ژنراتور های سنکرون

تاریخچه

ژنراتور سنکرون تاریخچه‌ای بیش از صد سال دارد. اولین تحولات ژنراتور سنکرون در دهه 1880 رخ داد. در نمونه‌های اولیه مانند ماشین جریان مستقیم، روی آرمیچر گردان یک یا دو جفت سیم‌پیچ وجود داشت که انتهای آنها به حلقه‌های لغزان متصل می‌شد و قطبهای ثابت روی استاتور، میدان تحریک را تامین می‌کردند. به این طرح اصطلاحاً قطب خارجی می‌گفتند. در سالهای بعد نمونه دیگری که در آن محل قرار گرفتن میدان و آرمیچر جابجا شده بود مورد توجه قرار گرفت. این نمونه که شکل اولیه ژنراتور سنکرون بود، تحت عنوان ژنراتور قطب داخلی شناخته و جایگاه مناسبی در صنعت‌برق پیدا کرد. شکلهای مختلفی از قطبهای مغناطیسی و سیم‌پیچهای میدان روی رتور استفاده شد، در حالی که سیم‌پیچی استاتور، تکفاز یا سه‌فاز بود. محققان بزودی دریافتند که حالت بهینه از ترکیب سه جریان متناوب با اختلاف فاز نسبت به هم بدست می‌آید. استاتور از سه جفت سیم‌پیچ تشکیل شده بود که در یک طرف به نقطه اتصال ستاره و در طرف دیگر به خط انتقال متصل بودند.

رله و حفاظت

حفاظت الکتریکی و انواع رله ها 
حفاظت سیستم های الکتریکی ابعاد بسیار گسترده ای دارد از حفاظت یک خانه مسکونی گرفته تا حفاظت یک باس بار در یک پست فشار قوی.
بهتر است ابتدا به تقسیم بندی این موضوع بپردازیم .

پست های فشار قوی

پستهای انتقال نیرو به همراه خطوط انتقال نیرو سیستم انتقال نیروی برق را تشکیل می دهند ، وظیفه پستهای انتقال نیرو انتقال قدرت از مراکز تولید به خطوط انتقال ، اتصال خطوط انتقال به یکدیگر و تحویل برق به سیستم فوق توزیع و توزیع می باشد . از آنجا که مواردی از مشخصه های پست با یکدیگر مربوط می باشند ، همیشه نمی توان بهترین مشخصه در موارد مختلف را برای یک پست بهینه در نظر گرفت. این رابطه در مشخصه های فنی محیط زیست و پایایی با مشخصه های اقتصادی وجود دارد یعنی نمی توان بصورت همزمان بالاترین پایایی و کمترین هزینه احداث را در پست بهینه داشت چرا که برای افزایش پایایی پست احتیاج به تجهیزات بیشتری می باشد که باعث افزایش هزینه احداث پست می گردد. در نتیجه شرط کمترین هزینه احداث و بالاترِین پایایی نمی تواند برقرار باشد. ولی برخی مشخصه های دیگر پست مستقل از یکدیگر بوده و اثر و یا حداقل ، اثر  متضادی در یکدیگر ندارند و در هر مورد می توان بهترین آن را انتخاب کرد.

قوس الکتریکی

تاریخچه 
در سال 1802 پتروف (V.P.Petrof) کشف کرد که اگر دو تکه زغال چوب را به قطب های باتری بزرگی وصل کنیم و آنها را به هم تماس دهیم و سپس کمی از هم جدا کنیم شعله روشنی بین دو تکه زغال دیده می شود. و انتهای آنها که از شدت گرما سفید شده است نور خیره کننده ای گسیل می دارد. قوس الکتریکی هفت سال بعد دیوی (H.Davy) فیزیکدان انگلیسی این پدیده را مشاهده نمود و پیشنهاد کرد که این پدیده به احترام ولتا قوس ولتا نامیده شود. آزمایش ساده اگر بخواهیم در یک روش ساده ای ایجاد قوس الکتریکی را نشان دهیم باید دو تکه کربن را روی گیره قابل تنظیم سوار نمود (بهتر است که به جای زغال چوب معمولی میله خاصی که از کربن قوس ساخته می شود و با فشار دادن مخلوط گرافیت ، کربن سیاه و مواد چسبنده به وجود می آیند، استفاده شود). چشمه جریان می تواند برق شهر هم باشد برای اجتناب ازاینکه در لحظه تماس تکه های کربن مدار کوتاه ایجاد شود باید رئوستایی به طور متوالی به قوس وصل شود. معمولا برق شهر با جریان متناوب تغذیه می شود. ولی در صورتی که جریان مستقیم از آن عبور کند قوس پایدارتر است به طوری که یکی از الکترودها همیشه مثبت «آند)و دیگری همواره منفی «کاتد)است.

منطق فازی

در سال 1965، آقای لطفی زاده استاد دانشگاه برکلی کالیفرنیا برای اولین بار مقاله ای در رابطه با منتطق فازی ارائه داد. از آن زمان تا کنون ،فراز و نشیبها وانتقادها ی زیادی متوجه منطق فازی بوده است. اصولا منطق فازی اقدام به تقلید راهی میکند که افراد برای اعمال منطق ومشخص کردن قابلیتها بکار می برند. چند مثال ساده می تواند منطق فازی را واضح و شفاف کند. به عنوان مثال چگونه یک روز گرم آفتابی از یک روز داغ تشخیص داده می شود؟ نقطه ی آستانه ی افراد برای تمیز دادن گرم بودن و داغ بودن بستگی به نقطه ی آستانه ی افراد در احساس دما دارد وتحت تاثیر محیط اطراف شخص می باشد

خازن

خازن (Capacitor)
خازن‌ عبارتست از دو صفحهٔ موازی فلزی که در میان آن لایه‌ای از هوا یا عایق قرار دارد به عبارت دیگر خازن وسیله الکتریکی است که در مدارهای الکتریکی اثر خازنی ایجاد می کند . اثر خازنی حاصیتی است که سبب می شود مقداری انرژی الکتریکی در یک میدان الکترواستاتیک ذخیره شود و بعد از مدتی آزاد گردد . به تعبیر دیگر ، خازنها المانهایی هستند که می توانند مقداری الکتریسیته را بصورت یک میدان الکترواستاتیک در خود ذخیره کنند . همانگونه که یک مخزن آب برای ذخیره کردن مقداری آب مورد استفاده قرار می گیرد . خازنها به اشکال گوناگون ساخته می شوند که متداول تریم آنها خازنهای مسطح هستند . این نوع خازنها از دو صفحه ی هادی که بین آنها عایق یا دی الکتریک قرار دارد ، تشکیل می شوند . صفحات هادی نسبتا بزرگ اند و در فاصله ای بسیار نزدیک به هم قرار می گیرند معمولا صفحات هادی خازن از جنس آلومینیوم ، روی و نقره با سطح نسبتا زیاد بوده و در بین آنها عایقی (دی الکتریک) از جنس هوا ، کاغذ ، میکا ، پلاستیک ، سرامیک ، اکسید آلومینیوم و اکسید تانتالیوم استفاده می‌شود.. دی الکتریک انواع مختلفی دارد و با ضریب مخصوصی که نسبت به هوا سنجیده می شود ، معرفی می گردد . این ضریب را ضریب دی الکتریک می گویند هر چه ضریب دی الکتریک یک ماده عایق بزرگتر باشد آن دی الکتریک دارای خاصیت عایقی بهتر است. به عنوان مثال ، ضریب دی الکتریک هوا 1 و ضریب دی الکتریک اکسید آلومینیوم 7 می‌باشد. بنابراین خاصیت عایقی اکسید آلومینیوم 7 برابر خاصیت عایقی هوا است

 

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