بخشی از مقاله
چکیده :
در نیروگاه بعداز ژنراتور و ترانسفورماتور، کلید های قدرت قیمت زیادی دارند و بایستی به صورت مداوم از آنها بازدید و مراقبت به عمل آید ، زیرا این تجهیز علاوه بر قطع و وصل عمل حفاظت را بر عهده دا رد قطع کامل جریان بخصوص کلید قدرت تنها بستگی به عوامل فیزیکی مکانیکی کلید ندارد بلکه بیشتر بستگی به نوع و فرم جریان دارد.
همانطور که مشخص است پدیده حالت گذرا یکی از مسائل مهم در سیستمهای قدرت می باشد، چراکه ممکن است بروز یک حالت گذرا نهایتاً منجر به اضافه ولتاژهایی گردد که بر روی تجهیزات بخصوص تجهیزات نصب شده در پستها تاثیر نامطلوبی بگذارد و یا باعث آسیبهای جدی در دیگر تجهیزات گردد. در این راستا شبیه سازی این حالتهای گذرا می تواند کمک بسیار بزرگی در تحلیل شبکههای قدرت و مبحث هماهنگی عایقی در پستها باشد.
با توجه به مشکل موجود در نیروگاه سیکل ترکیبی نکا مبنی بر اینکه با هر بار بازکردن سکسیونر واحد یک گازی در شرایط OFF بریکر اصلی و خارج بودن واحد یک از مدار ، بار واحد دو گازی به طور ناگهانی در مدت زمان کوتاهی افت شدید پیدا کرده و حتی به مرز تریپ نیز میرسد و مجددا به حالت اولیه خود بر میگردد ،حال با توجه به اینکه عوامل زیادی می تواند در این پدیده به عنوان خطا های حالت گذرا نقش داشته باشند ، بنابراین ما در این پروژه می خواهیم با اندازه گیری ظرفیت خازن بریکر های پست و شبیه سازی در محیط matlab اثر تغییرات ظرفیت خازن بریکر پست های نیروگاهی بر کنترل بار واحد ها در نیروگاه سیکل ترکیبی نکاء را با توجه به منحنی های خروجی ولتاژ و جریان تحلیل کنیم.
مقدمه :
تحلیل مسایل مهندسی در ابعاد بزرگ و پیچیده بسیار فراتر از توانایی انسان است.بسیاری از مسایل مهندسی در عمل در گروهی قرار میگیرند که نمی توان برای آنها راه حل تحلیلی بدست آورد.یک چنین مشکلی باعث گردید که کامپیوتر و تکنیکهای عددی بعنوان یک ابزار قوی محاسباتی راه خود را دربررسی مسایل مهندسی باز کنند.
آنالیز هر مسئله در مهندسی برق در حالت گذرا و بخصوص در گرایش قدرت در ابعاد بزرگ با مدلسازی عناصر قدرت شروع میگردد.
مدل هرعنصر الکتریکی در حوزه زمان معمولأ شامل یک دسته معادله دیفرانسیل است که درآن متغییر مستقل زمان و متغییروابسته یک پارامتر فیزیکی مانند ولتاژ،جریان ،توان و یا انرژی است.
همچنانکه مشخص است تحلیل شبکههای قدرت میتواند در دو حالت مختلف صورت گیرد. یکی در حالت مانا و دیگری در حالت گذرا . در تحلیل حالت مانا فرض براین است که سیستم به حالت دائمی خود رسیده است اما در حالت گذرا همانطوری که از نام آن پیداست به تحلیل لحظه به لحظه پارامترها در حوزه زمان پرداخته میشود.
با گزارش بهره برداری در تاریخ 2012/06/16 در ساعت 01/25 بامداد با وصل سکسیونر واحد یک گازی که برای انجام اورهال اساسی از مدار خارج بود ، مطابق منحنی 1-1-1 مشاهده گردید که واحد دو گازی به مرز Trip و طی چند ثانیه دوباره به حالت نرمال برگشت با مشاهده این حادثه ،موضوع به اطلاع مقامات مربوطه گزارش و بعد از جلسات و بررسی مدارک به این نتیجه مشترک رسیدند که به صورت فیزیکی از کلید مذکور بازدید به عمل آید . بعد از مشاهده در کمال تعجب مشاهده شد در روی سطح کنتاکتهای کلید اثرات قوس و از بین رفتن قسمت هایی از آن دیده می شود ، سپس تصمیم به ترمیم و کاهش تلفات در آن نقاط گرفته شد طبق شکل های 2-1-1 و .3-1-1
البته کار به تمام نرسید چون آنها تجهیز یا دستگاهی که بتواند این پدیده را مورد ارزیابی و آنالیز قرار دهد در اختیار و یا نتوانستند از امکانات موجود بهره کافی و لازم را ببرند . پس در این موقع یک موضوع جهت کار تحقیقاتی به وجود آمد که علت این و جود آمدن پدیده چیست و چگونه باید آن را رفع کرد ؟
منحنی تغییرات توان اکتیو و راکتیو در زمان مانور
: 3-1- 1 کنتاکت های سکسیونر
این موضوع با تحقیق و بررسی از محل بریکر بعد از سکسیونر آغاز شد که در نتیجه جهت دنبال کردن اهداف زیر تصمیم به اندازه گیری ظرفیت خازن بریکرهای پست گرفته شد که پس از هماهنگی با دفتر فنی و مهندسی نیروگاه و شرکت تعمیرات انتقال نیروی شمال این کار انجام شد :
• اندازه گیری مقدار ظرفیت خازن بریکر های پست نیروگاه .
• موثر بودن تغییرات ظرفیت خازن بریکر پست های نیروگاهی بر کنترل بار واحد ها .
• مشخص شدن مقدار ظرفیت خازن بریکرهای پست برای خود نیروگاه از جمله معاونت مهندسی و معاونت تعمیرات .
• شناسایی عامل اصلی افت ناگهانی بار واحد دو گازی و در نهایت بدست آوردن بهترین راه حل جهت رفع عیب موجود و اعمال آن در سیستم نیروگاه .
• جلوگیری از افت بار واحد دو گازی و احتمال تریپ آن در هر بار از باز کردن سکسیونر واحد یک گازی .
• جلوگیری از آسیب رسیدن به تجهیزات موجود در واحد به دلیل هر بار تریپ و تنش های حرارتی اعمال شده و درنهایت افزایش عمر تجهیزات .
• عدم کاهش تولید و افزایش قابلیت اطمینان سیستم .
• افزایش بهره وری به لحاظ اقتصادی برای نیروگاه سیکل ترکیبی نکا .
قطع و وصل مدارها:
همانطور که می دانیم هر نوع قطع ووصلی در مدارهای دارای برق با بروز قوس - جرقه - همراه است .برای اینکه علت اصلی بروز قوس را بدانیم ابتدا به نقش نوع بارهای تغذیه شونده در قطع ووصل مدارها می پردازیم.
-1قطع مدار سلفی : شکل 1-8-2 یک مدار کاملا سلفی تکفاز را نشان می دهد که توسط یک منبع با ولتاژ v و فرکانس f تغذیه شده و جریان i در حالت وصل کلید عبور می کند.
: 1-8-2 قطع بار در مدار کاملا سلفی
با باز شدن کلید یک قوس الکتریکی بین دوتیغه بوجود امده واین قوس همچون یک هادی الکتریکی مداررابه حالت بسته نگه میدارد.با عبور موج جریان از صفر ، جریان قطع وقوس الکتریکی خاموش می شود ولی در همان لحظه ولتاژ افت کرده دردوطرف تیغه های کلید دربیشترین مقدار خود قراردارد لذا باعث می شود که گازهای بوجود آمده ناشی از قوس الکتریکی مجددا مشتعل شده وجریان را برقرارکند که این مساله را برگشت جرقه می نامیم . با توجه به این موضوع می بایست به طور دقیق در لحظه صفر شده جریان با استفاده از وسیله ای گازهای داغ ناشی از قوس را از فاصله بین دو تیغه خارج کنیم تا شاهد پدیده جرقه برگشتی نباشیم.
-2قطع مداراهمی :
شکل 2-8-2 یک مدار کاملا اهمی تکفاز را نشان می دهدکه سایر مشخصات آن مشابه شکل 1-8-2 می باشد.چنانکه در شکل نیز مشاهده می شود همزمان با صفر شدن جریان وبدلیل همفاز بودن جریان وولتاژ ، ولتاژ افت کرده دوسر تیغه کلید نیز صفر بوده و با پدیده جرقه برگشتی موجه نخواهیم بود. ..
: 2-8-2 قطع بار در مدارکاملا اهمی
-3قطع مدار خازنی : شکل 3-8-2 یک مدار کاملا خازنی را نشان می دهد.که سایر مشخصات ان مشابه مدارهای قبلی است.
: 3-8-2 قطع بار در مدار خازنی
