ایران ترجمه – مرجع مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

اثر اتصال کوتاه خاص در طراحی ژنراتورهای الکتریکی

اثر اتصال کوتاه خاص در طراحی ژنراتورهای الکتریکی

اثر اتصال کوتاه خاص در طراحی ژنراتورهای الکتریکی  – ایران ترجمه – Irantarjomeh

 

مقالات ترجمه شده آماده گروه برق – الکترونیک

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه ۲۰ الی ۱۰۰% رایگان مقالات ترجمه شده

۱- قابلیت مطالعه رایگان ۲۰ الی ۱۰۰ درصدی مقالات ۲- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر ۳ فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر

مقالات ترجمه شده آماده گروه برق - الکترونیک - ایران ترجمه - Irantarjomeh

شماره
۴
کد مقاله
ELC04
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
اثر اتصال کوتاه خاص در طراحی ژنراتورهای الکتریکی
نام انگلیسی
INFLUENCE OF SPECIAL SHORT CIRCUIT ON ELECTRICAL GENERATOR DESIGN
تعداد صفحه به فارسی
۲۲
تعداد صفحه به انگلیسی
۸
کلمات کلیدی به فارسی
ژنراتور، اتصال کوتاه ، جریان خطا ، بار ، مشخصات، استاندارد
کلمات کلیدی به انگلیسی
Short Circuit – Fault Current – Stress – Specifications – Standard
مرجع به فارسی
CIGRÉ
مرجع به انگلیسی
CIGRÉ
قیمت به تومان
۱۰۰۰۰
سال
۲۰۰۴
کشور
چین
اثر اتصال کوتاه خاص در طراحی ژنراتورهای الکتریکی 
۲۰۰۴
 
خلاصه
با توجه به استاندارد IEC 34-3، ژنراتورها می‌بایست بدون خطا طراحی شده تا بتوانند به هنگامی که با نرخ ولتاژ ۱٫۰۵p.u کار می‌کنند بتوانند در مقابل اتصال کوتاه سه‌فاز در ترمینالهایشان، مقاومت نمایند. اما در چین، در خلال سالهای اخیر برای دو بار نوع خاصی از اتصال کوتاه داخلی در ژنراتورها باعث تولید جریان خطا شده و بارگذاری مکانیکی آن خیلی بیشتر از استاندارد IEC 34-3 برای طراحی سیم‌پیچ استاتور ژنراتور بوده است، در نتیجه صدمات فاجعه‌آمیزی رخ داده است.
این مقاله شرایط خطای اتصال کوتاه در ژنراتورهای خاص را مورد بررسی قرار داده و با آنالیز و محاسبه،‌ جریان خطا و سطح بارگذاری این نوع اتصال کوتاه خاص را مورد مطالعه قرار می‌دهد. بنابراین، احتمال رویداد اتصال خاص و کوتاه سه‌فاز مورد مقایسه قرار گرفته و جنبه‌های معیاری آن برای محافظت در مقابل اتصال کوتاه خاص مشخص می‌شود.
هدف از این مقاله عرضه یافته‌های جدید به عنوان مکملی برای استاندارد طراحی ژنراتورهای جدید می‌باشد، بگونه‌ای که باعث پایداری استاتور یا جلوگیری اتصال کوتاه خاص به یک روش معقول ‌شود.
کلمات کلیدی : ژنراتور، اتصال کوتاه ، جریان خطا ، بار ، مشخصات، استاندارد
احتمال اتصال کوتاه خاص
اتصال تک‌فاز داخلی به نول اتصال کوتاه [k(۱-N)]
از سال ۱۹۹۶ در نیروگاه C شاجیو چین از ژنراتورهای ۳*۷۵۲MVA استفاده می‌شود. واحد- ۲ این ژنراتور، در دوم اکتبر ۱۹۹۷ در بار ۶۰۹ MW به وسیله  حفاظت دیفرانسیلی، قطع گردید. دلیل این قطعی اتصال کوتاه بین حلقه (E ۳)  انتهای خط فاز C و حلقه‌های (S۳ , S۱) در ناحیه انتهای حلقه‌‌های فاز داخل جعبه ترمینال همانگونه که در شکل ۱ نشان داده شده است. شکل ۱ ناحیه آسیب دیده در حلقه‌های فاز را نشان می‌دهد.
اتصال کوتاه دوفازه داخلی به نول [k(۱,۱-N)]
از سال ۱۹۹۹ در نیروگاه zhuhai از ژنراتور ۱۲*۳۲۹MVA استفاده می‌شد. بخش- ۱ ژنراتور در ۲۸ سپتامبر ۱۹۹۲ زیر بار ۶۸۰MW به وسیله حفاظت دیفرانسیلی قطع گردید. همانطور که از محرک انتهایی مشاهده می‌شود ولتاژ بالای خط نهایی فاز A و B آسیب دیده‌اند. بخصوص نول نهایی فاز C ، بیشترین آسیب را دیده و ذوب شده است. بر طبق آنالیزهایی که توسط سازنده تجهیزات اصلی انجام گرفته‌بود، ریشه خطاها و آسیبهای وارده به حلقه‌های فاز بخاطر گرم شدن بیش از اندازه بوده است و دلیل این امر کاهش چرخش آب سرد و یا مسدود شدن یکی از راههای آب سرد توسط یکی از حبابهای گاز بوده است. ردیف اشکالات در جدول ۱ نشان داده شده است. همچنین نتیجه آنالیزها را می‌توانید در این خصوص مشاهده کنید.
آنالیزها و محاسبات
داده‌های مربوط به نیروگاه (Shajiao)  C
توان ظاهری نامی ۷۲۵٫۳۳MVA :
ولتاژ نامی استاتور : ۲۲٫۸۶kA
حالت زیرگذرا xds :۱۹.۶%
حالت گذرا ۲۹٫۶% : xds
ردیف منفی ۲۰٫۶% : x
ردیف صفر۷٫۰%   : x
ترانسفورماتور اصلی۱۵٫۸۸%  : xt  (براساس ۷۱۶ MVA مگاولت آمپر)
سطح خطای سیستم ۲۸۱۱۳ MVA (30.9 kA) : 500kv
سطح جریان اتصال کوتاه ترمینال سه‌فازه
شکل ۳، توزیع جریان خطا در طی اتصال کوتاه سه ‌فازه و در  ترمینالهای وابسته با ۱٫۰۵p.u ولتاژ نامی (استاندارد IEC 34-3) را نشان می‌دهد. محاسبات براساس ظرفیت نامی ژنراتور می‌باشد.
اتصال کوتاه فاز داخلی C به نول [k(1-N)]
موارد مشابه k(1-N)
شکل ۴ مدار مشابه k(1-N) را نشان می‌دهد.
نتیجه محاسبات
اینگونه فرض شده است که مدار در دو مسیر (سیم‌پیچ) موازی، هر فاز به طور مساوی،  توزیع شده است. نتیجه محاسبات در شکل ۵ نشان داده شده است.
 
تغییر جریان خطا در هر سیم‌پیچ فاز C
شکل ۵ تغییر جریان خطا در هر سیم‌پیچ فاز C را نشان می‌دهد. بعد از قطع مدار ژنراتور (GCB)، جریان خطا در هر سیم‌پیچ فاز C به سرعت از (۳٫۹ p.u)89kA به (۲٫۸ p.u)63kA  افت کرده است. این افت بخاطر :‌
تغییرات اتوماتیکی راکتانس ژنراتور از xds به xds بوده است.
قطع ارتباط با سیستم قدرت
سپس جریان خطا شروع به افت آرام از ۶۳kA خواهد کرد. این افت بخاطر :
قطع سوئیچ میدان به اندازه GCB می‌باشد.
تحریک (ولتاژ استاتور) به آرامی کاهش خواهد داشت.
ثابت زمانی مسیر خطا بسیار بالاست (راکتانس بالا – مقاومت پایین). جریان خطا به تدریج به صفر کاهش پیدا می‌کند. تنظیم مجدد جریان حفاظت دیفرانسیلی و زمان ثبت شده در SOE منحنی میرایی جریان، در شکل ۶ نشان داده شده است. ثابت زمانی این منحنی ۲ ثانیه است.
اتصال کوتاه فاز داخلی B وC به نول [k(1,1-N)]
در ۲۸ سپتامبر ۱۹۹۹ در نیروگاه (zhuhai) اتصال کوتاه دوفازه داخلی به نول روی داد. گزارش نهایی آنالیز خطا و مطالعه جریان الکتریکی در قسمت- ۱ ژنراتور نیروگاه zhuhai   در آوریل ۲۰۰۰   کامل شد. به علاوه محاسباتی  براساس شرایط واقعی:
مدار معادل [k(1,1-N)]  
نتایج محاسبات
مقایسه جریان خطا و بارگذاری بین اتصال کوتاه سه‌‌فازه و اتصال کوتاه خاص
بررسیها نشان می‌دهند که نیروی الکترومغناطیسی و فعالیت بارگذاری بر روی قسمت مشابه شیار استاتور و سیم‌پیچ نهایی بوده است. این نیرو توسط جریان خطا تولید شده است و به طور تقریبی توسط توان جریان خط افزایش یافته است.
جدول ۲ و شکل ۹ ، مقایسه جریان خطا و بارگذاری بین اتصال کوتاه سه‌فاز و اتصال کوتاه خاص را نشان می‌دهد.
احتمال رویداد خطا
حلقه‌های فاز استاتور معمولا به صورتی که در شکل ۱۱ نشان داده شده است آرایش داده می‌شوند. حلقه‌های نهایی ولتاژ خط بالا مجاور حلقه‌های نهایی نول هستند. این آرایش می‌تواند به منظور کاهش  یا اتصال کوتاه خط و نول نهایی طراحی شود. اما در صورتی که حلقه‌های مجاور ، به هر دلیل، دچار فروپاشی الکتریکی شوند، اتصال کوتاه خاص روی می‌دهد. مانند آنچه که در نیروگاه C (Shajiao) و zhuhai اتفاق افتاد.
برای حفاظت ژنراتور از اتصال کوتاه فاز به فاز ، باسهای فاز ایزوله (IPB) باید در هر فاز جداگانه بین ژنراتور (CCB) و ترانسفورماتور اصلی نصب شوند.
امکان ندارد که اتصال کوتاه سه‌فاز با چنین آرایشی شروع شود. برای مثال آمار نشان می‌دهد که ۴۶ قسمت از (۲۰۰~۶۰۰MW) توربو ژنراتورها در شمال شرقی چین ۱۰ دفعه دچار خطای فاز در طی ۲۰ سال گذشته شده‌اند. خطای اتصال تک‌فاز به زمین فقط سه‌بار اتفاق افتاده است و هیچ خطای سه فازی دیگری گزارش نشده است. احتمال رویداد اتصال کوتاه خاص بسیار بیشتر از اتصال کوتاه سه‌فاز است. بنابراین هر دو نوع اتصال کوتاه باید برای طراحی و کاربران ژنراتورهای خاص در نظر گرفته شده باشد.
پیچیدن استاتور نیروگاه SHAJIAO , C
مباحثی توسط نمایندگی‌های نیروگاه C، Shajiao ، کمپانیهای J-V و صادرکنندگان ژنراتورهای چینی و کارخانه‌داران برای اعمال تغییراتی در ژنراتورهای فعلی صورت گرفته است. بر این اساس تصمیم گرفته شد تا نسبت به پیچیدن استاتور‌های سری ۷۵۲٫۲۲ M.VA آمپر با یک طراحی جدید در اروپا اقدام شود. این عمل در سال ۲۰۰۱ و ۲۰۰۲ به اتمام رسیده و آخرین استاتور در اواخر سال ۲۰۰۳ تکمیل می‌شود.
درطی این مباحث پیشنهاد شد که طراحی سیم‌پیچهای استاتور بایستی بگونه‌ای صورت گیرد که تحمل چنین اتصال کوتاه خاصی، که بسیار جدی‌تر از اتصال کوتاه سه‌فاز می‌باشد، را داشته باشند. علاوه بر این پیشنهاد شد که حلقه‌های فاز استاتور و اتصالاتشان بایستی طوری طراحی شوند تا از چنین اتصالات کوتاهی جلوگیری کنند. هر دو این پیشنهادات توسط تأییدکنندگان استاتورهای ژنراتور پذیرفته شدند.
پیکربندی سیستم پشتیبانی سیم‌پیچ نهایی استاتور، بوسیله ساپورت مخروطی به جای ساپورت سبدی قبلی مورد تایید می‌باشد. همچنین آرایش حلقه‌های فازی نیز پیشرفت داشته است (شکل ۱۱). تمامی حلقه‌های نهایی خط ولتاژ در یک طرف آرایش یافته‌اند و حلقه‌های نهایی نول در طرف دیگر قرار گرفته‌اند.
نتیجه‌گیری
·       آنالیز انجام شده نشان داده است که جریان‌های بالای بسیار خطرناکی، در اثر اتصال کوتاه خاص، بین خطوط ولتاژ بالای استاتور (تک‌فاز یا دوفاز) به نول ممکن است بوجود آیند. تنشهای مکانیکی (نیروهای الکترومغناطیسی) که از طریق جریان خطا بوجود می‌آیند، به طور تقریبی با مجذور جریان برای همان قطعات استاتور افزایش می‌یابند. بنابراین جریان خطا و تنشهای وارده، بسیار بیشتر از سطح فعلی استاندارد طراحی ژنراتور IEC34-3 می‌باشند.
·       احتمال وقوع مدار کوتاه خاص بسیار بیشتر از اتصال کوتاه سه‌فاز می‌باشد. از اینرو توصیه می‌شود تا برای طراحی سیم‌پیچهای استاتور می‌بایست اینگونه موارد در نظر گرفته شود.
·        آرایش حلقه فاز و اتصالات مربوطه باید طوری طراحی شود تا از اتصال کوتاه خاص بین ترمینال‌های خط ولتاژ بالا و نول جلوگیری کند.
·        برای بهره‌گیری از عملیات امن و قابل اعتماد ژنراتورها، پیشنهاد می‌شود که نیازهای حفاظت در مقابل اتصال کوتاه خاص می‌بایست براساس مشخصات خاص مشتریان اعمال شده و در نظر گرفته شوند.
 چگونه می‌شود از طریق راهی مناسب و با صرفه اقتصادی از وقوع چنین اتصال کوتاه خاصی در سیم‌پیچ‌های استاتور جلوگیری کرد؟ انتظار می‌رود که نتیجه مطالعات مرتبط با این امر به بهبود استاندارد‌های طراحی ژنراتورها در آینده کمک نماید.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
تماس با ما

اکنون آفلاین هستیم، اما امکان ارسال ایمیل وجود دارد.

به سیستم پشتیبانی سایت ایران ترجمه خوش آمدید.