تپ چنجرهای توزیع و بررسی رفتار انها در شبکه ی ۲۰ کیلو ولت نمونه

چکيده

امروزه در بهره‌برداری از سیستم‌های قدرت مسئله ثابت نگه‌داشتن ولتاژ شبکه در حد استاندارد و در محدوده مشخص با حداقل تغییرات از اهمیت خاصی برخوردار است زیرا انحراف ولتاژ از حد مجاز باعث آسیب دیدن وسایل و تجهیزات متصل به شبکه می‌شود. با توجه به تغییرات بار در ساعات مختلف روز و فصول مختلف، لازم است با استفاده از تجهیزات مناسب، این تغییرات که مربوط به افت یا افزایش ولتاژ می‌باشد را جبران گردد. یکی از راه‌های کنترل ولتاژ در ترانسفورماتورها توسط تغییر نسبت تبدیل ترانسفورماتورها انجام می‌شود. بدین ترتیب که تعداد دور اولیه یا ثانویه ترانسفورماتور تغییر کرده و در نتیجه ولتاژ خروجی تغییر می‌کند. وسیله‌ای که این کار را در ترانسفورماتور انجام می‌دهد تحت عنوان کلید تنظیم ولتاژ یا تپ چنجر نامیده می‌شود. با تنظیم ولتاژ توسط تپ چنجر، توان راکتیو به شبکه تزریق نمی‌شود بلکه قدرت راکتیو در خطوط و دیگر عناصر شبکه جابجا می‌شود.

در این پروژه با بررسی ساختار تپ چنجرها و به بررسی نحوه عملکرد آن‌ها پرداخته می شود. همچنین انواع مختلف تپ چنجرهای مورد استفاده در شبکه توزیع بررسی می شوند و برای یک نمونه شبکه توزیع ۲۰ کیلوولت شبیه سازی صورت می گیرد تا نقش تپ چنجر را در کنترل و تنظیم ولتاژ شبکه بررسی شود. نتایج به دست آمده نشان از عملکرد مناسب تپ چنجر در تنظیم ولتاژ در محدوده استاندارد می دهد. لازم به ذکر می باشد که کلیه شبیه سازی ها در محیط نرم افزار MATLAB/SIMULINK انجام گرفته است.

واژه‌هاي كليدي: ترانسفورماتور توزیع، تپ چنجر، تپ چنجر زیر بار، تنظیم ولتاژ

فهرست مطالب

فصل ۱: مقدمه ۱

۱-۱- مقدمه ۲

۱-۲- تاریخچه ۴

۱-۳- ترانسفورماتورها ۵

۱-۳-۱- سيم پيچ هاي اصلي ۷

۱-۳-۲- سيم پيچ هاي تپ ۸

۱-۴- ترانسفورماتور مجهز به تپ چنجر ۹

۱-۵- اهداف پایان نامه ۱۰

۱-۶- روند انجام پایان نامه ۱۱

فصل ۲: تپ چنجرهای ترانسفورماتورهای قدرت ۱۳

۲-۱- مقدمه ۱۴

۲-۲- تپ چنجر ۱۴

۲-۲-۱- تپ چنجرهای انشعاب راکتانسی ۱۵

۲-۲-۲- تپ چنجر های انشعاب مقاومتی ۱۶

۲-۳- تپ چنجرها و انواع آن در شبكه ۱۷

۲-۳-۱- تپ چنجرهاي استاتيكي ۱۷

۲-۳-۲- تپ چنچرهاي مكانيكي ۱۸

۲-۴- ساختمان تپ چنجر ۲۵

۲-۴-۱- سیستم فرمان الکتریکی تپ چنجر ۲۷

۲-۴-۲- فرمان الکتریکی اتوماتیک در تپ چنجرها ۲۸

۲-۴-۳- قسمت مکانیکی مکانیکی و الکتریکی تپ چنجر ۲۹

۲-۴-۴- انواع مدارهای تپ چنجر ۳۰

۲-۵- نحوه عملکرد تپ چنجر ۳۲

۲-۵-۱- تعدادپله ها و ماکزیمم ولتاژ هر پله ۳۳

۲-۶- جمع بندی ۳۳

فصل ۳: تنظیم ولتاژ با استفاده از تپ چنجرها ۳۴

۳-۱- مقدمه ۳۵

۳-۲- کنترل ولتاژ در شبکه ۳۵

۳-۲-۱- عوامل موثر در ایجاد افت ولتاژ در شبکه توزیع ۳۷

۳-۲-۲- دسته بندی پایداری ولتاژ ۳۷

۳-۳- نقش تپ چنجر در جبرانسازی افت ولتاژ شبکه ۳۸

۳-۴- کنترل ولتاژ با تپ چنجر زیر بار ۴۰

۳-۵- نحوه کلید زنی و تغییر تپ های ترانس ۴۱

۳-۶- جمع بندی ۴۴

فصل ۴: بررسی نتایج شبیه سازی ۴۶

۴-۱- مقدمه ۴۷

۴-۲- معرفی سیستم شبیه سازی ۴۷

۴-۳- بررسی نتایج شبیه سازی ۴۹

۴-۳-۱- بررسی نتایج شبیه سازی در حالت تغییر ولتاژ منبع ۵۰

۴-۳-۲- بررسی نتایج شبیه سازی در حالت تغییر بار شبکه توزیع ۵۴

۴-۴- جمع بندی ۵۶

فصل ۵: جمع‌بندي و پيشنهادها ۵۷

۵-۱- مقدمه ۵۸

۵-۲- نتایج ۵۸

۵-۳- پیشنهادات ۶۰

مراجع ۶۱