تولید نیروگاه

نیروگاه های تولید پراکنده :  این نوع نیروگاه ها برق را در مگاوات های پائین تولید می کنند و عمدتا فاصله کمی تا محل مصرف دارند مانند نیروگاه های بادی ، آبی کوچک ، نیروگاه های تولید همزمان برق و حرارت و نیروگاه های خورشیدی ، گازی و . . .

نکته :  این نوع نیروگاه ها برای تامین بار پیک مورد استفاده قرار می گیرند

نیروگاه متمرکز به دلیل فاصله تا محل مصرف انرژی از خطوط انتقال بهره می برند از آنجایی که سیم های خطوط انتقال دارای مقاومت می باشند تلفات در مسیر انتقال به وجود می آید

با توجه به ثابت بودن مقدار انرژی انتقالی از نیروگاه به سمت مصرف کننده برای کاهش تلفات در حین انتقال می بایست سطح ولتاژ بالا رفته تا مقدار جریان کاهش یابد ، طبق رابطه  چون مقدار تلفات خط انتقال با مجذور جریان متناسب است این کار باعث دشت تلفات خطوط انتقال می گردد. نکته قابل تامل این است که با توجه به بالا بودن سطح ولتاژ هادی خطوط انتقال ای هادی ها بایستی به خوبی ایزوله کرد . برای این ایزولاسیون از عایق های فشار قوی استفاده می گردد مثلا برای عایق ها ویژگی که قابلیت تحمل الکتریکی و مکانیکی را داشته باشد استفاده می گردد و مقره نامیده می شوند استفاده می گردد . یا در ترانسفورماتورهای عایق روغن یا در کلید های قدرت یا همان دژنکتورها از گاز SF6 به عنوان عایق استفاده می گردد

عمل افزایش یا کاهش سطح ولتاژ در سیستم قدرت را بر عهده پست های فشار قوی می باشد

ایران از استاندارد IEC تابعیت می کند که این استاندارد برای سطح ولتاژ به کار رفته در سیستم های قدرت ستونی را بعنوان مبنا قرار داد کرده است

بالا رفتن سطح ولتاژ باعث بالا رفتن هزینه پرداخت شده جهت عایق کاری و ایزولاسیون می شود از طرف دیگر نیز هزینه های مربوط به تلفات کرونا بالا می رود

یادآوری : یونیزه شدن هوا اطراف خطوط انتقال توسط میدان الکتریکی قوی اطراف هادی به جهت دستگاه سطح ولتاژ بالا را پدیده کرونا گویند

آنالیز برداری :

کمیت ها به دو دسته تقسیم می شوند :

1-     کمیت اسکالر : این کمیت ها را با بست دادن یک عدد به آنها می توان توصیف نمود مانند جرم ، دما و . . . که این عدد نشان دهنده اندازه کمیت می باشد

2-    کمیت های برداری : این کمیت ها علاوه بر اندازه دارای جهت نیز می باشد و برای نشان دادن آنها بایستی علاوه بر بیان اندازه جهت را نیز باید مشخص کرد مانند میدان  ، سرعت  ، شتاب و . . .

نکته : اختلاف پتانسیل یا ولتاژ یک کمیت اسکالر می باشد

میدان های الکتریکی :

اهمیت میدان های الکتریکی :

1-     از نظر اندازه میدان

2-     از جهت میدان

در سیستم های قدرت تمامی تجهیزات بصورت گرد و کروی شکل ساخته می شوند چون بزرگی میدان الکتریکی در نقاط نوک تیز بیشتر است و این امر باعث می شود در این نقاط عایق دچار شکست الکتریکی گردد

شکست الکتریکی عایق : در این حالت عایق خاصیت عایقی خودش را ازدست می دهد و باعث عبور جریان می گردد ( تبدیل به رسانا می شود ) این اتفاق ممکن است در عایقی بروز یابد ولی از نظر فیزیکی قابل روئیت نباشد

رینگ کرونا یا حلقه کرونا گیر : برای ایجاد یک نواختی در میدان الکتریکی در زنجیره مقره های خطوط 400 کیلو ولت و جلوگیری از بروز شکست در عایق از این حلقه ها استفاده می شود

یکی دیگر از کاربرد های عایق ها در ترانس ها می باشد برای ورود و خروج برق فشار قوی و فشار ضعیف در ترانس از بوشینگ های فشار قوی و فشار ضعیف استفاده می شود

میدان های الکترو استاتیک یا الکترومغناطیس :

1-     میدان های الکتریکی : ولتاژ و بار

2-     میدان های مغناطیسی : جریان

بار نقطه ای Q در اطراف خود میدان الکتریکی ایجاد می کند

سیم حامل جریان در اطراف خود میدان مغناطیسی ایجاد می کند

نکته :  میدان های الکتریکی بالای 10Kv/m و میدان های مغناطیسی بالاتر از 100MT ( میکرو تسلا ) برای بدن انسان مضر است

قانون کولمب : اگر بارهای متمرکز Q1 و Q2 در فاصله R از یکدیگر قرار گیرند به هم نیروی F را مطابق رابطه زیر وارد می کنند

   : ثابت دی الکتریک           : ثابت دی الکتریکی ماده ای است که در بین  قرار دارد

  : ثابت دی الکتریک نسبی         : برادر واحد ( یکه ) در راستای خط واصل دو بار

میدان های الکتریکی :

در اطراف هر بار متمرکز Q1 فضای است که اگر بار دیگر ی در آن قرار گیرد نیروی F به آن وارد می شود

پتانسیل الکتریکی یا ولتاژ :

پتانسیل یک نقطه در فضایی برداری اطراف بار Q به فاصله R نسبت به نقطه ای در بی نهایت با پتانسیل  صفر به صورت زیر محاسبه می شود

سطح هم پتانسیل : طبق تعریف سطوحی که پتانسیل تمام نقاط روی آن با هم برابر باشند

نکته :  همواره سطوح هم پتانسیل بر راستای میدان الکتریکی عمود می باشد

روش های پیدا کردن میدوان و سطوح هم پتانسیل :

1-     روش عددی تحلیل میدان :  که با استفاده از نرم افزار شبیه ساز انجام می گیرد

2-    بصورت تجربی :  با روش های مخصوص عملی امکان پذیر است

3-    روش فرمولاسیون: که نوشتن و حل کردن فرمول های مربوط به میدان می باشد

قانون گوس : طبق قانون گوس میدان الکتریکی در یک سطح بسته (S) از رابطه زیر بدست می آید

   : ( رو ) چگالی بار محصور در مسیر بسته می باشد             :     

میدان الکتریکی در تجهیزات فشار قوی

1-     میدان الکتریکی یک گوی با بار q

2-    میدان الکتریکی دو گوی هم مرکز با بارهای +q و –q

اختلاف پتانسیل دو گوی ( U ) :