طرح کارآفرینی شرکت فنی و ساختمانی



موضوع گزارش
کارآموزی شرکت فنی و ساختمانی

نام استاد :

نام کارآموز :

پیشگفتار :
نوشته حاضر ، گزارشی است از فعالیت های انجام شده اینجانب در شرکت فنی و ساختمانی میسان ، در طول دوره کاراموزی در این شرکت با اطلاعات و آموخته های گوناگونی مواجه شدم که در این گزارش سعی شده است بصورت مفصل به توزیع این آموخته ها پرداخته شود ، شرکت فنی و ساختمانی میسانی یک شرکت فعال در زمینه های مختلف برق صنعتی ، نیروگاهی ، ژنراتور ، رکتیفایر ، موتور جوش و … میباشد که در حال حاضر در پروژه های بزرگی از قبیل پروژه عسلویه و پروژه خنداب در اراک مشغول فعالیت میباشد ، فعالیت در این شرکت از جهات مختلفی برای اینجانب مفید بود ، آشنایی با نحوه فعالیت یک شرکت بزرگ ، آشنایی با ویژگی های خاص برق نیروگاهی و بسیاری موارد دیگر .

فصل اول
معرفی شرکت فنی و ساختمانی میسان

معرفی :
شرکت ساختمانی و مهندسی میسان به عنوان پیمانکار رتبهٔ یک در رشته های ساختمان، تاسیسات، تجهیزات و صنعت و معدن، با رویکرد افزایش سطح کیفی و کمی فرآیندها و خدمات در جهت رضایت مندی مشتری، رعایت حقوق طرف های ذی نفع و اجرای الزامات قانونی و سایر الزامات مورد تعهد سازمان، بهبود مستمر عملکرد و حفظ و ارتقاء اعتبار سازمان، نظام مدیریت یکپارچه ( IMS ) را مبتنی بر الزامات و مشخصه های استاندارد ISO 9001:2008, OHSAS 18001:2007 و ISO 14001:2004 مستقر نموده و همواره ارزش های زیر را مد نظر قرار می دهد:
تامین مستمر رضایت کارفرمایان (مشتریان).
ایجاد محیط ایمن و کنترل عوامل زیان آور محیط کار و پیشگیری از بروز مصدومیت و بیماری.
تعهد به جلوگیری از گسترش و به حداقل رساندن یا حذف آلایندگی زیست محیطی فعالیت ها و خدمات در جهت سازگاری با محیط زیست.
ایجاد اعتماد متقابل در ارتباط با تامین کنندگان مصالح، تجهیزات و خدمات و توسعه همکاری.
بکارگیری نیروی انسانی آموزش دیده، توانمندسازی کارکنان و توسعه و ترویج فرهنگ کیفیت، زیست محیطی و ایمنی و بهداشت شغلی در سازمان.
بکارگیری بهینه منابع و مدیریت ضایعات.
کارکنان این شرکت توان خود را به منظور مشارکت متعهدانه، استفاده از فرصت های بهبود و تقویت کار گروهی در راستای نهادینه کردن فرهنگ پیشگیری به جای علاج و در اولویت قرار دادن خواست مشتری بکار می گیرند.
خط مشی یکپارچه شرکت ساختمانی و مهندسی میسان در کل سازمان ابلاغ شده و به جهت ارزیابی کفایت و تناسب با الزامات در مقاطع مختلف، بازبینی گردیده و توسط نمایندهٔ مدیریت در امور IMS از تحقق مفاد آن اطمینان حاصل می شود.

چارت سازمانی شرکت :

فصل دوم
حفاظت ژنراتور های سنکرون نیروگاهی

حفاظت ژنراتور های سنکرون نیروگاهی :
مقدمه :
ژنراتورهای سنکرون ماشینی است که برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکیac به کار می رود.در ژنراتور سنکرون یک ولتاژ dc به رتور داده می شود تا میدان مغانطیسی رتور شکل بگیرد و سپس رتور به حرکت در می اید و در سیم پیچ های استاتور ولتاژ سه فاز القاء می کند.برای رساندن جریان dc به رتور مکانیزم خاصی مورد نظر است
1-رساندن توان از یک منبع خارجی به رتور توسط حلقه های لغزان و جاروبکها(در این حالت استهلاک زیاد است وبیشتر در ژنراتورهای کوچک کاربرد دارد)
2-رساندن توان از یک منبع خاص که مستقیما بر روی محور ژنراتور نصب شده است(در ژنراتورهای بزرگ)
ژنراتورهای سنکرون طبق تعریف سنکرون هستند.بدین معنا که فرکانس الکتریکی تولید شده با سرعت چرخش مکانیکی قفل می گردد.ولتاژ داخلی تولید شده داخلی در ژنراتور مستقیما با فوران و فرکانس متناسب است.
ژنراتورها به عنوان تولید کننده انرژی به صورت سنکرون با شبکه در حال بهره برداری بوده تحت تاثیر شبکه مصرف و تغییرات مداوم بار واقع می باشند بهره برداری مرتب و منظم ژنراتورها در هر لحظه به کیفیت بهره برداری شبکه بستگی داشته در صورت بروز هرگون اختلال در شبکه احتمال خارج گشتن ژنراتور از حالت سنکرون موجود می باشد.

روش اتصال ژنراتور به شبکه و تامین مصرف داخلی:
ژنراتورها مشابه سایر تجیهیزات برقی با کلید به شبکه سه فاز استفاده وصل می شود به منظور انتقال قدرت تولیدی به شبکه از ترانسفورماتور بالابر استفاده می شود این روش برای تمام ژنراتورهای که قرار است در شبکه های گسترده مورد استفاده قرارگیرند استفاده می شود و چون ولتاژ تولیدی ژنراتورها از ولتاژ انتقال کمتر می باشد باید از این ترانسفورماتور بالابر ولتاژ استفاده شود و اینکه چرا شبکه های برق ولتاژ را تحت ولتاژ بالا انتقال می دهند به دلیل صرفه اقتصادی.
بنابراین ژنراتورها با استفاده از یک کلید به شبکه وصل می شوند هنگامی که شبکه مصرف هم ولتاژ با خروجی ژنراتور باشد ژنراتور بدون ترانس و به صورت مستقیم مصرف کننده ها را تغذیه می کند کلید قبل از ترانس بالابر استفاده می شود و قبل از ترانس بالابر یک شین وجود دارد که از آن برای مصرف داخلی ژنراتور استفاده می شود به منظور راه اندازی نیروگاه به نیروی کمکی نیاز می باشد انرژی مورد نیاز برای راه اندازسیستم های خنک کننده و سیستم های روغن کاری مدار تحریک پمپ سوخت و … به مصرف داخلی ژنراتور معروف می باشد
هنگامی که قدرت ژنراتور از حدود 100مگاوات تجاوز می نماید نصب کلید در خروجی ژنراتور با مشکلات زیادی همراه خواهد بود چون قطع وصل این کلید جریان زیادی را طلب می کند و برای قطع ووصل این جریان باید کنتاکت های بسیار بزرگی داشته باشیم که این کنتکت ها وزن زیادی خواهند داشت و عملا برای ژنراتور ها ی به این بزرگی استفاده از کلید بعد ازترانسفورماتور بالابر استفاده می شود.
مقدار انرژی مصرفی برای نیروگاه های حرارتی بستگی به مصرف سوخت 5-10% و در نیروگا ه های آبی به حدود کمتر از2% قدرت اسمی برای هر واحد بالغ می گردد
چون اتصالی در خروجی ژنراتورهای بزرگتر از 100 مگاوات خطرناک است به همین دلیل شین متصل بین ترانسفورماتور بالابر و ژنراتور داخل کانالهای بلوکی قرار می گیرد تا احتمال اتصالی فاز به فاز در آن کاهش یابد

مشخصات کلی مربوط به ژنراتورهای زیمنس و آنسالدو طی جدول ذیل آورده شده است :
وزن ژنراتور
سرعت روتور
فرکانس
جریان نامی
ولتاژنامی
توان
Type
شرکت سازنده
Ton
r.p.m
Hz
KA
KV
MVA

223
3000
50
7.331
15.76
200
TY 10546
آنسالدو
273.5
3000
50
7.405
15.75
202
TLRI 115.41
زیمنس

اتصالی های سه
فاز و فاز-فاز در ژنراتورها
اتصالی های فازدر سیم پیچی استاتور ،شامل عیوب دو فاز و سه فاز با هم،در ردیف خطرناک ترین نوع اتصالی ها محسوب می شود.بروز این اتصالی ها در سیم پیچ استاتور با برقراری حداکثر جریان عیب همراه بوده ،جریان عیب با مقدار قابل ملاحظه بالغ بر چند ده برابر جریان اسمی ژنراتور به صورت قوس در محل اتصالی صدمه و خسارات فراوان را به سیم پیچی ها و ایزولاسیون آنان وارد می سازد.بدین برقراری جریان اتصالی موجب سوختن سیم پیچی ها وایزولاسیون آنها می گردد.جریان عیب در محل اتصالی شامل جریان القاء شده در سیم پیچ های ژنراتور و جریان برقرار شده از شبکه خارج به داخل ژنراتور می باشد
در صورت باز بودن کلید خروجی ژنراتور در حالی که ژنراتور تحت ولتاژ واقع بوده جریان برقرار شده در آن صفر می باشد،بروز هر گونه اتصالی در سیم پیچی های استاتور جریان عیب را تحت تاثیر نیروی الکتروموتوری القاء شده در سیم پیچ ها برقرار می سازد.
نیروی الکتروموتوری محدود به نیروی الکتروموتوری القاء شده در بخشی از سیم پیچ استاتور از نقطه نول تا محل عیب می باشد.
مقدار جریان عیب متناسب با محل عیب در طول سیم پیچی می باشد.
در هردو حالت اهم از باز یا بسته بودن کلید خروجی،بروز عیب فاز-فاز یا سه فاز دذر سیم پیچی ها جریان عیب قابل ملاحظه ای ایجاد شده و باید جریان عیب سریعا قطع شود.
تابدین ترتیب میزان صدمات وارد شده به سیم پیچی ها به حداقل برسد.
اتصالی های فاز-فاز و سه فاز حداکثر جریان عیب را برقرار ساخته و در ردیف خطرناک ترین عیوب روی داده در ژنراتور می باشد
گذشته از اینکه جریان عیب باید به سرعت تشخیص داده شود و کلید قطع شود همچنین باید اقدامات لازم برای اطفاء حریق و خاموش کردن قوس های برقرار شده انجام شود.
بنابراین باید رله های حفاظتی به صورت لحظه ای و سریع عمل کنند و همچنین وظیفه
فرمان اطفاء قوس ها نیز بر دوش رله ها می باشد.
مناسب ترین نوع رله حفاظتی که این کار را انجام دهد رله دیفرانسیل می باشد.
رله از دو ترانسفورماتور نصب شده در طرف فاز و نول ژنراتور نصب شده و جریان های دو طرف را باهم مقایسه می کند و در هر لحظه این جریان ها با همدیگر مقایسه می شوند و درصورت بروز خطا تعادل به هم خورده و بستگی به مکانیزم رله فرمان قطع به کلید صادر میشود.

انتخاب طرح حفاظتی برای ژنراتور مستقیما به عوامل زیر وابسته است:
1. ظرفیت ژنراتور
2. سطح ولتاژ و نحوه اتصال ژنراتور به شبکه
3. وضعیت نقطه نوترال
موارد 1 و 2 در قسمتهای آینده و در بخش طرحهای حفاظتی آورده میشود. اما در مورد شماره 3 روشهای کلی زیر متداول است:
1. اتصال مستقیم نوترال به زمین
2. اتصال نقطه نوترال با امپدانس
3. نقطه نوترال ایزوله
روش اتصال نقطه نوترال با امپدانس برحسب میزان محدود سازی جریان عیب فاز به زمین به دو دسته اتصال نقطه نوترال با امپدانس بالا یا "High impedance earthing " و اتصال نقطه نوترال با امپدانس کم یا "Low impedance earthing " تقسیم میشوند. در روش "High impedance earthing " جریان عیب فاز به زمین به مقداری در حدود 5 تا 10 آمپر محدود میشود. در حالیکه در روش "Low impedance earthing " این جریان به مقداری در حدود 100 آمپر محدود خواهدشد.
وضعیت اتصال مستقیم نوترال به زمین در مواجهه با خطا روشن است . اما در این میان روش نقطه نوترال ایزوله نسبت به 2 روش دیگر مزایا و معایبی دارد که کاربردهای خاص خود را داراست که در صورت نیاز در جای خود به بحث پیرامون آن خواهیم پرداخت.
در طرحهای حفاظتی که ما به بحث پیرامون آن میپردازیم فرض بر آن است که نقطه نوترال با روش شماره 2 زمین شده است.

حفاظت مولفه منفی ژنراتور
اگر ژنراتور با بار نامتفاوتی مواجه شود، جریانهای بار نامتقارن را در ژنراتور میتوان به مولفه های مثبت، منفی و صفر تجزیه کرد. مجموعه مولفه های متعادل به شرح زیرند:

الف) مولفه های ترتیب مثبت:
شامل سه بردار با دامنه یکسان و اختلاف فاز 120 درجه و دارای همان چرخش فاز سیستم اصلی (به عنوان مثال توالی فاز مثبت abc) و مشابه جریان
بار متعادل ایجاد میدانی با سرعت سنکرون و در جهت دوران روتور می کند.

ب) مولفه های ترتیب منفی:
شامل سه بردار با دامنه های یکسان و اختلاف فاز 120 درجه و با چرخش های فازی مخالف با مولفه های ترتیب مثبت (به عنوان مثال توالی فاز منفی abc)
ایجاد میدانی با سرعت سنکرون ولی در جهت مخالف با دوران روتور کرده و لذا جریان هایی با دو برابر فرکانس سیستم را در روتور القاء می کند.

ج) مولفه های ترتیب صفر:
شامل سه بردار هم دامنه بدون اختلاف فاز بین یکدیگر، که این مولفه صفر جریان هیچگونه عکس العمل آرمیچری را ایجاد نمی کند.
خطاهای سیستم اغلب از نوع نامتقارن است و از آنجایی که این خطاها باعث عبور جریان نامتقارن در سیستم می شوند، روش مولفه های نامتقارن برای محاسبات جریان و ولتاژ نقاط
مختلف سیستم در خلال خطا، بسیار مفید است.
مولفه های صفر، مثبت و منفی جریان با معادلات زیر بیان می شوند:
عدد a نشانگر اپراتوری است که با اعمال آن به هر بردار با حفظ دامنه به اندازه 120 درجه در خلاف جهت عقربه های ساعت دوران کند این اپراتور عبارت است از عدد1 با زاویه 120 درجه که به صورت مختلط عبارت است از:
اگر این اپراتور دو بار متوالی به یک بردار اعمال شود آنرا به اندازه 240 درجه در خلاف جهت عقربه های ساعت گردش خواهد داد.
در انتهای بحث مقدمه به عوامل ایجاد جریان های نامتقارن در شبکه قدرت به شرح زیر، پرداخته می شود:
1- اتصال کوتاه نامتقارن (در خطوط انتقال طویل، دامنه جریان مولفه منفی در این حالت بیشترین مقدار است).
ژنراتور جهت تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز به صورت محلی و در مقیاس کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرد.

ژنراتورها به دو صورت ، طراحی و ساخته می شوند:
دائم کار (Prime)
اضطراری (Emergency
در اماکنی که بدلیل دوری از خطوط سراسری برق یا بدلیل اقتصادی ،امکان استفاده از شبکه برق سراسری وجود نداشته باشد از ژنراتورهای دائم کار استفاده می شود.
از ژنراتورهای اضطراری هنگام قطع شبکه برق سراسری جهت تامین برق مورد نیاز تجهیزات و اماکنی که قطع برق ممکن است خسارت جانی و مالی ایجاد کند استفاده می شود.
در موارد یزر برای تامین مصارف اضطراری و ایمنی باید نیروی برق به کمک مولدهایی که معمولا نیروی محرک آنها موتورهای دیزل است در محل تولید شود:
ساختمانهای مسکونی بیش از 4 طبقه از کف زمنی و مجهز به آسانسور
ساختمانهای عمومی که نوع فعالیت آنها به نحوی است که قطع برق ممکن است خطر یا خسارت جبران ناپذیری را ایجاد کند.
بیمارستانها و مراکز بهداشتی با توجه به نوع فعالیت
سردخانه های بزرگ
مراکز صنعتی
هر نوع ساختمان دیگری به تشخیص مقامات ذیصلاح

نکته:
راه اندازی دیزل ممکن است بصورت دستی،خودکار ،با وقفه کوتاه یا بدون وقفه باشد.
مواردی که بایستی علاوه بر ملاحظات فنی جهت انتخاب ژنراتور رعایت گردد.
1- استقرار در نزدیکی بار
2- افت ولتاژ
3- شرایط راه اندازی
4-نحوه ایجاد ارتباط با سیستم نیروی اصلی
5- انخاب سرعت
6- افت توان مولد اولیه
7- تامین هوا برای مصرف مولد
8- خنک کردن
اتاق ژنراتور بایستی در محلی ساخته شود که از نظر لرزش،سر و صدا، و دود کنترل شده باشد و همچنین امکان حمل و نقل پیش بینی گردد.

مشخصات فنی دیزل ژنراتور نیروگاهی
دیزل بایستی قادر به کار در شرایط زیر باشد
1-اضافه بار
2-ارتفاع
3-درجه حرارت محیط
4-رطوبت نسبی
5-سرعت (حداکثر)

نکته:سیستم استارت دیزل ژنراتور بایستی از طریق باطری تامین شود.
مشخصات فنی تابلوی کنترل اتوماتیک دیزل ژنراتور
AUTOMATIC) TRANSFER SWITCH (ATS)
در صورت قطع برق شبکه مراحل زیر می بایستی بطور اتوماتیک انجام شود:

1 – کلید اتوماتیک شبکه باز شود.
2 – دیزل استارت شود و در صورتی که دیزل روشن نشود،عمل استارت سه بار با فاصله زمانی مناسب و قابل تنظیم تکرار و اگر دیزل روشن نشد،فرمان قطع استارت همراه با آلارم صادر گردد.
3 – پس از روشن شدن دیزل ژنراتور و تثبیت ولتاژ و فرکانس ژنراتور به مقدار نامی خود،کلید اتوماتیک ژنراتور وصل شده و تغذیه بار مصرفی توسط ژنراتور صورت گیرد.
4 – بس از وصل مجدد برق شبکه و گذشت زمان تثبیت،تغذیه بار بطور اتوماتیک از ژنراتور قطع و توسط شبکه تامین گردد.
5 – پس از قطع تغذیه بار مصرفی از ژنراتور،دیزل مدت معینی را بصورت بدون بار کار کرده تا خنک شود،سپس برای عملیات بعدی به حالت آماده کار باقی می ماند..
نظارت بر پارامترهای الکتریکی و مکانیکی دیزل ژنراتور
1 – نظارت و حفاظت دیزل در برابر کاهش فشار روغن
2 – نظارت و حفاظت دیزل در برابر افزایش درجه حرارت آب خنک کننده (High Temperature)
3 – نظارت و حفاظت دیزل در برابر دور غیر مجاز(OVER SPEED)
4 – نظارت بر اشکال در سیستم استارت دیزل
5 – نظارت بر ولتاژ و شارژ باطری
6 – نظارت و کنترل بر سطح سوخت موجود در داخل تانک روزانه (FUEL LOW LEVEL)
7 – نظارت بر ولتاژ سه فاز برق شبکه و حفاظت در مقابل(OVER & UNDER VOLTAGE)
8- نظارت و حفاظت ژنراتور در مقابل (OVER & UNDER VOLTAGE)
9- حفاظت ژنراتور در مقابل اضافه بار (OVER LOAD) و اتصال کوتاه(SHORT CIRCUIT) توسط کلید اتوماتیک.
10-حفاظت ژنراتور به کمک رله PTC در مقابل افزایش بیش از حد درجه حرارت سیم پیچها
11- حفاظت ژنراتور در مقابل تغییرات غیر مجاز فرکانس

ژنراتور می بایستی توسط رله های حفاظتی در برابر خطاهای زیر حفاظت شود:
1- جریان زیاد (OVER CURRENT)
2- نشت زمین (EARTH FAULT)
3- توان معکوس (REVERSE POWER)

مشخصه توان و گشتاور
ژنراتورهای سه فاز عمدتاً به سیستم های قدرت متصل هستند و بندرت به تنهائی بارهای خاص و محلی را تامین می کنند در صورتی که ژنراتورهای سنکرون به شبکه قدرت وصل هستند و مشترکاً بار مشترکین را تامین می کنند در این صورت می گویند ژنراتور به شبکه بینهایت وصل است . از اینجائیکه تعداد ژنراتورهای متصل به شبکه زیاد بوده و این ژنراتور ها نسبتاً بزرگ و حجیم است ، لذا ولتاژ و فرکانس شبکه ( ستین ) بینهایت به سختی قابل تغییر است و ثابت می باشد . معمولاً ژنراتورهای سنکرون به شبکه بینهایت با ولتاژ ثابتی متصل اند و تحت سرعت ثابت سنکرون چرخانده می شوند فرض می کنیم ولتاژ پایانه ماشین ( شبکه بینهایت ) فاز و مرجع باشد ، بنابراین با توجه به شکل 75 و در حالت بار پسفاز :

که S توان مختلط هر فاز و Ia* مزدوج جریان Ia است و داریم :

از رابطه فوق قسمت های حقیقی توان اکتیو P و قسمت های غیر حقیقی توان راکتیو Q را بازاء هر فاز است :

اگر باشد ، xs=Zs و می شود پس :
که () توان سه فاز

و مقدار گشتاور خواهد شد:
مشاهده می شود که توان و گشتاور تابع سینوسی زاویه است لذا به زاویه زاویه بار یا زاویه گشتاور گویند .
که البته گشتاور الکتریکی و مغناطیسی است که با گشتاور اعمال شده بر محور از طریق توربین ( محرک اولیه ) برابر و در جهت مخالف آن است .
حد پایداری استاتیک است . اگر بیش از 900 باشد ژنراتور سنکرونیزم خود را از دست می دهد و نا پایدار می شود . بازاء 0> حالت موتوری است ( شکل 76 )

از بحث های فوق نتیجه می شود که توان ( گشتاور ) یک ماشین سنکرون بازاء V,E و Xs مفروض با متناسب است که در زوایای کوچک متناسب است پس خواهیم داشت رابطه توان همچنین نشان دهنده آن است
که هر چه میدان تحریک ( متناسب با Et) بزرگتر باشد توان خروجی بزرگتر می شود در نتیجه عملکرد ماشین با پایداری بیشتری همراه خواهد بود .
ژنراتورهای سنکرون مستقل
ژنراتورهای کوچک مستقلی یافت می شوند که بار محلی S مستقلی را تغذیه می نمایند (ژنراتورهای اضطراری ) که با دیزل به راه می افتند با تغییر با ژنراتور ولتاژ Vt تغییر می کند بر روی این ژنراتورها معمولاً تنظیم کننده A.V.R نصب می کنند تا جریان تحریک را جهت کسب ولتاژ ثابت Vt کنترل کند
برای دستیابی به مشخصه Vt=F(Ia) و با صرف نظر از Ra در حالت بی باری
E=Vt و در اتصال کوتاه اگر جریان بار زمین صفر و تغییر کند . در اینصورت ولتاژ Vt بین E و صفر تغییر می کند .
( شکل الف – 77 ) لذا اگر جریان تحریک If در ازاء تغییر جریان بار ثابت بماند ولتاژ Vt در محدوده وسیعی تغییر خواهد کرد و تنظیم ولتاژ جالبی حاصل نمی گردد.

برای بار سلفی خالص داریم :
برای بار مقاومتی خالص داریم :

ویژگی های سیستم حفاظتی ژنراتور سنکرون نیروگاهی
1-2-2- حفاظت اصلی و پشتیبان:
براین اساس رله های حفاظتی مختلف باید دارای حفاظت پشتیبان باشند، حفاظت پشتیبان یا به وسیله قرار دادن یک رله مشخص برای پشتیبانی از رله مشابه در هنگام عدم کارکرد صحیح رله اول حاصل شده و یا به وسیله قرار دادن تنظیمات گوناگون بر روی رله های مختلف کسب می گردد، به این ترتیب رله نسبت به یکدیگر حالت پشتیبانی داشته و در صورت اشکال در یک رله، رله حفاظتی دیگر با تاخیر معین اشکال سیستم را تشخیص داده و آن را از مدار خارج می کند.

1-2-3- انتخاب گری:
سیستم حفاظتی علاوه بر تطابق با مقادیر مشخصه های وسیله تحت حفاظت باید دارای قابلیت انتخاب باشد بدین معنا که هنگام بروز حالت غیر عادی حداقل قسمتهای مرتبت با سیستم معیوب را از مدار خارج کند و از خارج نمودن قسمتهایی که کار آنها دخالتی در عملکرد سیستم معیوب ندارند جلوگیری نماید.

1-3- خطاهای ژنراتور
خطای ژنراتور را می توان بصورت زیر دسته بندی کرد:

خطای استاتور
– خطای داخلی : 1- 2- 1- حداکثر قدرت تمایز:
بدین معنی که رله بین حالت وجود و عدم وجود خطا در سیستم دارای حداکثر قدرت تمایز باشد، به عبارت دیگر رله باید بتواند بین حالت خطا و شرایط گذرای موجود در سیستم تفاوت قائل شود .

خطای رتور
– خطای خارجی
– خطای مکانیکی

1-3-1- خطای داخلی
1-3-1-1- خطای استاتور :
در خطای استاتور، هادی هایی که حامل جریان اصلی هستند درگیر بوده و لذا این نوع خطاها باید به سرعت از سیستم قدرت از طریق بی برق کردن ژنراتور برداشته شوند. خطاهای استاتور می توانند به صورت فاز به زمین، فاز به فاز و یا اتصال حلقه به شکل جداگانه و یا ترکیبی از این نوع خطاها باشند. خطر برزگ تمامی این خطاها امکان صدمه به سیم پیچی های استاتور و لایه های هسته استاتور براثر حرارت تولیدی در محل خطا می باشد. اگر خسارت وارده سطحی و جزیی نباشد ژنراتور باید باز شده و سیم پیچی و لایه های آسیب دیده هسته باید جایگزین شوند و استاتور مجددا بازسازی گردد که این امر نیازمند صرف زمان و هزینه است.
محدود کردن جریان اتصال زمین استاتور ژنراتور از طریق مقاومت زمین کننده روش متعارفی است که علاوه بر تمهیدات دیگر به کمینه کردن سوختن هسته کمک می کند. خطاهای فاز به فاز و اتصال حلقه هر دو از اتصال زمین کمتر متداول هستند. ایجاد حفاظت برای خطاهای فاز به فاز نسبتا ساده بوده ولی برای خطاهای اتصال حلقه دشوارتر می باشد. معمولا در ژنراتورهای بزرگ حفاظت اتصال حلقه را در نظر نمی گیرند. بطور کلی، خطاهای اتصال حلقه به سرعت با زمین از طریق هسته ارتباط یافته و توسط حفاظت خطای زمین استاتور تریپ داده می شوند.

1-3-1-2- خطای رتور :
خطای رتور ممکن است به صورت اتصال زمین سیم پیچی رتور و یا اتصال بین حلقه های آن باشد که می توانند بر اثر تنش شدید مکانیکی و یا حرارتی اعمال شده بر عایق سیم پیچی ایجاد گردند؛ این گونه تنش ها توسط سیکل متغیر بار تشدید می شوند. سیستم میدان معمولا به زمین متصل نبوده و لذا اتصال یک نقطه سیم پیچی میدان به زمین مشکلی ایجاد نمی کند. با این وجود، خطای دوم به زمین موجب اتصال کوتاه بخشی از سیم پیچی رتور شده و لذا سیستم میدان نامتقارن و نیروهای نامتعادل بر روی رتور ایجاد می شود. چنین نیروهای اگر به سرعت برداشته نشوند، سبب فشار زیاد بر یاتاقانها و اعوجاج محور می گردد.

تحت عنوان کلی خطاهای رتور می توان قطع تحریک را منظور نمود. قطع تحریک بر اثر باز شدن (پارگی) سیم پیچی میدان یا نقصی در هر جای دیگر سیستم تحریک به وجود می آید. قطع تحریک در ژنراتور متصل به یک شبکه بزرگ موجب خروج ژنراتور از حالت سنکرون و افزایش سرعت نسبی آن به دلیل عدم تغییر توان ورودی ماشین می گردد، در این شرایط ماشین به صورت ژنراتور القایی در آمده که جریان تحریک خود را در مابقی شبکه به صورت جریان راکتیو با دامنه ای تقریبا برابر جریان بار نامی ماشین دریافت می کند. این وضعیت موجب گرمایش سیم پیچی استاتور و افزایش تلفات رتور ناشی از جریانهای القایی در بدنه رتور و سیم پیچی های میرایی می شود.

این شرایط نباید به مدت طولانی باقی بماند لذا باید عملیات اصلاحی برای برقراری مجدد میدان و یا قطع بار و خروج ماشین صورت می گیرد.
در هنگامی که بار ماشین بیش از نصف بار نامی است، لغزش قطب براثر میدان ضعیف منجر به تغییرات شدید ولتاژ شده که آن نیز به نوبه خود سبب عملکرد حفاظت ولتاژ در تجهیزات کمکی می گردد. در پی آن عملکرد حاصل از حفاظت قطع شعله بویلر سبب خروج ژنراتور می شود. ژنراتورهای دیگر متصل به همان باسبار ممکن است شروع به نوسان نموده و در نتیجه ناپایداری سیستم رخ دهد. لغزش قطب ممکن است ناشی از عدم برداشتن سریع خطای شبکه نیز باشد که در این صورت لازم است واحد تریپ داده شود.

1-3-2- خطاهای خارجی:
واحدهای تولیدی باید در برابر آثار ناشی از خطاهای خارجی ماندگار حفظ شوند این گونه خطاها ممکن است بر روی خطوط و یا باسبارها بوده و در زمان مناسب برداشته نشوند. موردی که باید توجه شود خطای تک فاز است که جریانهای مولفه های منفی در سیم پیچی استاتور تولید می کند. تاثیر این جریانها ایجاد میدان گردان خلاف جهت گردش رتور بوده که روتور را با دو برابر فرکانس گردش قطع نموده و جریانی با دو برابر فرکانس در سیستم میدان و بدنه رتور القا می کند. این جرانها باعث گرمایش شدید رتور می شوند.

1-3-3- اشکالات مکانیکی:
شرایط مکانیکی که نیازمند توجه هستند عبارتند از: سرعت زیاد بر اثر برداشت ناگهانی بار، قطع توان مکانیکی ورودی به دلیل نقص گرداننده اصلی و قطع خلا کندانسور.در واحدهای بزرگ لازم است که سرعت زیاد تحت کنترل بوده و در این گونه موارد اقدامات اصلاحی به سرعت صورت پذیرد، از تجهیزات مکانیکی برای بستن شیرهای استفاده می شود .
در هنگام خرابی گراننده اصلی، ژنراتور به صورت سنکرون به کار خود ادامه می دهد ولی از شبکه توان الکتریکی دریافت می کند این وضعیت در بعضی موارد صدمات مکانیکی شدیدی را در پی دارد. هر چند برای اپراتور کاملا قابل رویت و تشخیص می باشد. واحدهای که با موتور احتراق داخلی کار می کنند باید در مقابل نقص موتور حفاظت شوند. چون در صورت موتوری شدن ژنراتور صدمات جدی به موتور وارد خواهد شد. شناسایی از دست رفتن خلا کندانسور نیز از ضروریات است چون می تواند منجر به پارگی و خرد شدن پوسته توربین فشار ضعیف و کندانسور گردد .

2-1- ساختار ساده ژنراتور سنکرون
ژنراتورهای مود استفاده در تمام نیروگاهها ژنراتور سنکرون، سه فاز جریان متناوب می باشند؛ که این ژنراتورها به دو گروه توربو ژنراتورها (ژنراتورهای سنکرونی که گرداننده آن توربین بخاری یا گازی است) و هیدرو ژنراتورها (ژنراتورهایی که گرداننده ان توربین آبی می باشد) تقسیم می شوند با توجه به اینکه در نیروگاههای مهارتی سرعت گردش توربین به مقدار 3000 دور در دقیقه است لذا ژنراتور سنکرون دو قطبی می باشد. ولی در هیدرو ژنراتورها به علت سرعت کم تعداد قطبهای ماشین باید زیاد باشد تا به فرکانس zH50 دست بیابیم. لذا لازم به ذکر است که تمام ژنراتورهای قطب صاف نیروگاههای حرارتی، دو قطبی با سیم پیچی اتصال ستاره و فرکانس zH50 می باشند و همچنین در اکثر این ژنراتورها کلاس عایق بندی B می باشد .
ژنراتور نیروگاهها از دو جز اصلی استاتور و رتور تشکیل شده اند که استاتور قسمتی از ماشین است که ثابت می باشد و شامل هسته، بدنه، و سیم پیچهاست. توان نامی ماشین از استاتور گرفته می شود و استاتور باید نسبت به تنش های ناشی از بارگذاری عادی و تنش های شدید ناشی از خطاهای گذرا و شرایط اتصال کوتاه مقاوم باشد. رتور ژنراتورها بسته به تعداد دور آنها قطب صاف یا برجسته می باشند که در نیروگاههای حرراتی رتور قطب صاف می باشد.

2-1-1- استاتور:
قاب استاتور که بدنه خارجی ژنراتور تشکیل می دهد از قطعات فولادی تشکیل شده که با جوش دادن این قطعات به یکدیگر، بدنه محکم و سختی تشکیل می گردد. به منظور محکم نمودن قسمتهای مختلف بدنه از میله های بزرگی که در داخل قاب استاتور نصب می شوند، استفاده می شود. در ژنراتورهای بزرگ (با قدرت بیش از Mw 300 و بالاتر) قاب در دو قسمت جداگانه ساخته می شود و قفس تولیدی بعد از آنکه هسته استاتور ساخته شد و سیم بندی آن اتمام گردید در قابخارجی گذاشته می شود. وظیفه هسته استاتور، ایجاد مسیر بسته ای برای فوران مغناطیسی ایجاد شده توسط قطبهای رتور می باشد. به منظور کاهش تلفات ناشی از جریانهای گردابی استاتور، هسته استاتور از تعداد زیادی صفحات از جنس فولاد سیلیکون نازک درست می شوند که این ورقه ها نسبت به همدیگر عایق می باشند.
قبل از آنکه سیم بندی روی هسته سوار شود، آزمایشهای استاتیکی جهت ارزیابی تقریبی هسته به عمل می آید. شدت شار هسته، توسط بوبین های اندازه گیر به دست می آید و اشباع هسته در آن سطح نیز بدست می آید.
سیم پیچی های استاتور از نوارهای مسی تشکیل می گردند و برای عایق کاری آنها از نوارهای عایقی آغشته به لاک استفاده می شود. این نوارهای عایق به دور شمشهای مسی پیچیده شده، تحت شرایط خلاء در اثر حرارت پرس می شوند، که در نهایت این شمشها در داخل شیار جای می گیرند و با گوه ( چوبهای مخصوص مخروطی شکل ) در شیارهای استاتور محکم می گردند.
حلقه های انتهای به وسیله برنج، کاملا محکم و با عایق، عایق کاری می شوند تا در مقابل نیروهای ناشی از جریانهای اتصال کوتاه و یا اتفاقات دیگر مقاوم باشند. در ژنراتورهای جدید، سیم پیچ ها از لوله های مسی ساخته می شوند تا با عبور جریان آب در داخل آنها بتوان ژنراتور را خنک کرد.

2-1-2- رتور:
رتور ژنراتور وظیفه دارد تا علاوه بر تحمل سیم پیچیهای تحریک، یک مسیر مغناطیسی با مقاومت مغناطیسی کم را برابر شار مغناطیسی مهیا نموده و گشتاور نامی را از توربین به عکس العمل مغناطیسی در فاصله هوایی منتقل نماید. و فولاد تنها ماده ای است که توانایی برآورده ساختن این نیازها را دارد.

2-1-2-1- ساختمان رتور:
رتور پیچیده ترین قسمت ژنراتور است. با توجه به اینکه رتور ژنراتورهای مدرن با سرعت 3000 دور بر دقیقه می چرخد. لذا نیروی گریز از مرکز بسیار زیادی بر روی رتور ایجاد می شود. رتور در حقیقت یک ماده الکترومغناطیسی است و برای اینکه دارای قدرت مغناطیسی کافی باشد، باید از سیم پیچیهای آن جریان زیادی عبور کند. عبور جریان از سیم پیچیها رتور باعث ایجاد حرارت می شود که نباید از حد مجاز فراتر رود در غیر این صورت اشکلاتی را در عایق کاری به وجود می آورد. برای کاهش درجه حرارت می توان سطح مقطع سیم ها را بزرگتر انتخاب کرد. ولی وقتی سطح مقطع بزرگ سیم نیاز به شسارهای پهن و عمیق در رتور دارد که این عمل مقاومت مکانیکی رتور را کاهش می دهد، این مسئله را می توان با بکار بردن حداکثر مس در سیم پیچیهای رتور و یا طراحی خوب و دقت زیاد در ساختمان رتور حل نمود.

2-1-2-2- سیم پیچیهای رتور:
ساختمان سیم پیچی های رتور با هر نوع خنک کنندگی آن یکسان می باشد. سیم پیچی های هر قطب از سیم های مسی که روی آن را آب نقره می دهند، استفاده می شود. سپس داخل شیارها را با هر نوع عایقی که معمولا از نوع رده B است فرش می کنند. (مانند میکا، نوارهای شیشه ای) و سپس هادی در جای خود قرار میگرد. امروزه در رتورهای بزرگ ترکیبی از سیم های توخالی و شیارهای با سوراخهای جهت عبور و گردش گاز خنک کننده از داخل سیم های هادی در نظر گرفته می شود. با توجه به سرعت زیاد رتور نیروی گریز از مرکز سعی دارد تا سیم پیچی ها از داخل شیار خارج شوند. لذا سیم پیچ ها توسط حلقه های نگهدارنده به شیارها محکم می شوند، در نهایت برای مقابله با نیروی گریز از مرکز از گوه های t شکل استفاده می شود که در داخل شیار ورودی سیم پیچی نصب می شوند که این گوه ها معمولا از جنس فسفر برنج با دور آلومینیم هستند. در اغلب موارد یک میله مسی، در زیر گوه قرار می دهند که بخش از سیم پیچ میرا کننده را جهت بهبود رفتار ژنراتور تحت شرایط نامتعادل تشکیل می دهد .
2-1-2-3- حلقه های نگهدارنده:
چنانچه سیم پیچیهای انتهای رتور به وسیله حلقه های وزین نگهداری نشوند در سرعت کار عادی رتور، سیم پیچی های آن از جای خود کنده شده و بیرون پرتاب می شوند. بدین منظور از حلقه های استفاده می شود که در قسمت انتهای رتور و در خارج شیارها قرار می گیرند و به وسیله یک رینگ انتهای پوشیده می شوند.
جنس این حلقه های انتهای معمولا از فولاد ریخته گری شده نیکل- کرم دار غیر مغناطیس ساخته می شوند. وقتی که برای ساخت رتور بکار می رود باید برای ساخت این حلقه ها نیز بکار برده شود، زیرا این حلقه ها باید بتوانند نه تنها نیروی اعمال شده بر سیم پیچی انتهای رتور را تحمل کنند بلکه نیروی از هم پاشیدگی خودش را نیز تحمل کند.

2-1-2-4- حلقه های لغزان :
جریان رتور بوسیله حلقه های لغزان که از فولاد مرغوب ساخته می شوند جمع می گردد. حلقه های لغزان همراه با نگهدارنده جاروبکهای که روی آن قرار می گیرند بین یاتاقان خارجی ژنراتور و تحریک کننده قرار می گیرند. در ژنراتور های بزرگ از دو یا چهار حلقه لغزان استفاده می شود که واحد گازی نکا از دو حلقه استفاده می شود. سطوح حلقه های لغزان معمولا شیارهای مارپیچی خورده اند تا به توزیع یکنواخت جریان در سطح تماس با جاروبک و نیز خنک شدن آن کمک کند.

2-1-2-5- فن های واقع بر رتور:
این فن ها در دو انتهای رتور نصب شده اند. وظیفه به حرکت درآوردن (به جریان انداختن) هیدروژن و یا هوا را در فاصله بین رتور و استاتور جهت خنک کردن داخل ژنراتور استفاده می شود که هر کدام وظیفه تهویه نصف طول ژنراتور بر عهده دارند.

2-1-2-6- متعادل کردن رتور:
بعد از تکمیل شدن بدنه رتور، رتور دور سرعتی در حدود 15% بیشتراز سرعت نامی می چرخانند تا در آن سرعت تعادل رتور تست شود.

2-1-2-7- عایق کاری محور رتور و مجموعه یاتاق:
هنگامی که ژنراتور کار می کند همیشه مقدار مشخصی عدم توازن مغناطیسی در ماشین وجود دارد که این موضوع، منجر به اقا ولتاژ کمی در بدنه و محور رتور می شود. چنانچه این ولتاژ محدود نشود، جریان شدیدی را از مواد آهنی با آمپرانس کم (متشکل از بدنه رتور، مجموعه یاتاقانها و آب بندی، قسمت کاسه نمد و شاسی و صفحه پایه ژنراتور) خواهد گذراند. چنین جریانی می تواند صدمه جدی به سطوح یاتاقانها و روغنکاری وارد کند که جریان شفت توسط جایگزاری عایق محکمی در محلهای لازم محدود می گردد.
متداول ترین روش عایق کاری قسمت خارجی، مجموعه یاتاقان است.

2-1-2-8 – سیستم تحریک:
سیستم های تحریک ژنراتور ها براساس منبع توان تحریک به سه نوع عمده تقسیم می شوند:
1. سیستم های تحریک جریان مستقیم
2. سیستم های تحریک جریان متناوب
3. سیستم های تحریک جریان استاتیکی

2-1-2-8-1- سیستم تحریک جریان مستقیم:
در این نوع سیستم های تحریک، از ژنراتورهای جریان مستقیم به عنوان منبع توان تحریک استفاده می کنند که از طریق جاروبک ها، جریان مورد نیاز تحریک را تامین می کند. تحریک کننده ممکن است به وسیله یک موتور و یا محور ژنراتور چرخانده شود و یا این که از نوع خود تحریک و یا تحریک مستقل باشد. در حالت تحریک مستقل، تحریک آن از طریق یک تحریک کننده کمکی که دارای میدان مغناطیسی دایم است تامین می شود.

2-1-2-8-2- سیستم تحریک جریان متناوب :
در این نوع سیستم های تحریک از ژنراتورهای جریان متناوب برای تامین تحریک مورد نیاز استفاده می کنند معمولا تحریک کننده روی همان محور اصلی ژنراتور قرار دارد سپس خروجی جریان متناوب اکساتیرهای با ( و یا بدون ) سیستم کنترل، یکسوسازی می شود تا جریان مستقیم تولید شده به سیم پیچ تحریک منتقل شود. سیستم یکسو کننده می تواند به دو صورت ساکن یا چرخان باشد.
اگر سیستم یکسو کننده ساکن باشد، خروجی جریان مستقیم آنها باید از طریق جاروبکهایی به سیم پیچ تحریک ژنراتور تزریق گردد.
در سیستم های با یکسوسازی چرخان نیاز به استفاده از جاروبک یا زغال برطرف می شود و خروجی جریان مستقیم اکساتیز بطور مستقیم به تحریک ژنراتور اصلی اعمال می گردد.
2-1-2-8-3- سیستم تحریک استاتیکی:
در سیستم های تحریک استاتیکی، تمام اجزا مدار، ثابت هستند. یکسو کننده های استاتیکی ( باوجود کنترل با بدون آن ) مستقیما تحریک ژنراتور اصلی جاروبک ها تغذیه می کنند. توان مورد نیاز یکسو کننده ها از ژنراتور اصلی (یا شین اضافی پست) و از طریق یک ترانسفورماتور کاهنده ( که ولتاژ را به سطح مطلوب می رساند) تامین می شود. در بعضی حالات این توان توسط سیم پیچ های اضافی در ژنراتور تامین می گردد.

2-1-3- روشهای خنک کاری ژنراتور :
1. خنک کردن به وسیله هوا ( به دو صورت: سیکل بسته و سیکل باز )
2. خنک کاری به وسیله هیدروژن و به طور غیرمستقیم
۳ . خنک کاری توسط مایعات

تحریک ژنراتور
بطور کلی جریان DC مورد نیاز برای تحریک سیم پیچ ژنراتورها می تواند از دو طریق دینامیکی و استاتیکی تامین شود. به این صورت که در سیستم تحریک دینامیک، ژنراتور DC مستقیما به شافت اصلی ژنراتور کوپل و جریان DCمورد نیاز را برای تغذیه سیم پیچ میدان تولید می کند و در تحریک استاتیک، ابتدا سیم پیچ ثانویه یک ترانسفورماتور کاهنده ای که اولیه آن به ترمینال خروجی ژنراتور وصل بوده، یک پلSCR ( یکسو کننده کنترل سیلیکونی) را تغذیه می کند و به دنبال آن جریان خروجی تنظیم شده این پل از طریق رینگهای سایشی به سیم پیچ میدان منتقل می شود
اجزا سیستم تحریک:
تحریک کننده (اکسایتر):
این بلوک وظیفه تاَمین جریان مستقیم مورد نیاز در سیم پیچ تحریک را به عهده دارد.

تنظیم کننده (رگولاتور):
این بلوک کنترلی، وظیفه تقویت وپردازش سیگنالهای کنترل ورودی را(به سطح و شکلی که برای کنترل تحریک کننده مناسب باشد) بر عهده دارد.

مبدل ولتاژ و جبران کننده بار:
این بلوک ولتاژ پایانه ژنراتور را اندازه گیری می نماید وپس از یکسو سازی، آن را به یک ولتاژ جریان مستقیم تبدیل می کند. سپس این ولتاژ با یک ولتاژ مرجع (که بیانگر ولتاژ پایانه ژنراتور سنکرون است ) مقایسه می شود. همچنین اگر بخواهیم ولتاژ را در نقطه ای که از نظر الکتریکی از ژنراتور دور باشد ( مثل ترانسفور ماتور افزاینده ) ثابت نگه داریم، این بلوک مخهز به سیستم جبران کننده بار خواهد بود.

پایدار ساز سیستم قدرت :
این بلوک ، به منظور میرا کردن نوسانات سیستم های قدرت ، سیگنال ورودی اضافی به تنظیم کننده ولتاژ را ایجاد می کند. سیکنالهای ورودی مورد نظر ، معمولاً انحراف سرعت روتور ف توان شتاب دهنده و انحراف فرکانس می باشد.

مدارهای محدود کننده وحفاظتی:
این بلوک شامل مجموعه وسیعی از توابع کنترلی و حفاظتی است. این بلوک برای اطمینان از این موضوع طراحی می شود که از حدود توانای تحریک کننده و ژنراتور خارج نشود. بعضی از توابع مرسوم ف شامل محدود کننده جریان تحریک و محدوده زیر تحریک است. معولاً این توابع شامل مدارهای مشخصی هستند و سیگنالهای خروجی آنها می تواند در محلهای مختلف به صورت جمع کننده به سیستم تحریک اعمال کرد.

انواع سیستم تحریک:
سیستم تحریک بر اساس منبع توان تحریک به سه نوع عمده نقسیم می شوند:
۱- سیستم های تحریک جریان مستقیم ؛
۲- سیستم های تحریک جریان متناوب؛
۳- سیستم های تحریک جریان استاتیکی؛
دراین قسمت این سیستم ها را در حالت کلی مورد بررسی قرار می دهیم.

سیستم های تحریک جریان مستقیم
دراین نوع سیستم های تحریک ، از ژنراتورهای جریان مستقیم بعنوان منبع توان تحریک استفاده می کنند که از طزیق جاروبک ها، جریان مورد نیاز تحریک را فراهم می کنند. تحریک کننه ممکن است به وسیله موتور و یا محور ژنراتور چرخانده شود و یا این که از نوع خودتحریک یا تحریک مستقل باشد. در حالت تحریک مستقل ، تحریک آن از طریق یک تحریک کمکی که دارای میدان مغناطیسی دائم است، تاُمین می شود. البته این نوع سیستم ها قدیمی هستند و جای خود را به سیستم های جریلن متناوب و استاتیکی داده اند. طرح ساده ای از این نوع سیستم ها که از تنظیم کننده ولتاژ آمپلی دین استفاده می کند ذر شکل نشان داده شده است. آمپلی دین نوعی ماشین چریان مسستقیم است که دارای دو مجموعه ذغال می باشد که با یکدیگر ۹٠ الکتریکی اختلاف موقعت دارند. یک مجموعه روی وحور طولی ماشین و مجموعه دیگر روی محور عرضی قرار دارند. همچنین سیم پیچ های منترل تحریک هم روی محور d واقع هستند. بعلاوه یک سیم پیچ جبرانگر به طور سریع با بار محور طولی قراردارد که شار مساوی و مخالف با شار جریان آرمیچر (شار محور طولی ) ایجاد می کند تا به صورت یک فیدبک منفی ، عکس العمل آرمیچر را خنثی نماید. زغال های موجودروی محور q اتصال کوتاه می شوند و طبعاً با توان تحریک بسیار اندک، جریان بسیار زیادی در آمیچر محور q ایجاد می شود. میدان مغناطیسی اصلی به وسیله محور q ایجاد می گردد و توان مورد نیاز برای حفظ جریان محور q به طور مکانیکی از طریق موتوری که آن را می چرخاند، تاٌمین می شود. درنتیجه آمپلی دین، تقویت کننده ای با تقویت توان در حدود ۴ ^ ۱٠ تا ۵ ^۱٠ و ثابت زمانی در حدود ٠۲∕٠تا ٢۵∕٠ ثانیه است.
آمپلی دین در سیستم به صورت یک طرح تقویتی، وظیفه تاٌمین تغیرات افزایشی تحریک کننده ( اکسایتر ) را بر عهده دار. بقیه تحریک مورد نیاز اکسایتر با استفاده از خروجی آن و به صورت خود تحریک تاٌمین می شود. با خارج شدن آمپلی دین از مدار، تحریک اکسایتر را می توان به صورت دستی انجام داد.
برای کنترل توان خروجی ژنراتور dc ودر نهایت کنترل توان میدان سیم پیچ ژنراتور تحریک
کننده dc به وسیله یک ماشین آمپلی دین با ضریب تقویت ( نسبت بین خروجی ژنراتور و تغذیه میدان ) بالا انجام می شود.

سیستم های تحریک جریان متناوب
دراین نوع سیستم های تحریک از ژنراتورهای جریان متناوب باری تاٌمین جریان تحریک مورد نیاز در در سیم پیچ تحریک ژنراتور اصلی استفاده می کنند. معمولاً اکسایتر ( تحریک کننده ) روی همان محور اصلی توربوژنراتور قرار دارد. سپس خروجی جریان متناب اکسایترها با ویا بدون منترل، یکسوسازی می شوند تا جریان جریان مستقیم تولید شده به سیم پیچ تحریک منتقل شود. سیستم یکسوکننده هم میتواند به دو صورت ساکن یا چرخان باشد. سیستم های اولیه تحریک جریان متناوب، ترکیبی از سیستم تقویت کننده های مغناطیسی و چرخان را به عنوان تنظیم کننده مورد استفاده قرار می دادند؛ اما اغلب سیستم های دید؛ از تقویت کننده های الکترونیکی استفاده می کردند. پس مشاهده می شود که با توجه به ترکیب یکسو کننده ها و روشهای کنترل خروجی اکسایتر ونیز منبع اکسایتر، سیستم های تحریک جریان متناوب حالتهای مختلفی را به خود می گیرند که در اینجا بطور مختصر توضیح خواهیم داد.

الف- سیستم ها با یکسو ساز ساکن:
اگر سیستم یکسوکننده، ساکن باشد، خروجی جریان مستقیم آنها باید از طریق جاروبکها یی به سیم پیچ تحریک ژنراتور اصلی تزریق می گردد. در صورتی که از یکسوکننده های دیودی بدون کنترل استفاده شود، تنظیم کننده تحریک اکسایتر جریان متناوب را کنترل می کند که آن نیز به نوبه خود، وظیفه کنترل ولتاژ خروجی اکسایتر را بر عهده دارد. شکل طرح کلی این سیستم را نشان می دهد. در این سیستم که معروف به تحریک آلترکس از شرکت جنرال الکتریک است اکسایتر به وسیله روتور محور اصلی چرخیده می شود. در اینجا اکسایتر به صورت خود تحریک عمل می کند و توان تحریک را از طریق یکسوسازهای تریستوری تاٌمین می کند. همچنین تنظیم کننده ولتاژ، توان مورد نیاز خود را از طریق ولتاژ خروجی اکسایتر تاٌمین می نماید. در نوع دیگری از این سیستم ها، از یک اکسایتر کمکی برای تاٌمین توان اکسایتر اصلی استفاده می شود.
در صورتی که از یکسو کننده های قابل کنترل (تریستور) استفاده شود ف تنظیم کننده بطور مستقیم، کنترل ولتاژ خروجی اکسایتر را به عهده دارد. در این نوع نتظیم کننده ولتاژف نقطه آتش تریستورها را کنترل می کند. اکسایتر هم از نوع خودتحریک است که برای حفظ ولتاژ خروجی از یک تنظیم کننده استاتیکی و مستقل ولتاژ استفاده می کند. از آنجایی که تریستورها بطور مستقیم، خروجی اکسایتر را کنترل می کنند، عملاً این سیستم، عکس العمل اولیه سریعی(پاسخ زمانی کوتاهی ) دارد.
در هر دو نوع ، دو مد تنظیم کننده وجود دارد:
۱) تنظیم کننده جریان متناوب که به طورخودکار، ولتاژ پایانه استاتور ژنراتور اصلی رادر مقدار مطلوب که همان مقدارمبنای جریان متناوب است حفظ می کند.
٢) تنظیم کننده جریان مستقیم که ولتاژ تحریک ژنراتور را در مقدار مطلوب که همان مقدارمبنای جریان مستقیم است حفظ می کند.
تنظیم کننده جریان مستقیم یا حالت کنترل دستی در مواقعی استفاده می شود که تنظیم کننده جریان متناوب خراب باشد ویا اینکه لازم باشد که از مدار خارج گردد. همچنین تنظیم کننده جریان متناوب امکان اعمال سیگنالهای اضافی فراهم می سازد تا بتواند وظایف کنترلی و حفاظتی را انجام دهد.

ب) سیستم ها با یکسوساز چرخان:
در این نوع سیستم ها، بدلیل چرخان بودن یکسوکننده ها، نیاز نیاز به استفاده از جاروبک یا زغال برطرف و خروجی جریان مستقیم اکسایتر به طور مستقیم به ژنراتور اصلی اعمال میگردد. طرح کلی این نوع سیسم ها که به سیستم تحریک بدون جاروبک معروف استف در شکل نشان داده شده است. در این سیستم، آرمیچر مربوط به اکسایتر جریان متناوب ویکسوکننده های دیودی به همراه تحریک ژنراتور اصلی با یک محور مشترک می چرخند. همچنین یک اکسایتر کمکی جریان متناوب که دارای روتور مغناطیس دائم آهنربای N-S است، به همراه آرمیچر اکسابتر اصلی ویکسوسازهای دیودی می چرخند. خروجی یکسوسازی شده استاتور اکسایتر کمکی، تحریک ساکن اکسایتر جریان متناوب اصلی را تغذیه می کند. بعلاوه تنظیم کننده ولتاژ، تحریک اکسایتر جریان متناوب را کنترل می کند که آن نیز به نوبه خود، تحریک ژنراتور اصلی را کنترل می نماید.
در این نوع سیستم ها به خاطر عدم استفاده از جاروبک، مشکل عدم انتقال جریانهای زیاد به سیم پیچ تحریک ژنراتورهای بزرگ مرتفع می شود. ابته در که جاروبکها وزغالها به طور مرتب تعمیر و نگه داری شوند، امکان استفاده ئسیع از سیستم های تحریک جریان متناوب با ویا بدون زغال در هر محدوده قدرت ژنراتورها وجود خواهد داشت. در سیستم های تحریک بدون جاروبک، امکان اندازه گیری مستقیم ولتاژ و جریان تحریک ژنراتور وجود ندارد. و با تنظیم ورودی جریان مستقیم به مدارهای کنترل تریستور، امکان اعمال کنترل دستی ولتاژ ژنراتور اصلی فراهم می شود.

نکات قابل توجه:
مهمترین مزیت سیستم‏های تحریک ثابت در مقایسه با سیستم‏های تحریک چرخشی (دوار) در نکات ذیل خلاصه شده است:
برحسب کارایی، میزان قدرت داده شده یا جذب شده (98% ) بیشتر است.
مشکلات مربوط به تعمیرات کمتر است، کاهش قابل توجهی در ساعات توقف ناشی از تعمیرات بوجود می ‏آید زیرا اساساً هیچ قسمت مکانیکی در حرکت نمی ‏باشد.
پایداری سیستم بیشتر است: با داشتن نوع ثابتی از زمان متوسط بین خرابی ‏ها (MTBF )
تعداد توقفات ناشی از خرابیی ها، بطور قابل ملاحظه‏ای کاهش می ‏یابد.
فوریت بیشتر در پاسخ به تغییرات ناگهانی بار زیان‏های ناشی از افت‏های اصلی را حذف می‏کند.
دقت سیستم بیشتر است ( %0.5 £ در مقایسه با 4% یا 5% که از نوع چرخشی بدست می ‏آید) که در کل تصحیح سیستم را در حد قابل توجهی بدنبال دارد.
سیستم های کنترل دیجیتال، در مقایسه با سیستم های کنترل آنالوگ، مزیتهای ذیل را دارا است:
کاهش زمان تلف شده در انجام تعمیرات و اصلاحات (MTTR = زمان متوسط برای تعمیر کردن)، استفاده از تعدا دکمتر قسمتهای الکترونیکی.
توانایی ترکیب بهتر، مشخص کردن محدوده و زمان ثابت ، میسر کردن و یا ممنوع کردن عملکردها بدون عوض کردن سخت افزار
آسان بودن ارتباط و برخورد افراد با این سیستم، استفاده از صفحه کلیدها، مونیتورها و نشانگرها
۸
با روشهای فوق‏العاده راحت برای کاربر.
یک پروسه کامل کنترل، قادر به ارزیابی کردن لاجیک اصلی و وضعیتهای متغیر آنالوگ از طریق کاربر Interface، تشخیص کامل عیوب، از طریق اطلاعات خارجی از واحدهای کنترل نوری و لامپ‏ها با اطلاعات خلاصه شده در پیام‏های نشان داده شده بر مونیتور یا نشانگر.
مثال ژنراتور نیروگاه کارون
سیستم تحریک ژنراتور کارون 1 از نوع استاتیکی می باشد. تحریک ژنراتور مستقیماً توسط مبدلهای تریستوری کنترل می شود که به تنظیم کننده ولتاژ الکترونیکی مجهز می باشند. توان لازم برای تحریک به طور معمول توسط سه ترانسفورماتر تکفاز تحریک تامین می شود و در وضعیت تست یا عملکرد ترمز الکتریکی، این توان توسط سیستم تغذیه ولتاژ AC نیروگاه تامین می گردد.
تمامی اجزاء سیستم تحریک (بجز ترانسفورماتور تحریک) درون 6 سلول (کیوبیکل) مستقر شده است. به منظور تبادل سیگنال ورودی/خروجی یک سری ترمینال تعبیه گردیده است.
تمامی تجهیزات الکترونیکی کنترل در سلول MKCO1 قرار گرفته اند.
سیستم تحریک قابلیت ایجاد پایداری مناسب و شرایط گذاری بار را دارا می باشد.
بخش هالی اصلی سیستم تحریک :
بخش های اصلی زیر در سیستم تحریک ژنراتور پیش بینی شده است:
-ترانسفورماتور تحریک
-ترانسفورماتور ترمز
-تریستورها
-سیستم خنک کننده هوا
-تنظیم کننده ولتاژ اتوماتیک (AVR)
-تجهیزات ضد تحریک
-حفاظت اضافه ولتاژ
-تجهیزات تحریک اولیه میدان

1-ترانسفورماتور تحریک :
ترانسفورماتور تحریک از نوع بانک سه فاز (مشتمل بر سه ترانس تکفاز، می باشد که دارای گروه برداری Yd5 و با کلاس عایقی F می باشد. بار نامی (3*450=1350KVA) . ولتاژ اولیه 1575KV(2HZ) و ولتاژ ثانویه 427 ولت می باشد. خنک کنندگی این ترانسفورماتور با جریان طبیعی هوا می باشد.
سمت HV ترانسفورماتور تحریک به طور ثابت به باس داکت ژنراتور (IPB) متصل شده است. سمت LV در زمان کارکرد عادی از طریق کلید فشار ضعیف مستقر در سلول MKCO2 به شینه AC تریستورها متصل می شود. به این شینه سه عدد پل تریستوری متصل می باشد که هر یک درون یک سلول (+MKCO5,+MKCO4,+MKCO3) جای گرفته است.

2-ترانسفورماتور ترمز الکتریکی
به منظور تغذیه میدان الکتریکی ژنراتور در حین ترمز الکتریکی، یک ترانسفورماتور سه فاز از نوع خشک تدارک دیده شده است. بار نامی این ترانس KVA163(بار دائمی)، ولتاژ اولیه 400 ولت (50 هرتز) و ولتاژ ثانویه آن 110 ولت می باشد. خنک کنندگی این ترانسفورماتور با جریان طبیعی هوا می باشد.

3-تریستورها :
پل های سه فاز AC از طریق کابل به ترانس تحریک متصل شده اند. خروجی DC نیز از طریق کابل به حلقه های لغزان (slip rings) متصل گردیده است. سلول های +MKCO3 تا +MKCO5 حاوی سه پل تریستوری می باشند ک به طور موازی به یکدیگر متصل شده اند، هر کدام از این پل ها دارای 6 عدد تریستور نوع BSt R65110 می باشد. دستگاه های نظارت بر جریان و سنسورهای نظارت بر جریان هوا نیز در سلول های یکسوسازها نصب شده اند.
پل های تریستوری به نحوی انتخاب گردیده اند که در صورت از کار افتادن یکی از آنها، دو پل دیگر قادر به عملکرد در شرایط بار کامل باشند.
در صورتی که دو واحد از پل ها از کار بیفتد سیستم تحریک از مدار خارج می شود.

4-سیستم خنک کننده هوا :
هر سلول +MKCO3 الی +MKCO5 مجهز به دو دستگاه فن می باشد که یکی از آنها رزرو است. این فن ها از دو منبع مستقل تغذیه می شوند. پس از هر بار فعال شد سیستم تحریک، یکی از فن ها وارد مدار می شود و در استارت بعدی جای خود را به فن دوم می دهد. در صورتیکه یکی از فن های فعال دچار اشکال شود، فن دوم سلول وارد مدار می شود.
تامین هوای ورودی به سلولها از طریق شکاف های روی درب آنها انجام می گیرد. به منظور اجتناب از جریان هوا از طریق فن خاموش ، هر دو دستگاه فن داراری دریچه می باشند که دریچه فن خاموش بسته خواهد بود.

5-رگولاتورها :
تنظیم کننده و کنترل الکترونیکی از کارت های کشویی سیستم SIMADYN-D تشکیل شده است که درون یک رک فرعی در سلول +MKCO1 قرار دارد.
سلول +MKCO1 تمامی تجهیزات الکترونیکی را در خود جای داده است. این تجهیزات شامل ترانسدیوسرهای جریان و ولتاژ، تنظیم کننده های مقادیر مرجع AVR و کانال دستی، مدارات آتش تریستورها، کنترل کننده های محدود کننده جریان و تجهیزات کنترلی اضافی می شود. تمامی عملکردهای حلقه باز و حلقه بسته در نرم افزار سیستم دیده شده است. این سلول همچنین تمامی منابع تغذیه مورد نیاز برای مدارات آتش و کنترل گفته شده را در خود جای داده است.

6-تجهیزات ضد تحریک :
با توجه به اینکه سیستم تحریک بخشی از حفاظت ژنراتور می باشد، باید قطع تحریک ژنراتور سنکرون را به گونه ای مستقل از سایر بخش های تحریک تضمین نماید. بنابراین قطع ارتباط بین پل های تریستوری و روتور بصورت مطمئن لازم است. بدین منظور سیستم تحریک دارای یک کلید قطع کننده میدان (S101) می باشد که یکسوساز و میدان ژنراتور را از یکدیگر جدا می کند. تجهیزات ضد تحریک درون سلول +MKCO6 قرار گرفته اند.

برای سیستم ضد تحریک دو حالت عملکرد پیش بینی شده است:
-قطع تحریک به روش یکسوساز برعکس
-قطع تحریک به روش سیگنال تریپ
برای از مدار خارج کردن واحد در شرایط عادی، قطع تحریک ژنراتور از طریق یکسوسازی بر عکس انجام می پذیرد.
در صورتیکه قطع تحریک ژنراتور توسط سیگنال تریپ خارجی فعال گردد، کلید قطع کننده S101(با دو مدار تریپ مستقل و دو عدد بوبین) یکسوساز را قطع می نماید.

7-حفاظت اضافه ولتاژ
روتور هم مانند تریستورها باید در مقابل اضافه ولتاژ حفاظت شود. این اضافه ولتاژ ممکن است ناشی از کلیدزنی، لغزش روتور و یا اختلالات جوی باشد.
حفاظت اضافه ولتاژ، مرسوم به سیستم crow bar شامل دو تریستور موازی ولی متقابل می باشد که روتور را در برابر اضافه ولتاژهای مثبت و منفی حفاظت می کند.

8-تجهیزات تحریک اولیه میدان :
دستگاه تحریک اولیه میدان از شبکه 400 ولت سه فاز AC و یا باطری 220ولت DC واحد تغذیه می شود. تجهیزات مربوط به تحریک اولیه در سلول های +MKCO6,+MKCO2 مستقر شده اند. فیدر ورودی برای تغذیه 400 ولت AC توسط کلید Q122 مستقر در سلول +MKCO2 حفاظت می شود. ورودی از باتریهای 220 ولت DC نیز توسط فیوزهای F24,F23 حفاظت می شود. پس از فرمان شروع تحریک، مراحل تحریک اولیه میدان آغاز میشود. در صورتیکه ولتاژ یکسوساز اصلی از ولتاژ تحریک اولیه بیشتر شد، یکسوساز اصلی تغذیه جریان تحریک به روتور را بر عهده می گیرد. کنتاکتورهایDC تحریک اولیه پس از رساندن ولتاژ به 10% ولتاژ ژنراتور، قطع می شوند. در صورتیکه تحریک اولیه از طریق شبکه سه فاز 400 ولت AC دچار اشکال شود، پس از 10 ثانیه تحریک از طریق سیستم باطری 220 ولت DC دوباره وارد مدار می شود.

کلید ژنراتور
کلید قطع کننده مدار ژنراتور:
کلید قطع کننده مدار ژنراتور (GCB) از نوع HEC-3 می باشد و بین ژنراتور و ترانسفورماتور قدرت در گالری باس داکت های ایزوله شده در ارتفاع 2/362 از سطح دریا نصب گردیده است. کل مجموعه کلید روی یک قاب (Frame) نگهدارنده قرار دارد و تجهیزات تشکیل دهنده آن به شرح زیر می باشد:
-قطع کننده مدار (Q0)
-کلید ترمز الکتریکی(Q6)
-کلید اتصال زمین (Q81)
-کلید جدا کننده (Q9)
-کلید اتصال زمین (Q82)
-ترانسفورمرهای ولتاژ (VT52,VT53,VT55)
-خازن های دو طرف کلید قطع کننده
-برق گیر
-ترانسفورمرهای جریان (CT42,CT43,CT3)
-تابلوی کنترل
-تمامی مکانیزم های مورد نیاز بهره برداری و نیروی محرکه موتوری مربوطه برای تجهیزات ذکر شده بالا.

جانمائی ، ابعاد و اندازه ها، مونتاژ قطعات مختلف، دیاگرام میمیک، دیاگرام سیم کشی و غیره، کلاً در دستورالعمل و نقشه های شرکت سازنده (ABB) بشماره های 1HC0005542,AG226095E,1HC0005506 ارائه شده است.
سیستم کلید قطع کننده مدار ژنراتور بدو طریق قابل کنترل می باشد:
-از طریق تابلوی کنترل واحد (UCB)
-از طریق تابلوی کنترل محلی (LCB)
نحوه کنترل رامی توان با کلید انتخابی S2 تعیین کرد.

1-قطع کننده مدار
قطع کننده مدار یک کلید سه فاز با قابلیت نصب داخلی (Indoor) همراه با مکانیزم عمل کننده و کنترل می باشد که در داخل یک محفظه فلزی بسته روی یک قاب نگهدارنده مشترک قرار گرفته است.محفظه قطع کننده مدار با گاز بعنوان ماده خاموش کننده جرقه بر شده است. کنتاکتهای اصلی جدا از کنتاکتهای جرقه گیر ساخته شده اند حرکت کنتاکت ها بوسیله یک مکانیزم عمل کننده هیدرولیکی و انرژی ذخیره شده فنری انجام می گردد سه کلید قطع کننده (فازها) یکی به دیگری بصورت مکانیکی متصل شده اند.هر سه محفظه محتوی گاز قطب های (فازهای) قطع کننده مدار و نشان دهنده غلظت گاز از طریق خط لوله گاز SF6 که به مهره ماسور DILO مجهز شده است اتصال داده شده اند.
کلید قطع کننده مدار رامی توان از طریق تابلوی کنترل محلی و یا از تابلوی کنترل واحد (UCB)بصورت کنترل از دور باز و یا بسته کرد.

2-کلید ترمز الکتریکی:
از کلید اتصال کوتاه برای ترمز الکتریکی ژنراتور و حفاظت تجهیزات در دوران و حفاظت آزمایش استفاده می گردد. در صورت بسته بودن کلید اتصال کوتاه، یک اتصال عایق شده (در سمت بریکر) بین سه کلید قطع کننده بوجود می آید. کلید اتصال کوتاه با یک محرک موتوری و یا بصورت دستی می تواند عمل کند.

3-کلیدهای اتصال زمین :
کلیدهای اتصال زمین (در طرف قطع کننده و طرف جداکننده مدار) بطور اتوماتیک توسط موتورهای الکتریکی و یا بصورت دستی عمل می نمایند، این کلیدها در داخل سیستم قطع کننده مدار نصب شده اند. در شرایط بسته بودن، کلیدهای اتصال زمین تشکیل یک مدار مقاوم اتصال کوتاه بین هادیهای داخلی و محفظه خواهند داد.

4-کلید جدا کننده:
کلید جدا کننده بطور سری یا کلید قطع کننده مدار نصب شده است و می توان آن را بوسیله موتور و یا بصورت دستی باز و بسته کرد.

5-ترانسفورماتورهای ولتاژ :
ترانسفورماتورهای ولتاژ برای آشکارسازی و هشدار (حفاظت تجهیزات سنکرون کردن و تنظیم ولتاژ )و هم چنین اندازه گیری، در دو طرف سیستم کلید قطع کننده مدار نصب شده اند.

6-خازن ها :
خازن ها در دو طرف سیستم کلید قطع کننده مدار ژنراتور نصب و برای محدود کردن مقادیر اضافه ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرند.

7-برق گیرها :
ضربه گیرها فقط در طرف ترانسفورماتور قدرت نصب می شوند و برای حفاظت تجهیزات در قبال مقادیر اضافه ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرند.

8-ترانسفورماتورهای جریان :
ترانسفورماتورهای جریان برای آشکارسازی و هشدار (حفاظت) و اندازه گیری، در دو طرف کلید قطع کننده جریان نصب میشوند.

9-تابلوی کنترل :
کلیه وسایل و تجهیزات لازم برای کنترل و عملکرد سیستم کلیدهای قطع کننده در داخل تابلوی کنترل محلی وجود دارند.

ترانسفورماتور افزاینده ولتاژ ژنراتور :
ترانسفورماتور افزایند ولتاژ ژنراتور بخش مهمی از یک نیروگاه آبی است. وظیفه این ترانس افزایش سطح ولتاژ ژنراتور به منظور اتصال به شبکه و انتقال اقتصادی توان می باشد.
ترانس های نیروگاه کارون 1 که در تراز 511 نصب شده اند. از نوع افزاینده تک فاز دو سیم پیچی ، با سیستم خنک کننده OFWF، پر شده از روغن، مناسب برای نصب در فضای آزاد می باشند. واحدهای تکفاز به صورت گروه های سه فاز به یکدیگر متصل می گردند که در طرف فشار متوسط (MV) به صورت مثلث و در طرف فشار قوی (HV) به صورت ستاره زمین شده بدون مقاومت به هم وصل گردیده اند. به منظور جلوگیری از گسترش حریق، ترانسها توسط دیوارهای بتنی ضد آتش احاطه گردیده اند.
ترانسفورماتور افزاینده شامل بخش های زیر می باشد:
-هسته آهنی
-سیم پیچ
-تانک
-منبع انبساط
-سیستم خنک کننده
-بوشینگ ها
-ترانس های جریان بوشینگی
-کلید تنظیم ولتاژ خروجی ترانس (در حالت بی برق)
-دستگاه های حفاظت و مانیتورینگ
-تابلوی کنترل

1-هسته آهنی:
هسته آهنی برای هدایت شار مغناطیسی از میان سیم پیچ ها بوده که از صفحات فولادی ورقه شده با نورد سرد و دانه بندی مغناطیسی منظم تشکیل شده است. هر دو طرف این صفحات توسط لایه نازکی از مواد عایق مقاوم در برابر حرارت پوشانده بوده است.

2-سیم پیچ :
این بخش شامل سیم پیچ های فشار متوسط و قوی از جنس مسی بوده که به شکل هم مرکز بر روی هسته پیچیده شده اند.
سیم پیچ ها به منظور آلفای ولتاژ از سمت فشارمتوسط (MV) به سمت فشار قوی (HV) می باشد. ضخامت هادی و عایق سیم پیچ ها بر مبنای ظرفیت ترانس، سطوح ولتاژ تست و ولتاژ بهره برداری تعیین می گردد.

3-مخزن :
مخزن از صفحات فولادی جوش کاری شده ساخته شده است. ضخامت صفحات و تعداد تسمه های محکم کننده برای تحمل خلاء 100% طراحی شده اند. مخزن به صفحه فونداسیون جوش می شود تا از صدمات ناشی از زلزله و اتصال کوتاه اجتناب گردد.

4-منبع انبساط:
منبع انبساط مخزنی است که روغن منبسط شده ترانس به آن وارد می شود. این منبع در برابر خلاء مقاوم نیست. بر سر راه لوله ارتباطی مخزن و منبع انبساط یک رله بوخهلتس قرار میگیرد. به منظور اجتناب از تماس مستقیم روغن با هوا یک کیسه هوایی درون منبع انبساط تدارک دیده شده است که حدود 90% فضای آن را اشغال کرده است. این کار باعث حفظ خواص دی الکتریک روغن می شود.

5-سیستم خنک کننده :
به منظور خنک کردن سیسم پیچ ترانس دو مبدل حرارتی روغن به آب از نوع دو لوله ای بر روی ترانس نصب می گردد. ظرفیت مبدل ها به گونه ای انتخاب شده که با هر یک از آنها ترانس قادر به تحمل 100% قدرت نامی خود بوده بدون آنکه دچار افزایش حرارت در حد غیر مجاز گردد. همچنین از پمپ های روغن نیز برای پمپ کردن روغن به مبدل های استفاده می شود. هنگامی که ترانس برقدار می باشد آب خنک کننده درون یک مبدل جریان دارد و در صورت خرابی یک مبدل جریان آب از این مبدل به مبدل دیگر منتقل می شود.

6-بوشینگ :
به منظور هدایت یک هادی با یک سطح ولتاژ از میان هادی دیگر با سطح ولتاژ متفاوت از بوشینگ استفاده می شود. اتصال طرف های فشار قوی (HV) و فشار متوسط(MV) توسط بوشینگ های روغن/ هوا بر قرار شده است. اتصال باس داکت IPB به بوشینگ های ترانسفورماتور از نوع قابل انعطاف میباشند. باس داکت ها به نحوی مهار شده اند که هیچ نیرویی به بوشینگ ها اعمال نشود. در هر بانک سه فاز تمامی بوشینگ های نوترال سمت فشار قوی (HV) به هادی واسطه ای (از جنس مس یا ACSR) متصل می شوند که به دیوارهای آتش ساپورت شده است. این هادی نیز به ترمینال سیستم زمین نیروگاه متصل شده است . بوشینگ شامل عایق های کاغذی آغشته به رزین و هادی مسی می باشد. به کمک فویل های آلومینیمی فشار الکتریکی کنترل و توزیع میدان یکنواخت می شود.بخش فوقانی بوشینگ که در معرض هوا قرار دارد توسط یک پوشش چینی محافظت می گردد. برای بوشینگ های فشار قوی (HV) نمایشگر سطح روغن مغناطیسی تدارک دیده شده است. فاصله بین بدنه عایق و پوشش چنینی توسط یک ماده عایق پر می گردد.

7-ترانس جریان بوشینگ :
برای حفاظت و اندازه گیری، ترانس های جریان نوع بوشینگی در داخل بوشینگ ها نصب می گردند. این ترانس ها جریان هادی در بوشینگ ترانس را اندازه گیری می کنند.
8-کلید تنظیم ولتاژ خروجی ترانس(در حالت بی برقی):
تنظیم نسبت تبدیل مستلزم وجود تپ هایی بر روی یکی از سیم پیچ هاست. در حالت تنظیم بی برقی بار، تغییر ولتاژ از سطح به سطح دیگر (تغییر تپ توسط کلیدی انجام میشود که مطابق طراحی برای عملکرد آن بایستی، قبلاً ترانس از سیستم جدا شده باشد. از این رو یک کلید 5 مرحله ای بر روی سیم پیچ فشار قوی نصب می شود.

9-وسایل حفاظت و نمایش:
به منظور حفاظت ترانس در برابر خطاهای داخلی و نمایش وضعیت ترانس دستگاه های مختلف زیر سر روی آن نصب می گردند:
رله بوخهلتس، وسایل آزادسازی فشار، نمایشگرهای دمای آب روغن، نمایشگر سطح روغن ، نمایشگر پاره شد کیسه هوایی، دماسنج مقاومتی برای اندازه گیری، دمای سیم پیچی ، نمایشگر جریان روغن، نمایشگر جریان آب، دستگاه آشکارساز نشت مدل حرارتی ، دماسنج آب و روغن ، شیر یک طرفه روغن.
10-تابلوی کنترل :
تابلوی کنترل ترانس جهت کنترل پمپ های گردش روغن در سیستم خنک کننده می باشد. همچنین این تابلو به عنوان مرکز جمع آوری و ارسال سیگنال های ترانس به بخش های مختلف از جمله مرکز کنترل می باشد.

11-پمپ های روغن :
این پمپ ها برای گردش روغن بین مخزن ترانس و مبدل های حرارتی به منظور خنک کردن روغن ترانس استفاده می شود.در حالت کنترل اتوماتیک با رسیدن دمای سیم پیچ ترانس به 80 درجه سانتیگراد پمپ روغن انتخاب شده به طور خودکار روشن و با افت دمای روغن ترانس به 65 درجه سانتی گراد خاموش می گردد.

12-لوله کشی:
لوله کشی های ترانسفورماتور شامل سیستم گردش روغن و آب می باشد.
در سیستم آب خنک کننده، یک هدر ورودی مشترک و همچنین یک هدر خروجی مشترک به ازاء هر بانک سه فاز در نظر گرفته شده است. یک شیر سه راهه موتوری ورود آب به سیستم خنک کننده هر ترانس را کنترل می نماید و در صورت لزوم جریان آب را از یک مبدل حرارتی به مبدل دیگر انتقال میدهد.شیرهای تنظیم مربوطه نیز می توانند جریان آب به هر مبدل حرارتی را کنترل نمایند.

فصل سوم
راکتورهای نیروگاهی و ثباتها

راکتور ها:
در شبکه های ولتاژ بالا و خطوط طولانی به منظور کاهش اثر خازنی خطوط در حالت کم باری که باعث افزایش ولتاژ می شود، از راکتورهای موازی استفاده می شود. به این ترتیب دو هدف عمده زیر در استفاده از راکتور موازی مورد نظر است:
– پایداری سیستم از نظر خاصیت خازنی خط
– کنترل ولتاژ و نهایتاً جذب توان راکتیو شبکه در شرایط بارکم
راکتور موازی امپدانس ضربه مجازی خط را افزایش داده و بار طبیعی مجازی، یعنی باری که در آن پروفیل ولتاژ مسطح حاصل می شود را کاهش می دهد. با جبرانسازی کامل، پروفیل ولتاژ در حالت بی باری مسطح خواهد بود.

در عمل راکتورهای موازی نمی توانند به طور یکنواخت در طول خط پخش شوند. آنها در ابتدا و انتهای خط و در نقطه میانی خط ( معمولاً در پست های سوئیچینگ میانی) متصل می گردند. در خطوط بسیار طویل حداقل تعدادی راکتورموازی بطور دائم به خط متصل می شوند تا اینکه حداکثر ایمنی در مقابل اضافه ولتاژ ناشی از قطع ناگهانی بار و یا بازشدن خط فراهم نمایند. در خطوط کوتاه تر و یا قسمتی از خطوط که بین راکتورهای سوئیچ نشده قراردارند، مساله اضافه ولتاژ از شدت کمتری برخوردار است و راکتورها را می توان به طور مکرر به مدار متصل نمود تا ساعت به ساعت به موازات تغییر بار، توان راکتیو را تنظیم نمایند.
راکتورهای موازی از نظر اتصال به شبکه به دو صورت مورد بهره برداری قرار می گیرند:
– اتصال مستقیم به خط انتقال
– اتصال به سیم پیچ سوم ترانسفورماتور قدرت
راکتورهایی که مستقیماً به خط متصل می شوند حتماً از نوع روغنی بوده و شکل ظاهری آنها در پست شبیه ترانسفورماتور قدرت است. راکتورهای روغنی شامل هسته و سیم پیچ مسی غوطه ور در روغن می باشند.برای کنترل شارنشتی دو شکل اساسی ساختار راکتور مطرح می باشد: نوع حفاظت شده مغناطیسی (بدون هسته) و نوع با هسته دارای فاصله هوایی.
انتخاب بین این دو راکتور در هر نوع کاربردی بستگی به شرایط کاری مورد نیاز دارد. در بعضی موارد تا ولتاژهایی به بزرگی 150% حد معمول به مشخصه ولتاژ جریان خطی نیاز می باشد. در سایر موارد مشخصه نزولی (کاهش اندوکتانس با افزایش ولتاژ اعمالی) یک مزیت به شمار می رود. علاوه بر آن تاحدودی غیرخطی بودن در ولتاژهای بالاتر از ولتاژ نامی شبکه قابل قبول می باشد. راکتور نوع دوم نسبتاً از نوع اول ارزانتر می باشد اما برای رساندن نویز صدا به حداقل قابل قبول، باید ازتکنیکهای ویژه ای استفاده شود] 2[. راکتورهای با هسته دارای فاصله هوایی، بخصوص در ولتاژهای بالا به علت دانسیته انرژی زیاد به راکتورهای بدون هسته ارجحیت دارند.
چگالی فوران در راکتورهای بدون هسته کمتر از راکتورهای با هسته شکاف دار بوده و جهت رسیدن به چگالی فورانی یکسان، باید قطر کویل های راکتور بدون هسته بزرگتر انتخاب شود.
راکتورهای سه فاز از سه سیم پیچ تشکیل شده که هر سیم پیچ روی یک ستون هسته پیچیده می شود ولی عملاً اکثر راکتورهای سه فاز بصورت پنج ستونه طراحی می شوند که دو ستون آن بدون سیم پیچ می باشد.
راکتورها معمولاً با سیستم خنک کنندگی طبیعی (ONAN) طراحی می شوند که در آن رادیاتورها مستقیماً به بدنه راکتور متصل می گردند. ولی مواردی هم وجود دارد که راکتورها بصورت ONAN/ONAF/OFAF طراحی شده و یا رادیاتورهای آنها نیز بصورت جداگانه بر روی فونداسیون مخصوص نصب می گردند.
راکتورهای موازی با توجه به مشخصه مغناطیسی خود به صورت خطی، غیرخطی یا اشباع رده بندی می شوند. اکثر راکتورهای موازی روغنی دارای یک مشخصه غیرخطی هستند که در حالت کار عادی در قسمت غیر اشباع (خطی) منحنی کار می کنند.

ثبات ها :
تجزیه تحلیل خطا و اتفاقاتی که در شبکه یا پستهای فشار قوی رخ می دهد و نیز مشخص نمودن علل وقوع آنها نیازمند داشتن اطلاعات دقیق و کافی از وضعیت سیستم در هنگام بروز خطا می باشد. علاوه بر آن این اطلاعات می تواند در برطرف کردن علت خطا و نیز پیشگویی و یا جلوگیری از اتفاقات بعدی بکار گرفته شود و به این ترتیب می توان با تدابیر مناسب احتمال وقوع خطا را در سیستم به حداقل رسانید.
دستگاه هایی که جهت ثبت و ضبط وقایع و اتفاقات در پست های فشار قوی بکار می روند را می توان به سه دسته زیر تقسیم بندی نمود:
– دستگاههای ثبات خطا
– دستگاههای ثبات ترتیب وقایع یا ثبات وقایع
– دستگاههای ثبت اغتشاشات دینامیکی
این دستگاه ها عموماً در پستهای 230 و 400 کیلوولت بکار می روند و در پست های 63 و 132 کیلوولت کاربرد ندارند، مگر در پست های بسیار مهم که ثبت خطاها و وقایع از اهمیت زیادی برخوردار باشد.

– ثبات خطا :
دستگاهی است که وظیفه ثبت اطلاعات مورد نیاز سیستم را جهت بررسی و تحلیل عملکرد سیستم در هنگام بروز خطا بعهده دارد. این اطلاعات شامل مقادیر لحظه ای و شکل موجهای پارامترهای سیستم قدرت از قبیل شکل موج های جریان شامل جریان های سه فاز، شکل موج های ولتاژ سه فاز، ولتاژهای خط به زمین و ولتاژ نوترال به زمین در زمان قبل، دوره وقوع و زمان بعد از وقوع یک اغتشاش و خطا در سیستم می باشد. این اطلاعات جهت تحقیق در مورد عملکرد صحیح سیستم حفاظتی از جمله رله ها، کلیدها و سکسیونرها و نشان دادن خرابی تجهیزات و یا بازسازی اغتشاشی که باعث پاسخ دینامیکی در شبکه شده است، بکار می رود.
ثبت خطا باید کمی قبل از بروز اغتشاش یا خطا شروع شده و تا چند ثانیه بعد از آن نیز ادامه یابد.
مقادیر لحظه ای باید برای مدت زمانی از 10 سیکل تا چند ثانیه و با پریود نمونه برداری مناسب (حداقل چند نمونه در هر سیکل) توسط یک حافظه و بدون از دست رفتن هیچگونه سیگنال اطلاعاتی جمع آوری و ثبت شود.
ثبات خطا شامل تعدادی کانال آنالوگ و تعدادی کانال دیجیتال است. به جهت جلوگیری از بروز خطا در هنگام نمونه گیری داده ها، باید در ورودی کانال های آنالوگ از فیلتر استفاده نمود. این تجهیزات برای تحلیل پدیده های فرکانس بالا از جمله پدیده ولتاژ استقرار و امواج سیار بکار نمی روند.
اولین نوع ثبات های خطا که در پست های فشار قوی بکار گرفته شد ثباتهای الکترومکانیکی بودند. در این نوع ثبات ها برای ثبت وقایع قبل از اتصالی، از یک حافظه که براساس روشهای مکانیکی (استفاده از یک استوانه جوهری از جنس فولاد) استوار بود بهره گرفته می شد. این گونه ثبات ها دارای محدودیتهایی شامل مشکل بودن نگهداری و بهره برداری از آنها، کم بودن نسبی کانالهای ثبات و ضعیف بودن کیفیت ثبت از نظر نشان دادن آنها بود. نسل بعدی ثبات ها استفاده از استوانه های مغناطیسی را به جای استوانه های جوهری مدنظر قرار داد.
در نسل بعد از آن حافظه های دیجیتالی در ثبات های خطا مورد استفاده قرار گرفت. در این نوع ثبات ها با استفاده از یک مبدل آنالوگ / دیجیتال ورودیهای آنالوگ نمونه برداری می شوند، به صورت دیجیتال در آمده و سپس روی یک حافظه ذخیره می شوند. هر زمان که به این حافظه احتیاج بود این اطلاعات با استفاده از یک مبدل دیجیتال / آنالوگ تبدیل شده و روی کاغذهای حساس به نور ثبت می گردند.
آخرین نوع از ثبات های خطا نوع میکروپروسسوری است که مزایای فراوانی را نسبت به سایر ثبات های خطا ارائه می دهند. این گونه ثبات ها از یک میکروکامپیوتر استفاده کرده که این وسیله کلیه داده های آنالوگ و دیجیتال را در یک حافظه ذخیره می نماید. هنگامی که خطایی در سیستم رخ می دهد ثبات راه اندازی شده و داده های موجود به حافظه یا چاپگر انتقال پیدا می کند.
بطور کلی مزایای این نوع ثبات ها را می توان به شرح زیر ارائه نمود :
– ثبات های اولیه دارای پاسخ فرکانسی کمتر از 100 هرتز بودند، اما واحدهای جدید میکروپروسسوری می توانند پاسخ های تا 20 کیلوهرتز را نمایش دهند. اگر چه فرکانسهای بیشتر از 1000 هرتز توسط وسایل حفاظتی دیده نمی شود، این سطح پاسخ فرکانسی به استفاده کننده این اجازه را می دهد که هارمونیک های مهم سیستم را نیز تحلیل کند.
– دقت ثبت، در این نوع ثبات ها بسیار بالا است.
– قابلیت انعطاف بالا در زمان ثبت، یکی از مزایای مهم ثبات های جدید است. بطوریکه با این نوع ثبات ها نسبت به ثبات های قبلی می توان دو خطا به فاصله زمانی کمتر را، از هم تشخیص داد.
– یکی دیگر از مزایای ثبات های جدید امکانات گرافیکی بیشتر آن می باشد. به این ترتیب که در هر عمل ثبت نمودن، زمان و تاریخ ثبت، علت راه اندازی شدن و کلیه شکل موجهای ولتاژ و جریان بصورت گرافیکی در یک متن کامل ثبت می شوند.
– مشخصه ارتباط از راه دور نیز یکی از مزایای این نوع ثبات ها است (این مشخصه اکنون به صورت استاندارد در آمده است). کلیه داده ها به یک کامپیوتر مرکزی (ازطریق یک خط ارتباطی) انتقال می یابد. این کامپیوتر مرکزی می تواند با تعدادی از ثبات های توزیع شده در سیستم ارتباط برقرار کند. هنگامی که چند ثبات خطا در چند پست مورد احتیاج باشد کلیه واحدهای ثبات باید بصورت همزمان راه اندازی شده و مقایسه زمانی دقیق بین چارت های هرکدام از آنها انجام گیرد. این عمل توسط کامپیوتر مرکزی امکان پذیر است.

مشخصات ثبات خطا :
مشخصات عمومی یک ثبات خطا را می توان به شکل پارامترهای زیر لیست نمود :
– اساس عملکرد (نحوه اتصال به دستگاههای جانبی، نحوه راه اندازی، برنامه نویسی و …)
– نیازهای نگهداری
– پاسخ فرکانسی
– سرعت کاغذ
– منبع تغذیه مورد لزوم
– سطح عایقی
– تعداد کانالهای آنالوگ و دیجیتال
ثبات های خطا معمولاً از یک سیستم باطری مشترک همراه با تجهیزات حفاظتی استفاده می کنند و باطری های جداگانه برای ثبات ها لازم نخواهد بود.

رکتیفایر :
پس از مطالعات و بررسی های فراوان رکتی فایر های اورین با طراحی جدید ، زیبا و با خصوصیات و ویژگی های منحصر به فرد حجم زیادی از تقاضای بازار جوشکاری را پاسخ می دهد

HOT START
خصوصیتی که جریان جوشکاری را در مرحله استارت قوس ، تا سطحی بیش از جریان از پیش تعیین شده بالا می برد در این حالت قوس با سهولت بیشتری برقرار می شود این ویژگی باعث ایجاد اتصالاتی بدون نقص ، استارت سریع قوس و مانع از چسبیدن الکترود به قطعه کار می شود

ARC FORCE
در صورت کوتاه شدن قوس حین جوشکاری این ویژگی بطور اتوماتیک جریان جوشکاری را افزایش می دهد ، ضمن افزایش سهولت اجرای جوشکاری و کیفیت جوش اهمیت خاصی برای فلز پایه و الکترود های سلولزی جهت جوشکاری در موقعیت های خاص دارد

ANTI STICKING
این ویژگی یک تابع الکترونیکی می باشد که در صورت چسبیدن الکترود به قطعه کار سریعا جریان الکتریکی را کاهش می دهد

LIFT/CONTACT START
این ویژگی بطور اختصاصی جهت به حداقل رسانیدن آلودگی تنگستنی مواد جوش در جوشکاری تیگ طراحی شده است کیفیت جوش در اینحالت قابل رقابت با فرآیند پر هزینه اچ اف می باشد

جوشکاری قوسی الکترودی
فرآیندی است دستی با الکترود روکشدار که قوس الکتریکی بین الکترود روکشدار و قطعه کار ایجاد می شود و یکی از کاربردی ترین و عمومی ترین فرآیند جوشکاری می باشد
انواع مختلف الکترود برای این فرآیند در دسترس می باشد و مهمترین ویژگی این فرآیند در حین جوشکاری نوع و ضخامت الکترود مصرفی و واکنش دینامیکی که سرعت واکنش دستگاه جوشکاری به تغییر در شرایط قوس را تعیین می کند

جوشکاری قوسی تنگستنی
در جوشکاری قوسی گاز خنثی با الکترود تنگستنی یا به عبارتی جوشکاری تیگ قوس الکتریکی بین الکترود غیر مصرفی و قطعه کار پدید می آید جوشکاری با ذوب شدن لبه قطعه کار توسط قوس و در صورت نیاز استفاده از سیم جوش انجام می شود

TYPE
GL 550 Advanced
Welding current range A 20-500
Welding current at 100% duty cycle A 390
Consumable electrode size mm 1.6-8
Open circuit voltage (OCV) V 87
Main supply voltage (50Hz) V 3 × 380
Fuse rating (Dealy) A 50
Cooling method Fan
Enclosure type IP22
Insulation classification H
Dimension : L × W × H mm 900×645×760
Weight Kg 188

TYPE
GL 635
Welding current range A 20-600
Welding current at 100% duty cycle A 390
Consumable electrode size mm 1.6-8
Open circuit voltage (OCV) V 87
Main supply voltage (50Hz) V 3 × 380
Fuse rating (Dealy) A 50
Cooling method Fan
Enclosure type IP22
Insulation classification H
Dimension : L × W × H mm 900×645×760
Weight Kg 186

انواع رکتیفایر های جوشکاری( تمام مس ) ، رکتیفایر با قابلیت جوش آرگون ، رکتیفایر با قا بلیت گوجینگ ، رکتیفایر چند منظوره ، رکتیفایر تک فاز ، رکتیفایر قابل حمل از 6/4 کیلوگرم به بالا
تست های ترانس قدرت :
ترانس های قدر ت در کارخانه سازنده تست اساسی شده و با ولتاژ های در حد نامی و بیشتر و جریانهای بزرگ، تست میشوند اما پس از حمل ترانس به مقصد جهت بررسی و تائید صحت عملکرد ترانس و نداشتن هر نوع عیب در زمان بهره برداری ، تستهایی بروی آن در محل (پست )با وسایل اندازه گیری دقیق اما قابل حمل ونقل انجام میشود که به اختصار در زیر آمده است:

1- تست نسبت تبدیل :(RATIO)
در این تست با دادن ولتاژ به اولیه یا ثانویه ترانس ، ولتاژ طرف مقابل را به دقت اندازه گیری می کنند.در ترانسهای قدرت کاهنده معمولا طرف اولیه را ولتاژ 380 ولت می دهند و در ثانویه ولتاژ بین 110 تا 180( در تراسهای 20/63 کیلو ولت )بسته به ترانس و تپ های آن اندازه گیری خواهد شد.

2- تست پیوستگی تپ چنجر(TAP CONTINUE)
در این تست به اولیه ولتاژ 380 داده و در طرف ثانویه ولت مترهای آنالوگ دقیق قرار داده و در زمان تغییر تپ ها انحراف عقربه در هر سه فاز را بررسی کرده تا بقول معروف عقربه پس نزند . در زمان تغییر تپ میبایست به ترتیب زیر عمل نمود.
1-2….1-2-3….2-3-4….3-4-5 و… یعنی یک پله پائین ودو پله بالا (در روند افزایشی تپ )

3- تست مقاومت عایقی : (MEGGER)
این تست را به کمک دستگاه میگر انجام می دهند و در زمانهای 15 ثانیه و60 ثانیه و5 دقیقه و 10 دقیقه اندازه گیری میکنند. اندازه گیری به قرار زیر است:
LV/HV
HV +E/LV
LV+E/HV
در این تست سرهای اولیه اتصال کوتاه میشود و همینطور در ثانویه.(بهتر است در مرحله اول انجام شود)

4- تست جریان بی باری :(NO_LOAD)
در این تست با دادن ولتاژ به اولیه و در صورتی که ثانویه مدار باز است جریان آنرا با آمپر متر دقیق اندازه گیری می کنیم . برای ثانویه هم به همین منوال است . در اتصال ستاره نسبت آمپر های سه فاز 1-0.8-1 و در اتصال مثلث 1-1-1.3 است.

5- تست شار مغناطیسی : flow)
در این تست با دادن ولتاژ تک فاز به سر های هر فاز و نول (در اتصال ستاره ) جریان هر فاز را اندازه گیری و ولتاژ سیم پیچ طرف مقابل را می خوانیم.

6- تست گروه برداری :(VECTOR GROUP)
در این تست سرهای مشابه ،در یک فاز را اتصال کوتاه کرده (مثلا U-u) و ولتاژ سه فاز را تزریق میکنیم و ولتاژ را برای تمای سرها نسبت به هم میخوانیم.

7- تست اتصال کوتاه :(SHORT CIRCUIT)
این تست را با اتصال کوتاه کردن در ثانویه انجام میدهیم و جریان در اولیه و ثانویه را پس از وصل ولتاژ 380 به اولیه قرائت و ثبت میکنیم.

8- تست مقاومت اهمی :(RESISTANCE)
در این تست ولتاژ دی سی (مثلا 12 ولت ) را به سرهای هر فاز با سر نول در اتصال ستاره و هر دو فاز در اتصال مثلث تزریق کرده و جریان عبوری را اندازه گیری میکنیم.(این تست بهتر است در آخرین مرحله انجام گیرد)

9- تست تانژانت دلتا :(TAN- DELTA)
در این تست با دستگاه مخصوص این تست حالتهای مختلف در ترانس را میشود بررسی نمود و ظرفیت خازنی بین هر نقطه از ترانس را اندازه گیری کرد.

تست های ترانس ولتاژ :
تست های ترانس ولتاژ بسیار متنوع است اما در محل پست و بعد از نصب ترانس ، تستهایی که بروی آن برای بررسی صحت کار آن انجام میشود به قرار زیر است:

1 – تست مقاومت عایقی ترانس ولتاژ :
تست عایقی را با دستگاه میگر انجام می دهیم ، در این تست مقاومت عایقی بین قسمتهای مختلف ترانس را بررسی نموده و نتایج را ثبت می کنیم . اولین تست عایقی ، برسی میزان مقاومت بین اولیه ترانس با زمین است . در ترانسهای ولتاژ خازنی احتیاجی به باز نمودن سر زمین شده در انتهای سیم پیچ اولیه نیست ، اما در ترانسهای ولتاژ اندوکتیو حتماً باید سر زمین شده در انتهای سیم پیچ اولیه را باز نمود و تست را انجام داد . در این تست ، پراب مثبت را به اولیه سیم پیچ زده و پراب منفی دستگاه میگر را با زمین وصل میکنیم و با اعمال ولتاژ 5 کیلو ولت ، نتیجه را بررسی میکنیم . در این تست هم همانند تستهای میگر قبلی باید برای هر کیلو ولت مقاومتی برابر یک مگا اهم داشته باشیم .در ترانسهای اندوکتیو پراب مثبت دستگاه میگر را میتوان به ابتدا و یا انتهای سیم پیچ اولیه متصل نمود و تست را انجام داد .
بعد از تست اولیه ، با انتخاب رنج یک کیلو ولت دستگاه میگر ، ثانویه ترانس را تست می کنیم . در این مرحله هم نباید سری از سیم پیچ ثانویه در ( در همه کور ها ) زمین باشد . در تست میگر احتیاجی به زماندار بودن مده=ت تست نیست و با ساکن شدن تقریبی میزان عایقی نشان داده شده توسط دستگاه ، میتوان نتایج را ثبت نمود .مرحله سوم تست میگر ، بررسی عایقی بین اولیه و ثانویه ترانس ولتاژ است که نسبت عایقی بین این دو سیم پیچ را با اعمال ولتاژ 5/2 کیلو ولت ، انجام میدهیم . این تست در دستور کار نبوده و تنها برای اطمینان بیشتر انجام میشود .
2 – تست نسبت تبدیل ترانس ولتاژ :
در این تست به بررسی نسبت ولتاژ اعمالی به اولیه و ولتاژ قرائت شده در ثانویه می پردازیم . بدین منظور منبع ولتاژ متناوب را به اولیه ترانس ولتاژ متصل کرده ( در این حالت باید انتهای سیم پیچ اولیه زمین باشد ) و با اعمال ولتاژ، ولتاژ القا شده در ثانویه را با ولت متر دیجیتال دقیق اندازه گیری کنیم .
بسته به نوع و توان منبع ولتاژ هر چه بتوان ولتاژ را بطور خطی بالا ببریم و اندازه گیری را در ولتاژ ها مختلف بسنجیم ، بهتر میتوان به صحت عملکرد ترانس پی برد . اندازه گیری ولتاژ ثانویه را همزمان برای تمامی کورها انجام می دهیم .

3 – تست پلاریته ترانس :
در این تست به بررسی پلاریته ترانس می پردازیم و با اعمال ولتاژ به اولیه ترانس ، با دقت در اتصال پلاریته منبع ولتاژ مستقیم ( یعنی سر مثبت منبع به ابتدای سر اولیه ) ولتاژی در حدود 12-6 ولت را به ترانس تزریق کرده و با یک ولت متر آنالوگ ( یا گالوانومتر ) در ثانویه به بررسی پلاریته می پردازیم. بدین منظور سر مثبت ولت متر ( پراب قرمز ) را به ترمینالهای 1a یا 2a وصل کرده و سر دیگر ( پراب مشکی )ولت متر را به انتهای سیم پیچ ثانویه وصل میکنیم و حرکت عقربه را بررسی میکنیم . در لحظه وصل مدار به اولیه باید ولتمتر آنالوگ به مدار ثانویه وصل شده باشد و در حالت درست پلاریته ، عقربه ولت متر حرکتی به سمت جلو خواهد داشت .

4 – تست قدرت ترانس ( Burden ) :
در این تست به بررسی میزان قدرت ترانس می پردازیم تا میزان توان ترانس را در حالتی که تجهیزات حفاظتی و اندازه گیری به آن وصل شده اند را اندازه گیری کنیم .
میزان توان یک ترانس را بر حسب ولت آمپر بروی پلاک ترانس درج می کنند .در این تست با اعمال ولتاژ ( بطور مثال 220 ولت برای ترانسهای ولتاژ تک فاز ) به اولیه و سنجش مقدار جریان و ولتاژ در ثانویه به بررسی ترانس می پردازیم . مقدار ولتاژ و جریان در ثانویه را در زمانی که کلیه فیوزها ومدارات بسته شده اند و شرایط آماده به کار ترانس مهیاست را در هم ضرب کرده و با مقایسه با توان نامی ترانس ، میزان قدرت ترانس را می سنجیم.

5 – تست مقاومت سیم پیچ :
از نام این تست دقیقاً مشخص است به چه منظور انجام میشود . مدارات این تست هم دقیقاً مانند اندازه گیری مقاومت سیم پیچ در ترانس جریان است و به روشهای مختلف قابل اندازه گیری است و نکته مهم در این تست دمای محیط است که باید ثبت شود و پس از لحاظ قرار دادن ضرایب تصحیح مقدار مقاومت سیم پیچ محاسبه شود .

تست های مربوط به فیدر :
ترانس جریان :
ترانس جریان برای اندازه گیری مقدار جریان و همچنین فرستادن نمونه جریان برای رله ها استفاده میشود . در ثانویه این نوع ترانس ها ممکن است تا سه کور ( core ) برای اندازه گیری ، حفاظت و برای رله دیفرانسیل موجود باشد . ( البته تنها برای فیدر های ورودی رله دیفرانسیل تعبیه می شود ) . این ترانسها همانند آمپر مترها بصورت سری در مدار قرار می گیرند . در انواع قدیم این ترانسها که با دو نسبت عرضه می شده با تغییر نسبت اتصال در اولیه نسبت تبدیل ترانس را میتوانستیم عوض کنیم ، اما اغلب ترانسهای جدید این کار را در ثانویه تعبیه می کنند ، یعنی با تغییر در ثانویه به نسبت دلخواه خواهیم رسید .

تست هایی که می توان بروی این ترانس انجام داد از قرار زیر است :
1 – تست نسبت تبدیل :
این تست جهت بررسی صحت نسبت تبدیل جریان ورودی به جریان خروجی است . در این تست با دستگاه تزریق جریان ، جریان مشخصی را به اولیه اعمال می کنیم و جریان القا شده در ثانویه را بطور دقیق اندازه گیری می کنیم .لازم به تذکر است که در هنگام انجام این تست حتما باید سر های ثانویه در تمام کور ها اتصال کوتاه شده باشند . این کار را برای تمام کور ها باید انجام داد .

2 – تست منحنی اشباع :
می دانیم که هر سیم پیچی تا حدی میتواند میدانهای مغناطیسی را در خود القا کند و بیشتر از آن ممکن است که به سیم پیچ آسیب برساند . وقتی جریان در سیم پیچ های ترانس زیاد میشود، متناسب با آن شار عبوری از ماده مغناطیسی هم زیاد میشود. ولی وقتی به نقطه زانویی رسیدیم این تناسب به هم می خورد یعنی با افزایش جریان، دیگر شار ثابت مانده و در این حالت میگویند که ترانس به حالت اشباع رفته است .
ترانس در حالت اشباع به دلیل تلفات هیسترزیس بسیار گرم میشود و خطر انفجار هم حتی به وجود می آید.
در ضمن شکل موج ورودی و خروجی هم یکسان نیستند. یعنی اگر به اولیه ترانس یک جریان سینوسی تزریق شود در ثانویه موج سینوسی نخواهیم داشت . بلکه یک شکل معوج (کج و کوله) خواهیم دید.
در این تست به سمت ثانویه ترانس بوسیله دستگاه واریاک ، که به ولتاژ 220 ولت متناوب وصل است ، ولتاژ را از صفر ولت تزریق می کنیم و با ولت متر و آمپر متر، جریان و ولتاژ را بررسی می کنیم و تا زمانیکه با افزایش %10 ولتاژ ، مقدار جریان %50 اضافه گردید ، آن نقطه را بعنوان نقطه زانویی در نمودار منحنی شار – جریان می شناسیم.

3- تست مقاومت اهمی سیم پیچ :
در این تست از همان روشی که در تست ترانس استفاده کرده ایم ، استفاده میشود.

4 – تست پلاریته :
در این تست می خواهیم ببینیم که جهت القا جریان در ثانویه به نسبت ورودی و خروجی جریان در اولیه صحیح است یا نه . بدین منظور ولتاژ مستقیمی را با پلاریته صحیح به طرف اولیه وصل کرده و با آمپر متر آنالوگ و با توجه به جهت پراب های دستگاه جریان را می خوانیم و جهت حرکت عقربه را چک می کنیم.

5 – تست بردن :
تست بردن یا تست قدرت ترانس ، بدین صورت است که می خواهیم توان ترانس را چک نمائیم و ببینیم که با توجه به مسیر و اندازه کابلها و دستگاههای اندازه گیری در مسیر ترانس، آیا قدرت لازمه را ترانس جریان دارد و یا نه . جهت این تست جریان نامی ترانس را در مسیر به اصطلاح بار در ثانویه ترانس تزریق کرده و ولتاژ را اندازه گیری کرده و توان آنرا حساب کرده و با توان ترانس جریان مقایسه می کنیم .

6- تست مقاومت عایقی :
این تست را در تمام تجهیزات فشار قوی انجام میدهیم ، از جمله ترانسهای جریان . در این تست اولیه ترانس را با 5 کیلو ولت نسبت به زمین چک می کنیم و ثانویه آنرا با 500 ولت ، نسبت به زمین . همچنین بین اولیه و ثانویه را هم می توان چک نمود تا هیچ گونه خطایی در این ترانسها وجود نداشته باشد .

ترانس ولتاژ :
ترانس ولتاژ جهت اندازه گیری ولتاژ و فرستادن نمونه ولتاژ به سوی رله ها بکار میرود .این دستگاه همانند ولت مترها بصورت موازی در مدار قرار می گیرند ، یعنی یک سر اولیه به ولتاژ فشار قوی و سر دیگر آن به زمین وصل میشود . در ثانویه هم به همین قرار است یعنی یک سر آن به زمین است . ترانس ولتاژ هم ممکن است دارای چند کور باشد ( بسته به نیاز و تجهیزات پست ). در فیدر های 20 کیلو ولت قبل از این ترانسها فیوز نصب میشود . باز بودن سر های این ترانس در ثانویه بر خلاف ترانس های جریان مشکلی پدید نمی آورد ( با باز بودن سر ثانویه در ترانس جریان ، ترانس متلاشی خواهد شد ) .

تست های این ترانس :
1 – تست مقاومت عایقی : همانند ترانس جریان است .
2 – تست نسبت – تبدیل : در این تست با تزریق ولتاژی مشخص به طرف اولیه ( با دستگاه تزریق ولتاژ ) ولتاژ القا شده در ثانویه را اندازه گیری می کنیم .
3 – تست پلاریته : این تست هم همانند تست انجام شده در ترانس جریان خواهد بود .
4 – تست بردن : در این تست هم پی به توان خروجی در ترانس خواهیم برد با این تفاوت نسبت به ترانس جریان که ولتاژ را تزریق و جریان را اندازه گیری می کنیم . اگر ولتاژ را برای یک فاز تزریق می کنیم باید نسبت را دقیقا رعایت کرده باشیم ( نسبت فاز به زمین ) .

تست های مربوط به فیدر 20 کیلو ولت :
تست هایی که می توان بروی بریکر های 20 کیلو ولت انجام داد :

تایم تست :
در این تست زمان قطع و وصل بریکر را بررسی می کنیم ، یعنی زمانیکه به بوبین های قطع و وصل فرمان صادر میشود تا آن عمل انجام و به نتیجه برسد . این زمان برای قطع بسیار مهم است و در حد میلی ثانیه باید باشد و هر چه سریعتر باشد بهتر است .این تست را دستگاه" تایم تست" انجام می دهد .
یکی از تست های مهم در تایم تست زمان اندازه گیری در حالت o-c-o است یعنی وقتی که بریکر وصل است و فرمان قطع صادر میشود و بعد از آن رگلوزر فرمان وصل را میدهد اما به خاطر باقی بودن عیب در مسیر مجدداً فرمان قطع صادر میشود .

تست کنتاکت رزیستانس :
در این تست مقاومت بین کنتاکت های بریکر را در حالت وصل بریکر بررسی می کنیم ، در این تست مقاومت های اندازه گیری شده باید در حد میکرو اهم و بسیار پائین باشد .این تست را بوسیله دستگاه "میکرو اهم متر" انجام میدهیم .

تست فشار گاز و نشتی گاز :
این تست را توسط مانومتر مخصوص انجام می دهند و فشار گاز داخل سیلندر را اندازه گیری می کنند . دستگاه نشت یاب هم احتمال نشت گاز را در اطراف سیلندر بررسی می کند .
در ته هر سیلندر صفحه ای قرار دارد که در زمان اتصالی های خیلی شدید و افزایش بیش از حد فشار گاز این صفحه باز شده و اجازه خروج گاز را می دهد .

فصل چهارم
نتیجه گیری

نتیجه گیری :
فعالیت در شرکت فنی و ساختمانی میسان همانگونه که در فصول بالا به استحضار رساندم در زمینه های مختلف از قبیل ژنراتورهای سنکرون نیروگاهی ، رکتیفایر ها ، تابوهای برق و غیره صورت گرفت ، این شرکت یکی از شرکت های موفق در زمینه برق صنعتی میباشد و فعالیت های گسترده این شرکت در زمینه های مختلف بهانه مناسبی برای آموختن اطلاعات و تجاربی بود که در طول دوره های آکادمیک کمتر امکان آموختن آنها فراهم است . در این گزارش سعی شد آنچه در طول دوره آموخته ام را به استحضار شما برسانم ، امید است مورد رضایت و تائید جنابعالی قرار گیرد .

با تشکر

فهرست مطالب
پیشگفتار :
فصل اول
معرفی شرکت فنی و ساختمانی میسان
معرفی :
چارت سازمانی شرکت :
فصل دوم
حفاظت ژنراتور های سنکرون نیروگاهی
حفاظت ژنراتور های سنکرون نیروگاهی :
روش اتصال ژنراتور به شبکه و تامین مصرف داخلی:
اتصالی های سه
فاز و فاز-فاز در ژنراتورها
حفاظت مولفه منفی ژنراتور
الف) مولفه های ترتیب مثبت:
ب) مولفه های ترتیب منفی:
ج) مولفه های ترتیب صفر:
ژنراتورها به دو صورت ، طراحی و ساخته می شوند:
مشخصات فنی دیزل ژنراتور نیروگاهی
مشخصه توان و گشتاور
ژنراتورهای سنکرون مستقل
ویژگی های سیستم حفاظتی ژنراتور سنکرون نیروگاهی
خطای استاتور
خطای رتور
– خطای داخلی : 1- 2- 1- حداکثر قدرت تمایز:
1-3-1- خطای داخلی
1-3-1-1- خطای استاتور :
1-3-1-2- خطای رتور :
-3-3- اشکالات مکانیکی:
2-1- ساختار ساده ژنراتور سنکرون
-1-1- استاتور:
-1-2- رتور:
2-1-2-1- ساختمان رتور:
-1-2-2- سیم پیچیهای رتور:
-1-2-3- حلقه های نگهدارنده:
-1-2-4- حلقه های لغزان :
-1-2-5- فن های واقع بر رتور:
-1-2-6- متعادل کردن رتور:
2-1-2-7- عایق کاری محور رتور و مجموعه یاتاق:
2-1-2-8 – سیستم تحریک:
-1-2-8-1- سیستم تحریک جریان مستقیم:
2-1-2-8-2- سیستم تحریک جریان متناوب :
-1-2-8-3- سیستم تحریک استاتیکی:
تحریک ژنراتور
اجزا سیستم تحریک
تحریک کننده (اکسایتر):
تنظیم کننده (رگولاتور):
مبدل ولتاژ و جبران کننده بار:
پایدار ساز سیستم قدرت :
مدارهای محدود کننده وحفاظتی:
انواع سیستم تحریک:
سیستم های تحریک جریان مستقیم
الف- سیستم ها با یکسو ساز ساکن:
ب) سیستم ها با یکسوساز چرخان:
نکات قابل توجه:
مثال ژنراتور نیروگاه کارون
-ترانسفورماتور تحریک :
-ترانسفورماتور ترمز الکتریکی
-تریستورها :
4-سیستم خنک کننده هوا :
-رگولاتورها :
-تجهیزات ضد تحریک :
برای سیستم ضد تحریک دو حالت عملکرد پیش بینی شده است:
-حفاظت اضافه ولتاژ
8-تجهیزات تحریک اولیه میدان :
کلید ژنراتور

کلید قطع کننده مدار ژنراتور:

3