عنوان: پایان نامه بررسی  عملکرد ژنراتورهای فشار قوی Power Former، مهندسي برق

رشته:  پروژه پایانی دوره کارشناسی‌،مهندسي برق

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحه: 65

مقدمه 
فصل اول مروری بر ماشینهای الکتریکی سنکرون 
فصل دوم سیم پیچی Power former و مدل تلفات جریان گردابی در آن 
فصل سوم  استاتور Power former
فصل چهارم جریان های خطا در Power former
فصل پنجم مزایای Power former
فصل ششم نصب Power former در نیروگاه ها 
نتیجه گیری 
منابع و ماخذ

مقدمه
توليد برق يكي از مهمترين دستاوردهاي صنعت براي تمدن بشر مي باشد و اين حركت در حدود صد سال است كه آغاز گرديده است. در سال 1864 تئوري الكترومغناطيسي توسط جيمز كلرك ماكسول در يك شكل عمومي ارائه گرديد و به صورت يك قاعده كلي در آمد، كه معادلات ماكسول نام گرفت.
اولين ماشين هاي الكتريكي به نام جدليك مجارستاني (1861) و ورلي انگليسي (1866) ثبت گرديدند. در سال 1905 تلاشهاي پروفسور مانگاريني و مهندسين شركت گانز منجر به ساخت دو ژنراتور 45 هرتز، 450 دور در دقيقه با ظرفيت نامي 2/5 مگاولت آمپر و ولتاژ 30 كيلوولت شد. اين دو ژنراتور توان توليدي خود را به شهر رم كه در 55 كيلومتري قرار داشت انتقال مي دادند.
اولين گام قابل توجه توسط سر چارلز پرسونز و جان روزن در سال 1928 برداشته شد. بدين ترتيب كه آنان توانستند يك توربو ژنراتور 25 مگاولت آمپري سه فاز كه داراي 33 كيلوولت و سرعت 3000 دور در دقيقه بود بسازند. به كمك فناوري پرسونز در طول 6 سال 8 ژنراتور 6 كيلوولتي ساخته شد، اما در فاصله دو جنگ جهاني اول و دوم ولتاژ شبكه در اروپا و آمريكا به سرعت از 22 به 230 كيلوولت افزايش پيدا كرد و لازم گرديد ترانسفورماتورهاي افزاينده براي اتصال ژنراتورها به شبكه نقش اساسي را ايفا كنند. در طول 25 سال گذشته بدليل پيشرفت در فناوري ساخت نيروگاههاي بزرگ از جمله نيروگاه هسته اي، ظرفيت ژنراتورها به بيش از 15 برابر افزايش يافته، در صورتي كه ولتاژ خروجي آنها به دليل محدوديتهاي عايقي هرگز به بيش از 36 كيلو ولت نرسيده است.
از آنجا كه صنعت برق يك صنعت فراگير مي باشد افزايش راندمان و استفاده بهينه از ظرفيت هاي بالقوه به ما اين امكان را مي دهد تا با استفاده از داشته هاي محدود توليد وعرضه را افزايش داده و عوامل يا وسائلي را كه بر بازده اين صنعت تأثير منفي بجاي مي گذارند حذف و يا به حداقل كاهش دهيم.
امروزه ژنراتورهاي فشار قوي به طريقي ساخته مي شوند كه ولتاژ خروجي آنها به kv30 محدود مي شود. شبكه هاي قدرت با ولتاژهاي بالاتر از ولتاژ توليدي اين ژنراتورها مستقيماً نمي توانند توسط آنها تغذيه شوند. به همين علت است كه امروزه نيروگاههاي بزرگ از ترانسفورماتورهاي افزاينده براي تبديل ولتاژ توليدي به يك سطح ولتاژ مناسب براي اتصال به شبكه قدرت استفاده مي كنند. ترانسفورماتورهاي افزاينده مشكلات زيادي براي نيروگاه ايجاد مي كنند كه از جمله مي توان كاهش راندمان، هزينه نگهداري بالا و اشغال فضاي زياد را نام برد. در طول قرن گذشته، تلاشهاي زيادي براي توليد ژنراتورهاي فشار قوي كه توانايي اتصال مستقيم به شبكه قدرت بدون نياز به ترانسفورماتور افزاينده را داشته باشند، صورت گرفته است. با وجود اينكه ولتاژ هاي شبكه به kv 800 يا بيشتر رسيده اند، امروزه ژنراتورها حداكثر براي ولتاژهاي kv30 ساخته مي شوند.
ايده اي كه باعث تغيير كلي در طرح معمولي ژنراتورها شده، اولين بار به طور جدي در سال 1991 مطرح شد. به اين صورت كه چگونه ميتوان ژنراتوري ساخت كه داراي ولتاژ خروجي بالایي بوده و در عين حال بارگذاري يكنواخت روي مشخصه هاي تجهيزات آن تضمين شود.
نگاه اوليه به طرح ژنراتور با يك سؤال ساده شروع شد.

آيا ژنراتور جديد مانند نوع فعلي خواهد بود؟
جواب سؤال: يك طرح كاملاً جديد با نتايج عالي براي نيروگاههاي برق آبي و حرارتي، مانند ديگر تجهيزات الكتريكي خواهد بود.

عايق جامد، شيارهاي با طرح استوانه اي در هسته استاتور و ترتيب بي نظير سيم پيچ از نوع كابل فشار قوي، از مزاياي اصلي اين طرح جديد است. اين كابل هاي فشار قوي در درون شيارها قرار مي گيرند.
اين مشخصه برجسته طرح، ازاشكالات معمول درخصوص فرض كردن ميدان هاي مغناطيسي، جلوگيري مي كند. شكل استوانه اي شيارها در طرح جديد، اجازه مي دهد كه معادلات ماكسول به روش آسان و بدون تقريب بكار برده شوند. شركت ABB در يك همكاري نزديك با يك شركت سوئدي به نام واتنفال يك ژنراتور فشار قوي با ساختار جديد كه توانايي اتصال مستقيم به شبكه انتقال را دارد توليد كرده است كه ولتاژ خروجي آن مي تواند به سطح ولتاژ kv 400 برسد. با اين تكنولوژي جديد، در آينده نيروگاههايي بدون نياز به ترانسفورماتور ساخته مي شوند كه شكل جديدي از انتقال قدرت را به وجود مي آورند.
اين ماشين جديد كه power former ناميده مي شود مزايايي از قبيل راندمان بالاتر، دسترسي بهتر، هزينه تعمير و نگهداري كمتر، تلفات كمتر و تأثيرات منفي كمتر بر محيط زيست را داراست.
نام power former از تركيب دو كلمه
power generator و trans former انتخاب گرديده است
اولين ژنراتور برق آبي دنيا از اين نوع پس از تست كارخانه اي در بهار 1998 در مركز برق آبي پورجو سوئد راه اندازي شده است.[1]