرفته قرار است تا سال ۲۰۲۰ میزان انتشار کربن را به صفر برسانند و ۱۰۰ درصد کاهش دهد. آن‌ها برای دستیابی به این هدف روی تولید نیروی جذر و مدی سرمایه‌گذاری می‌کنند. آمریکا نیز گام‌هایی در راه تولید نیروی باد برداشته است. طبق گفته‌های سازمان انرژی باد آمریکا، بیش از ۴۸ هزار و ۸۰۰ توربین در آمریکا فعالیت می‌کنند به طوری که کل ظرفیت توربین‌های بادی نصب شده در این کشور در سال ۲۰۱۵ به ۷۳ هزار و ۹۹۲ مگاوات رسید. در حالی که این تعداد توربین در سایر کشور‌ها کم جلوه می‌کند، انرژی مورد نیاز برای چنین ملت‌هایی بسیار بالاست. برخی مطالعات حاکی از آن است که کشورهای بزرگی، چون آمریکا تا سال ۲۰۵۰ به طور کلی تمام انرژی مورد نیاز خود را از انرژی‌های تجدیدپذیر به دست خواهند آورد.

بزرگترین ترانسفورماتور روغنی جهان

بزرگترین ترانسفورماتور روغنی جهان، ساخت شرکت زیمنس، با ظرفیت هزار و پنجاه کیلوولت جهت نصب در خط انتقال ده گیگاواتی شانگهای چین به بهره برداری رسید.

دکل برق وارونه در انگلیس

A Bullet From a Shooting Star، نام مجسمه ای است که Alex Chennek، مجسمه‌ساز انگلیسی در فستیوال طراحی لندن ارائه کرد. این شبکه فلزی غیرعادی و بزرگ مانند یک دکل برق وارونه می‌باشد که تحت زاویه نامشخصی در زمین فرورفته است. تیم طراحی در ساخت این مجسمه عظیم از ۴۵۰ قطعه فلز استفاده کردند که این قطعات جمعاً ۱۱۸۶ متر طول و ۱۵ تن وزن دارند. Chennek گفت: اثر من ترکیبی از فراواقعیت و چشم‌اندازی خیره‌کننده است که می‌بینید با چه مهارتی بالا و پایین این مجسمه عظیم‌الجثه با هم به تعادل رسیده‌اند.

دکل وارونه را در خاک شبه‌جزیره گرینویچ نصب کردند؛ منطقه‌ای که زمانی بزرگ‌ترین منبع نفت و گاز اروپا بود. این مجسمه بلند مانند یک برج دیده‌بانی به یک ناحیه مسکونی جدید در آینده اشاره می‌کند. در واقع شکل مجسمه برگرفته شده از پیشینه صنعتی منطقه است. سازه ۳۵ متری شگفت‌انگیز تحت زوایای مناسب از نقاط اطراف شبه‌جزیره دیده می‌شود. تصویر سایه نما و نورانی مجسمه در شب، نمایی خارق‌العاده ایجاد می‌کند و در طول روز، انعکاس سایه‌های پیچیده و تودرتو از دکل روی جاده‌های پیرامون آن، بازدیدکنندگان را به قدم زدن در اطراف مجسمه ترغیب می‌کند.