تاسیسات و تجهیزات الکتریکی

مطالب مفید برای علاقمندان مهندسی برق، حفاظت، کنترل و ابزار دقیق

سیستم کنترل بویلر نیروگاه

بنا بر تعریف سیستم های کنترل از اجزائی تشکیل شده اند که در ارتباط با یکدیگر کار خاصی را در جهت هدفی معین انجام می دهند. بنابراین یک واحد نیروگاهی به عنوان یک سیستم تبدیل و تولید انرژی دارای مشخصه های فوق می باشد.

هدف از کار نیروگاه تبدیل انرژی شیمیائی موجود در سوخت به انرژی الکتریکی مورد نیاز جامعه است و در این رابطه ورودی اصلی نیروگاه سوخت و میزان انرژی الکتریکی تولیدی خروجی آن میباشند. ارتباط بین ورودی و خروجی را کار یک نیروگاه گویند.اجزاء اصلی نیروگاه عبارتند از بویلر ،‌ توربین و ژنراتور.

کنترل بویلر

منظور از کنترل بویلر تنظیم شرائط بخار خروجی بویلر از نظر دبی ، فشار و درجه حرارت میباشد. ورودیهای بویلر به طور کلی عبارتند از سوخت ،‌هوا و آب تغذیه که با توجه به این ورودیها عمده خروجی بویلر درجه حرارت بخار سوپرهیت می باشد.

کنترل احتراق

سیگنال اصلی کنترل بویلر (بویلر مستر) بر سه پارامتر مهم بایستی تاًثیر داشته باشد که عبارتند از سوخت هوا و آب و تقدم تاُخر اثر آنها با اهمیت می باشد مثلاً قبل از ورود سوخت ،‌ بایستی هوا به بویلر وارد شده باشد و برای کم کردن بار واحد ابتدا سوخت کم می شود و سپس هوا ،‌ این عمل توسط سیستم محدود کننده ضربدری - Cross limit انجام می شود و سیگنالهای خروجی این سیستم به عنوان نقطه تنظیم Set point حلقه کنترل سوخت و هوا استفاده می شود.

برای کنترل سوخت می توان از مدار روبرو استفاده کرد. این سیستم بسیار گران و غیر اقتصادی است و از آن استفاده چندانی نمی شود زیرا فشار سوخت را نمی توانیم زیاد بالا ببریم لذاست که سوخت را در یک حلقه به گردش درآورده و علاوه بر کنترل فشار (توسط شیرکنترل در مسیر برگشت سوخت).

اثر اصطکاک استاتیکی مایع سوخت را خنثی نموده و سوخت می تواند بدون تاًخیر در موقع نیاز وارده مشعل شود.

در بعضی موارد سوخت را قبل از گرمکن به مسیر برگشت هدایت نموده تا سوختی که مصرف نمیشود گرم نشده و در انرژی صرفه جوئی شود. شکل مدار این مسیر بشکل روبرو می باشد. کنترل سوخت برگشتی توسط کنترل والو مربوطه صورت می گیرد که فرمان این شیر یا از فشار بعد از هیتر صادر می شود و یا از موقعیت والو اصلی مسیر برگشت.

در استفاده از سوخت گازی بخاطر حجم زیاد سوخت معمولاً در مسیر برگشت از دو کنترل والو به صورت موازی استفاده می شود.

برای کنترل هوا معمولاً چند مشعل تواماً کنترل می شوند و کنتر موردی وجود دارد که تمام مشعلها یک جا کنترل شوند.

البته کنترل تک تک مشعلها حالت خوبی به نظر می رسد ولی بخاطر مسائل تکنولوژیکی مقرون به صرفه نمی باشد. به جهت اینکه فشار هوا قبل از مشعلها بایستی ثابت باشد (بدون توجه به تعداد آنها) لذا فشار هدر اندازه گیری شده و فرمان لازم را برای دمپرهای پس از فنها ارسال می دارد.

کنترل آب تغذیه

هدف از کنترل آب تغذیه تنظیم دبی آب تغذیه بگونه ای می باشد که سطح آب درام در تمام شرائط در یک حد مشخصی باقی بماند. یکی از روشها این است که فشار درام را اندازه گیری کرده با ست پوینت مقایسه شده و به کنترل والو سرعت پمپ (کوپلینگ هیدرولیکی) اعمال شود. از طرفی چون عمل این کوپلینگ کند است از یک حلقه کنترل سریع در داخل یک حلقه کنترل کند استفاده میشود. در وهله اول که احتیاج به دبی آب کم داریم کنترل روی والو انجام می گیرد و اگر دبی زیاد نیاز باشد کنترل روی دور پمپ انجام می شود. برای کنترل بهتر از دو والو موازی استفاده می شود که برای درصدی از بار از والو رنج پائین و برای بقیه بار از والو رنج بالا استفاده می شود. به علت حساسیت و خطاهای اندازه گیری ،‌سیستم کنترل آب تغذیه را پیچیده ترین حلقه های کنترل می باشد که معمولاً از مدار کنترل سه عنصری (سطح درام ،‌ فلوی بخار ، فلوی آب تغذیه)‌ استفاده میشود.

کنترل درجه حرارت

درجه حرارت بخار خروجی از بلویلر بایستی ثابت باشد مشکل عمده ،‌تاًخیر موجود در سیستم است. برای اینکه این تاًخیر را کم کنیم درجه حرارت قبل از سوپرهیتر اندازه گیری می شود تا تغییر در درجه حرارت خروجی زودتر حدس زده شود چون امکان دارد بخار هنگام عبور از لوله های سوپرهیتر با دمای متفاوت خارج گردد لذا از دو طرف سوپرهیت اندازه گیری درجه حرارت انجام می شود. چون ممکن است که آب اسپری نتواند درجه حرارت را کنترل کند از سیستم های کمکی استفاده می شود این سیستم ها عبارتند از G.R.FAN و تغییر زاویه مشعلها که فقط در بویلرهائی که مشعلها در گوشه های بویلر قرار دارند استفاده می شود و با تغییر زاویه مشعلها انرژی تشعشعی تغییر داده می شود. 

 

  
نویسنده : مهندس شهامتی ; ساعت ٦:٢٠ ‎ق.ظ روز پنجشنبه ۱٦ اردیبهشت ۱۳٩٥

استفاده از مطالب این وبلاگ

ضمن تبریک سال نو و آرزوی سلامت و موفقت برای همه شما

جهت استفاده از تمامی مطالب سایت از بخش آرشیو وبلاگ استفاده فرمایید.

امیدوارم سالی پربار در پیش رو داشته باشید.

  
نویسنده : مهندس شهامتی ; ساعت ۱:۱٤ ‎ق.ظ روز یکشنبه ٢۳ اسفند ۱۳٩٤
تگ ها :

برقگیرهای خطوط انتقال برق

برای حفاظت شبکه در مقابل اضافه ولتاژها و تخلیه آنها به زمین از برقگیر استفاده می شود. اضافه ولتاژهایی که در شبکه ایجاد می شود یا ناشی از عوامل خارجی نظیر صاعقه هستند و یا ناشی از اختلالات داخلی سیستم نظیر کلیدزنی، اتصال کوتاه، قطع ناگهانی بار و عدم تنظیم ریگالوتوری ولتاژ و … می باشند. برای حفاظت تجهیزات سیستم قدرت در برابر اضافه ولتاژها از وسایل حفاظتی محدود کننده ضربه استفاده می شود یک وسیله حفاظتی محدود کننده ضربه باید اضافه ولتاژهای گذرا یا اضافه ولتاژهایی که باعث تخریب تجهیزات شبکه می شوند را محدود و به زمین هدایت کند و بتواند این کار را بدون اینکه آسیبی ببیند به دفعات تکرار کند.

برقگیرها نسبت به سایر وسایل حفاظتی بهترین حفاظت را انجام می دهند و بیشترین مقدار حذف امواج گذرا را فراهم می کنند. برقگیرها به صورت موازی با وسیله تحت حفاظت یا بین فاز و زمین قرار می گیرند و انرژی موج اضافه ولتاژ به وسیله برقگیر به زمین منتقل می شود. برقگیرهای فشار قوی به منظور محافظت ایزولاسیون داخلی تجهیزات فشار قوی در قبال اضافه ولتاژهای تخلیه، جوی و کلیدزنی به کار برده می شوند بدون اینکه موجبات اختلال در بهره برداری و تأمین انرژی را فراهم نماید.

  
نویسنده : مهندس شهامتی ; ساعت ٩:۳۸ ‎ب.ظ روز شنبه ۸ اسفند ۱۳٩٤
تگ ها : برقگیر ، arrester ، ارستر

خاموشی یا Black Out

 پدیده black out حالتی درشبکه قدرت هست که دیسپاچینگ یا مرکز کنترل شبکه برق دراثر اتفاقات ناخواسته‌ای از قبیل اتصال درخطوط انتقال یا قطع شدن یکی از خطوط اصلی یا از دست رفتن ناگهانی مقدار زیادی از منابع تولید مثل تریپ کردن همزمان چند نیروگاه یا نوسانات فرکانس شبکه به صورت غیرقابل کنترل و اتفاقات مختلفی از این قبیل کنترل بخشی از شبکه یا همه شبکه را ازدست می‌دهد.
بدیهی است تمامی سعی کنترل کنندگان شبکه جلوگیری از هرگونه نوسان بار درتولید وتوزیع ونیز جلوگیری از اتفاقات غیرمترقبه وناخواسته با استفاده از مدیریت بر شبکه قدرت می‌باشد درهرصورت اگر چنین اتفاقی رخ دهد می‌توان حالت‌های متفاوتی را درنظر گرفت از جزیره‌ای شدن شبکه تا black out کامل شبکه که بدترین اتفاق ممکن برای یک شبکه قدرت می‌باشد از آن جمله هستند.

خاموشی سراسری سال 2003 آمریکای شمالی یکی از مثالهای بارز این پدیده است که در مورد علل و شرایط همچنین پیشگیری از آن مقالات بسیاری منتشر شده است. همچنین در ایران مثالهایی از قبیل خاموشی سراسری اردبیهشت سال 1380 و فروردین 1382 موجود است.

  
نویسنده : مهندس شهامتی ; ساعت ۱٠:٥٥ ‎ب.ظ روز سه‌شنبه ٤ اسفند ۱۳٩٤

فلو میتر

فلو متر یا دبی سنج (Flow Meter) وسیله ای است که حجم مواد عبوری را نسبت به زمان اندازه گیری می کند. در بیشتر صنایع از جمله صنایع نفت و پتروشیمی و... دانستن مقدار دقیق فلو یا جریان عبوری سیالی مانند گاز و یا نفت بسیار مهم است. توجه به این نکته که میزان کل فلو که نشان دهنده میزان ماده مصرفی هست در بسیار موارد از جمله پروسه های صنعتی مورد نیاز است. اندازه گیری فلو فقط در کنترل پروسه کاربرد ندارد بلکه در برخی موارد برای مسائل مالی نیز استفاده میشود.

تکنیک های مختلفی برای اندازه گیری فلو استفاده میشوند که اهم آنها به قرار زیر اند:

  • اندازه گیری جریان به روش جابجائی مثبت Positive Displacement
  • اندازه گیری جریان به روش اوریفیس پلیت Orifice Plate
  • اندازه گیری جریان به روش توربینی Turbine
  • اندازه گیری جریان به روتامتری (variable area)
  • اندازه گیری جریان به آلتراسونیک با پدیده دوپلر Ultrasonic: Doppler
  • اندازه گیری جریان به آلتراسونیک با روش زمان انتقال و .... Ultrasonic: Transit Time, Time of Travel, Time of Flight
  • اندازه گیری جریان به ونتوری Orifice Plate
  • اندازه گیری جریان به مغناطیسی Magnetic
  • اندازه گیری جریان به ورتکس Vortex Shedder
  • اندازه گیری جریان به روتامتر) Variable Area (Rotameter
  • اندازه گیری جریان به فلومتر مخصوص کانالهای باز Weir and Flume Open channel
  • اندازه گیری جریان به کوریالیس Coriolis
  • اندازه گیری جریان به گرمائی Thermal
  • اندازه گیری جریان به پیتوت  Pitot Tube
  
نویسنده : مهندس شهامتی ; ساعت ۱۱:٤٦ ‎ب.ظ روز دوشنبه ٢٦ بهمن ۱۳٩٤

رله دیستانس

رله دیستانس (Distance) یک رله امپدانسی بوده و معمولا برای حفاظت خطوط مورد استفاده قرار میگیرد. رله دیستانس با محاسبه امپدانس ناحیه مورد حفاظت خود، درصورت اتصالی و ایجاد خطا، عملکرد خواهد داشت.

رله دیستانس دارای چندین زون حفاظتی به صورت ذیل می باشد:

1- زون یک: در حدود 80% از طول خط انتقال را حفاظت میکند و در صورتیکه خطا در 80% طول خط مورد نظر باشد فانکشن زون یک به صورت آنی (لحظه ای) عملکرد خواهد داشت.

2- زون دو : حداقل باید 120% از طول خط را حفاظت کند و در صورتیکه خطا در این ناحیه باشد رله دیستانس در زون دو عملکرد خواهد داشت. زمان عملکرد رله دیستانس در زون دو برای خطوط فوق توزیع (63 و 132 کیلو ولت) 400 میلی ثانیه و برای خطوط انتقال (230 و 400 کیلو ولت) 300 میلی ثانیه است.

3- زون سه: حداقل باید 150% از طول خط انتقال را حفاظت کند و در صورتیکه خطا در این ناحیه باشد رله دیستانس در زون سه عملکرد خواهد داشت. زمان عملکرد رله دیستانس در زون سه برای خطوط فوق توزیع (63 و 132 کیلو ولت) 600 میلی ثانیه و برای خطوط انتقال (230 و 400 کیلو ولت) 800 میلی ثانیه است.

4- زون چهار: این زون حدود 10% زون سه بوده و بصورت Reverse تعریف میشود یعنی پشت خط را حفاظت میکند و در صورتیکه خطا در این ناحیه ایجاد شود رله دیستانس در زون چهار عملکرد خواهد داشت.زمان عملکرد رله دیستانس در زون چهار برای خطوط فوق توزیع (63 و 132 کیلو ولت) 1200 میلی ثانیه و برای خطوط انتقال (230 و 400 کیلو ولت) 900 میلی ثانیه است.

  
نویسنده : مهندس شهامتی ; ساعت ۱٢:۳٢ ‎ق.ظ روز دوشنبه ٢٦ بهمن ۱۳٩٤

تعریف نواحی مستعد انفجار

طبقه بندی مناطق مستعد خطر حاوی گازها :
مطابق استاندارد IEC  ۶۰۰۷۹-۱۰   مناطق مستعد خطر به سه Zone تقسیم بندی میشوند
تعریف Zone 0 : محیطی است که در آن آمیزه ای از گاز و یا جو قابل انفجار یا به صورت دائمی ویا برای مدت طولانی حضور داشته باشد ، این مدت را بیش تر از ۱۰۰۰ ساعت در سال تخمین زده اند .

تعریف Zone 1 : محیطی است که تحت شرایط عادی ؛ امکان دارد که در آن آمیزه ای از گاز و جو قابل انفجار پدید آید که این مدت را در حدود  ۱۰-۱۰۰۰ ساعت در سال تخمین زده اند.
تعریف Zone 2  : محیطی است که در شرایط عادی ؛ مخلوطی از گاز یا هوای قابل انفجار در آن وجود ندارد و یا اگر احتمالا پدید آمد مدت آن کوتاه خواهد بود  که این  مدت را در حدود  ۱۰-۱ ساعت در سال تخمین زده اند.

با توجه به درجه حفاظت های ذکر شده محصولات ضد انفجار نیز به سه دسته تقسیم بندی می گردد
محصولات ضد انفجار ZONE 0  که اغلب در معادن مورد استفاده قرار می گیرند که دارای قیمت بسیار بالا و درجه حفاظت بالایی نیز می باشند.
محصولات ضد انفجار ZONE 1 که اغلب در محیط های سرپوشیده قرار می گیرند و نسبت به محصولات ضد انفجار ZONE 0 دارای قیمت مناسب تری می باشند.
محصولات ضد انفجار ZONE 2 که اغلب در محیط های سر باز استفاده می گردند و از لحاظ قیمت و کیفیت پایین ترین درجه را دارا می باشند.

  
نویسنده : مهندس شهامتی ; ساعت ۱٠:٢٢ ‎ب.ظ روز شنبه ٢٤ بهمن ۱۳٩٤

Megger

میگر وسیله ای است برای اندازه گیری مقاومتهای بسیار بزرگ است (معمولاً 5000 مگا اهم)مانند مقاومت عایقی کابلهای قدرت و کنترل عایقی کابل در موارد اتصال زمین و غیره . مقاومتهای تا این حد زیاد در حقیقت ، مقاومت عایقی کابلها و نظایر اینها هستند که برای اندازه گیری چنین مقاومتهایی معمولاً به ولتاژ زیاد نیاز است.
منبع ولتاژ مورد نیاز دستگاه معمولاً متناوب است و آن را به دو صورت ایجاد می کنند . در روش اول با استفاده از یک منبع تغذیه Dc ولتاژ Dc را به کمک اسیلاتور ( نوسان ساز ) تبدیل به Ac می کنند و آنگاه به کمک ترانسفورماتور ولتاژ متناوب خروجی اسیلاتور را به هر مقدار دلخواه افزایش داده می شود .
در روش دوم به کمک یک ژنراتور ساده که محرک آن دست است ، ولتاژ Ac تولید می شود .

طرز کار با مگر :
دقیقا ً‌همانند اندازه گیری معمولی مقاومت با این تفاوت که در نوع دستی ، توسط دسته ای که در بغل مگر است آنرا چرخانده ، که بدین ترتیب ژنراتوری به گردش در می آید ، در نتیجه ولتاژ تولید می شود که آن ولتاژ توسط ترانسفورماتورهای افزاینده ، افزایش یافته و سپس توسط یکسو کننده ها به ولتاژ مستقیم (dc) تبدیل می شود و مورد استفاده قرار می گیرد .

طرز تشخیص سالم بودن مگر :
دسته ای را که در بغل مگر است می چرخانیم و دو سر سیم ها را با هم اتصال می دهیم ، اگر عقربه روی صفر قرار گرفت مگر ( میگر ) سالم است . برای تست آوومتر دو سر پراپ آنرا بهم وصل می کنیم و رنج را روی اهم قرار می دهیم عقربه باید منحرف شود که در این صورت سالم است .در مورد ولتمتر و آمپر متر باید با اندازه گیری ولتاژ و آمپرهای مشخص صحت آنرا تشخیص داد .

طریقه میگر زدن روی ماشین ها :
ابتدا لازم است اطمینان کامل از قطع برق حاصل کنیم و پس از آزمایش عدم وجود ولتاژ با رعایت کامل ایمنی توسط دو نفر مقاومت عایقی دستگاهها اندازه گیری می شود .

رعایت مسائل ایمنی :
چون ولتاژ تولیدی توسط میگر زیاد می باشد لمس پراب های تست می تواند باعث شوک شدید شود پس از لمس بخش های بدون روکش در هنگام تست جدا خودداری نمایید .

  
نویسنده : مهندس شهامتی ; ساعت ٩:٥۱ ‎ب.ظ روز شنبه ٢٤ بهمن ۱۳٩٤

Safety Barriers

بریر ها در تابلو های کنترلی و برای اجتناب از ایجاد جرقه احتراقی و انفجار زا (spark explosion) در شرایط و محیط های خطرناک (hazardous area) مثل شرایط وجود نشت گاز ، استفاده میشوند. بریر ها جهت اتصال مدارات intrinsically safe به مدارهای non-intrinsically safe استفاده میشود. مدل های قدیمی بریر ها از نوع دیود زنری ساخته میشدند ولی کنون تکنولو‍ژی ساخت آنها به گالوانیک تغییر یافته است.

  
نویسنده : مهندس شهامتی ; ساعت ۱۱:٤٥ ‎ب.ظ روز شنبه ۱٧ بهمن ۱۳٩٤

تصویر از دکل و زنجیره مقره یک خط انتقال

  
نویسنده : مهندس شهامتی ; ساعت ۱:٢۸ ‎ق.ظ روز پنجشنبه ۸ بهمن ۱۳٩٤

← صفحه بعد