پروژه بررسی و معرفی انواع مقره ها و مقایسه کاربردی آنها

توضیحات:

پروژه و پایان نامه رشته مهندسی برق و...- بررسی و معرفی انواع مقره ها و مقایسه کاربردی در 130 صفحه در قالب word و قابل ویرایش همراه با توضیحات کامل

چکیده:

انرژی الکتریکی در حدود یکصد سال پیش از طریق شبکه های کوچک توزیع مورد استفاده قرار گرفت وبه علت خصوصیات جالب توجه آن خیلی سریع توسعه یافت وعلارغم تمام محاسنی که انرژی الکتریکی دارد در صورتی که تحت کنترل صحیح نباشد خطرات و خرابی های زیادی به بار می آورد. جریان برق در عبوراز سیم و کلید ها و دیگر تجهیزات برقی تولید حرارت میکند این حرارت در شرایط عادی به محیط اطراف داده می شوداما در صورتی که وسایل و عایق بندی آن به درستی انتخاب نشده باشد ممکن است درجه حرارت وسایل برق رسانی از حد مجاز تجاوز کند.این افزایش درجه حرارت سبب فرسوده شدن و از بین رفتن عایق های سیم ها و دیگر تجهیزات می گردد.از بین رفتن عایق ها باعث اتصال سیمها وجرقه الکتریکی می شود و حرارت ناشی از جرقه می تواند در شرایت مساعد به سهولت سبب بروز حریق گردد. از طرف دیگر برق گرفتگی در اثر اتصال قسمتی از بدنه به سیم فاز یا سیم گرم صورت می گیرد و لذا برای جلوگیری از برق گرفتگی ٬سیم ها و دیگر تجهیزات فلزی را که در شرایط عادی حامل الکتریسیته هستند عایق بندی می کنیم که دست زدن به آن به طور سهوی ممکن نباشد. بنا بر این در هر جایی که جریان الکتریکی برقرار باشد نیاز به عایق بندی مناسب جهت حفاظت در مقابل برق گرفتگی و حریق داریم.به طوری که وسیله ای را نمی توان نام برد که از انرژی الکتریکی استفاده و یا در تماس با آن باشد ودر آن مواد و وسایل عایقی در نظر گرفته نشده باشد.

بنابر این بحث عایقی خطوط انتقال  و توزیع از اهمیت ویژه ای  برخوردار است که این وظیفه عایقی را مقره به عهده دارد.

فهرست مطالب:

فصل اول

1پیشگفتار          1

1-1مقدمه          1

1-2مقره چیست ؟            1

1-3ساختمان مقره ها       2

1-4جنس مقره ها            4

1-5شکست الکتریکی در مقره ها    6

1-6وظايف و ويژگي هاي مقره ها در شبكه هاي توزيع برق       7

1-7وظايف مقره ها در شبكه هاي فشار قوي 8

فصل دوم

2انواع مقره و بررسی خصوصیات مقره ها و کاربرد انواع مقره ها در انتقال            10

2-1انواع مقره ها  و بررسی خصوصیات هرکدام و کاربرد آنها      10

2-1-1انواع مقره های خطوط هوایی 12

2-1-2مقره های اتکایی     17

2-1-3مقره های عبوری (بوشینگ ها)          17

2-2آزمایش مقره ها          18

2-2-1آزمایش مقره های خطوط هوایی         18

2-3تست نوع دوم بر طبق استاندارد بین المللی IEC  19

2-3-1آزمایش های روی مقره های نمونه طبق استاندارد  (Sample Test IEC )    22

2-4شرح آزمایش  23

2-5تست های معمول مقره ها  (Routine Test)         27

فصل سوم

3مقایسه انواع مقره ها     29

3-1مقره‏هاي پرسلاني در مقايسه با مقره‏هاي كامپوزيتي       29

3-2محدوديت‌ها و مشکلات مقره‌هاي کامپوزيتي        30

3-3مقره‏هاي شیشه ای در مقايسه با مقره‏هاي سرامیکی     34

فصل چهارم

4بررسی تاثيرات آلودگي بر مقره ها 36

4-1بررسی تأثیرات آلودگی بر مقرها در ایران  37

4-2انتخاب محل ایستگاه های برداشت آلودگی          38

4-2-1سوابق بهره برداری نامطلوب  39

4-2-2بررسی توسعه آینده شبکه برق          40

4-2-3نزدیکی به منابع آلودگی دائمی و عدم وجود منابع آلودگی موقت   41

4-2-4امنیت و حفظ و نگهداری تجهیزات         42

4-2-5دسترسی آسان به محل نصب و وجود مسیر عبور و مرور مناسب  43

4-2-6تعیین خط مشی برنامه تعمیر و نگهداری خط و پست      43

4-2-7شرایط آب و هوایی   44

4-2-8فهرست نقاط انتخابی جهت نصب ایستگاههای برداشت آلودگی    44

4-3بررسی مختصر پدیده های جوی 46

4-4بررسی وضعیت بارش 15 ساله مناطق خاص        48

4-5شناخت آلودگی          53

4-5-1انواع منابع آلودگی    53

4-6تعریف انواع آلودگی      54

4-6-1آلودگی نوع A          55

4-6-2آلودگی نوع B          56

4-7شرح مکانیزم شکست الکتریکی آلودگی در حالت آلودگی نوع B       59

4-8تخمین شدت آلودگی ایستگاه   61

4-9کلاس های شدت آلودگی ایستگاه          63

4-10روش اندازه گیری هدایت سطحی          66

4-11روش اندازه گیری جریان نشتی 70

4-11-1شمارش ضربه Surge Counting         70

4-11-2   روش حداکثر جریان نشتی 74

4-12انتخاب نوع و ابعاد مقره           77

4-12-1رهیافتهای پیشنهادی به منظور انتخاب نوع و ابعاد یک مقره        78

4-13پارامترهای ورودی برای تعیین نوع و ابعاد مقره ها 81

4-14ورودیهای ضروری سیستم       82

4-15اندازه گیری آلودگی    92

4-16اندازه گیری شدت آلودگی محیط           94

4-17انواع آلودگی 94

4-18شدت آلودگی           96

4-19تخمین شدت آلودگی ایستگاه  97

4-19-1   شدت آلودگی ایستگاه      97

4-20متدهای تخمین شدت آلودگی ایستگاه  98

4-21روش (Directional Dust Gauge) DDG   101

4-22جمع آوری آلودگی      103

4-23مطالعه تطبیقی داده های DDG           109

4-24DDG و انتخاب مقره   110

فصل پنجم

5نسل جدید مقره ها و چالش های آنها        113

5-1معرفی مقره های مورد استفاده نسل جدید          113

6جمع بندی و نتیجه گیری  115

6-1نتیجه گیری پژوهش     115

فهرست اشکال

شکل ‏1 1: انواع مقره ها    2

شکل ‏2 1: یک نمونه مقره خطوط هوایی.     10

شکل ‏2 2: یک نمونه از مقره های اتکایی.    11

شکل ‏2 3: مقره های عبوری.         11

 شکل ‏2 4: یک نمونه مقره سنتی. 14

شکل ‏2 5: مقره استوانه ای.          15

 شکل ‏2 6: تست مقره ها.            22

شکل ‏3 1: شکست ترد مقره‌هاي کامپوزيتي.            31

شکل ‏3 2: شکست الکتريکي مقره‌هاي کامپوزيتي به دليل ضعف اتصال هسته و رابر.       32

شکل ‏3 3: خوردگي سايشي (erosion) در يک مقره کامپوزيتي در اثر آلودگي شديد محيط.           33

شکل ‏3 4: شکست جدايشي مقره کامپوزيتي.         34

شکل ‏5 1: پراکندگی آلودگی در سطح کشور.            36

شکل ‏5 2: دوره بارندگی و اثرات آن بر میزان وقوع خطاهای عایقی.        46

شکل ‏5 3: ارتباط میان بارش، نقطه شبنم، رطوبت نسبی، دما و جریان خزشی. 47

شکل ‏5 4: ارتباط میان ESDD/NSDD و SPS برای مقره بشقابی استاندارد (آلودگی نوع A). 64

شکل ‏5 5: ارتباط میان ESDD/NSDD و SPS برای مقره یکپارچه استاندارد (آلودگی نوع A).  64

شکل ‏5 6: ارتباط میان SES و SPS برای مقره استاندارد یا یک مونیتور (آلودگی نوع B).       65

شکل ‏5 7: همبستگی تقریبی میان DDG و SPS برای هر دو نوع آلودگی A و B.    65

شکل ‏5 8: بلوک دیاگرام مربوط به اندازه گیری کندوکتانس سطحی مقره.            68

شکل ‏5 9: تعیین سختی معادل آزمایشگاهی از روی اندازه گیری های هدایت سطحی در شرایط طبیعی.     69

شکل ‏5 10: روشهای اتصال شمارنده ضربه به انواع مختلف مقره.          71

شکل ‏5 11: شماتیک شمارش ضربه جریان نشتی.    73

شکل ‏5 12: جریان نشتی به عنوان تابعی از ولتاژ اعمالی.      76

شکل ‏5 13: جریان نشتی به عنوان تابعی از شدت آلودگی در ولتاژ اعمالی مشخص.       77

شکل ‏5 14: پروفیل استاندارد.         84

شکل ‏5 15: پروفیل باز.      85

شکل ‏5 16: پروفیل شیب دار با کنگره زیری عمیق.     85

شکل ‏5 17: پروفیل با کنگره زیری سطحی.    86

شکل ‏5 18: پروفیل یک درمیان.       86

شکل ‏5 19: ارتباط میان ESDD/NSDD و SPS برای مقره بشقابی استاندارد (آلودگی نوع A).           100

شکل ‏5 20: ارتباط میان ESDD/NSDD و SPS برای مقره میله بلند استاندارد (آلودگی نوع B)           100

شکل ‏5 21: ارتباط میان SES و SPS برای مقره مرجع یا یک مونیتور(آلودگی نوع B).           101

شکل ‏5 22: همبستگی تقریبی میان DDG و SPS برای هر دو نوع آلودگی A وB.   101

شکل ‏5 23: دستگاه DDG.            102

شکل ‏5 24: ابعاد دستگاه DDG.      105

شکل ‏5 25: فاصله خزشی مورد نیاز برای کلاهکهای استاندارد برای شدت آلودگی داده شده.         111

فهرست جداول

جدول ‏3 1: مقايسة مقره‏هاي پليمري و پرسلاني.      30

جدول ‏5 1: پروژه احداث و توسعه شبکه برق در استان بوشهر(برق منطقه ای فارس).       41

جدول ‏5 2: اسامی برخی ایستگاههای برداشت آلودگی که در نزدیکی منابع آلودگی نصب شده اند.            42

جدول ‏5 3: محل تقریبی ایستگاه و تجهیزات برداشت آلودگی و مختصات مربوطه در استان بوشهر.   44

جدول ‏5 4:  نتایج بدست آمده در آزمون شمارش ضربه جریان نشتی.     74

جدول ‏5 5: مدار بکار برده شده در روش اندازه گیری حداکثر جریان نشتی (Ihighest) ]14[. 75

جدول ‏5 6: رهیافت A به منظور انتخاب نوع و ابعاد مقره.          78

جدول ‏5 7: هیافت C در انتخاب نوع و ابعاد مقره.         79

جدول ‏5 8: پارامترهای ورودی به منظور انتخاب نوع و ابعاد مقره 81

جدول ‏5 9: رهیافت اول به منظور انتخاب نوع و ابعاد مقره.        93

جدول ‏5 10: رهیافت دوم به منظور انتخاب نوع و ابعاد مقره.      93

جدول ‏5 11: پارامترهای ورودی برای انتخاب نوع و ابعاد مقره.     94

‏5 12: ابعاد نامی دستگاه DDG.      104