ups چیست؟ چرا به UPS نیاز داریم؟

منبع تغذیهٔ بدون وقفه ups دستگاهی است که متشکل از قطعات حالت جامد که بین منبع ورودی و بار وصل شده و از بروز اختلالات برق ورودی (برق شهر) از جمله قطع آن بطور کامل جلوگیری می کند.

انواع ups های موجود :

سیستمهای با توان نسبتاً پایین- 250-500 VA

سیستمهای توان پایین - 500-2000 VA

سیستمهای توان متوسط- 3-20 KVA

سیستمهای توان بالا – 30-400 KVA

بطور کلی upsها از لحاظ ساختار طراحی در یکی از سه حالت Off line ، On line و Line interactive قرار می گیرد.

تمام UPSها دارای باطری هستند و تا زمانی که برق شهر قابل استفاده است انرژی را در باطری ذخیره می کنند و پس از قطع برق شهر انرژی باطری را به جریان متناوب AC تبدیل می کنند بنابراین تمام سیستمها دارای شارژر باطری و مدار اینورتر می باشند.

هنگامی که برق شهر دچار مشکل شود باطری به عنوان منبع انرژی اینورتر عمل کرده و با سرعتی که به میزان مصرف بار متصل به UPS بستگی دارد ، دشارژ می شود.در اغلب UPSها این زمان ۵ الی ۱۵ دقیقه می باشد.

ایستگاه های GIS یا پست های GIS

افزایش روزافزون مصرف انرژی الکتریکی و گسترش مداوم شبکه­های تولید و انتقال انرژی استفاده از ردیف­های بالاتر ولتاژ را ضروری می­نماید. استفاده از ردیف­های بالای ولتاژهای انتقال به عنوان فوق بالا یا U (UHV) Ultra High Voltage شامل ولتاژهای اسمی ^KV750  U_n و Extra High Voltage (EHV) شامل ولتاژهای اسمی ^KV300   U_nبا افزایش غیر قابل قبول ابعاد و اندازه­های ایستگاههای فشار قوی همراه بوده، احداث ایستگاهها از نوع معمول با ایزولاسیون هوا را در مراکز شهری و صنعتی با دانسیته قابل ملاحظه مصرف غیرممکن می­نماید.

راه حل مناسب تغییر ماده ایزوله و استفاده از ماده ایزوله با خاصیت دی الکتریک بالا تا چند برابر هوا می­باشد. تغییر ماده ایزوله و جایگزینی آن با هوا، کاهش ابعاد و اندازه­های ایستگاهها با ایزولاسیون هوا و دگرگونی کامل ساختمان آنان متفاوت از ایستگاهها، نوع فضای باز موجب می­شود. ماده ایزوله مناسب با ولتاژ قابل تحمل بالا را گاز با رابطه شیمیایی ₆SF تشکیل می­دهد. این­گونه ایستگاهها به عنوان ایستگاهها با ایزولاسیون گاز یا Gas Insulated Substation^(GIS) مرسوم بوده به طور خلاصه با: «GIS» نشان داده می­شوند. در فصل حاضر روشن جایگزین هوا با گاز ₆SF و خصوصیات ساختمانی استگاهها در مقایسه با ایستگاهها از نوع معمول با ایزولاسیون هوا مورد مطالعه قرار گرفته، ضمن آشنایی با موارد طراحی خصوصیات الکتریکی و مکانیکی، پدیده­های ظاهر شده، عناوین فصول بعد معرفی می­شوند.

ارتینگ در خطوط انتقال نیرو

بین سالهای 1880 تا 1892 خطوط انتقال و توزیع برق بدون اینکه نقطه نوترال یا نول زمین شده داشته باشند احداث می شدند و هیچ نقطه ای از شبکه و تجهیزات ارت نمی شدند و اساسآ مفهومی به نام ارت وجود نداشت.

مشکلات برق گرفتگی و آتش سوزی در منازل و اماکن عمومی و صنعتی وجود داشت بدون اینکه فیوزهای حفاظتی نصب شده در شبکه عیوب راتشخیص بدهند.

مشکلات ادارات بیمه جهت جبران خسارت بیشتر و بیشتر می شد و به طور موازی تحقیقاتی جهت کاهش این خطرات به عمل می آمد.

در سال 1923 فرانسه نیز در استانداردهای ملی کشورش ارت کردن بدنه تجهیزات برقی را الزامی نمود.

همانطور که در تاریخچه نیز اشاره شد به خاطر حفظ پایداری شبکه برق و مسائل دیگر در سال 1927 به بعد اتصال نول به زمین اجباری شد که در اینحالت وضعیت به صورت زیر قابل بیان است :

اتصال فاز به زمین میتواند فیوز را سوزانده و مدار و تجهیزات را محا فظت کند.

اتصال نول به زمین خطری برای شبکه و تجهیزات ندارد.

اتصال بدن انسان به یک فاز( تنها) بسیار خطرناک است.

مقره های خطوط انتقال نیرو

در شبکه های توزیع برق مانند خطوط انتقال ، به تجهیزاتی نیاز است که بتوانند نقش عایقی و جداسازی قسمتهای تحت ولتاژ را از دیگر قسمتها داشته باشند.

طبق تعریف(مقره)به وسیله ای گفته می شود که دارای مقاومت الکتریکی بالایی بوده و بین هادی ها سازه های نگه دارنده قرار می گیرند.مقره علاوه بر عایق نمودن هادی نسبت به پابه ( و همچنین نسبت به زمین) ارتباط مکانیکی هادی و زمین را نیز تشکیل می دهدمقره ها از اجزاء مهم شبکه های فشار قوی می باشد که بر حسب ولتاژ مورد استفاده و شرایط محیطی از نظر آلودگی و رطوبت ، شکل خاصی به خود می گیرند.

کاهش ولتاژ مد مشترک ، تلفات و تداخلات الکترومغناطیسی در اینورتر PWM درایو موتورهای القایی با استفاده از تکنیک کلیدزنی نرم

موتورهای الکتریکی دارای کاربردهای صنعتی، تجاری و خانگی هستند و حوزه های وسیعی از مقادیر توان، سرعت و کارایی را دارا می باشند. در هر خودروی مدرن بیش از 15 موتور الکتریکی (شامل سیستم استارت موتور، بالابر پنجره ها، صندلی ها و آینه ها) استفاده می شود.

امروزه در صنعت، ماشینهای متفاوت و با سرعت های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد که موارد قابل ذکر عبارتند از : ماشین برش فلزات ، چرثقیل الکتریکی ، ماشینهای مربوط به حمل ونقل وانواع مختلف وسایل چاپ ، معدن ذغال سنگ و صنایع دیگر . برای مثال چرخاننده الکتریکی در ماشین برش فلزات ، سرعت سیستم می باید مطابق با نوع کار ، فلز و کیفیت نوع برش واندازه قطعه مورد نظر ، قابل تنظیم باشد .

سرعت چرخش میدان دوار در موتورهای القایی تابع فرکانس منبع و تعداد قطب‌های استاتور است. پیش از پیشرفت المان‌های الکترونیک قدرت تغییر فرکانس موتورهای القایی به راحتی ممکن نبود و این کاربرد این نوع موتورها را محدود می‌کرد.

کاهش و حذف هارمونیک در شبکه های توزیع توسط فیلترهای فعال و غیر فعال

با پیشرفت تکنولوژی و استفاده روز افزون از تجهیزات با تکنولوژی بالا مانند کامپیوترها و کنترل کننده های برنامه پذیر منطقی ( PLC) که وابستگی بیشتری

به انرژی الکتریکی و کیفیت آن دارند، دیگر تنها استفاده از انرژی الکتریکی مورد پذیرش نبوده، بلکه کیفیت و خصوصیات برق تحویلی نیز مهم است.

از سوی دیگر گسترش روز افزون استفاده از تجهیزاتی مانند کنترل کننده های سرعت، محرکه های تغییر دهنده فرکانس و خازن هایی که برای اصلاح توان راکتیو به کار می روند، همگی موجب کاش کیفیت برق و ایجاد مشکلات متعدد برای تجهیزات الکترونیکی می شود. لذا با در نظر گرفتن افزایش حساسیت تجهیزات و استفاده روز افزون از تجهیزاتی که موجب کاهش کیفیت برق می شوند، مبحث کیفیت برق روز به روز از اهمیت بیشتری برخوردار می گردد.

شبکه قدرت ایده ال شبکه ای است که در آن انرژی الکتریکی به صورت ولتاژ و جریان سینوسی در فرکانس ثابت و در سطوح ولتاژ مشخص از سوی نیروگاه ها به مراکز مصرف منتقل می شوند. اما در عمل وجود و تجهیزات با مشخصه غیر خطی و بخصوص ادوات الکترونیک قدرت در بخش های مختلف تولید، انتقال و مصرف انرژی الکتریکی، موجب پیدایش اعوجاجات هارمونیکی در شکل موج سینوسی جریان ولتاژ در شبکه قدرت می شود. این موضوع اهمیت آشنایی و مطالعه هارمونیک ها در شبکه قدرت را به عنوان یک شاخه جدید در مهندسی قدرت مطرح می نماید.

لذا در این پروژه سعی بر آن داشتم که از چگونگی تولید هارمونیک ها و اثرات آنها تا راه های کاهش هارمونیک ها مباحثی هر چند اندک بیان شود. امید بر آن است که حق مطلب ادا گردیده باشد.

افزایش توان در شبکه قدرت توسط منابع تولید پراکنده

زمانی که بحث مولدهای پراکنده در نقاط مختلف دنیا رواج یافته است، تاکنون مباحث زیادی در این خصوص مفتوح مانده و با توجه به جدید بودن ایده بکارگیری گسترده از این واحدها و نحوه مشارکت بخش­های غیردولتی و همچنین نحوه حمایت دولت برای بهره­برداری از آنها این بحث هنوز بصورت قانونی مدون استخراج نگردیده است. سازندگان اصلی این نوع مولدها همواره به دنبال کاهش هزینه­های مربوط به طراحی، ساخت و خدمات پس از فروش بوده­اند. در حال حاضر به دلیل بکارگیری تکنولوژی­های جدید برخی از انواع این مولدها همچنان دارای سرمایه­گذاری پایه اولیه بالایی بوده و قیمت تمام­ شده­­ برق تولیدی آنها قابل رقابت با رویه­های جاری نیست.