توجه                                                             توجه

با سلام خدمت دوستان عزیز و علاقه مندان به برق 

وب سایت جدید من راه اندازی شده اگر مایل به دریافت اطلاعات بیشتر و کامل ترهستید میتونید به این وب سایت برین

 خوشحال میشم که سری بزنید و نظراتتونو برای بهتر شدن اون برام بدین در ضمن از کسانیکه در ضمینه برق و الکترنیک اطلاعات دارن و مایلند برام بفریستند تا به اسم خودشون تویه وب سایت بذارم

به تشکر فراوان

طراحي مهندسي كانال انتقال محصولات احتراق به توربين در موتور 701 - K

يك پارامتر بحراني در طراحي موتورها ATS صنعتي و ساير توربين هاي گاز، طراحي كانال انتقال گاز خروجي از محفظه احتراق به توربين مي باشد. توزيع جريان گازهاي گرم خروجي از محفظه احتراق و شكل آنها در هنگام ورود به توربين عامل بحراني در عملكرد موتور مي باشد و بجز محفظه هاي احتراقي كه همقطر و همجهت با توربين هايشان هستند، بايد جهت جريان در جهت صحيح ورود به توربين باشد.توزيع دما و فشار در صفحه خروجي كانال انتقال گاز، بايد تا جاي ممكن در ورود به توربين يكنواخت بوده تا ماكزيمم توان از گاز گرفته شود و كمترين آسيب حرارتي به كانال انتقال وارد آيد.

بسياري از موتورهاي صنعتي از كانالهاي U شكل استفاده مي كنند كه محفظه احتراق در انتهاي U متصل شده و دو شاخه U يك رينگ را ايجاد مي كنند كه به توربين متصل مي شود. اشكال اين كانالها يكي پايين آوردن راندمان توربين بجهت مخالف هم بودن مسير جريان گاز در برخورد با توربين است و ديگري پايين آوردن عمر كانال در اثر برخورد مستقيم گاز گرم به مركز ديوار كانال در خروج از محفظه احتراق مي باشد.

كانال انتقال حلزوني شكل

در اين كانال ها كه عمده جايگزين كانالهاي U  شكل مي باشند گاز گرم از بالاي كانال(دهانه گشاد كانال) وارد مي شود و پس از چرخش در كانال حلزوني بسمت توربين تغيير جهت مي دهد كه در اينصورت جريان با زاويه ثابت وارد توربين مي شود و اين مزيت اين نوع كانال هاست. مهندسين با طراحي مناسب مسير حلزوني به بهترين توزيع دبي جريان، فشار و دما دست مي يابند.

استفاده از اين كانالها از سال 1970 مورد بررسي قرار گرفت ولي بجهت پيچيدگي ساخت شكل حلزوني كانال از آن صرفنظر ميشد. امروزه استفاده از اين كانالها در توربين هاي كوچك بجهت مشكلات كمتر ساخت هندسه آنها تنها راه مناسب مي باشد.

از بزرگترين مشكلاتي كه سازندگان كانالها با آنها مواجه مي شوند پر هزينه و زمان بر بودن ساخت نمونه آزمايشي اوليه و مشكل تر ازآن انجام آزمايشات تجربي روي كانالها مي باشد. امروزه شبيه سازي بكمك روشهاي CFD تا جايي توسعه يافته اند كه قادر به تعيين مقادير سرعت سيال، جهت آن، فشار و دما در سرتاسر محدوده حل جريان براي مسائل وابسته به زمان و هندسه ها و شرائط مرزي پيچيده مي باشند. بكمك اين شبيه سازي ها مهندسان براحتي اثرات تغيير سرعت ورودي، دبي جريان و ساير پارامترها را روي عملكرد موتور مشاهده مي كنند.

مراحل طراحي

مهندسين Rolls-Royce برنامه اي را به زبان FORTRAN جهت تعيين پارامترهاي اصلي هندسي كانال حلزوني تدوين نمودند.

در استفاده از اين برنامه، گاز داغ از محفظه احتراق به داخل مسير حلزوني جريان داشته،جائيكه گاز سرد (بطور نسبي) خروجي از كمپرسور در سطح خارجي اطراف كانال حلزوني جريان دارد. مشكل اصلي، تغيير مقطع كانال در خروج از محفظه احتراق از يك سطح مقطع بزرگ به محل اتصال كانال به توربين با يك مقطع كوچك است، كه مسائل قابل ملاحظه اي را در تقسيم نمودن محدوده مسئله به شبكه هاي مش (mesh) و سلول ها ايجاد مي كند. تراكم يا تعداد سلول ها در يك شبكه بسيار مهم مي باشد چرا كه يك مش خوب دقت را افزايش داده ولي در عوض زمان اجراي برنامه را نيز افزايش مي دهد. مشكل اينجاست كه يك مش خوب كه دقت كافي را در قطر بزرگتر نزديك محفظه احتراق براي مسئله ايجاد مي كند، سلولهاي زيادي را در قطر كوچكتر جهت تحليل توليد مي نمايد كه زمان اجرا بسيار طولاني مي گردد.

مهندسين Rolls-Royce با استفاده ازيك پيش پردازنده بنام Girdgen محصول Pointwise,Inc درتگزاس آمريكا، هندسه كانال حلزوني رابه زير گروههايي پيوسته(دردو بعد) تقسيم نمودندكه بلوك ناميده مي شدند. آنها سطح كانال وپوسته نصب كانال(case) را از اين بلوك ها پوشاندند، طوريكه حجم شبكه از اين بلوك ها پرشد. با استفاده از بلوك هاي متفاوت براي نواحي مختلف جائيكه حجم پوسته تغييرفرم مي داد، دركنارتعريف مرزهاي ثابت متداخل بين بلوك ها دربرنامه حل كننده جريان ( برنامه اصلي FORTRAN) آنها موفق شدندتراكم مش را درسرتاسر پوسته تقريبا يكنواخت كنند. دراين روش دقت لازمه براي نواحي با قطربزرگ بدست مي آمد بدون اين كه باعث طولاني شدن زمان اجراي برنامه دراثروجود نواحي باقطر كوچك شود.

نقطه شروع ايجاد شبكه تنظيم منحني ها و سطوح مشخص كننده حلزون و پوسته آن، مي باشد كه توسط فايلي با فورمت IGES وارد پيش پردازنده Girdgen مي شود. مهندسان منحني هاي مشخص كننده هندسه را در همان فضائي كه بلوك ها براي تقسيم هندسه ايجاد مي شدند، ترسيم نمودند كه در نتيجه محدوده مسئله به يك سري شبكه هاي دو بعدي تبديل شد. در جائي كه شبكه بطور مناسب سطوح را پوشش نمي داد، مهندسان از ابزار توليد اتوماتيك شبكه در پيش پردازنده  Girdgen استفاده كردند تا از دقت طراحي اطمينان حاصل نمايند. در انتها در بعضي از نقاط كه گراديان بالايي وجود داشت اصلاحاتي در شبكه انجام شد. هندسه نامنظم حلزون باعث ايجاد شبكه هايي با حجم منفي در ابتداي شبكه مي شد كه مهندسان با صرف هفته ها وقت موفق به اصلاح آن شدند. خوشبختانه امكان صاف و بهينه كردن مش ها بطور اتوماتيك با استفاده از معادلات ديفرانسيل پاره اي بيضوي در Girdgen وجود داشت كه تعامد شبكه را ارضا كرده و باعث رفع تيزي در سلولهاي شبكه ميشدكه يكسال بطول انجاميد. در نهايت يك شبكه عالي براي تحليل عددي آماده شد. در اولين تحليل با استفاده از برنامه خانگي FORTRANتوزيع سرعت و جهت هاي جريان، دبي و فشار جريان در ناحيه داخلي حلزون كاملا خوب بود. تحليل ناحيه داخلي حلزون نواقصي را در هندسه كانال حلزوني نشان داد كه با تصحيح هندسه و متعاقب آن شبكه مش، مشكل حل شد.

نتايجCFD بعنوان شرائط مرزي در تحليل انتقال حرارت كانال استفاده شد و نرخ خنك كاري كانال مشخص گرديد. نتايج طراحي براي استفاده در موتور 701-K كاملا مناسب بود.

شكل كانال مش خورده

 

منبع :     Turbomachinery

آدرس : http://www.turbomachinerymag.com     

مديريت عمر توربين هاي احتراقي كلاسF

اين گزارش شامل تجزيه و تحليل مكانيكي، حرارتي و صدمات خزشي پره هاي طبقه اول توربين كلاسF شركت GE است كه شامل مقايسه نتايج حاصل از pyrometer (دما سنج نوري حرارت بالا) و توزيع تركهاي ناشي از درجه حرارت و خستگي مكانيكي حرارتي نيز مي شود.

پيش زمينه

هدف مؤسسه EPRI ، رسيدن به يك توربين احتراقي (CT) با مد نظر قرار دادن هزينه هاي تعمير و نگهداري و بهره برداري(O&M) قطعات كليدي داغ آن مي باشد. مديريت عمر توربين احتراقي( Life Management Platform ) LMPمهندسيني را كه در تهيه، تعمير و نگهداري سيستم هاي نمايش    (Monitoring) داده هاي اين قطعات بحراني از داخل موتور فعاليت دارند، حمايت ميكند.

هدف

تهيه سيستمي كه توسط آن اطلاعات مستقلي درباره ميزان گذشت عمر قطعات داغ توربين و از بين رفتن پوشش اين قطعات، قابل دسترس براي بهره بردار توربين(CT)  باشد تا قادر به تصميم گيري درباره بهره برداري و نگهداري اين نوع توربينها بصورت پيشرفته گردد.

رسيدن به هدف

تيم پروژه دست به تلفيق تحليلهاي سازه اي و حرارت- جرياني (aero- thermal) بجهت تهيه جزئيات بحراني درجه حرارت و تنشهاي پروفيل هاي عمل كننده در طبقه اول توربين 7FA زدند. اين تيم يك نوع ارتباط همبستگي بين نتايج پيش بيني شده از اندازه گيري درجه حرارت محل كار قطعات در توربين و نتايج متالورژيكي اكسيداسيون و خستگي برقرار كردند. آنها اين رويه را روي قطعات اين ناحيه از توربين آزمايش كردند و دستور العملي را براي آزمايش ساير نواحي داغ آماده نمودند.

نتايج

برنامه LMP براي طبقه اول7 FA با ملاحظات خستگي مكانيكي حرارتي و تحليل خزش كامل شد. تحليل شرايط پايدار و گذرا براي نوك پره، مقطع مياني، لبه هاي ورود و خروج ( فرار ) پره به انضمام سوراخهاي خنك كاري مستعد براي ترك خوردن در پره، انجام شد. تجزيه و تحليل هاي انجام شده نقاط قوت طرح اصلاح شده را مشخص كرد و موجب كاهش صدمات ناشي از سيكلهاي كاركرد ( مثل خستگي ) و كاركرد در شرايط تمام بار(Full Load) گرديد. بردارهاي سرعت، توزيع فشار استاتيك، درجه حرارت فلز و توزيع تنش بصورت خطوط همسان(Contour)  رنگي آماده گشت. سيستم LMP در كنارتشخيص اكسيد شدن پوشش قطعات، همچنين براي كنترل كيفيت تهيه و جايگزيني قطعات و ارزيابي تعميرات و تشخيص ارتباط بين اطلاعات بهره برداري و ميزان صدمات بصورتon line  مجموعه اطلاعات مهندسي(data base) دقيقي را ارائه ميدهد.

چشم انداز EPRI

توربين هاي احتراقي و سيكل هاي تركيبي خصوصا" ماشين هاي پيشرفته راندمان بالا، جايگاه نويني را در بازار به خود اختصاص ميدهند. اين ماشينها وابسته به فوق آلياژهاي ريخته گري حفاظت شده با پوشش و مسيرهاي خنك كاري پيچيده مي باشند. پره طبقه اول عموما" پر تنش ترين بخش بوده و اغلب بازه هاي تعمير و نگهداري را اين قسمت تعيين مي كند. دوام و عمر اين قطعات عاملي است كه زمينه تجربه اوليه را در EPRI ، با توجه به مدل تنش حرارت- جرياني(aero - thermal) توسعه مي دهد. 24000 ساعت عمر خزشي براي مرحله سوم توربين احتراقي در سال 2001 مورد بررسي قرار گرفت.

 منبع : EPRI      

آدرس : http://www.epri.com  

PMU فناوري و روش جديد براي مونيتورينگ وضعيت سيستمهاي قدرت

يكي از مهمترين اجزاء يك سيستم مدرن مديريت انرژي در شركتهاي برق فرآيند تخمين حالت سيستم قدرت براساس اندازه گيري كميات آن در زمان واقعي مي باشد. حالت سيستم قدرت براساس مجموعه ائي از مقادير مولفه مثبت ولتاژ كه از شينهاي شبكه بطور همزمان تهيه ميشوند تعريف ميگردد.

فناوري تخمين حالت كه در حال حاضر استفاده ميگردد در سال 1960 ايجاد شده و بر اساس كميات اندازه گيري شده غيرسنكرون عمل مي نمايد. براي تخمين حالت سيستم مي بايد تعداد زيادي معادلات غير خطي بصورت بهنگام حل شوند. اما بواسطه نرخ پائين اسكن اطلاعات و سرعت كم محاسبات، فناوري حاضر قادر به تهيه اطلاعات بهنگام درباره وضعيت ديناميكي سيستم قدرت نمي باشد.

يكي از راه حلهاي آينده براي مونيتورينگ زمان حقيقي شبكه هاي قدرت، سيستم   PMU  (Phasor Measurement Units) مي باشد كه با كمك سيستم GPS  سيگنالهاي زماني بسيار دقيقي از اطلاعات شبكه هاي قدرت را جمع آوري و استفاده مي نمايد. گيرنده ماهواره ائي GPS اطلاعات دقيقي از وضعيت ولتاژ سه فاز پستها و جريان خطوط، ترانسفورماتورها و بارها را جمع آوري و در اختيار PMU قرار ميدهد. براساس اين اطلاعات، مؤلفه مثبت ولتاژ و جريانها در لحظه زماني اندازه گيري بطور دقيق در مقياس ميكروثانيه محاسبه شده و بدينوسيله زاويه فاز آنها استخراج ميگردد.

GPS سيستمي است كه از 24 ماهواره واقع در 6 مدار تشكيل شده كه حدودا" در فاصله 10000 مايلي از سطح زمين قرار دارند. موقعيت صفحه هر يك از مدارها و موقعيت ماهواره ها در مدارها بگونه اي است كه در هر لحظه و در هر نقطه از سطح زمين چهار ماهواره در ديد مي باشند و اغلب بيشتر از 6 ماهواره قابل رويت است. مكانيزم و عملكرد سيستم GPS بدين گونه است كه به هريك از سيگنالهاي اندازه گيري شده يك سيگنال زمان منتسب و همراه مي گرداند. فرمت دقيق انتساب زمان براساس استاندارد IEEE , 1344  تعريف ميشود.

اطلاعات فازوري مولفه مثبت كليه پستهائي كه به سيستم PMU مجهز مي باشند همگي در يك سايت مركزي مناسب جمع آوري شده و براي كاربردهاي حفاظتي و كنترلي استفاده ميگردند. درحقيقت جمع آوري و پردازش اين اندازه گيريهاي سنكرون مبناي يك فناوري جديد و نسبتا" قوي را براي مونيتورينگ، حفاظت و كنترل شبكه هاي قدرت فراهم مي آورد.

نحوه ارسال و مخابره اندازه گيريهاي زماني سنكرون از كميات شبكه به بخش متمركزساز اطلاعات بسيار اساسي و حياتي مي باشد. فناوريهاي مختلفي مانند سيستم باسيم، سيستم شبكه راديوئي، ميكروويو، تلفنهاي عمومي، تلفنهاي سلولي، سيستم ديجيتال بي سيم و تركيبي از اين فناوريها براي ارسال و مخابره اطلاعات اندازه گيري شده استفاده ميگردد. فرمت فايلهاي اطلاعات خروجي كه توسط PMU ايجاد ميشوند براساس استاندارد شماره     IEEE , 1344 تعريف شده اند. استاندارد كمك مي نمايد تا مطمئن شويم كه كاربرهاي آينده كه ميخواهند از كميات فازوري اندازه گيري شده بطور سنكرون استفاده نمايند قادر خواهند بود كه به اطلاعات فازوري تهيه شده توسط PMU سازندگان مختلف دسترسي پيدا نمايند.

PMU يا فناوري اندازه گيري سنكرون كميات فازوري شبكه هاي قدرت فناوري نسبتا" جديدي مي باشد و بهمين دليل گروههاي تحقيقاتي زيادي در سطح دنيا درباره كاربردهاي آن بشرح زير فعاليت مي نمايند.

·         - تخمين و نمايش دقيق حالت سيستم قدرت در فواصل زماني معين امكان پذير بوده كه بدين ترتيب ميتوان پديده هاي ديناميكي سيستم را از يك محل مركزي مشاهده نموده و عمليات كنترلي مناسب را اعمال نمود. سيستم اندازه گيري سنكرون فازوري، فناوري كاملا" جديدي را براي تخمين حالت كل سيستم قدرت فراهم آورده است. با استفاده از فناوري جديد اكثر تاخيرهاي ذاتي كه در روشهاي تخمين حالت موجود وجود دارند از بين رفته و شركتهاي برق قادر به تحليل ديناميكي و استاتيكي حوادث شبكه در زمان حقيقي خواهند بود.

·         - بهبود توانائي تحليل وضعيت سيستم پس از وقوع خطا، چرا كه موقعيتهاي لحظه اي دقيقي از رفتار سيستم را ميتوان از طريق GPS  فراهم نمود. بعنوان مثال وضعيت كليدها، توان عبوري در خطوط مهم، دامنه ولتاژ شينهاي بحراني، توان خروجي ژنراتورهاي مهم و … همگي استفاده مي شوند تا براساس آنها استراتژي كنترل و بهره برداري شبكه در مواقعي بحراني، استخراج شود.

·         - حفاظت پيشرفته بر اساس اندازه گيري سنكرون كميات فازوري امكان پذير خواهد بود. بعنوان مثال سيستم سنتي حفاظت خط مبتني بر اندازه گيري كميات دريك طرف خط براي تشخيص خطا مي باشدو براي خطوط بحراني با سنكرون نمودن اندازه گيريهاي دوطرف خط توسط روشهاي غيرمستقيم يك سيستم حفاظتي ديفرانسيل براي تشخيص خطا بوجود مي آورند كه از مطمئن ترين نوع حفاظت ميباشد. درحاليكه در آينده سيستم PMU  قادرخواهد بودكه سيستم حفاظت ديفرانسيل را بسادگي ايجاد نمايد و بدين وسيله ميزان خسارات وارده به سيستم قدرت بواسطه وقوع خطاها را كاهش دهد.

يك نمونه از كاربرد اندازه گيري فازوري كميات براي اهداف حفاظتي در رله هاي تطبيقي out of step مي باشد. با استفاده از اندازه گيري زاويه فاز نقاط مهم شبكه در زمان حقيقي و بكمك مفهوم پايداري گذرا ميتوان رله هاي out of step بهبود يافته ائي طراحي نمود. آزمايشهاي ميداني چنين رله هائي در شبكه هاي فلوريدا – جورجيا اجرا شده و نتايج اميدوار كننده اي را نشان داده است. همچنين مشابه چنين طرحي نيز در شركت برق فرانسه (EDF) در دست اجرا مي باشد.

·                      - كنترلهاي پيشرفته براساس فيدبك راه دورامكانپذير بوده كه عملكردسيستم رابهبود خواهد بخشيد.

منبع : ABB Review 1/2001                                                   

 آدرس : www.ABB.com/abbreview 

EPRI راه حل براي حل بحران شبكه قدرت غرب

مؤسسه تحقيقاتي EPRIدر روز 28 ژوئن 2001 با انتشار مقاله اي، به ارائه پيشنهاداتي براي حل بحران شبكه غرب پرداخت. اين بحران از سال گذشته در كاليفرنيا شروع شد و همينك شبكه 11 ايالت غرب را تحت تأثير خود قرار داده و انتظار ميرود در آينده نيز گسترش يابد. اين پيشنهادات از طرف چندين سرمايه گذار از كاليفرنيا و ديگر ايالات غربي در همايش  EPRI كه در اوايل ماه ژوئن برگزار شد مورد حمايت قرار گرفت. برخي ازاين پيشنهادات به اين شرحند:

·     بهسازي نيروگاههاي موجود جهت افزايش 5 درصدي ظرفيتشان از طريق سرويس و نگهداري بهتر، اقدامات پيشگيرانه و جايگزيني هاي با صرفه اقتصادي

·                      ترميم بازار فروش عمده انرژي الكتريكي

·                      توسعه قابليت سيستم انتقال موجود براي بيشتر ساختن ظرفيت انتقالي

·    متعادلسازي سهام جهت جلوگيري از توجه صرف به سوخت گاز طبيعي براي واحدهاي توليد

·                      شتاب دهي به اتصال واحدهاي توليد گسترده جهت ايجاد توليد پشتيبان

·    ايجاد ساختاري جامع بعنوان پايه سيستم تأمين توان براي پيش بيني نيازهاي روبه رشد جامعه امروز

 

در مقاله مذكور، 18 پيشنهاد براي حل بحران جاري درشبكه ايالات غربي ارائه شده است. براي عملي شدن اين پيشنهادها، علاوه بر تغيير وضعيت روال موجود، نيازمند بكارگيري فناوري هاي جديد ميباشند.

Kurt Yeager  ، مدير EPRI و CEO در اين باره ميگويد: " بحران كاليفرنيا تنهايك بخش قابل مشاهده از بحراني بزرگ و رو به رشد در ايالات متحده است، اين مشكل نتيجه عدم سرمايه گذاري كافي در بخشهاي توليد، انتقال، توزيع وبرنامه هاي پاسخ به تقاضاي انرژي درطول يك دهه است.طراحي نامناسب بازار انرژي وعدم دسترسي به نمونه قيمت براي متعادلسازي تقاضا، باعث عدم تعادل بين توليدوتقاضا شده است."

در گزارش EPRI استفاده از فناوري هاي موجود براي پر كردن شكاف بوجود آمده در بازار انرژي پيشنهاد شده است. از جمله اين فناوري ها مي توان به نرم افزارهاي موجود براي طراحي مناسب بازار انرژي، شبيه سازي صحيح ديناميك بازار، قيمت گذاري مبتني بر شرايط بازار، مديريت بار و تكنيك هاي حفظ و مديريت سهام اشاره كرد. طبق برآوردهاي California Independent System Operator ، امسال حداقل 50 ميليارد دلار، بابت خريد انرژي به شركت برق كاليفرنيا پرداخت خواهد شد. اين رقم تقريبا" دو برابر مقدار هزينه سال 2000 و هشت برابر رقم سال 1999، يعني قبل از شروع بحران جاري مي باشد.

بنابراين، نياز به ساخت واحدهاي توليد و افزايش ظرفيت انتقال در كاليفرنيا و بعبارت بهتر در سراسر ايالات متحده، امري بديهي است. اين امر باعث اجراي برنامه اي ضربتي براي افزايش ظرفيت توليد در كاليفرنيا شده است. گرچه ساخت واحدهاي توليد جديد مي تواند پاسخگوي نياز امروز ايالت باشد، اما اين امر در آينده باعث بروز مشكلات جديدي خواهد شد زيرا كليه واحدهاي جديد، از نوع گازي هستند و استفاده بيش از حد از گاز مسائلي همچون افزايش قيمت گاز، آسيب پذيري بيشتر از قطعيها در شبكه و محدوديت در ذخيره گاز طبيعي را بدنبال دارد. در اين گزارش گفته شده كه لازم است تحقيقاتي در زمينه هاي توليد بهينه انرژي و افزايش راندمان در سمت مصرف شامل زغال سنگ تميز، هسته اي پيشرفته و توليد از طريق منابع تجديد پذيرو روشهاي ذخيره سازي انرژي انجام شوند. گزارش مزبور روي اين نكته نيز تأكيد دارد كه امكان بوجود آمدن تضاد بين تأمين انرژي و مسائل زيست محيطي وجود دارد.

Yeager  مي گويد: " هدف فوري EPRI، دسترسي به مؤثرترين روش از ميان راه حلهاي فني براي حل بحران موجود و ايجاد آگاهي از قابليتهاي فناوريهاي جديد در بين سياستگزاران صنعت برق در ناحيه غرب در ايالات متحده است. مجموعه راه حلهاي موجود، مزيت ديگري نيز دارند و آن توسعه بلند مدت سيستم قدرت است."

EPRI قصد دارد پيشنهادات ارائه شده را در اختيار مؤسسات اداره كننده صنعت برق در سطوح ايالتي ، منطقه اي و ملي، قرار داده و با افزايش سطح آگاهي آنها، موافقت آنها به پيوستن به ارزيابي هاي بحراني و فعاليتهاي توسعه آميز را كسب نمايد. ارزيابي هاي بحراني شامل برآورد هزينه كامل خاموشيها و مسائل كيفيت توان جهت ايجاد مرجعي براي سرمايه گذاري هاي شخصي و عمومي در صنعت برق است.

اداره مركزي EPRI واقع در Palo Alto  در كاليفرنيا در سال 1973 بعنوان مركز تحقيقات انرژي تعيين شد. امروزه تحقيقات EPRI تقريبا" در همه زمينه هاي توليد، انتقال و مصرف انرژي توسعه يافته اند. همينك بيش از 1000 شركت فعاليت كننده در زمينه انرژي در 40 كشور دنيا مشمول برنامه فني و شغلي جهاني EPRI هستند.

  منبع :        شركت EPRI

آدرس: http://www.epri.com         

گزارشي از رآكتورهاي هسته‌يي در جهان

 انرژي هسته‌يي،حدود يك ششم برق جهان را تامين مي‌كند

دفعات بازديد خبر : 24

 

يكي از مهم‌ترين منابع استفاده‌ي صلح‌آميز از انرژي اتمي، ساخترآكتورهاي هسته‌يي جهت توليد برق است، نيروگاه‌هاي برقهسته‌يي عملا گاز گلخانه‌اي چنداني منتشر نمي‌كنند و اگر قرار بوددر سطح جهان تمام ‌٤٤٠ نيروگاه برق   هسته‌يي فعال، تعطيل شوند،در آن صورت لزوما شاهد بروز يك افزايش ‌٦٠٠ ميليون تني در سطح كربنموجود در هوا در طول هر سال مي‌بوديم. به گزارش خبرنگار انرژيهسته‌يي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، اولين رآكتور اتمي جهانرا شركت وستينگهاوس در آمريكا و به منظور استفاده دزيردريايي‌هاساخت. ساخت اين رآكتور پايه اصلي و استخوان‌بندي تكنولوژي فعلينيروگاه‌هاي اتمي PWR گرديد. اما اولين راكتوري كه اختصاصا جهتتوليد برق طراحي شد، توسط شوروي سابق و در ژوئن ‌١٩٥٤ در آبنينسك در نزديكي مسكو احداث گرديد كه بيشتر جنبه نمايشي داشت. توليد الكتريسته از رآكتورهاي اتمي، در مقياس صنعتي در سال ‌١٩٥٦ در انگلستان آغاز گرديد. تا سال ‌١٩٦٥ روند ساخت نيروگاه‌هاي اتمي از رشدمحدودي برخوردار بود، اما طي دو دهه (‌١٩٦٦ تا ‌١٩٨٥) جهش زيادي در ساخت نيروگاه‌هاي اتمي به وجود آمده است. اين جهش طي سال‌هاي ‌١٩٧٢ تا ‌١٩٧٦ كه به طور متوسط هر سال، ‌٣٠ نيروگاه شروع به ساخت مي‌كردند كه بسيار زياد و قابل توجه است. دليل افزايش رويكرد به ساختنيروگاه هسته‌يي، شوك نفتي اوايل دهه ‌١٩٧٠ بود كه كشورهاي مختلف را بر آن داشت تا جهت تامين انرژي مورد نياز خود به شكل قابل توجهيبه انرژي هسته‌يي روي آورند. پس از دوره‌ي جهش فوق، يعني از سال١٩٨٦، تاكنون روند ساخت نيروگاه‌ها به شدت كاهش يافته و به طورمتوسط، ساليانه چهار رآكتور اتمي ساخته مي‌شود.ساخت رآكتورهاي هسته‌يي جهت توليد برق؛يكي از مهم‌ترين منابع استفاده‌ي صلح‌آميز از انرژي اتمي، ساخت رآكتورهاي هسته‌يي جهت توليد برق است. رآكتور هسته‌يي وسيله‌اي است كه در آن فرآيند شكافت هسته‌يي به صورت كنترل شده انجام مي‌گيرد. در اين فرآيند، انرژي زيادي آزاد مي‌گردد به نحوي كه مثلا در اثرشكافت نيم كيلوگرم ماده‌ي هسته‌يي، انرژي معادل بيش از ‌١٥٠٠ تن زغال سنگ به دست مي‌آيد. هم اكنون در سراسر جهان، راكتورهايمتعددي وجود دارند كه بسياري از آنها براي توليد قدرت و به منظور تبديل آن به انرژي الكتريكي، پاره‌اي براي راندن كشتي‌ها و زيردريايي‌ها، برخي براي توليد راديوايزوتوپ‌ها و تحقيقات علمي و گونه‌هايي نيز براي مقاصد آزمايشي و آموزشي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در رآكتورهاي هسته‌ يي كه براي نيروگاه‌هاي اتمي طراحي شده‌اند (راكتورهاي قدرت)، اتم‌هاي اورانيوم و پلوتونيوم توسط نوترون‌ها شكافته مي‌شوند و انرژي آزاد شده،گرماي لازم را براي توليد بخار ايجاد كرده و بخار حاصله براي چرخاندن توربين‌هاي مولد برق به كار گرفته مي‌شوند.رآكتورهاي اتمي را معمولا بر حسب خنك كننده، كند كننده، نوع و درجه غناي سوخت در آن طبقه‌بندي مي‌كنند. معروف‌ترين رآكتورهاي اتمي،رآكتورهايي هستند كه از آب سبك به عنوان خنك كننده و كند كننده اورانيوم غني شده (‌٢ تا ‌٤ درصد اورانيوم ‌٢٣٥) به عنوان سوخت استفادهمي‌كنند. اين رآكتورها عموما تحت عنوان راكتورهاي آب سبك (LWR) شناخته مي‌شوند. راكتورهاي PWR ، BWR و WWER نيزاز اين دسته‌اند.نوع ديگر، رآكتورهايي هستند كه از گاز به عنوان خنك كننده، گرافيت بهعنوان كند كننده و اورانيوم طبيعي يا كم غني شده به عنوان سوخت استفاده مي‌كنند. اين رآكتورها به «گاز - گرافيت» معروفند. رآكتورهايGCR، AGR و نيز HTGR از اين نوع مي‌با‌شند. رآكتور PHWR رآكتوري استكه از آب سنگين به عنوان كند كننده و خنك كننده و از اورانيوم طبيعي به عنوان سوخت استفاده مي‌كند. LWGR (رآكتورهايي كه از آب سبك به عنوان خنك كننده و از گرافيت به عنوان كند كننده استفاده مي‌كند)، از فراواني كمتري برخوردار هستند. در حال حاضر، راكتورهاي PWR و پس از آن به ترتيب BWR، WWER و PGHWR فراوان‌ترين رآكتورهاي قدرت فعال جهان هستند.
برق هسته‌يي در جهان امروز؛كشورهاي مختلف در توليد برق هسته‌يي روند گوناگوني داشته‌اند. به عنوان مثال كشور انگلستان كه تا سال ‌١٩٦٥ در ساخت نيروگاه اتمي پيشرو بود. پس از آن تاريخ، ساخت نيروگاه اتمي در اين كشور كاهش يافت، اما بر عكس در آمريكا اين ساخت‌وساز به اوج خود رسيد. كشورآمريكا كه تا اواخر دهه ‌١٩٦٠ تنها ‌١٧ نيروگاه اتمي داشت، در طول ده‌هاي‌١٩٧٠ و ‌١٩٨٠ بيش از ‌٩٠ نيروگاه اتمي ديگر ساخت. اين مساله نشان دهنده افزايش شديد تقاضاي انرژي در آمريكاست. هزينه توليد برق هسته‌يي در مقايسه با توليد برق از منابع ديگر انرژي در آمريكا كاملا قابل رقابت است. هم اكنون فرانسه با داشتن سهم بيش از ‌٧٦ درصدي برق هسته‌يي از كل توليد برق خود، در صدر كشورهاي جهان قرار دارد. پس از آن به ترتيب ليتواني، بلژيك، و اسلواكي قرار دارند، آمريكا نيز حدود٢٠ درصد از توليد برق خود را از طريق برق هسته‌يي تامين مي كند. پيش بيني‌ شده، روند استفاده از برق هسته‌يي تا دهه‌هاي آينده همچنان سير صعودي خواهد داشت. در اين زمينه، منطقه آسيا و اروپاي شرقيبه ترتيب مناطق اصلي جهان در ساخت نيروگاه هسته‌يي خواهند بود. در اين راستا، ژاپن با ساخت نيروگاه‌هاي اتمي با ظرفيت بيش از ‌٢٥٠٠مگاوات در صدر اين كشورها قرار دارد. پس از آن چين، كره‌ جنوبي، قزاقستان، روماني، هند و روسيه جاي دارند. همچنين، استفاده از انرژي هسته‌يي در كشورهاي كانادا، آرژانتين، فرانسه، آلمان، آفريقاي جنوبي،سوئيس و آمريكا تقريبا روند ثابتي را در دو دهه آينده طي خواهد كرد.
انرژي هسته‌يي ‌١٦ درصد (حدود يك ششم) برق جهان را توليد مي‌كند،امروز ‌٤٤٢ نيروگاه برق هسته‌يي در ‌٣٠ كشور جهان مشغول فعاليتند.بيشتر نيروگاه‌هاي برق هسته‌يي فعال جهان در اروپاي غربي و آمريكاي شمالي قرار دارند، اما بيشتر نيروگاه‌هاي جديدي كه هم اكنون در حال احداث هستند‌ در قاره آسيا واقعند. ايالات متحده داراي بيشترين نيروگاه هسته‌يي فعال با ‌١٠٤ واحد است. ليتواني ‌٨٠ درصد برق مورد نيازش را از انرژي هسته‌يي مي‌گيرد كه اين در ميان ساير كشورهاي جهان بي‌نظير است. فرانسه از اين نظر با ‌٧٨ درصد در جايگاه دوم است.برق هسته‌يي ابزاري براي اجراي پروتكل كيوتو؛ نيروگاه‌هاي برق هسته‌يي عملا گاز گلخانه‌اي چنداني منتشر نمي‌كنند،زنجيره‌ي كامل استفاده از انرژي هسته‌يي براي توليد برق، از حفر معدن براي استخراج‌هاي اوليه اورانيوم گرفته تا دفن زباله‌هاي پسماند اتمي كه ساخترآكتور و تجهيزات مربوط به آن را نيز در بر مي‌گيرد، فقط ‌٢ تا ‌٦ گرم كربنبه ازاي دو كيلووات ساعت برق توليدي از خود ساطع مي‌كند. اين مقدار در حدود همان مقادير مربوط به برق حاصل از فعاليت توربين‌هاي بادي و پانل‌هاي خورشيدي و در حدود دو برابر كمتر از مقادير مربوط به زغال سنگ،نفت و حتي گاز طبيعي است. اگر قرار بود در سطح جهان تمام ‌٤٤٠نيروگاه برق هسته‌يي فعال تعطيل شوند، در آن صورت لزوما شاهد بروز يك افزايش ‌٦٠٠ ميليون تني در سطح كربن موجود در هوا در طول هر سال مي‌بوديم. اين مقدار كربن تقريبا دو برابر مقداري است كه پيش‌بيني مي‌شود و در صورت اجراي دقيق مفاد پروتكل كيوتو، در سال ‌٢٠١٠ از ميزان كربن ورودي به جو زمين كاسته شود. بسياري از كشورهايي كه پروتكل كيوتو را امضا كرده‌اند، اكنون در حال انجام برآوردهاي مالي اوليه براي تحقيق هدف كاهش انتشار گازهاي گلخانه‌اي (GHG) هستند. طرح تجاري - تشويقي (Ets) كه قرار بود از اول ژانويه ‌٢٠٠٥ در اتحاديه بزرگ اروپايي به مورد اجرا گذاشته شود، در اين زمينه داراي اهميت ويژه‌اي است، همچنين در آسيا، ژاپن و هند صراحتا توليد برق را از طريق احداث نيروگاه‌هاي هسته‌يي به عنوان جزيي كليدي از استراتژي بلند مدت خود در زمينه كاهش انتشار گازهاي گلخانه‌اي مدنظر قرار داده‌اند. اگر روند فعلي هم چنان باقي بماند، حجم گازهاي گلخانه‌اي منتشر شده در كشورهاي در حال توسعه از حجم آنها در كشورهاي توسعه يافته درحدود سال ‌٢٠٣٠ پيشي خواهد گرفت. در سال ‌٢٠٠٣ هند فقط ‌٣/٣ درصد از برق مورد نيازش را از طريق نيروگاه‌هاي هسته‌يي تامين مي‌كرد و چين فقط ‌٢/٢ درصد آن را. (چين در نظر دارد تا سال ‌٢٠٢٠ميلادي چهار درصد از برق مورد نياز اين كشور را از نيروگاه‌هاي هسته‌يي به دست آورد.) بر اساس اين گزارش، ‌٢٠ نيروگاه از مجموع ‌٣١ نيروگاه برق هسته‌يي (NPP) كه طي ساليان اخير به دلايل مختلفي همچون رشد اقتصادي جهان، كمبود منابع طبيعي و رشد جمعيت جهان به شبكه برق جهاني متصل شده‌اند، در آسيا احداث شده‌ است. از مجموع ‌٢٧ نيروگاه هسته‌يي جديدي كه اكنون در دست احداث است، نيز ‌١٨ نيروگاه در آسيا واقعند و اين در حالي است كه بنا به اعلام آژانس بين‌المللي انرژي اتمي ساخت اين قبيل نيروگاه‌ها در كشورهاي اروپاي غربي و آمريكاي شمالي عملا به واسطه طرح‌ريزي برنامه‌هاي دراز مدت براي كنار گذاشتن برق هسته‌يي دچار نوعي وقفه و ركود شده است.
گزارش از خبرنگار ايسنا: زهرا اصغري

زمان درج خبر :   25 ارديبهشت 1384 / 10:54
 خبرنگار          :  طاهره حكيمي
 زمان تاييد خبر:   25 ارديبهشت 1384 / 12:29
 دبير خبر         :   ليلا بيات

ميكرو توربينها

استفاده از ميكروتوربين ها در آمريكا گسترش روزافزوني يافته است. پديده اي كه امروز   Power    Deregulation  ناميده مي شود باعث شده است تا در بسياري جاها، ژنراتورهاي خصوصي جاي  تغذيه از سوي شركت هاي برق سراسري يا منطقه اي را بگيرند.

د رحال حاضر بيش از 66 درصد از حرفه ها در ايالات متحده داراي نوعي از توليد برق اضطراري يا پشتيبان هستند. بسياري از اين شركت ها اعلام كرده اند كه به نصب تجهيزات توليد پشتيبان در سال 2000 علاقمندند.ميكروتوبين ها هم به صورت مستقل و هم در اتصال با شبكه ميتوانند كار كنند. پراكنده شدن توزيع انرژي باعث شده است كه ميكروتوربين ها قابليت ايجاد انقلابي را در ساختار صنعت برق هم از نظر تغذيه و  هم از نظر تقاضا داشته باشند. عوامل اصلي توسعه ميكروتوربين ها عبارتند از :

v                    - پيشرفت تكنولوژي

v                    - نياز به انرژي با كيفيت بالاتر

v                    - قابليت اطمينان بالا

v                    - راندمان بالاتر

سازندگان ميكروتوربين ها

در حال حاضر دو سازنده ميكروتوربين وجود دارند كه داراي دستگاههاي آماده فروش هستند: 

  Allied Signal (75 KW)  و Copstone (30 kw).

ميكروتوربين Allied Signal با سوخت هاي مختلف گاز و مايع كار ميكند. اين ميكروتوربين كه  Parlon 75 ناميده مي شود براي شركت هاي متوسط و كوچك طراحي شده است.   انتظار مي رود كه اكثر شركت ها به طور متناوب يا در زمان پيك بار از اين ميكروتوربين استفاده كنند . 75  Parlon     تنها يك قسمت متحرك دارد. به اين دليل اصطكاك داخلي بسيار كم است، هزينه هاي نگهداري  پايين تر و قابليت اطمينان هم بالاتر است.

ميكروتوربين Copstone بيش از 6000 ساعت كار مداوم در نوامبر 1999 داشته است و براي مقاصد صنعتي و تجاري هر دو به كار مي رود. اين ميكروتوربين ها با گاز طبيعي فشار بالا و پايين، پروپان، گازوئيل و گاز  H2S  تا 7% كار مي كند. همه اجزاي گردشي روي يك شافت نصب شده اند و بوسيله ياتاقان هاي هوايي نگهداري مي شوند.

منبع :      مجله PEI ، ژانويه / فوريه 2000

آدرس : http://www.power-eng-intl.com   

conemoughآشكار سازي نشت لوله بويلر در نيروگاه

چكيده

در دسامبر 1992، گروه تحقيقاتي شركتPENELEC – GPU ، سيستم مانيتورينگ صوتيAMS-1 را براي نصب در واحد 1 نيروگاهConemough  خريداري كرد. واحد 1، داراي يك بويلر CE، 850 MW، 3675 psig است كه بهره برداري از آن از سال 1970 آغاز شده است..

در سيستم AMS از موجبرها و سنسورهاي نصب شده روي ديواره بويلر و لوله هاي نوع peg finned  براي شنيدن صداهاي ناشي از نشت استفاده مي شود . در نزديكي محل هر موجبر يك تقويت كننده اوليه قرار دارد كه از طريق يك كابل كواكسيال بطول 1500 ft به كابين سيستم متصل مي شود. سيستم AMS در اتاق پخش كابل قرار داده مي شود. اين سيستم داراي يك مدار الكترونيكي براي تقويت و فيلتر كردن سيگنالهاي ورودي مي باشد و نرم افزاري براي محدود كردن سيگنال صوتي تقويت شده در باندهاي فركانسي 1.7 kHz تا 90 kHz و 20 Hz تا 1 kHz دارد. اگر انرژي صوتي ايجاد شده بوسيله نشت، از يك مقدار آستانه اي معين در يك مدت زمان معين فراتر رود، سيستم سيگنال هشدار توليد مي كند.

هدف پروژه، ارزيابي قابليت اطمينان ، ميزان موثر بودن و هزينه سيستم آشكار سازي نشت مبتني بر فن آوري جديد موجبر فلز برد بود. در ماه مه 1994 بعنوان بخشي  از پروژه، دو موجبر فلز برد در كنار دو موج بر هوا برد در بخش اكونومايزر قرار داده شد و مورد آزمايش قرار گرفت تا مقايسه اي ميان حساسيت اين دو فن آوري متفاوت انجام شود.

در طول اين پروژه پنج ساله، نشتهاي متعددي در واحد 1 رخ داد كه سيستم AMS آنها را فقط  بعنوان وجود مشكل در بويلر براي اپراتورها مشخص مي كرد. همچنين در طول مدت آزمايش موجبرهاي هوا برد و فلز برد در كنار هم ، يك نشت در بخش اكونومايزر روي داد.

نتايج نشان داد كه موجبرهاي فلز برد بسيار حساستر از موج برهاي هوا برد هستند . همچنين اثبات شد كه موجبرهاي فلز برد  قابليت اطمينان بيشتري نسبت به موجبرهاي هوا برد دارند و هزينه نصب آنها كمتر از موجبرهاي هوا برد مي باشد . با توجه به اين كه براي نصب موجبرهاي فلز برد نياز به وجود روزنه در كوره نيست، كاربرد اين موجبرها در كوره پايين بسيار ارزشمند است.

بين  سالهاي 1995 و 1997 اين سيستم به سيستم مانيتورينگ صوتي AMS-2  ارتقاء داده شد و ارتباط سريال DCS  با اپراتور تكميل شد. هم اكنون، نيروگاه Conemough يك سيستم مانيتورينگ صوتي دارد كه بويلرهاي 1و 2  را نظارت مي كند. هر بويلر داراي هشت  موجبر فلز برد همراه با شتاب سنج است.

برنامه هاي نيروگاه براي آينده، نصب سنسورهاي بيشتر به هر دو واحد با تعداد بهينه 28 است. با افزايش تعداد سنسور ها مي توان تمام بخشهاي هر دو واحد را تحت پوشش قرار داد . سيستم  AMS-2 مي تواند حداكثر 192 ورودي را روي حداكثر 8  بويلر متفاوت نظارت كند.

تئوري آشكار سازي نشت

اين سيستم براي آشكار سازي نشتهاي جزئي بخار در سيستمهاي تحت فشار نظير بويلر هاي قدرت، بويلر هاي بازيابي و هيتر ها طراحي شده است. اين سيستم، كار آشكارسازي را با اندازه گيري مداوم صداهاي داخلي بويلر با استفاده از سنسورهاي پيزو الكتريك انجام مي دهد. سنسور ها در تمام بخشهاي بويلر قرار داده مي شوند و تعداد آنها بسته به اندازه بويلر بين 12 تا 40 سنسور در هر بويلر مي باشد. ارتعاشات ايجاد شده بوسيله نشت لوله توسط سنسور به يك سيگنال ولتاژ تبديل مي شود و سيستم آن را ثبت مي نمايد.  

  AMS -2 شكل 1 اجزاي تشكيل دهنده سيستم

سيگنال توليد شده بوسيله سنسور توسط يك مدار الكترونيكي در باند فر كانسي بين 1.7 kHz تا 11 kHz فيلتر و تقويت مي گردد. در  باند فوق، بين سيگنالهاي ناشي از  نشت و نويز عادي محيط بيشترين اختلاف وجود دارد. در نيروگاه Conemough علاوه بر باند فوق، باند فركانسي بين 20 Hz تا 1 kHz نيز براي تعيين حساسيت اين باند  به نويزهاي نشت، نظارت  مي شود. علاوه بر سيگنال صوتي هر سنسور ، سيستم از پارامترهاي كمكي ديگري نيز همچون بار (MW)، فلوي گاز و فشار  گرمكن مجدد استفاده مي نمايد. اين پارامترها براي تعيين تاثير شرايط كار عادي نيروگاه روي نويز محيطي عادي بويلر سودمند هستند. در نيروگاهConemough ، بهره بردار هم بصورت مستقيم و هم از طريق واسط سريال DCS ميتواند با سيستم AMS در ارتباط با شد.

در نيروگاه Conemough ، سيستم AMS از موجبرهاي فلز برد براي انتقال نويزهاي ناشي از نشت به سنسورها استفاده مي كند. موجبر فلز برد يا Sounding Rod، يك ميله فولادي ضد زنگ  به قطر  3/8 in و طول 12 in  است كه به ديواره لوله هاي بويلر و بدنه بويلر جوش داده مي شود. يك سر  اين موجبر، سوراخ است وسر ديگر آن به بويلر جوش داده مي شود كه براي  سهولت جوشكاري همانند نوك اسكنه ساخته شده است . در سر سوراخ دار موجبر، سنسور مخصوص محيطهاي با دماي زياد نصب مي گردد. سنسور طوري طراحي شده است كه نويزهاي محيط خارجي بويلر كمترين تاثير را روي آن دارند. در بخشهايي از بويلر مانند اكونومايزر كه لوله هاي  peg-finnedوجود دراند، يك صفحه به ابعاد 12 in ´ 12 in ´ ¼ in  نصب مي شود كه همانند يك صفحه جمع كننده صدا عمل مي نمايد. موجبر فلز برد به مركز صفحه متصل مي شود. نيروگاه Conemough اولين جايي بود كه اين روش تجربي را براي اتصال موجبر فلز برد استفاده نموده است.

شكل  2: نمايش موج بر – نشت

نويزهاي ناشي از نشت بخار از طريق گازهاي داخل بويلر و از طريق مسيرهاي فلزي منتقل مي شوند . سيستم AMS  از موجبرهاي فلز برد با سنسورهاي صوتي براي آشكارسازي ارتعاشات نشتهاي هوابرد و فلز برد استفاده ميكند. شكل2 نحوه آشكارسازي نشتهاي هوابرد وفلز بردرا بوسيله موجبرهاي فلز برد نشان مي دهد.

نشتهاي هوابرد : اگر نشتي در داخل بويلر مثلاً در سوپر هيتر، ري هيتر  يا اكونومايزر وجود داشته باشد ، ارتعاشات ناشي از آن نشت، امواج صوتي توليد مي كند كه از گازهاي داخل بويلر عبور نموده و به ديواره بويلر يا صفحه موجبر برخورد مي كند. ديواره بويلر و يا صفحه متصل به موجبر همانند يك ديافراگم عمل مي نمايد و به ارتعاش در مي آيد و باعث ارتعاش سنسور و در نتيجه تغيير ولتاژ مي شود. اين ولتاژ توسط سيستم  تقويت، فيلتر و تحليل مي شود و در صورتي كه سيگنال از يك مقدار آستانه اي معين براي مدتي بيش از يك تاخير زماني معين تجاوز نمايد، سيستم يك سيگنال هشدار توليد مي كند.

نشتهاي فلز برد: اگر نشتي در ديواره آب، چه در داخل و چه در خارج بويلر وجود داشته باشد ، اين نشت ارتعاشاتي توليد مي كند كه از لوله ها و ديواره ها مي گذرند و به سنسور مي رسند. سنسور اين ارتعاشات را به يك سيگنال ولتاژ تبديل مي كند كه سيستم آن را تقويت ، فيلتر و تحليل مي نمايد .اگر سيگنال از يك مقدار آستانه اي معين براي مدت زماني بيش از يك مقدار معين تجاوز كند سيستم يك سيگنال هشدار توليد مي نمايد.

نحوه مقابله با تاثير صداي دمنده دوده

نويز توليد شده توسط دمنده هاي دوده بسيار شبيه نويز ايجاد شده بوسيله نشت بخار است. سيستم AMS  از تاخير زماني براي تفكيك نويزهاي ناشي از نشت بخار از نويزهاي توليد شده بوسيله دمنده هاي دوده استفاده مي كند. در نيروگاه Conemough ، تاخير زماني براي هر سنسور روي 30 دقيقه تنظيم شده است.

هنگامي كه يك دمنده دوده در حال كار است و يك سنسور به نويز آن پاسخ مي دهد، كلاك تاخير زماني براي آن سنسور شروع به شمارش مي نمايد. وقتي كه دمنده دوده خاموش مي شود، نويز محيطي در بويلر به حالت عادي باز مي گردد ( با فرض اين كه هيچ نشتي در بويلر وجود ندارد ) و كلاك تاخير زماني صفر يا بازنشاني مي شود. هنگامي كه  دمنده دودة بعدي شروع به كار مي كند ، كلاك تاخير زماني 30 دقيقه اي سنسوري كه صداي دمنده دوده را دريافت مي كند، شمارش را مجددا آغاز مي نمايد. در صورتي كه تاخير زماني از 30 دقيقه بگذرد، سيستم يك سيگنال هشدار توليد مي كند. اين وضعيت تنها در صورتي رخ مي دهد كه يك نويز غير عادي مداوم در بويلر وجود داشته باشد مانند نشت بخار يا نقص فني دمنده دوده .

فن آوريهاي موج بر

مقايسه موجبرهاي هوا برد  و فلز برد:  در نخستين سيستمهاي AMS  كه صنايع Triple 5 براي بويلرهاي قدرت ساخت از فن آوري موجبر هوابرد استفاده شده بود. موجبر هوابرد معمولاً يك لوله ضد زنگ به قطر 1 يا 2 اينچ و تقريباً بطول 18 in مي باشد  كه داراي يك خميدگي 90 درجه است. يك سر لوله روي ديواره بويلر در جاهاي بازي مثل در بازرسي بويلر يا در ورود و خروج پرسنل نصب مي شود و سر ديگر موجبر به سنسور متصل مي گردد.

موج صوتي ايجاد شده بوسيله نشت از طريق موج بر به سنسور منتقل مي شود. مشكل ذاتي اين تكنيك، تجمع  خاكستر در درون لوله و مسدود شدن مسير صوتي از موجبر به سنسور است كه باعث كاهش حساسيت سيستم مي گردد. بنابراين پرسنل تعميرات و نگهداري بويلر بايد بصورت دوره اي لوله ها را پاك كنند.

با توجه به اين مشكلات، صنايع Triple 5 به دنبال راهي براي آشكار سازي بدون استفاده از موجبرهاي هوابرد  بود.در سال 1989، اين شركت يك موجبر فلز برد را به ديواره آب يك بويلر بازيابي متصل كرد و مورد آزمايش قرار داد. آزمايش موفقيت آميز اين موج بر باعث شد كه در اوائل سال  1993، موجبرهاي فلز برد روي واحد 1 نيروگاه Conemough نصب شوند.

كارهاي تحقيقاتي در Conemough

صنايع Triple 5 آزمايشهاي متعددي را روي بويلرهاي بازيابي و قدرت در حال كار، براي ارزيابي حساسيت و قابليت اطمينان موجبرهاي فلزبرد انجام داده است. با استفاده از دمنده هاي دوده بعنوان شبيه ساز نشت، پاسخ موجبرهاي فلز برد و هوا برد كه در كنار يكديگر نصب شده بودند با يكديگر مقايسه شد. شكل 3 پاسخ ولتاژ به نويز ايجاد شده توسط 17 زوج دمنده دوده را براي موجبر فلز برد شماره 8 در مقايسه با موجبر هوا برد شماره 17 نشان مي دهد.

شكل 3: پاسخ موج بر فلزبرد شماره 8  و موجبر هوابرد شماره 17 به دمنده هاي دوده

   

موجبرهاي شماره 8 و 17 در كنار يكديگر روي ديواره جلويي يك بويلر بازيابي B&W،  700 tons/day،  1400 psigنصب شده بودند.. پاسخ موجبر فلز برد در بعضي موارد، 10 برابر پاسخ موجبر هوابرد بود. محور افقي، شماره دمنده دوده (IK) و همچنين فاصله بين دمنده دوده و موجبرهاي 8  و 17  را بر حسب فوت نشان مي دهد. آزمايش موفقيت آميز موجبرهاي فلزبرد روي بويلرهاي بازيابي باعث شد اين روش روي بويلرهاي قدرت نيز آزمايش شود. در نيروگاه Conemough نيز همان مقايسه هاي قبلي انجام شد و خوشبختانه يك نشت اكونومايزر در واحد 1 در 28 مه 1994 آشكارسازي شد. شكل 4، دامنه سيگنال ولتاژ  در طول 5/2 ساعت را براي موجبرهاي هوابرد و فلزبرد كه اين نشت را آشكار كردند نشان مي دهد.

 

   

شكل( 4 ): ثبت 5/2 ساعته نشت اكونومايزر : پاسخ موجبرهاي فلز برد و هوا برد

 

مزاياي موجبرهاي فلز برد

موجبرهاي فلز برد مزاياي متعددي نسبت به موجبرهاي هوابرد دارند.

    1-                حساسيت موجبرهاي فلز برد به نويزهاي بخار بين يك تا سه برابر بيشتر از موجبرهاي هوا برد است.

    2-                موجبرهاي فلز برد نصب شده روي ديواره هاي آب مي توانند نشتهاي لوله در داخل و خارج كوره را آشكار كنند.

    3-       موجبرهاي فلز برد را تقريباً در هر جايي از بويلر مي توان نصب كرد و محدود به مكانهاي باز بويلر نيستند . اين موجبرها مي توانند نشتهاي لوله در  ديواره هاي كوره پايين را آشكار كنند.

    4-       موجبرهاي فلز برد مي توانند هم نويزهاي نشت منتقل شده از طريق گازهاي موجود در بويلر و هم نويزهاي منتقل شده از طريق مسيرهاي فلزي را آشكار كنند.

    5-                هزينه هاي خريد اري و نصب موجبرهاي فلز برد كمتر است.

    6-                موجبرهاي فلز برد هزينه هاي تعمير و نگهداري سيستم را كاهش مي دهند.

تكامل سيستم AMS  در نيروگاه  Conemough

د راكتبر 1992 تعدادي موجبر فلز برد براي نيروگاه خريداري و در زماني كه واحد شماره 1 خارج بود بر روي آن نصب گرديدند (18 موجبر فلز برد در واحد 1) . در ماه دسامبر، صنايع Triple 5 سيستم مانيتورينگ صوتي  AMS -1رابهمراه سخت افزار مورد نياز براي نظارت بر چها ر قسمت نصب كرد. پهناي باند فيلتر فركانس پايين بين 1.7 kHz تا kHz 13و براي فيلتر فركانس بالا روي 35 kHz تا  180 kHz تنظيم شد. در دسامبر سال بعد، Triple 5 سخت افزار مورد نياز براي كنترل چهار نقطه ديگر را نيز اضافه كرد و نيروگاه دو موجبر هوابرد و دو موجبر فلز برد را بمنظور مقايسه، كنار يكديگر نصب كرد. در دسامبر 1994، نيروگاه سيستم را گسترش داد و هشت سنسور به واحد 2 افزود.

صنايع Triple 5  به توسعه  سيستم  AMS-1ادامه داد و در ژوئيه 1995 سيستم  را به سيستم مانيتورينگ2AMS- ارتقا داد. در AMS-2 بهره و تاخير زماني بصورت نرم افزاري كنترل مي شوند و نرم افزار مورد نياز براي ارتباط سريال   با  DCSاضافه شده است. همچنين فيلتر هاي بالا گذر به يك فيلتر تجربي سري در باند20 Hz  تا   1 kHz  تغيير داده شده است.

اين باند گذر بسيار باريكتر از باندهاي گذر پيشين به كار رفته براي آشكار سازي نشت است اما آزمايش اوليه Triple 5  نشان داد كه حساسيت در اين محدوده بسيار بالا ست و لذا نيروگاه براي اجازه آزمايش اين باند فركانسي را در نيروگاه داد. در ژوئيه 1996، صنايع Triple 5  كلاسهاي آموزشي براي اپراتورها بر گزار كرد. دراين كلاسها ، تئوري آشكار سازي نشت و خصوصيات سيستم AMS تشريح شد و اپراتور ها را تشويق به بازرسي روزانه اطلاعات ثبت شده بوسيله سيستم و جستجوي مقاديري كه افزايش تدريجي داشتند و در نتيجه مبين وجود نشت جزئي رو به گسترش بودند كردند.

هم اكنون، در نيروگاه Conemough هشت موجبر روي هر يك از واحدها نصب شده است. برنامه آينده شامل توسعه سيستم تا تعداد حدود 24 سنسور روي هر واحد مي باشد . افزايش تعداد سنسورها به آشكار سازي نشتهاي كوچك كمك مي كند و جايابي نشتها را با دقت بيشتري امكان پذير مي نمايد.

    نشتهاي رخ داده در نيروگاه Conemough

نشتهاي ذيل در واحد هاي 1و 2 در نيروگاه  Conemough رخ داده است:

نشت 1: در اواسط آوريل 1994 نشتي در لوله هاي كوره پايين واحد 1 رخ داد. در آن موقع ، نيروگاه يك كوره پايين جديد نصب كرده بود و كاركنان مشغول جستجو و رفع نقايص احتمالي مربوط به مراحل جوشكاري بودند. هنگام بررسي داده ها ي دريافت شده از طريق مودم متصل به سيستم ، مهندسين  Triple 5 متوجه افزايش مداوم در مقادير ثبت شده مربوط به باند فركانس پايين و مقادير ثبت شده فركانس بالاي سنسور شماره 9 شدند. سنسور در كوره پايين قرار داشت و مقادير ثبت شده براي حدود دو هفته در حال افزايش بود. پرسنل نيروگاه تمام دمنده هاي دوده را خاموش كردند و درهاي بازرسي را براي پيدا كردن منبع صدا باز كردند. نشت در زير  slope رخ داده بود و با فلوي حدود 2 يا 3 گالن  بر دقيقه به سمت پايين پخش

مي شد . در زمان خاموشي كامل، سرعت نشت حدود 60 تا 70 گالن بر دقيقه بود.

ثبت 30 روزه اطلاعات براي سنسور 9 : اطلاعات ثبت شده فركانس بالا و فركانس پايين

 

نشت 2: نشت لوله در اكونومايزر بالايي واحد 1 در طول مدتي كه موجبرهاي فلز برد و هوابرد در كنار هم آزمايش مي شدند رخ داد. شكل بالا نشان مي دهد كه آغاز نشت در ساعت 19:10  روز 28 ماه مه 1994 بوده است. موجبر فلزبرد و سنسور مربوطه بصورت افزايش مقدار ولتاژ موثر ( RMS) از 0.05 V به 0.175 V به نشت پاسخ دادند. پاسخ موجبر هوابرد و سنسور مربوطه بسيار ضعيف و بصورت افزايش ولتاژ موثر از 0.05 V  به 0.09 V   بود. سيگنال هشدار موجبر هوابرد حدود 3 ساعت بعد از هشدار موجبر فلز برد بود.

در ساعت 40: 19 روز سي ام ماه مه 1994، واحد براي تعمير از مدار خارج شد زيرا دو نشت هر يك به قطر 3/8 in  و به فاصله   27 ft از سنسور رخ داده بود. يكي از نشتها روي اكوونومايزر و ديگري روي ديواره خنك شونده  با بخار قرار داشت.

آشكار سازي اين نشتها به دو دليل منحصر به فرد بود . يكي اين كه، اين نشتها در بخشي از بويلر روي داده بود كه براي مقايسه موجبرهاي فلز برد و هوابرد انتخاب شده بود. در نتيجه اطلاعات به دست آمده، حساسيت بالاي موجبرهاي فلز برد را تاييد مي كرد. دوم اين كه ، اين اولين نشتي بود كه تا آن زمان بوسيله يك موجبر فلز برد آشكار مي شد.

 

 

ثبت اطلاعات 5 ساعته براي موجبرهاي فلزبرد 4 و 5 و ثبت اطلاعات 5 ساعته براي موجبرهوابرد 3

  نشت 3 : نشت لوله در كوره پايين واحد2 كه فقط داراي چهار سنسور و موجبر فلز برد بود رخ داد. نشت ناشي از يك ترك خوردگي شعاعي بطول  1 inدر سر پاييني ديواره جداسازي بود. ترك خوردگي حدود 46 ft  از سنسور فلز برد شماره  9  فاصله داشت. ارتعاشات ناشي از نشت، عرض لوله ها و بدنه لوله ها تا سنسور نصب شده روي موجبر فلز برد را طي مي كرد. اپراتورها در آن موقع هنوز براي استفاده از سيستم  AMSآموزش نديده بودند زيرا بعنوان بخشي از پروژه تحقيقاتي، مهندسين Triple 5  سيستم را از طريق مودم نظارت مي كردند. صبح روز دوازدهم نوامبر سال 1994، يكي از مهندسين Triple 5 پرسنل نيروگاه را از احتمال وجود يك نشت باخبر كرد. با بررسي بيشتر،وجود نشت در بويلر تاييد شد. خاموشي براي عصر همان روز برنامه ريزي گرديد. با آشكارسازي زودهنگام نشت، مهندسين Conemough تخمين زدند كه حدود 125000دلار بخاطركاهش زمان خارج ازمدار بودن واحد و جلوگيري ازصدمات ثانويه، صرفه جويي شده است.

ثبت اطلاعات 10 روزه براي سنسور شماره 9 : افزايش در نويز صوتي در اين شكل مشهود است. سنسور شماره  8 كه حدود 55 ft  از نشت فاصله دارد نيز سيگنال هشدار توليد مي كند.

 

نشت 4 : نشت لوله در كوره پايين واحد1 در نوامبر 1996 يك روز قبل از روز تعطيل Thanksgiving        اتفاق افتاد كه زماني نامناسب براي نشت لوله محسوب مي شد. رئيس گروه (Dennis shavlis) جهشي را در پاسخ ولتاژ سنسورهاي 3 و 4  مشاهده كرد. با باز كردن يكي از درهاي بازرسي، صداي نشت شنيده مي شد.او  اپراتورها را كه فكر مي كردند توليد واحد، عادي و حدود 20 گالن بر دقيقه است با خبر كرد. هيچ آلارم ديگري بجز سيگنال هشدار سيستم AMS دال بر وجود نشت لوله وجود نداشت. گروه تصميم گرفت كه واحد در روز تعطيل به كار ادامه دهد.

روز جمعه، توليد واحد حدود 50 گالن بر دقيقه بود. واحد از خط خارج شد و پرسنل، روي توربين قطرات آب پيدا كردند. نشت اوليه به فاصله  30 فوت از سنسور 4 روي Slope درست در نقطه برخورد با ديواره قرار داشت. سنسور 3  حدود 40 فوت دورتر قرار داشت.

از نقطه نظر ابزاري، مهمترين بخش اين واقعه پاسخ فيلترهاي سري تجربي بود. پاسخ سيگنال فيلتر شده سري هر دو سنسور به وضعيت نشت بزرگتر از پاسخ فيلتر فركانس پايين استاندارد بود. بخصوص  پاسخ فيلتر سري سنسور 3 حدود 6 dB بيشتر از پاسخ فيلتر فركانس پايين استاندارد بود.

 

ثبت اطلاعات 30 روزه براي سنسور شماره 3 : فيلترهاي فركانس پايين و  فيلتر سري تجربي

 

نتيجه گيري

نشت لوله مهمترين دليل خروجهاي اجباري بويلر هاي قدرت مي باشد . در نيروگاه Conemough، آشكار سازي سريع نشتهاي جزئي لوله ها، زمان لازم  براي برنامه ريزي  خروج واحد را در طول دوره هاي زماني كه تقاضا پايين است فراهم مي نمايد. قابليت ثبت اطلاعات سيستم آشكار سازي نشت، امكان مشاهده و نظارت وقوع و گسترش نشتها را فراهم مي كند. همچنين فن آوري موجبر فلز برد بسيار موثر، قابل اطمينان ، حساس و تقريباً بدون نياز به تعمير و نگهداري مي باشد.

 در طول پنج سال كا ر، با استفاده از سيستم AMS حدود 24 نشت بسرعت آشكار شد و در نتيجه زمان خروج و خسارتهاي ثانويه كاهش يافت و منجر به هزاران دلار صرفه جويي در هزينه ها شد.

         

  منبع : موسسه  Power Online

 آدرس: http://www.poweronline.com/content/news/articl/sp

 

آينده نيروگاههاي حرارتي زغال سنگي در ژاپن

تقاضاي الكتريسيته در ژاپن رو به افزايش است. انرژي الكتريكي كه پاسخگوي اين نياز باشد از منابع   هسته اي، نيروگاههاي حرارتي و هيدروالكتريك تامين مي شود. با توجه به منابع سوخت زغالي در ژاپن مي توان تامين انرژي مطمئن در دراز مدت را با استفاده از اين سوخت پيش بيني كرد. ميزان سوخت زغالي با كيفيت خوب در ژاپن تا 100 سال تخمين زده مي شود كه اين ميزان با احتساب زغالهاي نامرغوب (ارزش حرارتي كم) تا 200 سال نيز مي رسد.

در ژاپن ميزان توليد نيروگاههاي زغالي 15% كل انرژي الكتريكي توليدي است كه با توجه به ميزان منابع سوختي اين درصد روبه افزايش است. در پاسخ به نياز صنعت برق ژاپن، CRIEPI با همكاري صنايع سنگين Ishikawajima مشعلهاي پيشرفته زغالي كه ميزانNO_x  ( اكسيدهاي نيتروژن ) توليدي كمي دارند را توليد وعرضه كرده است.

بيشتر نيروگاههاي حرارتي سوخت زغالي از سيستم احتراقي زغال پودر شده (Pulverized) استفاده مي كنند. بدين ترتيب كه سوخت پودر شده با سيستم انتقالي پنوماتيك به كوره منتقل شده و پس از احتراق، محصولات احتراق تصفيه شده و از دودكش به آتمسفر تخليه مي شوند. مسئله مهم در اين سيستم چگونگي افزايش راندمان احتراق و همزمان كاهش ميزان NO_x توليدي مي باشد. گرچه (همانطوركه درشكل 1 آمده است) منابع وسيعي از زغال سنگ در سطح كره زمين وجود دارد ولي ايراد اصلي در اين سوخت غلظت بالاي NO_x و SO_x (اكسيدهاي سولفور) و خاكستر توليدي در مقايسه با سوختهاي فسيلي ديگر است. در كاربرد سوخت ذغالي مسئله مهم كاهش گازهاي مضر توليدي و كاربرد هرچه بيشتر خاكستر در توليد سيمان است كه در اين بين كاهش NO_x مشكلترين مورد مي باشد. در ژاپن به دو طريق كاهش NO_x پيش بيني شده است ابتدا كاهش NO_x در زمان احتراق (Low NO_x Combustion) و سپس كاهش NO_x با تصفيه گاز خروجي با استفاده از تجهيزات denitration مي باشد. متاسفانه روشهاي متداول كاهش NO_x تاثير منفي بر روي راندمان احتراق داشته بنحويكه ميزان كربن نسوخته درخاكستر را بالا ميبرد.

شكل (1) : منابع سوخت زغال سنگ در روي كره زمين

 

منبع : مركز تحقيقات ژاپن                                                                             

آدرس :  http://criepi.denken.or.jp

كلرزني متمركز در كندانسور نيروگاههاي بخاري

كندانسورهاي نيروگاههاي بخاري با سوخت فسيلي همواره در معرض تشكيل رسوبهاي بيولوژيكي (biofouling ) هستند. فرآيند كلرزني (chlorination) متمركز در كندانسور مي تواند ضمن كاهش مصرف كلرين (chlorine) از رسوب گذاري در لوله هاي كندانسور بنحو موثري جلوگيري كرده و قوانين (محدوديتهاي) EPA در ارتباط با حداكثر ميزان مصرف كلرين را تأمين نمايد.

رسوبهاي بيولوژيكي از عوامل مهم خارج كردن كندانسور از مدار مي باشند. براي جلوگيري از تشكيل اين رسوبات در نيروگاهها از روش كلرزني در سيكل آب خنك كن استفاده مي شود. از آنجا كه بر اساس قوانين EPA ميزان مجاز كلرين در خروجي (residuals) نيروگاهها تا 2/0 ميلي گرم در ليتر و فقط براي 2 ساعت در روز محدود شده است و اين ميزان كلرين توانايي جلوگيري موثر از رسوب گذاري در كندانسور را ندارد طرح كلرزني متمركز در لوله هاي كندانسور ارائه گرديده است. در اين روش كلرين غليظ توسط نازلهائي و بصورت پاشش لحظه اي (پالس) در نقاط مختلف لوله هاي كندانسور تزريق مي گردد. اين سيستم هم در نيروگاههاي جديد و هم در نيروگاههاي موجود قابل استفاده است.

روشهاي مختلفي براي پياده كردن سيستم تزريق متمركز كلرين مورد بررسي قرار گرفته است و از ميان آنها دو روش استفاده از نازل ثابت و مانيفلد متحرك مناسبتر تشخيص داده شده اند. اين روشها هنوز در حد آزمايشگاهي تست شده اند و چنانچه بتوانند در نيروگاه استفاده شوند ضمن افزايش ضريب عملكرد كندانسور مصرف كلرين درنيروگاه را نيز كاهش خواهند داد. روشهاي ديگري كه مورد مطالعه قرارگرفته اند شامل استفاده از پره هاي هادي، جت هاي آب و لوله هاي جداگانه تزريق كلرين بوده اند ولي همانطور كه بيان شد روش نازل ثابت و مانفيلد متحرك و در مرحله بعد پره هاي هادي (Guide Vanes) بعنوان مناسبترين روشها تشخيص داده شدند. البته سيستم مانيفلد متحرك در مرحله آزمايش بهترين جواب را داده است ولي اين سيستم با توجه به مكانيزم عملكرد آن ممكن است در هنگام كار بر اثر خرابي سيستم هاي جانبي از مدار خارج شده و قابليت اتكاء و در مدار بودن كندانسور (reliability) را كاهش دهد. در صورتيكه سيستم نازل ثابت مكانيزم هاي كنترلي جانبي ندارد و همواره با اطمينان بيشتري عمل خواهد كرد. البته عملكرد آن تحت تأثير رفتارهاي هيدروليكي Waterbox كندانسور و رقيق شدن كلرين در اين قسمت خواهد بود. با توجه به مطالعات انجام شده EPRI تصميم دارد پروژه هاي ديگري را جهت بهينه كردن مصرف كلرين با استفاده از مبدلهاي حرارتي كوچك آزمايشگاهي انجام داده و در نهايت ضمن استفاده از روش نازل ثابت در مقياسي واقعي، كاهش ميزان مصرف كلرين را در يك نيروگاه بطور عملي نشان دهد.

  منبع : مؤسسه EPRI                            

  آدرس :   http://www.epri.com  

تست اولترا سونيك درب جوشي مخزن ذخيره سوخت اتمي بروشTOFD

تست جوش درب مخزن بروش متداول UT بجهت محدوديت دسترسي و محدوديت مساحت مورد تست، بطور مطمئن امكان پذير نمي باشد. موقعيت جوش اجازه جاروب (Scan) دو بعدي متداول در تست UT را نمي دهد. علاوه بر اين اندازه نمودار نتايج تست مرسوم UT بشدت به نوع منعكس كننده، شكل، جهت و ساير متغيرهاي فيزيكي وابسته است و صرفا" وابسته به اندازه مورد تست نمي باشد. در نتيجه تشخيص دقيق بزرگي ترك در جوش، محدود به هندسه جوش درب مخزن مي گردد.

تكنيك (time of flight difraction) TOFD بكارگرفته شده توسط SI يكي ازهنرمندانه ترين روشهاي      (nondestructive examination) NDE  درفن آوري تشخيص ترك واندازه آن ميباشد.. TOFDبراي اين موردخاص كاملا"مناسب ميباشدچراكه احتياج به فضاي كمي در دوطرف جوش دارد. در اين روش امواج از يك فرستنده دريك طرف جوش به يك گيرنده درطرف ديگرجوش با انتشارسيگنال هاي روبه جلوارسال ميشوند. باتثبيت دقيق محل فرستنده، ميتوان عمق هرمنبع سيگنالي را بصورت دقيق بايك الگوريتم ساده مثلثي مشخص نمود. دراينصورت محل و اندازه ترك بامشخص نمودن دقيق نوك ترك يا لبه آن وموقعيت منبع سيگنال نسبت به سيگنال سطح ويا سايرسيگنال هاي لبه هاي ترك بدقت مشخص ميشود. TOFD از نظر اقتصادي نيز مقرون به صرفه است چراكه جاروب در اين روش دريك جهت و در راستاي جوش انجام ميگيرد. استفاده ازيك ربات جهت حذف خطاهاي دست وكاهش زمان جاروب كردن نيز مناسب مي باشد.

مزاياي اين روش را مي توان به صورت زير فهرست كرد:

·                      سرعت نفوذ (متوسط نرخ جاروب 20 تا 10 فوت در ساعت)

·                      تشخيص و تعيين اندازه بصورت همزمان

·                      حد اقل تجهيزات كاليبراسيون مورد نياز

·                      احتمال بالاي تشخيص عيب

·                      دقت بالاي اندازه گيري و خواص محل عيب

·                      ذخيره كامل اطلاعات بصورت ديجيتال براي آرشيو بازرسي

نقاط انعكاس در TOFD بطور دقيقي با استفاده از ملاحظات هندسي، زواياي امواج و سرعت انتشار صوت مناسب مشخص مي شوند. تصاوير TOFDعموما" بوسيله سيگنال هاي بين موج ارسالي و برگشتي از ديوار كه حجم مقطع جوش را نشان مي دهند تفسير مي شوند نظير شكل(1).

          شكل(1) : تصوير خط خارج TOFD

 

دراين شكل محورعمودي موقعيت طول خط جوش، نوارعمودي سمت چپ سطح تست(OD) ونوارسمت راست ديوارپشت (ID) را نشان ميدهد.تركها با عمق و طول مناسبي در اين نوار نشان داده شده اند. تصوير رنگي D-Scan نمائي ازمقطع عرضي جوش را نشان مي دهدكه با ديدن آن بلافاصله به وجود عيب درجوش پي ميبريم. نمونه اي ازاين تصويردرشكل(2) نشان داده شده است.

اين تكنيك قابل استفاده در نيروگاههاي با سوخت فسيلي و همچنين هسته اي مي باشد و محدود به از سرويس خارج كردن نيروگاه نبوده و در حين كار نيروگاه مي توان از اين روش استفاده كرد.

  شكل(2) : نمايش D-Scanدر زمان واقعي

 

منبع :        Structural  Integrity

آدرس :    http://www.structint.com   

 

نيروگاه پيشرفته زغال سنگي با دماي بخار 700 درجه سانتي گراد

40 شركت فعال درزمينه نيروگاه مثل  Bobcock , ALSTOM ABB , SANDVIK , Mitsui  , Siemens ,  ELSAM , KEMA    , … طي يك اقدام مشترك، دست به كار پروژه تحقيقاتي در زمينه ساخت يك نيروگاه با سوخت پودرزغال سنگ (PF) زدند كه ماكزيمم دماي بخاردرآن700-720 درجه سانتيگرادميباشد.

دو هدف عمده در اين پروژه دنبال مي شود:

   §    رسيدن به بازده 55% در نيروگاههاي با سيستم خنك كننده آب دريا و بازده  52% براي نيروگاههاي با برج خنك كن از بازده ماكزيمم فعلي بميزان 47%

        §          كاهش هزينه هاي نيروگاهي(PF) با اصلاح آرشيتكتي نيروگاه

استفاده از مواد فوق آلياژ(Super Alloy) كليد اين افزايش راندمان ميباشد كه توربين بخار را قادر به كاركرد در دماي 700-720 درجه سانتي گراد بجاي دماي كاركرد فعلي 600-620 درجه سانتي گراد مي كند. استفاده از فوق آلياژ در توربينهاي گاز متداول است و جنس اين مواد تركيبي از آهن و نيكل كه در آن نيكل حكم فلز پايه را دارد، مي باشد.هدف رسيدن به استحكام خزشي 10⁵ ساعت در محدوده تنش هاي  N/mm² 100 در 750 درجه سانتي گراد و حداقل هزينه ساخت مي باشد. استفاده از آستنيت و فريت براي كاهش هزينه ها و جايگزيني فوق آلياژ حتي الامكان مورد بررسي قرار مي گيرد. كاهش بسزاي گاز CO₂ تا 15% نسبت به نيروگاههاي پيشرفته زغال سنگ سوز و تا 40% نسبت به نيروگاههاي قديمي از ديگر فوائد اين طرح است. توان خروجي نيروگاه بين 400 تا MW 1000 مي باشد.

ساختار سازماني، زمانبندي و بودجه پروژه

پروژه از سه گروه، فرآيند، توربين و بويلر تشكيل شده است. گروه بويلر به سه زير گروه طراحي، احتراق و مواد تقسيم گرديده است. مديريت كل پروژه زير نظر كميته هماهنگ كننده پروژه (PCC) متشكل از كليه شركتهاي حاضر مي باشد. گروه مديريت پروژهPMG با نظارت روزانه، شامل سرپرست گروه ها، زير گروهها و هماهنگ كننده ها مي باشد. فاز اول و دوم، مطالعه و تحقيق روي مواد مي باشد كه 6 سال طول مي كشد و سه سال هم طراحي نيروگاه و بهينه سازي سيكل بخار زمان مي برد. كل بودجه اين فازها 21 ميليون يورو است كه 40% كل پروژه(THERMIE) را شامل مي شود.

فاز نهائي حوالي سال 2006 آغاز خواهد شد كه ساخت و استقرار نيروگا ه تا اين سال و شروع بكار آن تا سال 2010 را شامل شده و دو سال پس از آن عمليات استقرار نهائي نيروگاه بطول مي انجامد.

گروه فرآيند كار خود را با 5 سرفصل آغاز مي كند :

TF1 : مشخصات عمومي و تعيين آنها

TF2 : ترموديناميك

TF3 : لوله كشي و تأسيسات

TF4 : طرح فشرده

TF5 : هزينه ها و امور مالي

TF1 سومين شماره مستندات، مشخصات عمومي و تجهيزات را منتشر نموده است. TF2  مطالعات دقيق انتخاب سيكل بهينه بخار را انجام داده است. TF3 كليه ابعاد و نوع المانهاي توليد توان در نيروگاه را انتخاب نموده، جانماي لوله كشي و تأسيسات و طراحي  بويلرها و كار روي آب بندهاي گرافيتي با نتيجه مثبت انجام شده است. TF4 راههاي مختلف چيدماني بخشهاي مختلف را براي رسيدن به حداقل فاصله بين بويلر و توربين در كل نيروگاه و كاهش استفاده از مواد آلياژي نيكل در حكم فلز پايه را بررسي نموده است. TF5 مدلي را براي محاسبات هزينه ها با در نظر گرفتن پارامترهاي مختلف تدوين نموده است.مبناي محاسبات مالي، نيروگاهي با فشار bar 250 و دماي 546 تا 560 درجه سانتيگراد مي باشد.گروه توربين كار خود را با تمركز روي انتخاب مواد آلياژي ادامه داد و نهايتا" به چهار آلياژ قابل آهنگري(forging)  ،دو آلياژ ريخته گري و يك آلياژ اضافي توليدي جهت اتصالات و پره ها رسيد. كليه مواد انتخابي در ليست قيمت ها آورده شد و نتايج آزمايش جوش آنها مثبت بود. طراحي توربين بخار منجر به نتايجي در تعيين آرايش سيلندر توربين بعلاوه روشهاي جديد در اتصال ديسكهاي توربين و استفاده از توربينهاي با سرعت بالا گرديده است. آناليز تنش روتور توربين براي بارهاي بحراني مختلف انجام شده است.

زير گروه مواد بويلر تمركز خود را روي آزمايش مواد در شرايط كار طولاني قرار داد و مبناي آن بررسي خواص خزشي و خوردگي مواد بود. مشكلات توليد فولاد فريتيك(Ferritic) وقفه اي در كار آنها ايجاد نمود كه جدي نبود و نتايج تست ها رضايت بخش بود، همچنين گروه آلماني MARCKO DE2 كه روي آلياژهاي نيكل كار ميكرد به نتيجه خوبي رسيد.زير گروه احتراق بويلر طرحها و نقشه هاي بسياري تهيه نموده است كه روي گزارش نهائي اين گروه بحث هاي فني انجام شده است. تمركز در اين گروه روي استدلال كار آئي بويلر USC و توضيحات فني اثرات سوخت و آماده سازي آن بر كاركرد نيروگاه بود.زير گروه طراحي بويلر دو طرح ابداعي براي بويلرها ارائه نمود كه كمترين فاصله بين توربين و بويلر در نيروگاه و بيشترين قابليت انعطاف سيستم لوله كشي بوجود آيد. تأكيد ويژه اي روي طراحي ديواره آبي (واتر وال) بويلر انجام گرفته است كه پنج سازنده بويلر طرح پيشنهادي را تجزيه و تحليل نموده اند تا مواد انتخابي شرايط تنش ها را ارضاء كند.چهار گردهمائي گروه مديران پروژه (PMG) ، يك گردهمائي پيمانكاران و دو گردهمائي كميته هماهنگ كنندگان پروژه انجام شده است و پروژه با تأخير كوتاهي بعلت تأخير در پرداختها بدون مشكل جدي درحال انجام شدن مي باشد.     

منبع :EC  Contract                                                                                                             

آدرس:   http://www.tech-wise.dk

تاسيسات برق رساني در تله - كانالهاي كشتيراني

در تله بارتون ( Barton Ship Lock ) روي كانال كشتيراني منچستر براي اولين بار از جريان آب مخصوص كشتيراني ، انرژي توليد ميگردد . توربين بين محدوده تراز آب بالادست و پائين دست كه به منظور انتقال 3000 كشتي در سال بين دريا و منچستر ترتيب داده شده كار ميكند . تاسيسات توليد برق كه داخل پمپخانه قديمي جا داده شده ، نوعي توربين نيمه كاپلان با محور افقي مي باشد . آب از طريق كالورت و يك پنستاك با قطر 3 متر از طريق دريچه با كنترل اتوماتيك به توربين هدايت ميشود و از طريق لوله مكش (draft) به حوضچه پائين دست تخليه ميگردد . شركت MSCC مسئول نگهداري تراز آب در حوضچه بالا دست و تخليه آن براي كشتيراني مطمئن ميباشد .

توربين بوسيله شركت Newmills Hydro در ايرلند شمالي و شركت سوئدي Karsbol Kraftverk طراحي و ساخت تقريبا بصورت انحصاري در نيوميلز انجام شده است . قطر توربين 2 متر ، با زاويه پره هاي متغير و تيغه هادي ثابت ميباشد. اين توربين با يك چرخ دنده راست زاويه، ژنراتور القائي را ميگرداند. كانال     بارتون از رودخانه Irwell تغذيه ميشود . متوسط جريان 18 m³/s بوده و در طول سال نوسان دارد . با توجه به دبي بالا و هد پائين ( 4/4 متر ) ظرفيت ذخيره سازي كافي در سيستم پيش بيني نشده و دريچه ها در معرض آسيب مي باشند .

 

شكل 1 - شكل شماتيك نصب ايستگاه hydro

پويائي اقتصادي طرح ، تابع اين بوده است كه توربوژنراتور جديد توانسته است در پمپخانه قديمي كه در اوايل سده 1900 جهت پمپاژ آب ، ساخته شده و آب را از حوضچه پائين دست به حوضچه بالادست انتقال ميداده جا داده شود . بدنه پمپخانه قديمي ، سازه سالمي دارد ولي براي ساخت برخي دريچه ها و آشغالگيرها نياز به برش بدنه و ايجاد سقف جديد بوده است .

از زمانيكه تاسيسات در نوامبر 94 بكار افتاد توربين بصورت موفقيت آميز تحت مسئوليت مركز غير فسيلي انگليس مورد بهره برداري قرار گرفته است و عموما حدود  kw 660 برق براي شبكه توليد ميكند (اگرچه در برخي مواقع به 700 kw نيز رسيده است) . متوسط انرژي توليدي سالانه 3200 Mwh مي باشد كه براي 600 منزل مسكوني كافي است . اين طرح در مقايسه با سوخت فسيلي سالانه از انتشار آلاينده هاي زير جلوگيري مي نمايد :

Co₂ : 914 تن

So₂ : 55 تن

No₂ : 6 تن

هزينه كليد در دست طرح 850000 پاند در سال 1994 بوده و براي ساخت آن 8 ماه وقت صرف شده است و درآمد سالانه از فروش برق ، تحت قرارداد NFFO كه تا دسامبر 98 اعتبار داشت ، بين 180000 و 200000 پاند بوده است .

 

منبع : CADDET         

آدرس : http://www.caddet.re.org       

رونق مجدد نيروگاههاي زغالي در صنعت برق

تكنولوژي كنترلي شركت ABB  به كاهش آثار زيست محيطي نيروگاههاي زغالي كمك  مي كند. در يكي از نيروگاههاي زغالي ولز، استفاده از تكنولوژي OCS پيشرفته شركت ABB  شامل 5000 نقطه I/O ، سبب كنترل بهتر بويلر ، مديريت مشعل و سيستمهاي زيست محيطي   براي كنترل گوگرد زدايي گاز خروجي دودكش ( FGD ) مي گردد. شركت   ABB بويلرهاي قديمي را نوسازي نموده و مشعلهاي جديد ( با توليد اندك NOx) همراه با  سيستم FGD بر روي آنها  نصب كرده است .

سيستم مديريت مشعل، فرآيند عملياتي مشعلها و آسيابهاي زغال زا را كنترل و مونيتور مي نمايد و بعنوان يك سيستم ايمني براي پيشگيري از انفجار عمل مي كند. اين سيستم از 6 كنترلر  ( 2 كنترلر براي هر واحد) تشكيل يافته است. از 2 كنترلر نصب شده در هر واحد، يكي از آنها عمل كنترل اتوماتيك بويلر و ديگري مديريت مشعل را انجام ميدهد.

  

مرجع :    مجله Power Engineering International ( PEI)          June 2000 , PP : 134  

آدرس : http://www.power-eng-intl.com   

تميز كاري لوله هاي بويلر بوسيله امواج صوتي

امروزه استفاده از امواج صوتي (بوقهاي صوتي) (sonic horns) جهت جلوگيري از رسوب ذرات و خاكستر در ماشين آلات صنعتي از قبيل فن ها، كانالها، بويلرها و … افزايش يافته است. چنانچه اين بوقها بدرستي استفاده شوند موجب افزايش در مدار بودن ماشين، كاهش تعميرات، كاهش افت فشار و كاهش هزينه هاي تميزكاري خواهند شد.

در طراحي و استفاده اين تجهيزات در بويلرها شرايط هندسي بويلر و لوله ها، نوع سوخت، دبي گاز عبوري، دما و پارامترهاي ديگر مد نظر قرار مي گيرند.

در تميزكاري صوتي، امواج صوتي با لرزشهايي كه ايجاد مي كنند موجب جلوگيري از رسوب ذرات بر روي سطوح مي شوند بعبارتي لرزشهاي ايجاد شده موجب سست شدن چسبندگي ذرات با سطوح شده و در جريان گاز از محوطه خارج مي شوند. نكته مهم در اين تميزكاري عمل كردن آن در كليه نقاط مورد نظر از سيستم است. حتي در نقاط كور سيستم كه امكان تميزكاري با روشهاي ديگر مشكل است تميزكاري صوتي درست عمل مي كند. بوقهاي صوتي در فركانسهاي شنوا و مادون صوت كار مي كنند. بوقهاي شنوا در فركانسهاي بالاتر از 75 Hz  در گستره 140- 150 db كار مي كنند بعضي كاربردها نياز به امواج با طول موج كوتاهتر است( 250 Hz)  ولي اغلب موارد فركانس مورد نياز حدود125 Hz  مي باشد. از آنجا كه معمولا فركانس طبيعي سيستم به اين مقادير نمي رسد، خسارت ناشي از تشديد امواج غير ممكن است.

بوقهاي مادون صوت با امواج بلند درمحدوده فركانس كمتر از محدوده شنوايي بشر كار مي كنند (معمولا با فركانس 10- 35 Hz ) اين منجر به ايجاد توربولانس بيشتري در جريان گاز مي شود كه خود موجب مؤثرتر شدن عمل تميزكاري خواهد شد. البته احتمال خسارت در اين متد بيشتر است و لازم است پيش بيني هاي لازم صورت گيرد كه اين در دستورالعملهاي بهره برداري ارائه شده اند بعبارتي خسارات بوقهاي صوتي امروزه بيشتر به خاطر عدم نصب صحيح است تا بهره برداري و نقائص فني، بوقهاي مادون صوت در مواردي استفاده مي شوند كه تجهيزات داراي عمر بالايي هستند و همراه گاز رطوبت وجود دارد ( بطور مثال در پيش گرمكنهاي هواي دوار ) پيش گرمكن هواي دوار مي تواند لرزشهاي ايجاد شده در اثر استفاده از بوقهاي مادون صوت را تحمل كند. نكته ديگر در استفاده بهينه از بوقهاي صوتي اين است كه به تعداد كافي از بوقهاي صوتي در ماشين آلات نصب شود تا تميز كاري كامل ايجاد شود در غير اينصورت در محدوده خاصي اين امكان برقرار خواهد شد. بطور مثال در فيلترهاي دود هر بوق  125- 145 db براي هر5000 f t ²   سطح فيلتر مورد نياز است. زمان تناوب استفاده از بوق نيز از عوامل مؤثر در عملكرد بهينه است. اين زمان بايستي به اندازه كافي كوتاه اختيار شود تا ذرات رسوب شده فرصت چسبيدن به سطح را پيدا نكرده باشند. تنظيم بوق براي عمل به مدت 10 تا 15 ثانيه هر 10 تا 20 دقيقه معمولا" مناسب مي باشد. البته با توجه به شرائط و ظرفيت اين زمان تغيير ميكند.

يكي از مواردي كه تميزكاري اهميت دارد لوله هاي بويلرهاي نيروگاهي است. در نشست دود و رسوبات روي لوله ها چنانچه به سرعت تميزكاري صورت نگيرد اين منجر به افزايش مقاومت حرارتي و افزايش دماي موضعي لوله و كاهش تبادل گرما شده به حدي كه موجب ذوب شدن لوله و محكم تر شدن رسوب مي گردد در اين صورت لازم است هرچه سريعتر با استفاده از تجهيزات مربوطه، رسوبات از روي لوله ها جمع آوري شود. اين عمل با استفاده از sootblowers با كمك بخار و هوا صورت مي گيرد كه موجب صرف هزينه بالا و خسارات جانبي به اجزاء بويلر است. در اين ارتباط بويلر واحد صنعتيNortheastern در آمريكا كه همواره با مسئله جمع شدن رسوبات و ذوب فلز همراه بود با مجهز شدن به بوق صوتي در قسمتهاي مختلف بويلر در كنار sootblowersراندمان توليد بخار به مقدار قابل توجهي بهبود يافت و مسئله ذوب شدن لوله ها نيز حل گرديد. در عمل معلوم شد وجود بوق صوتي هيچگونه مشكلي در انتقال حرارت ايجاد نمي كند در صورتيكه استفاده از بخار و هواي فشار بالا موجب تلفات حرارتي مي گردد. بعلاوه زمان خارج از مدار بودن بويلر و ميزان خوردگي بويلر و مصرف هوا و بخار فشرده كاهش مي يابد.

ذكر اين مطلب در استفاده از بوقهاي صوتي مهم است كه اين وسايل جهت نگهداري تميز سيستم كاربرد دارند نه اينكه سيستم كثيف را تميز كنند.

    منبع :    سايت Energy-tech

آدرس : http://energy-tech.com 

افزايش ارتفاع دكلهاي خطوط انتقال نيرو بدون خاموشي خط

به منظور پاسخگويي به رشد روزافزون تقاضا براي انرژي برق، معمولا سعي مي كنند كه ظرفيت شبكه را براي انتقال برق افزايش دهند . يك راه حل استفاده از حداكثر مجاز دماي هادي، طبق استانداردهاي بين المللي مي باشد. كه در نتيجه موجب افزايش شكم سيم (sag) مي شود . همچنين بدليل تلاقي مسير راه آهن و جاده ها با مسير خطوط انتقال و يا لزوم افزايش قدرت انتقالي خط ، نياز به افزايش ارتفاع دكلهاي خط ميباشد. روشهاي معمول براي اين كار مستلزم ايجاد خاموشي در شبكه مربوطه است كه در بسياري اوقات اين امر ممكن نيست

شركت ABB Energieanlagenbau GmbH ، روشي جديد را ابداع نموده تا خطوط 110 كيلوولت انتقال را بدون خاموشي، تغيير ارتفاع دهد 

شيوه هاي معمول براي افزايش ارتفاع دكلها، نه ساده هستند و نه از نظر مالي به صرفه. براي مثال، تمام آنها نياز به خاموش كردن خط و جابجا كردن هاديها از محل اتصالشان را دارند. در حاليكه در روش جديد ABB ، شبكه مي تواند در هنگام عمليات، برقدار باشد و كار عادي خود را ادامه دهد

در روشهاي مرسوم، جرثقيل هاي متحرك بايد به محل دكل آورده شوند كه بدليل شرايط مكاني دكل، مانند زمينهاي كوهستاني، بعضا امكان پذير نيست. براي حل اين مساله، پيش از اين از جين پل (JIN POLE) براي جابجا كردن قطعات دكل استفاده مي شد كه باز هم نياز به جدا كردن هاديها بود و براي محافظت از هاديها در حالت جدا شده، نياز به ايجاد ساختارهاي جديد بود. درضمن، جدا كردن هاديها، مستلزم استفاده از مسيرهاي جانبي يا موقت براي انتقال انرژي مي باشد

مشكلات فوق، شركت ABB را برآن داشت تا شيوه جديدي را معرفي كند. ابتدا اين روش روي يك دكل منفرد كه در مدار نبود، امتحان شد. پس از بهينه كردن سيستم مذكور در نتيجه آزمايش فوق، امكان افزايش ارتفاع دكلهاي خطوط انتقال، بدون خاموشي و با امنيت كامل و در صعب العبورترين مناطق امكان پذير شد

(شكل 1)

لوازم و تجهيزات مورد نياز براي بلند كردن دكل ها، از چهار نگهدارنده مشبك تشكيل شده است كه طول هركدام مي تواند مستقلا تغيير يابد تا در شيب ها بتوان ارتفاع آنها را در يك سطح نگه داشت. هر كدام از نگهدارنده ها روي يك فونداسيون فلزي قرار مي گيرند و ابتدا روي زمين، با رعايت حريم خط، به شكل پيش ساخته آماده مي شوند . سپس اين نگهدارنده ها توسط وينچ روي محور دكل مورد نظر بالا كشيده شده و سپس در جاي خود محكم مي شوند . فونداسيون هاي فلزي ، چهار نگهدارنده را در دو سطح مختلف به همديگر متصل مي كنند و به نگهدارنده ها شكل يك جعبه را مي دهند

چهار نگهدارنده مذكور، توسط چهار كابل به فونداسيون دكل (از داخل و يا خارج) مهار مي شوند(شكل2) بدنه دكل، با اتصالات پايه محكم شده و در موقعيت خود ثابت مي شود. در گوشه هاي بدنه دكل اتصالات خاصي متصل مي كنند كه از اين اتصالات به عنوان محل شروع عمليات استفاده مي شود قسمت بالاي دكل با مجموعه اي از كابلها كشيده مي شود تا بالا بردن دكل، تحت كنترل قرار گيرد بدليل مهار دو طرفه ، مهار اضافي خارجي ديگري مورد نياز نمي باشد. دكل بوسيله چهار قلاب بالابر كه توسط چهار سيلندر هيدروليك به حركت در مي آيند، بالا كشيده مي شود. بدنه دكل با قابي كه محكم كننده آن نيز هست، هدايت مي شود (شكل3)  . اگر دكل در هنگام عمليات به هر دليل، مانند وزش باد يا كشش قطري هاديها، از موقعيت عمودي خود منحرف شود، تجهيزات بخصوصي براي بازگرداندن آن به موقعيت اصلي خود مورد استفاده قرار مي گيرد

به طور كلي، بلندكردن قسمت فوقاني دكل به ارتفاع مورد نظر، حدود سي دقيقه به طول مي انجامد در طول اين مدت، كسي مجاز به حضور در محدوده خطرناك اطراف دكل يا خطوط انتقال نمي باشد

سنسورهاي نصب شده در چهار گوشه سازه نيروهاي اعمالي را اندازه گيري مي كند و مقادير آن، در نمايشگري ديجيتالي در مركز كنترل خارج از محدوده خطر خوانده شده و اگر انحرافي از خط عمود در دكل ديده شود، مي توان از همين مركز كنترل و توسط سيلندرهاي هيدروليك، آن را تصحيح نمود

زماني كه دكل به ارتفاع مورد نظر رسيد، مي توان قسمت جديد را به ساختار دكل اضافه نمود، يا قسمت پاييني را بيرون آورده و قطعه بلندتري را بجاي آن نصب نمود. روش شرح داده شده در حال حاضر براي تمامي انواع دكلهاي خطوط انتقال تا سطح ولتاژ 110 كيلوولت و در هر منطقه اي قابل اجراست. افزايش ارتفاع تا هفت متر، بسته به محل اتصالات، امكان پذير است. با لوازم بالابر كنوني، وزني برابر 15 تن قابل بلند كردن است. در صورت نياز، اين مقدار قابل افزايش است

پروژه انجام شده

يك نمونه پروژه كه براي راه آهن آلمان در مسير بين شهري كارلسروهه – افنبورگ – باسل انجام گرفته، مزاياي اين روش جديد را مشخص مي كند. اكثر دكلهاي خط انتقال 110 كيلوولت مذكور در مناطق صعب العبور واقع شده اند. در يك مورد، يكي از دكلها تا سه متر بايد افزايش ارتفاع پيدا مي كرد و در محلي واقع بود كه جرثقيل هاي متحرك به آن دسترسي نداشتند . از طرفي، شرايط نامناسب زمين، امكان محكم كردن پايه هاي تجهيزات سنگين را بسيار مشكل مي كرد. بنابراين گروه ABB با وسايل نسبتا سبكتر خود به محل مورد نظر رفتند و در مدت دو و نيم روز، طبق برنامه و بدون ايجاد خاموشي در خط، عمليات مرتفع سازي دكلها را انجام دادند. برنامه بعدي اين شركت انجام عمليات فوق براي خطوط انتقال 380/220 كيلوولت ميباشد

شكل (2) : محل كابلهاي مهار در هنگام بلندكردن دكل.امكان كنترل

.وضعيت دكل و تصحيح انحراف آن در شرايطي مانند باد، امكان پذير است

 

شكل (3) : قسمت فوقاني دكل در موقعيت جديدش، پس از حدود نيم ساعت

.از زمان آغاز عمليات، محكم شده است. اكنون مي توان قسمت مياني را نصب كرد

 

منبع:  شركتABB     

آدرس   :  http://www.abb.com

FACTS در زمينه كاربردهاي ادوات NYPA دستاوردهاي

در شبكه قدرت شهر نيويورك جهت كنترل توان عبوري از بخشي از شبكه، از يك سيستم الكترونيك قدرت با سرعت عملكرد زياد استفاده شده است.سيستم مذكور كه در آن از جديدترين فن آوري موجود در زمينه ادوات FACTS ( سيستم هاي انتقال AC انعطاف پذيرFlexible AC Transmission Systems ) استفاده شده است در پست Power Authoritys Marcy واقع در نيويورك نصب گرديده است. اين سيستم اين توانائي را ايجاد مي كند كه توان بيشتري از خطوط انتقالي كه بخشهاي شمالي ايالت نيويورك را به شهر نيويورك متصل مي كنند عبور كند. اين امر سبب بالا رفتن قابليت اطمينان و بهره وري شبكه برق رساني نيويورك شده و نياز به احداث خطوط انتقال جديد را كاهش مي دهد.

Mary Donohue ، مدير شركت برق نيويورك در سخنراني خود در بين جمعي از مديران صنعت برق، از بهره برداري از جبرانساز استاتيك تبديلي (CSC) شركت NYPA ، كه پيشرفته ترين سيستم كنترل توان انتقالي دنيا محسوب مي شود، خبر داد. طبق اظهارات وي، اين بهره برداري از 21 ژوئن 2001 شروع شده است. بنا به گفته Donohue ، تصميم استفاده از اين سيستم، در راستاي پاسخگوئي به بار روبه رشد شهر نيويورك، اتخاذ شده است. او همچنين مي گويد: "استفاده از اين سيستم در پست   Marcyباعث بالا رفتن قابليت اطمينان سيستم انتقال ايالت و كاهش قيمت برق ارائه شده به مشتركين شده است

توان الكتريكي ترانسفورماتورهاي واقع در پست Marcy از خطوط 765 ^KV كه از كانادا مي آيند تأمين شده و از اين پست از طريق دو خط  KV 345 به نيويورك منتقل مي گردد. يكي از اين خطوط از منطقه Albany مي گذرد و بيشتر اوقات، بارگذاري آن به مقدار ماكزيمم مجاز نزديك است در حاليكه خط دوم كه از كوههاي Catskill مي گذرد، بار كمتري برمي دارد.

CSC مورد استفاده درپست Marcy باصرف هزينه اي معادل 48 ميليون دلار وبا تلاش مشترك شركت هاي EPRI , Siemens , NYPA و 32 شركت  T&Dانتقال در ايالات متحده، كانادا و نيوزلند، و توسط شركت Siemense Power T&D ساخته شده است.

سيستم CSC مزبور از دو اينورتر تريستوري با تريستورهاي  GTO تشكيل مي شود. هر يك از اين نوع اينورترهاي STATCOM (static synchronous compensators) قابليت اتصال سري ياموازي به يكي از خطوط  ^KV  345را دارا ميباشند.STATCOM هاي مذكور توانائي كنترل ±100-200 MVAR  را دارا هستند.

Joseph L. Seymor ، سخنگو و مدير اجرائي شركت NYPA ميگويد: " بهره گيري از الكترونيك سريع نيمه هاديها بجاي كنترلهاي الكترومكانيكي قديمي در CSC و ديگر ادوات FACTS ، كارآئي اين تجهيزات را به جائي رسانده است كه انتظار مي رود روزي ادوات FACTS چگونگي انتقال انرژي الكتريكي به محل مشتركين را با انقلابي مواجه كند". وي مي افزايد: " اين فن آوري توانائي ما را در دريافت انرژي در محل مورد نيازمان از محل توليد آن به شدت افزايش داده است".

اثبات كارآئي سيستم نصب شده

شركت NYPA اعلام كرده است كه نصب اولين فاز CSC ، پايداري ولتاژ را تا حد قابل ملاحظه اي افزايش داده و قابليت انتقال توان خط پر بار بين Utica و Albany را 60 مگاوات و توان قابل استفاده در كل ايالت را 114 مگاوات افزايش داده است. مسلما" با بهره برداري كامل از سيستم مذكور، اثر آن افزايش نيز خواهد يافت. تا پايان تابستان آينده برخي استراتژي هاي كنترلي به CSC نصب شده، افزوده خواهد شد. طبق اظهارات Abdel- Aty Edris ، مدير فن آوري FACTS  مؤسسه EPRI ، سيستم CSC نصب شده مي تواند روي دو يا چند خط همانند يك سيستم UPFC مشابه ترانس هاي Phase Shifling جهت تقسيم بازبين چند خط عمل كند. پس ازتكميل طرح CSC مزبور، انتظار ميرود توان قابل انتقال خط Utica– Albanyبه مقدار 120MW وكل توان قابل انتقال درسرتاسرايالت، 240 MW افزايش يابد.

Robert B. schainker مدير بخش خطوط انتقال و پستهاي EPRI در مراسم تقدير از NYPA گفته است:

" NYPAهم اكنون بنيانگذار يكي از فن آوري هاي ادوات FACTS در دنيا شده است. با حصول توانائي جابجائي توان انتقالي از خطي به خط ديگر در مدت زمان چند ميلي ثانيه به سادگي مي توان بار خطوط داراي اضافه بار و بار خطوط پر بار گلوگاهي را با بار خطوط كم بارتر جابجا كرد".

حد اكثر سازي ظرفيت شبكه موجود

 قاعده زدائي در بازار فروش انرژي الكتريكي سبب شده است كه تمايل به سرمايه گذاري براي افزايش ظرفيت شبكه انتقال، از بين برود. طبق برآوردهاي انجام شده، افزايش ظرفيت انتقال سيستم قدرت ايالات متحده در دهه آتي اندكي بيش از 4% خواهد بود در صورتيكه اين افزايش در ظرفيت توليد نصب شده به 20% خواهد رسيد. در بسياري از مناطق، بعلت مخالفت عموم، احداث شبكه انتقال مشكل تر از نصب تجهيزات توليد است. در نتيجه استفاده از ادوات FACTS مانندCSC ها مي توان ظرفيت مفيد سيستم هاي انتقال موجود را افزايش داده و به اين ترتيب بر قابليت هاي شبكه افزود. اين امر مي تواند در برقراري تعادل ميان رشد تقاضا و ظرفيت شبكه انتقال موجود بسيار تأثيرگذار باشد.

    منبع :     مجله EPRI

آدرس: http://www.epri.com     

نرم افزار SCOPE

مؤسسه Nexant  از سال 1984 در زمينه طراحي و توسعه نرم افزارهاي مطالعات سيستم قدرت فعاليت دارد و تاكنون نرم افزارهاي گوناگوني براي محاسبات سيستم هاي قدرت ايجاد نموده است . يكي از اين نرم افزارهاي مطالعات مهندسي قدرت و سيستم اين مؤسسه [1]SCOPE مي باشد .

SCOPE نرم افزاري است كه در گستره وسيعي از مسائل مهندسي قدرت، توانائي انجام مطالعات شبيه سازي براي برنامه ريزي كنترل و بهره برداري را داراست. اين نرم افزار قابليتهائي نظير انجام پخش بار، شبيه سازي وقايع احتمالي در شبكه قدرت و انجام محاسبات پخش بار بهينه را داراست. اين نرم افزار هم بصورت اجرائي تحت محيط ويندوز قابل استفاده بوده و هم توانائي اجرا شدن تحت ساير سيستمهاي عامل را داراست. توابع عملياتي اصلي SCOPE در محاسبات بهينه سازي به شرح زير مي باشند:

تحليل قراردادها ( Market Analysis )

اين مجموعه ازتوابع درتحليل اثرمحدوديتهاي انتقال برقراردادهاي دوطرفه بكارميروند، اين تحليلهاعبارتنداز:

·     قيمت گذاري حاشيه اي منطقه اي و يا قيمت گذاري بر اساس مسائل حاشيه اي هر منطقه

·                      قيمت گذاري براي مزايده ظرفيت خطوط انتقال ( FCR , TCC , FTR )

·                      مديريت تراكم بار

·                      انتقال حداكثر توان ممكن

بهره برداري و كنترل بلادرنگ(Online Operations and Control ) 

SCOPE بعلت دارا بودن مدلهائي از شبكه هاي با قابليت كليد زني، در سيستم هاي مديريت انرژي در جهان كاربرد فراواني يافته است. از ميان عمليات متعدد اين نرم افزار ميتوان به موارد زير اشاره كرد:

·                      پخش بار با لحاظ نمودن قيود هزينه اي شبكه

·                      حداقل سازي تلفات

·                      عمليات اصلاحي

·                      پخش توان با لحاظ نمودن عمليات پيشگيرانه در وقايع احتمالي

·                      رتبه بندي و تحليل حوادث احتمالي و تحليل سوئيچينگ

مطالعات مهندسي ( Engineering Studies )

تقريبا" كليه قابليتهائي كه در فوق ذكر شد، در اين بخش قابل دسترسي مي باشند. اين قابليتها را ميتوان در زمينه هاي متعددي از جمله برنامه ريزي توليد بكار برد.

برخي ديگر از عمليات محاسباتي SCOPE به شرح زير مي باشند:

·                      جايابي و تعيين اندازه خازنها

·                      تحليل حساسيت كميات الكتريكي سيستم قدرت

·                      مطالعات و تحليل امكان سنجي

استفاده از SCOPE در مطالعات اقتصادي

نرم افزار SCOPE براي انجام مطالعات اقتصادي از تكنيكهاي بهينه سازي به همراه مدلهاي پخش بار شبكه  استفاده مي نمايد. SCOPE قادر است كه بازار تجارت برق را با تركيبي از انواع نقاط قيمت گذاري انرژي ، قراردادهاي دو طرفه و هماهنگ كننده هاي برنامه ريزي مدلسازي نمايد . از جمله قابليتهاي اين بخش ميتوان به موارد زيراشاره كرد:

·                       قيمت گذاري حاشيه اي منطقه اي

·                      تحليل مديريت انبوه و تراكم بار

·                      مزايده حق انتقال خطوط

تحليل اقتصادي بازار تجارت برق

SCOPE در زمينه هاي زير توانائي تحليل بازار تجارت برق را داراست :

·                      قيمت گذاري برق با لحاظ نمودن محدوديتهاي شبكه انتقال

·                      قيمت گذاري بر اساس انرژي الكتريكي دريافتي مشتركين

·                      قيمت گذاري منطقه اي

·    تحليل نقطه شكست LMP  ( كه مهمترين تحليل قيمت گذاري حاشيه اي براي صنعت مي باشد . )

·    تعيين هزينه هائي اعم از هزينه هاي انتقال از نقطه اي به نقطه ديگر و هزينه هاي داخل يك منطقه و هزينه هاي بين نواحي

·                      انجام تصميم گيريهاي اساسي شامل تعيين قيمت در قراردادها

·                      تلفات حاشيه اي و كلي خطوط انتقال

·                      فعاليتهاي مربوط به طرفهاي قراردادها در بازار تجارت

·                      امكان سنجي

·                      حداكثر ظرفيت انتقال

تحليل سيستم مزايده اي

در بازار تجارت برق و سيستم خطوط ، قيمت گذاري توان بر اساس بار و توليدهاي خصوصي و يا جمعي به يكي از صور زير انجام مي شود :

·                      قيمت ثابت براي هر مگاوات ( يا مگاوات ساعت )

·                      قيمت پله اي براي توان يا انرژي

SCOPE توانائي تحليل همزمان مسائل مالي شركتهايي را كه مشتركا" از يك شبكه انتقال استفاده مي كنند داراست و مي تواند عرضه مگاوار را نيز جداگانه مدل نمايد.

مزايده حق استفاده از خطوط انتقال ( FTR/TCC )

در SCOPE قابليتي وجود دارد كه در آن محاسبات واگذاري ظرفيت انتقال خطوط انجام ميشود. در اين حالت هرعضو شبكه ميتواند محاسبات تحليلي خريد يا فروش توان يا انرژي را انجام دهد. اين قابليت را ميتوان در موارد زير بكار گرفت:

·                      تعيين سريع قيمت ها در مزايده هاي آتي

·                      تعيين استراتژي هاي بلند مدت براي فروش انرژي

·                      ارزش سنجي

·                      برنامه ريزي انرژي و انتقال

امروزه قيمت انرژي عرضه شده ، در دوره هاي زماني كوتاه مدت مثلا" براي 6 ماه آينده تعيين ميشود اما در حالت پيشرفته اين تعيين قيمت ميتواند براي دوره هاي دراز مدت و در پله هاي زماني مثلا" هر شش ماه در 5 سال آينده انجام گيرد.

استفاده از SCOPE در بهره برداري و كنترل

در دو دهه اخير، نرم افزار پخش بار بهينه ( OPF ) كه در SCOPE بكار گرفته مي شود، عملا خود را به عنوان يك ابزار استاندارد صنعتي كه مي تواند بطور بهنگام استفاده شود نشان داده است. اين نرم افزار تاكنون در بسياري از سيستم هاي مديريت انرژي دنيا نصب گرديده است. اين نرم افزار مرتبا بهسازي گرديده و به تكنيكهاي پيشرفته مجهز شده است . مهمترين عوامل مؤثر در موفقيت اين سيستم عبارتند از :

·                      قابليت اطمينان محاسباتي بالا

·                      سرعت محاسباتي بالا، حتي در شبكه هاي بزرگ

·                      قابليت مدلسازي واقع بينانه شبكه قدرت

·                      لحاظ نمودن محدوديتهاي بهره برداري

·                      صحت نتايج

توابع عملياتي كنترل ـ بهره برداري

SCOPE طوري طراحي شده است كه پاسخگوي كليه نيازهاي پخش بار و OPF يك سيستم EMS را داشته باشد. اين نيازها به شرح زير مي باشند :

·                      قابليت انجام پخش بار توسط بهره بردار

·                      تحليل وقايع محتمل ( شامل تكنيكهاي پيشرفته محلي )

·                      برآورد دقيق وقايع محتمل

·    عمليات اصلاحي ( كنترل اصلاحي ) روي توان اكتيو و ولتاژ- توان راكتيو (OPF )

·                      پخش بار اقتصادي با لحاظ نمودن قيود شبكه

·                      مديريت بلادرنگ تراكم بار در OPF

·                      برنامه ريزي با لحاظ نمودن قيد وقايع محتمل

·                      كنترل سوئيچينگ پيشگيرانه

·                      تحليل حساسيت الكتريكي

·                      امكان سنجي

محيط واسط كاربري

نرم افزار SCOPE به گونه اي طراحي شده است كه از طريق يك محيط كاربري و برنامه ريزي (API) گسترده EMS ، ارتباط با قسمت محاسباتي نرم افزار برقرار ميگردد.

طراحي اين نرم افزار طوري است كه بسادگي بتوان بخش محاسباتي يا موتور نرم افزار را به كلي تغيير داد و يا با يك موتور جديد جايگزين كرد.

نرم افزار سازگار

SCOPE با نرم افزارهاي زير سازگاري دارد:

·                      GEN-SE ، نسل دوم نرم افزار ارزياب وضعيت

·                      Flash ، نرم افزار برنامه ريزي و بهره برداري و تحليل خطا

·    MODELEX ، نرم افزار منحصر بفرد حاوي مدلهاي شبكه نظير مدلهاي شبكه كوچك شده

استفاده از SCOPE براي انجام مطالعات مهندسي

كليه بسته هاي نرم افزاري مربوط به SCOPE بصورت نرم افزارهاي اجرائي قابل استفاده بوده و مي توانند از فايلهاي داده اي با فرمت ASCII استفاده كنند. استفاده از اين نرم افزارها براي انجام انواع مطالعات مهندسي مناسب است. محيط كاربري SCOPE ، يك محيط كاملا" گرافيكي بوده و تحت سيستم عاملهاي ويندوز 95 ، 98 ، NT  و 2000 قابل استفاده است. بسته نرم افزاري اجرائي SCOPE شامل توابع زير است:

·                      كليه توابع تحليل اقتصادي شامل LMP  و توابع تحليل مزايده ها

·                      كليه توابع بهره برداري- كنترلي

·    مدلسازي در كليه سطوح شامل مدل ساده DC  ( فقط MW  ) تا مدلهاي پيچيده حالات گذرا

·                      تابع جايابي و تعيين اندازه خازن

·                      توابع پخش بار قوي و تحليل وقايع محتمل

·                      ورود و خروج انواع داده ها با فرمت هاي استاندارد

تبديل فرمت اطلاعات

يكي از مسائل مشكل زا در مطالعات شبكه هاي قدرت، قابل استفاده نبودن فرمت برخي اطلاعات است. بخشي از نرم افزار تهيه شده كه DATAMAN نام داشته و وظيفه مديريت داده ها را بر عهده دارد، توانائي تبديل انواع فرمت هاي اطلاعات اعم ازE /PSS و PSLF را به فرمت PCA كه در SCOPE قابل بهره برداري است داراست. به اين ترتيب قابليت هاي بالائي در بهره گيري از انواع فرمت هاي داده ها حاصل گرديده است. معمولا" در تبديل داده ها از يك فرمت به فرمتي ديگر، بخشي از داده ها گم شده و غير قابل استفاده مي گردند اما در DATAMAN بر اين مشكل نيز غلبه شده است.

  منبع :  مؤسسه Nexant                                    

آدرس: http://www.nexant.com     

---

Security Constrained Optimal Power flow Evalution [1]

كاويتاسيون در پمپ هاي سانتريفوژ

عملكرد پمپهاي سانتريفوژ در حالت بحراني مي تواند موجب اختلال سيستمهاي مربوطه شود. از جمله اين سيستمها نيروگاههاي حرارتي و صنايع پتروشيمي است. در بعضي مواقع تعيين علت دقيق عملكرد ناپايدار پمپ ممكن نيست. جريان توربولان و يا شرايط غير عادي جريان مي تواند موجب لرزشهاي شديد و خارج شدن پمپ از مدار شود. يكي از دلايل اوليه لرزشهاي پمپ سانتريفوژ كاويتاسيون است. در اين حالت در اثر كاهش فشار مايع و تبخير صورت گرفته در سمت مكش پروانه توده هاي حباب توليد و به خروجي پروانه جهت تخليه ارسال مي شوند. در اثر افزايش فشار، حبابهاي توليد شده فشرده مي شوند فشرده شدن حبابها همراه با صدا (مشابه صداي ضربه به بادكنك) و ايجاد لرزش مي شود.

توليد حباب در پروانه وقتي رخ مي دهد كه NPSH  موجود مكش پمپ كمتر از NPSH لازم پمپ شود. اين امر مي تواند به علت وجود مانع در مسير مكش، وجود زانوئي در فاصله نزديك ورودي پمپ و يا شرايط غير عادي بهره برداري مي باشد. عواملي مانند افزايش دما و يا كاهش فشار در سمت مكش نيز مي تواند شرايط فوق را ايجاد كند. البته انتخاب پمپ براي سيستمهايي كه در دبي هاي متفاوت و سرعت متغير كار مي كنند بايستي با دقت صورت گيرد تا از پديده كاويتاسيون جلوگيري گردد. با توجه به ملاحظه مراجع مختلف لرزش پمپ ها معلوم شده است يك عامل رايج اين لرزشها پديده كاويتاسيون است و مي تواند مخرب نيز باشد.

چنانچه آب به بخار تبديل شود حجم آن مي تواند تا  50000  برابر افزايش يابد كه موجب تخليه پروانه از آب گردد خسارات پمپ در اثر كاويتاسيون شامل خوردگي پره ها در منطقه ضربه حباب و آسيب ديدگي ياتاقانها باشد.

بعضي نتايج نشان مي دهد، ارتعاشات مربوط به كاويتاسيون در فركانسهاي بالاي 2000 هرتز توليد يك پيك با طيف پهن مي نمايد. گزارش ديگر اثر كاويتاسيون بر فركانس پاساژ پره (تعداد پره ضربدر فركانس دوران محور) را شرح مي دهد و ديگري اثر دامنه ارتعاشي پيك را در سرعت محور نشان مي دهد. البته دليل تفاوت در فركانسهاي فوق كه از طرف متخصصين مختلف پمپ ارائه شده تفاوت در طراحي پمپ، نصب و بهره برداري آن مي باشد. حتي اخيرا" لرزش در اثر كاويتاسيون با ظهورPeak با فركانس 60 %  دور روتور در طيف مشاهده شده است كه اين در اثر تشديد فركانس طبيعي پوسته پمپ در اثر برخورد حبابها با آن بوده است. مشخصه ديگر كاويتاسيون تغييرات و نوسان فشار خروجي پمپ است. يك روش سريع جلوگيري ازكاويتاسيون بستن آرام شيرخروجي وكاهش دبي پمپ است تاNPSH  لازم كمتر از موجودشود.

منبع :    سايت Energy-tech

آدرس : http://energy-tech.com 

حل مشكل ارتعاش لوله هاي تخليه پمپ تغذيه واحد2 نيروگاه بايرون (Byron)

از تاريخ شروع بكار پمپ تغذيه ژنراتور بخار واحد 2 نيروگاه بايرون در 1987 ، اين واحد با مسائل جدي ارتعاشي روبرو شد. مشكل مشابهي در دو نيروگاه اتمي ديگر نيز رخ داد. پس از تلاش بسيار در جهت حل مسئله روشن شد كه تغييرات ناگهاني جريان در لوله هاي تخليه عامل مسئله مي باشد. با نصب شيرهاي تنظيم بزرگتر مشكل حل شد و متعاقب آن در واحد شماره 6 اين نيروگاه و واحدهاي 1 و 2 نيروگاه Braidwood نيز اقدام مشابه انجام شد.

مسئله ارتعاش

مشكل جدي ارتعاشي در خط تخليه اصلي و ساير سازه هاي مرتبط بوجود آمدن ارتعاشي با دامنه 108mm و فركانس 20HZ بود كه در نتيجه باعث شل شدن لوله هاي رزوه شده مي گشت و نهايتا" باعث بروز ارتعاشي با دامنه ائي به بزرگي 9.7mm در ساير تجهيزات و لوله ها مي شد.

مشكل، ناشي از چهار مقوله بود :

    1-                انتشار گردابه هائي با فركانس مشخص از منبسط كننده ها با زاويه واگرائي عريض مي تواند عامل تحريكات فشاري باشد.

    2-                موج هاي ايستا در پائين دست خطوط لوله كه هم فركانس با فركانس طبيعي شيرهاي تنظيم باشند.

    3-                عدم امكان كنترل سرعت در شيرهاي كنترل خطوط

    4-                سري يا موازي شدن پمپ هائي كه از نظر هيدروليكي ممكن است هماهنگ نشده باشند.

موارد 2 و 3 و 4 عوامل مشكل نبودند چرا كه درمورد2جريان بعد از شير تنظيم درطول كاركرد سيستم بسيار پايدار بود و در مورد 3 شيرهاي تنظيم از نوع tortuous بودند كه امكان كنترل جريان را داشتند وهيچ پمپي نيز بصورت سري يا موازي درنزديكي پمپ تغذيه وجودنداشت. پس عامل ارتعاشات ميتواند مورد 1 باشد

                     شكل (2)                                                       شكل (1)

شكل (1) شير تنظيم اوليه را نشان مي دهد كه 14 اينچ بوده و 10 اينچ قطر دريچه تنظيم آن است. اين شير در مسير لوله 24 اينچ قرار دارد و باعث كاهش و افزايش مساحت لوله در مسير خط مي گردد. گوشه هاي تيز نواحي كاهش و افزايش سطح مقطع لوله باعث شكل گرفتن گردابه در جريان و تغييرات سرعت آن مي شود. با تعويض شير تنظيم با شير شكل (2) مشكل حل مي شود.

نتايج مقايسه اين دو شير در جدول (1) آمده است.

جدول (1)

طراحي شير با مسير tortuous

در طراحي شيرهاي با مسير tortuous شكل شماره (3) جهت حداكثر كنترل جريان تحت شرائط فشاري سخت از ديسك هائي با مسير tortuous استفاده شده است.

شكل (4)                                   شكل (5)                                    شكل (3)

هرديسك داراي يك حلقه داخلي يا متعادل كننده فشار جهت متعادل نمودن نيروهاي شعاعي وارد بر درپوش شير مي باشد كه باعث در مركز نگه داشتن آن و جلوگيري از ارتعاش مي گردد. از آنجا كه شير احتياجي به آب بندي در مقابل تغييرات فشار ندارد در گروه شيرهاي داراي نشتي كلاس IV قرار مي گيرد. اين گروه شيرها طوري طراحي شده اند كه كورس حركت دريچه آنها متناظر با افت فشار مي باشد و اين خاصيت مشخصه شير ناميده مي شود. منحني مشخصه تغييرات كورس به ضريب شير (Cv) ، در شكل (4) نشان داده شده است.

اين شيرها بصورت بادي عمل مي كنند. علي رغم حساس نبودن اين شيرها به تحريك هاي الكتريكي، هيدروليكي و يا پنوماتيكي، عملگر خوب براي شير عملگريست كه مانع از تداخل بين شير و پمپ تغذيه بشود. تجربه نشان داده است كه شيرهاي با مسير tortuous با دقت مناسبي حدود 2% عمل مي كنند.

 

منبع : ccivalve.com                                                                

آدرس :    http://www.netl.doe.gov/products

اتوماسيون عملكرد كمپرسورها جهت افزايش راندمان

كمپرسورها جهت تامين هواي سرويس و كنترل در بسياري از واحدهاي صنعتي مثل نيروگاههاي حرارتي استفاده مي شوند. از آنجا كه بيشتر واحدهاي صنعتي از چند كمپرسور استفاده مي كنند، با توجه به تغيير نياز واحد در زمانهاي مختلف (شكل1)، استفاده از سيستم كنترل مناسب، روش خوبي براي صرفه جوئي انرژي خواهد بود.

 

شكل ( 1 )- نمونه درخواست هواي فشرده

ابتدا چند نكته در رابطه با عملكرد كمپرسورها بيان مي شود :

1-  يك كمپرسور كه بصورت بي بار كار كند، معمولا حدود 30% بار نامي مصرف انرژي دارد. اين بخاطر راندمان پائين ماشين الكتريكي همراه با قدرت نسبتا بالاي آن در بي باري است.

2-  دبي عبوري هوا  ( CFM )به فشار بستگي دارد. چنانچه فشار كاهش يابد، دبي هواي عبوري از يك اريفيس يا تنظيم كننده نيز افت ميكند. يك اريفيس 0.25 in در فشار 125 psig دبي 126 cfm را عبور ميدهد در صورتيكه در فشار 90 psig ، دبي 95 cfm را عبور مي دهد كه 25% كاهش را نشان مي دهد.

3-  يك كمپرسور پيچي ( Screw Type ) يك طبقه،  0.5 % انرژي ورودي خود را جهت تامين هر PSI فشار مصرف مي كند در صورتيكه يك كمپرسور دو طبقه، براي تامين اين فشار 0.4% انرژي ورودي خود را مصرف ميكند.

جهت كاهش انرژي تلف شده لازم است بر اساس نياز واحد سيستم كنترل مناسبي در نظر گرفته شود تا همواره نياز واحد با صرف كمترين انرژي برآورده شود. همينطور اين مسئله مهم است كه فشار خروجي حتي المقدور كاهش يابد زيرا در اين صورت مقدار مصرف انرژي الكتريكي و دبي هوا كاهش مي يابد. دو پارامتر اصلي تقاضاي واحد فشار و دبي هستند. هر واحدي كه بخواهد سيستم كنترل بهينه داشته باشد بايستي ميزان فشار و دبي مورد نياز واحد در هر زمان معلوم باشد.

چهار طرح كنترل تعريف مي شود:

I-                 طرح بدون كنترل

II-              طرح كنترل محلي

III-           طرح كنترل مركزي

IV-           طرح كنترل جامع

 

I- طرح بدون كنترل

بيش از 80% واحدهاي صنعتي هيچگونه كنترلي بر كمپرسورهاي خود ندارند. كمپرسور بطور دائم كار ميكند و در بسياري از ساعات بطور هرز كار ميكند زيرا فشار توليدي آن مصرف نمي شود. بطور نمونه يك كمپرسور 100 hp چنانچه سيصد روز در سال كار كند و در صورتيكه در روز 3 ساعت بطور هرز كار كند، با فرض قيمت برق، 0.06 $/kwh ، 1400$ در سال مصرف بيهوده انرژي الكتريكي دارد. نتيجه ديگر اينكه كمپرسور در فشار بالاتر از نياز كار ميكند. بطور مثال كمپرسوري كه در 125 psig كار ميكند ممكن است با 110 psig نياز سيستم را مرتفع كند. اين 15 psig اضافي سالانه 3200$ هزينه بيهوده مصرف برق دارد. ضمن اينكه اين افزايش فشار بي مورد 11% تلفات دبي را همراه دارد.

 II- طرح كنترل محلي

ساده ترين سيستم كنترل طرح كنترل محلي است. در اين سيستم عملكرد كمپرسورها در ارتباط با يكديگر بررسي و كنترل مي شود. بدون اين سيستم، فشارها مكمل يكديگر نبوده و كمپرسورها يكديگر را پشتيباني نمي نمايند. در صورت وجود اين طرح چنانچه فشار مورد نياز واحد كاهش يابد، با نصب كنترل اتوماتيك start/stop براي هر كمپرسور اجازه داده ميشود كمپرسور/كمپرسورهاي اضافي خاموش شده و راندمان مجموعه بالا رود. نصب اين سيستم كنترل موجب افزايش 10-20 % راندمان خواهد شد. گفتني است اغلب سازندگان كمپرسور نوعي از كنترل start/stop را ارئه مي دهند كه در ساده ترين نوع شامل تايمر timer)) و رله مي باشد. با بي بار شدن (unload) كمپرسور تايمر عمل كرده و پس از مدت مشخصي در صورتي كه بي بار بودن همچنان برقرار باشد رله دستور خاموشي را ميدهد. در شرايط كار نيز چنانچه فشار از مقدار مشخصي پائين تر آيد كمپرسور اتوماتيك در مدار مي آيد.

  III- طرح كنترل مركزي

در كنترل مركزي، كنترل محلي هر كمپرسور به كنترل مركزي منتقل مي شود. در كنترل محلي هر كمپرسور بطور مستقل كنترل ميشود ولي بر روي كمپرسورهاي ديگر نيز تاثير دارد. در صورتيكه در كنترل مركزي بجاي كنترل محلي، كليه كمپرسورها تواما توسط يك سيستم كنترل مركزي يا اصلي (master) كنترل مي شوند.

اولين مزيت اين طرح، كاهش فشار كلي عملكرد واحد مي باشد. در اين روش بجاي داشتن چند سوئيچ فشار(pressure switch) يك كنترلر و ترانسديوسر خواهيم داشت. بطور مثال 3 كمپرسور با استفاده از يك اختلاف فشارسنج 2 psig كنترل مي شوند كه اين موجب صرفه جوئي انرژي شده زيرا از فشار كلي حداقل 15psig مي كاهد. بعلاوه سنسور فشار را ميتوان در پائين دست جريان بعد از تجهيزات فيلتر نصب كرد كه خود موجب افزايش بيشتر راندمان ميشود. نصب سنسور قبل از تجهيزات فيلتر موجب بالا بودن فشار در حالات كثيف بودن فيلتر و عملكرد كمپرسور در فشار بيش از اندازه مي گردد.

  IV- طرح كنترل جامع

در طرح كنترل مركزي، سيستم كنترل در power house تعبيه مي شود در حاليكه در كنترل جامع     (Global Control) سيستم كنترل بعنوان قسمتي از كنترل كلي واحد و در سيستم كنترل منطقي واحد (PLC) قرار ميگيرد. اگرچه هزينه اوليه بالا ميرود ولي در دراز مدت با توجه به صرفه جوئي انرژي اين روش مقرون به صرفه است. بطور نمونه چنانچه سيستم 150 cfm نياز داشته باشد، انتخاب يك كمپرسور 200 cfm به جاي يك كمپرسور 800 cfm كافي است كه اين موضوع با وجود طرح سيستم خبره (smart) كنترل جامع كه بين واحد صنعتي و كمپرسورها ارتباط برقرار مي كند تامين مي شود.

واضح است بهترين طرح كنترل كه متضمن بيشترين صرفه جوئي انرژي و افزايش راندمان است طرح كنترل جامع است. طرحهاي ديگر هزينه كمتر دارند و بايد با توجه به وضع واحد بررسي شوند. براي اكثر تاسيسات ممكن است طرح دوم با توجه به سادگي، قسمت اعظم صرفه جوئي را براي واحد داشته باشد و كافي تشخيص داده شود.

  منبع :Energy-tech                

آدرس : http://www.energy-tech.com          

نيروگاههاي جديد حرارتي با سيستم انرژي پاك( CES )

در اين مقاله روش جديد كاهش يا حذف دي اكسيد كربن و ديگر آلاينده هاي نيروگاههاي حرارتي از طريق تزريق دود خروجي از دودكش به چاه و داشتن احتراق مناسب ارائه مي شود. پارامترهاي اساسي در اين روش عبارتند از :

    1-                جداسازي اكسيژن از هوا

    2-                سيستم مخلوط كردن اكسيژن و سوخت گازي در مولد بخار

    3-                سيستم كنترل دماي احتراق با تزريق آب

    4-                سيستم جداسازي دي اكسيد كربن در كندانسور

    5-                سيستم تزريق دي اكسيد كربن به چاه

براي يك نيروگاه حرارتي متداول (50 - 100 MW) هزينه اضافي انرژي جهت تزريق آلاينده ها به چاه  20-28% مي باشد. در سيستم انرژي پاك (CES) كه نيتروژن و گازهاي ديگر قبل از احتراق از هوا جدا مي شوند ميزان افزايش هزينه انرژي جهت جداسازي آلاينده هاي احتراق 3.4% است. سيستم انرژي پاك بر اساس احتراق سوخت هيدروكربن با اكسيژن در كوره مي باشد. در اين مطالعه هيدروكربن مورد نظر گاز طبيعي (متان) مي باشد كه مي تواند شامل سوخت زغالي گاز شده نيز باشد. سيال عامل حاوي 90% بخار و 10% دي اكسيد كربن در شرايط احتراق استويكومتريك مي باشد.

محصولات احتراق متان و اكسيژن H₂O , CO₂ پس از عبور از توربين به كندانسور هدايت مي شوند. در كندانسور CO₂ به سادگي از آن جدا شده و بخار آب تقطير مي گردد. CO₂ تقريبا" خالص به چاه تزريق شده و آب تقطير شده به سيكل برگشت داده مي شود. شاخصه سيستم انرژي پاك افزايش هزينه فقط بميزان 3.4% جهت جداسازي CO₂ و فشردن آن (تا 20.7 MPa ) و تزريق به چاه مي باشد. در يك نيروگاه معمولي امكان جداسازي CO₂ و NOx  وجودداردولي هزينه اضافي آن قابل رقابت با سيستم CES نميباشد.

سرمايه اوليه و جاري نيروگاه حرارتي CES كمتر از نيروگاههاي سيكل تركيبي بوده و راندمان حرارتي آن نيز بالاتر است. از طرف ديگر جداسازي اكسيژن از هوا نياز به تجهيزات خاص خود را دارد كه اين موجب افزايش توليد انرژي مي گردد. تركيب متان و اكسيژن در شرايط استويكومتريك در فشار 2.07 MPa  موجب افزايش محصولات احتراق و همچنين افزايش دماي احتراق تا 3187 درجه سانتي گراد ميشود. با توجه به بالارفتن دماي بالاي سيكل كارنو اين مسئله موجب افزايش راندمان سيكل ميگردد. پيش بيني ميشود راندمان سيكل حرارتي براساس انرژي پاك (CES) با عملكردتوربين دردماي 1760 درجه سانتيگراد و فشار 22.1 Mpa تا 67% برسد. توربيني كه بتواند در اين دما كاركند تا 10 سال آينده عرضه خواهد شد.

شكل (1) شماتيك سيكل CES و شكل (2) شماتيك واحد مولد بخار را نشان مي دهند.

به چاه CO2 با تزريق CES شكل 1 : شماتيك نيروگاه انرژي پاك

شكل (2) : واحد مولد بخار در سيستم CES

محصولات احتراق ( 90% بخار و 10% CO₂ ) به توربين فشار قوي ارسال مي شوند پس از عبور از توربين به ري هيتر رفته تا دماي آن جهت داشتن راندمان بالا افزايش يابد سپس از توربين هاي فشار متوسط و پايين عبور داده شده و به كندانسور هدايت مي شود. قسمتي از آب تقطير شده در كندانسور به سيكل (مولد بخار) برگشت داده مي شود. CO₂ موجود در كندانسور توسط كمپرسور و پس از عبور از يك مبدل حرارتي (جهت جذب رطوبت موجود) به چاه تزريق مي گردد.

جداسازي CO₂ درهرنوع نيروگاه حرارتي مستلزم هزينه ميباشد.جدول(1) ميزان هزينه مورد نياز در نيروگاه هاي مختلف را نشان ميدهد. واضح است جداسازي CO₂ در نيروگاههاي متداول مقرون به صرفه نيست.

جدول (1) : ميزان انرژي لازم جهت جداسازي CO₂ در نيروگاههاي مختلف

 

Plant Type, 100 MW Size	Energy Penalty, % Output  Power
CES Cycle   Combined Cycle   Gas Turbine Cycle   Conventional Steam  Cycle	3.4   20   28   41 to 45

جدول (2) مقايسه هزينه هاي توليد انرژي الكتريكي و پارامترهاي ديگر نيروگاههاي سيكل تركيبي و سيستم CES را نشان مي دهد.

جدول (2) : مقايسه هزينه هاي سيكل تركيبي و سيستم CES

 

Plant Operating Factors	CES Cycle	Combined Cycle
Capacity (MW) Thermal Efficiency (%) Capital Installation Cost, ($/kW) Natural Gas Cost ($/kg) Oxygen Cost, ($/kg fuel) CO2 Sequestering Power (% of Output Power) Emissions of CO2 (kg/MWhr) with sequestering Emissions of NOx (kg/MWhr) with sequestering	100---------400 63---------- 67 460-- ------290 ---- 0.139 ---- 0.088---- 0.070 3.4-------- 3.2 ------ 0.00--- --- ------ 0.00 ------	100-------- 400 50--------- 60 740 --------60 ----- 0.139---- ------ 0.00--- --- 20.3------- 17.0 60--------- 50 0.014 to 0.055
Unit costs
Capital Cost ($/kWhr) Fuel Cost ($/kWhr) Maintenance Cost ($/kWhr) Total Cost Without CO2 Sequestering ($/kWhr) Total Cost With CO2 Sequestering ($/kWhr)	0.008----- 0.005 0.027----- 0.023 0.004----- 0.002 0.039----- 0.030 0.040----- 0.031	0.013----- 0.008 0.020----- 0.017 0.005----- 0.003 0.038----- 0.028 0.048----- 0.034

  

هزينه توليد الكتريسيته درسيكل CES به ازاء هر KWh ،3 سنت بدون جداسازي CO₂ و1/3 سنت با جداسازي CO₂ است در صورتيكه اين هزينه براي سيكل تركيبي بترتيب 8/2 سنت و 4/3 سنت است.

 

منبع : سايت Clean energy

آدرس :   http://www.cleanenergy.com

انتقال اطلاعات از طريق خطوط برق

گروه  انتقال و توزيع  زيمنس، تكنولوژي جديدي را براي انتقال اطلاعات از طريق خطوط برق  اجرا كرده است. در اين روش، با استفاده از سيستم ارتباطي خطوط توزيع   ( 3000 DCS)، اطلاعات از طريق شبكه ولتاژ متوسط و ضعيف انتقال مي يابد. استفاده از اين سيستم، امكان كنترل دقيق بار، اتوماسيون شبكه توزيع و قرائت از راه دور با نرخ انتقال در حدود دهها  كيلو بايت در ثانيه را فراهم مي آورد.

عملكرد اين سيستم بر پايه يك پردازش ويژه چند فركانسي است. بدين ترتيب، حتي براي خطوطي كه در معرض تداخل الكترومغناطيسي قرار دارند، انتقال مطمئن اطلاعات امكان پذير    مي گردد. در سيستم 3000 DCS مي توان از كوپلاژ سلفي يا خازني استفاده نمود. اين سيستم در محدوده فركانسي مورد تاييد ( 9 تا 95 كيلو هرتز) كار مي كند.

  منبع :      مجله Power  Engineering International (PEI )، pp:132     ,June 2000

آدرس : http://www.power-eng-intl.com    

انتقال اطلاعات مخابراتي و اينترنتي توسط شبكه هاي قدرت

در دالاس آمريكا تحقيقات و آزمايش هايي در دست انجام است كه اگر به نتيجه برسد، همه كساني كه به شبكه برق متصل هستند قادر خواهند بود، صدا ، ويديو و اطلاعات اينترنتي را با قيمت كم و كيفيت بالا و با حجم تقريباً نا محدود به آساني و فقطً با استفاده از يك آداپتور ارزان كه به برق خانه وصل مي شود،   رد و بدل كنند.

ويليام استورات، مبتكر اين طرح  بر اين باور است كه اين فن آوري شبكه هاي ملي برق را قادر خواهد كرد تا سرويس هاي ارتباطي را به خانه ها، مدارس، مراكز تجاري و نواحي روستايي ارائه دهند. در واقع بدينوسيله هر شبكه ملي برق يك شبكه گسترده و موثر اطلاعاتي و مخابراتي نيز خواهد شد.

در اين فن آوري  به جاي سيم هاي حامل جريان برق از ميدان مغناطيسي اطراف آنها براي انتقال ويديو، صدا و ديگر داده ها استفاده مي شود. اين كار شبكه قدرت را قادر مي سازد تا داده هاي تلفني ، راديويي ، ويديو ، اينترنت و ماهواره را به هر جايي در شبكه انتقال دهد.

شركت Fusion  Media كه مجري اين پروژه مي باشد ادعا مي كند كه اين فن آوري از خطوط قدرت به شكلي استفاده مي كند كه مشكل نويز خط ، عدم تعادل بار الكتريكي و تداخل ترانسفورماتوري كه قبلاً بصورت مشكلات و موانعي در سر راه انتقال اطلاعات از طريق سيستمPLC  خود را نشان ميدادند ديگر بروز نخواهند نمود.

اطلاعاتي كه از Web site  شركت مجري طرح بدست آمده نشان مي دهد كه استفاده رسمي از اين تكنولوژي  از  نيمه دوم سال 2000 شروع خواهد شد.Fusion Media  در نظر دارد فن آوري ارتباطي خود با استفاده از خطوط انتقال نيرو را به شركت هاي برق و مخابرات و ديگر شركت هاي علاقمند به آن عرضه كند. علاوه بر اينها، شركت Fusion  Media ادعا ميكند كه اين تكنولوژي امكاني براي شركت ها فراهم مي آورد تا هزينه هاي توزيع و نگهداري و مصرف مشتركين را با دقت بيشتري بتوانند مونيتوركنند.

  

منبع :       مؤسسه Utility  Automation

آدرس:    http://www.pennnet.com

فن آوري جديد در انتقال اطلاعات با استفاده از خطوط برق

      شركت برق توهوكو(Tohoku  ) ژاپن در حال گسترش و تقويت سيستم اتوماسيون توزيع ( D A ¹) خويش است كه قادر است از راه دور كليدها و ديگر تجهيزات متصل به خطوط توزيع را كنترل نمايد. اين سيستم كه نوآوريهاي زيادي را در بر مي گيرد درآزمايش هاي اوليه، موثر و قابل اطمينان ظاهر شده است. مهندسين مطمئن هستند كه اين سيستم در حال گسترش ، مزاياي زيادي از جمله عملكرد مؤثر تر و هزينه هاي سرمايه گذاري كمتري را براي شبكه توزيع و بهبود كيفيت قدرت در بر دارد .

    براي بسط سيستم اتوماسيون و مؤثرتر كردن عملكرد آن ، اطلاعات بايد بين كامپيوترهاي ايستگاه مركزي ( ايستگاه اصلي) و تجهيزات پراكنده توزيع( ايستگاه پيرو ) انتقال يابد. بنابراين شبكه هاي حجيم اطلاعاتي و ارتباطي براي پوشش تجهيزات توزيع از پست ها تا مصرف كنندگان خانگي لازم مي باشد . براي پاسخ به اين نياز ها شركت توهوكو كه ناحيه خدماتي آن مناطق كوهستاني و مشتريان پراكنده  است، به سيستم حامل خط توزيع  ( DLC² ) روي آورده است كه درآن از خطوط موجود توزيع به عنوان مسير انتقال اطلاعات استفاده مي گردد تا هزينه هاي سرمايه گذاري كم شده و از تجهيزات موجود شركت به نحو احسن استفاده شود.

اين پروژه از امكانات DLC سرعت بالابراي قرائت اتوماتيك اندازه گيريها، كنترل كيفيت قدرت و تشخيص تجهيزات از راه دور استفاده مي كند. در نتيجه با استفاده از خطوط توزيع    6.6 kv كيلوولت موجود، شركت برق توهوكو يك سيستم ارتباطي سريع هيبريد براي DA ساخته است كه تاكنون در ژاپن بيشترين سرعت انتقال اطلاعات را دارا است .اين سيستم قادر است اطلاعات را باسرعت 1 200 bps ودرفاصله4 0 KM    يا 25 مايل انتقال دهد.اين ميزان سرعت  با سرعت عملكرد خطوط متاليك براي انتقال اطلاعات قابل مقايسه است.

شركت برق توهوكو جهت جوابگويي به نياز هاي مشتريان و بهبود راندمان عملكرد شبكه، تحقيقاتي را بر رويسيستم DLC به مدت چند سال انجام داده است. اين تحقيقات شامل كنترل On/Off   از راه دور سيستمهاي گرمائي الكتريكي واندازه گيري اتوماتيك مي باشد كه در حال حاضر نيز در جريان است. براي طرف ثانويه سيستم هايDLC  مدم هاي bps  1200  ابداع شده و در انواع مختلفي از تجهيزات (مانند وات - ساعت مترها ، ترمينالهاي كنترل ، سيستم هاي تهويه و ترمينال هاي انتقال اطلاعات) براي انتقال اطلاعات بين ترانسفورماتورها(Pol Transformer) به پريزهاي داخلي با استفاده از خطوط برق نصب شده اند.سيستمهاي DLC درطرف اوليه به دلايل زير نمي توانند براي انتقال سريع اطلاعات به كار روند.

 1/  Distribution Automation                                   2/  Distribution Line Carier

    تضعيف و اعوجاج سيگنال

شبكه توزيع توهوكو از تعداد زيادي شاخه هاي شعاعي و مدارات درختي تشكيل شده است. در صورت استفاده از اين تركيب براي انتقال داده، امپدانس روي خط و ترمينال پايدار نبوده ونرخ تلفات  بالا خواهد بود. در نتيجه سيگنال ها دچار ضعف و اعوجاج مي شوند. بعلاوه ، خطوط طولاني هستند و نياز به انتقال سيگنال به فواصل10 KM يا 6.2  مايل  يا بيشتر مي باشد.

استفاده از خازنها

تجهيزات مصرف كننده توان تحت ولتاژ اوليه در ژاپن مجهز به خازنهايي براي بهبود ضريب قدرت هستند . بنابراين مشخصه هاي انتقال اطلاعات در خطوط توزيع به دليل جاري شدن سيگنال هاي DLC  به داخل خازنها ورزونانس LC  بين خطوط و خازنها، ضعيف مي شود. وقتي سيگنال از مرتبه بالاتر باشد، اين امر واضح تر خواهد بود ، بنابراين بهبود انتقال اطلاعات ضمن استفاده از پهناي باند وسيع مشكل است. 

نوسانات امپدانس بار

در صورت استفاده از خطوط ارتباطي قديمي،مشخصه هاي انتقال اطلاعات ثابت مي مانند زيرا امپدانس ثابت است. در مقابل، مشخصه هاي خطوط توزيع تغييرات چشمگيري دارند كه علت آن تغييرات   امپدانس بار ( به دليل وضعيت عملكرد تجهيزات قدرت) مي باشد كه بيشتر مانع انتقال پايدار سيگنال مي شود.

نويز ناشي از هارمونيك هاي بالا

در نتيجه گسترش وسيع تجهيزات كامپيوتري و اينورتري ، نويزهايي كه بوسيله هارمونيك هاي بالا ايجاد مي شوند، افزايش يافته اند كه مانع بالارفتن قابليت اطمينان در اطلاعات مي شوند.

راه حل

شركت توهوكو طيف وسيعي ازروش هاي ارتباطاتي را كه براي ارتباطات سريع ( حتي در محيط هاي نامطلوب ) مطرح هستند، انجام داده است . تضعيف اطلاعات و نوسان در اين باند چنان زياد بود كه دستيابي به انتقال سريع اطلاعات در يك فاصله طولاني ممكن نبود. بنابراين شركت برق توهوكو  روي روش هاي موثر انتقال سيگنال ها با استفاده از باندهاي پهناي كم كاركرد تا به اهداف زير دست يابد:

§                      - انتقال اطلاعات با سرعت 1200 bps ( قابل مقايسه با خطوط ارتباط متاليك)

§         - فاصله انتقال 40 KM يا 25 مايل  كه معادل با طول دو مدار به هم پيوسته اين شركت مي باشد. در نتيجه سيستم هيبريد ابداع شده كه مي تواند از تركيب سيستمDLC   با سيستم هاي خطوط ارتباطي قديمي، پاسخگوي نياز ها باشد.

سيستم هيبريد با پردازش سيگنال،پيوند سيگنال و كنترل شبكه ابداع شد. پيشرفت در زمينه پردازش سيگنال ها بسيار خيره كننده است. انتقال سريع اطلاعات  نيازمند سيگنال هائي با فركانس بالا و پهناي باند وسيع است . هرچند به خاطر مشكلات خطوط توزيع در طرف اوليه مانند وجود تلفات زياد سيگنال و نويز، انتقال اطلاعات با سرعت مطمئن و در فاصله طولاني مشكل بوده اما با انجام چند آزمايش بر اين موانع غلبه شده است. با استفاده از اين خاصيت كه سيستم هاي DLC  هميشه با فركانس هاي تجاري  سنكرون مي شوند ،شركت برق توهوكو يك كليد شيفت فاز مربع ديفرانسيلي ( QPSK) را با تركيباتي طراحي كرده كه داراي عملكرد بهتري در حذف هارمونيك ها و هم چنين راندمان مدولاسيون بهتري در يك پهناي باند باريك مي باشند. به علاوه ، از يك كنترل كننده (DSP  ) با سرعت پردازش بالا در توليد سيگنال و مدارهاي فيلتر DLC براي ارزيابي سرعت استفاده مي شود. در حالي كه QPSK و DSP سرعت انتقال را بهبود  مي بخشند، روش جديد مدولاسيون QSPk   ديفرانسيلي، انتقال اطلاعات در فواصل طولاني را با حفظ فركانس هاي سيگنال ( دو  كانال ) درپهناي باند  باريك ( از 1 تا    KHZ  4 ) تسهيل مي بخشد . در اين محدوده، تلفات انتقال، عليرغم وجود نويز و نوسان در باند، كم است.

همچنين براي تضمين قابليت اطمينان در ارتباطات ، پردازش سيگنال يك مساله اساسي است. مدولاسيون پايدار در خطوط توزيع طرف اوليه به دليل تداخل بين كدي در اثر امپدانس خط، مشكل بوده وباعث انحراف سيگنال و بروز نوسانات در فركانس مي شود. براي غلبه بر اين مشكلات، فرآيند اتوماسيون توزيع به سيستم DLC  اعمال مي گردد. به منظور اطمينان از موفقيت سيستم هيبريد از پيشرفت در زمينه سيگنال ها بهره گرفته شده است . سيستم قديمي DA    از DLC  استفاده مي كرد كه در آن  سيگنال ها از يك ترانسفورماتور  (بانك ) توسط حامل هاي بزرگ به داخل چند فيدر تزريق مي شد كه اين حامل ها در پست ها نصب مي گردند. اين روش براي انتقال اطلاعات با سرعت بالا و در فواصل طولاني غيركارآمد و مشكل است زيرا سيگنال ها در همه خطوط از جمله آنها كه هدف كنترل نيستند، جاري ميگردند.

براي حل اين مشكل، شركت برق توهوكو “ روش تزريق جداگانه فيدر"" را ابداع كرد كه در آن سيگنال ها فقط به داخل فيدرهايي تزريق مي شوند كه هدف كنترل هستند. در اين روش خطوط ارتباطي در نقاطي تا 3Km  يا1.9 مايل  دورتر از پست ها نصب مي شوند تا  سيگنال هاي DLC   در اين نقاط كه وسط خط هستند ، تزريق شوند. اين كار به سيگنال ها اجازه مي دهد تا در طول يك خط كامل توزيع با طول 15 Km يا 6 مايل  يا بيشتر انتقال يافته و دريافت شوند، زيرا امپدانس در نقطه تزريق در سطوح مناسب باقي مانده و تحت تاثير فيدرهاي ديگر قرار نمي گيرد.

يكي از امكانات ديگر اين سيستم اين است كه از يك دستگاه حامل پيشرفته جديد استفاده مي كند كه در ايستگاه پيرو كنترل نصب مي شود. در اين دستگاه، ترانسفورماتورهاي ولتاژ ( PT ) و ترانسفورماتورهاي جريان  CT براي  اندازه گيري ولتاژ و جريان در سوئيچ ها نصب شده و به عنوان  سنسور سيگنال مورد استفاده قرار مي گيرند. نتيجتا، دستگاه كوچك و ارزان شده و احتياج به سيستمهاي حجيم قديمي در پست ها از بين مي رود. كار ديگري كه بوسيله ايستگاه وابسته ( Slave ) انجام مي شود، پيوند سيگنال هاي داخلي از فيدرهاي مختلف مي باشد. اين تركيب شبكه را چنان انعطاف پذير مي كند كه سيگنال مي تواند بين فيدرهاي مختلف از طريق انتقال دهنده ، انتقال يابد و از نقاط ايجاد كننده تضعيف ( مثلا رزونانسي ) نيز اجتناب نمايد.

يكي از ويژگيهايDLC ، ايجاد مسير ها و شرايطي براي انتقال اطلاعات است كه بسته به حالت كليد و با تغيير بار در سيستم توزيع،تغيير مي كند. درعوض در سيستم هاي DA  قديمي كه از حامل هاي خط ارتباطي استفاده مي كند، مسيرهاي انتقال و آدرسهاي دستگاه ثابت  مي باشند بنابراين مسير هاي سيگنال و ديگر عوامل بوسيله تغييرات سيستم، تغيير نمي كنند. به منظور پيوند و استفاده از هر دوي اين روشها  شركت برق توهوكو زير سيستمي را براي كنترل انواع مختلف حامل ها طراحي كرده است. اين سيستم مجهز به توابع كنترل شبكه مانند كنترل مسير و كنترل كيفيت قدرت مي باشد.

در نتيجه، ارتباط پايدار در سطوح سيگنال  مناسب حتي با استفاده از خطوطي كه مشخصه هاي متفاوت دارند، ممكن شده است از اين سيستم كنترل براي كارهاي مختلفي نظير آشكار سازي سيم هاي شكسته و كنترل امپدانس خط نيز مي توان استفاده كرد.

مزاياي سيستم هيبريد

توسعه سيستم هيبريد در شركت برق توهوكو به صرفه جويي هاي زيادي در هزينه و بهبود اتوماسيون توزيع منجر شده است.

شركت، هزينه ها را به ميزان زيادي كاهش داده است زيرا خطوط ارتباطي قديمي به جز براي خطوطي با فاصله  3 Km يا  مايل 1.9  تا پست،  لازم نيست . فن آوري جديد ، گسترش سيستم DA  شركت برق را به نواحي روستايي كه به دليل هزينه سنگين ساخت خطوط ارتباطي، پيشرفت آن كند بود ، ممكن ساخته است .

شركت برق توهوكو توسعه كامل سيستم هيبريد را اوايل سال1998  آغاز كرده ، طرح نصب تقريبا 500 فيدر را در هر سال در خطوط توزيع بلند در نواحي روستايي در دست برنامه ريزي دارد.

گسترش سيستم هيبريد

در نتيجه گسترش سيستم هيبريد، شبكه هاي ارتباطي Interactive  بين شركت برق توهوكو و مشتريانش را مي توان با هزينه كمتر و به شكل آسانتري برقرار نمود. به واسطه سيستمDLC ، شركت توهوكو قادر خواهد بود تا سيگنال ها را ازكل شبكه توزيع از جمله سيم هاي خانگي انتقال دهد. آزمايش ميداني يك سيستم با اين امكانات جديد ارتباطي در دست انجام است . همچنين فعاليت هاي تحقيقات و توسعه در سيستم هاي نمايش و كنترل بار وهمچنين سيستم محل ياب خطا كه هزينه ها را بيش از پيش كاهش خواهد داد ، در دست انجام مي باشند.

در دوران اينترنت، انتقال اطلاعات بصورت ديجيتال و ديگر شبكه هاي انتقال سريع اطلاعات با تقاضاي بيشتري روبرو مي باشند. مهمترين ويژگي سيستم هاي ارتباطي توانايي آنها در انتقال مطمئن اطلاعات لازم با هزينه مناسب است. بدينصورت سيستم تازه تاسيس هيبريد، عليرغم وجود مشكلاتي در انتقال اطلاعات حجيم ( مثل تصوير ) قادر به انتقال كمياب اندازه گيري شده، نوشته هاي متني و اطلاعات   مشابه با راندمان بالا مي باشد. بنابراين سيستم هيبريد ثابت خواهد كرد كه براي طيف وسيعي از كاربردها در شرايط افزايش رقابت ها مؤثر خواهد بود. شكل (1) نشان ميدهد كه سيستم شبكه اطلاعاتي DLC امكان انتقال سريع اطلاعات را با سرعت زياد در تمام شبكه توزيع و حتي تا سيم هاي برق خانه هافراهم مي آورد.  

 

شكل (1) : سيستم شبكه اطلاعاتي DLC  در شبكه هاي توزيع

 منبع خبر : مجله   Oct . 1998  , Transmission  &  Distribution  Word

آدرس : http://www.tdworld.com

فن آوريPLT

ابداع سيستم انتقال اطلاعات از طريق شبكه هاي برق و با استفاده از فن آوري                 PLT (Power Line Telecommunication) توسط شركت اديسون امكان سرويس دهي بيشتري را به مشتركين از طريق تكنولوژي هاي اطلاع رساني فراهم مي آورد. يك سيستم PLT علاوه بر مودم از سه قسمت اصلي زير تشكيل شده است.

    1-                تجهيزات ميان بري ترانسفورماتور كه به عنوان كوپلر شناخته ميشود

    2-                دريچه ورودي به داخل منازل

    3-                مسيريابهاي ابتدا و انتهائي سرور( the head – end Router server device )

شكل (1) شماي كاركرد فن آوري PLT  را نشان ميدهد.

  

شكل (1) : شماي كاركرد فن آوري PLT

 همانطور كه ملاحظه مي گردد فرآيند انتقال اطلاعات در اين سيستم به اين صورت است كه اطلاعات از طريق مسير ياب ابتدائي سرور به مودم جريان مي يابد و در آنجا اين اطلاعات مدوله گرديده و به كوپلر ولتاژ متوسط فرستاده مي شود. در هر ترانسفورماتور توزيع يك كوپلر وجود دارد كه سيگنال مدوله شده را جدا كرده و به جعبه Pole-top مي فرستد. اين جعبه بيتهاي اطلاعاتي را مجددا" مدوله و توليد مي كند و آنها را توسط شبكه فشار ضعيف به مودم هاي تعبيه شده در خانه ها مي فرستد و به اين ترتيب اطلاعات از يك سرور به يك كاربر انتقال مي يابد.

يكي از مشكلات سيستم PLT احتمال تداخل با نويزهاي ناشي از لامپ فلورسنت و تجهيزات خانگي مي باشد. شركت Ambient كه يكي از شركتهاي فعال در زمينه ساخت تلفنهاي سازگار با سيستم PLT مي باشد، اظهار مي دارد كه به دليل اينكه داراي فن آوري PLT در فركانسهاي خيلي بالا (MHZ) مي باشد، هر نويز توليد شده فقط يك اثر پس ماند 

(residual effect) دارد و همچنين فن آوري طيف گسترده اين شركت نويز با پهناي كم را حذف مي نمايد.

در حال حاضر فواصل و حجم اطلاعات قابل انتقال توسط اين سيستم محدود است. دورترين فاصله اي كه فن آوري شركت Ambient به آن رسيده است 120 متر است. در خطوط فشار ضعيف اين شركت اميدوار است كه به فاصله حداقل 400 متر دست پيدا كند. البته اين مقدار بيشتر از مقداري است كه براي كشورهايي مانند آمريكا و ژاپن مورد نياز است زيرا در اين كشورها فاصله بين ترانسفورماتور توزيع تا مصرف كننده بطور عمومي 50 تا 100 متر مي باشد. سرعت انتقال اطلاعات فن آوري بكار گرفته شده توسط شركت Ambient در طرح PLT هم اكنون 20 Mbit/s مي باشد. قرار است كه طي آزمايشي قابليت فن آوري PLT شركت Ambient براي انتقال اطلاعات تصويري، اتصال به اينترنت از طريق خطوط برق و غيره به نمايش گذارده شود. در اين آزمايش كه به آلفا معروف است اين شركت افزايش فواصل انتقال اطلاعات را بررسي خواهد كرد و سعي دارد كه سيستم را قادر سازد تا ""بياموزد "" كه چگونه سيگنالهاي اطلاعاتي را در فواصل طولاني حفظ كند. قطعا" اين فن آوري به مرور زمان بهبود خواهد يافت. بطوريكه در آزمايش آلفا ديگري كه در ژاپن انجام شده است شركت Ambient توانست به طول فاصله اي حدود 9-6 برابر فاصله قبلي دست يابد.

  

مرجع :    مجله PEi  ،  ژانويه 2001

آدرس :  http://www.power-eng-intl.com

ژنراتور ولتاژ بالا

شركت ABB اخيرا ژنراتوري با ولتاژ بالا ابداع كرده است . اين ژنراتور بدون نياز به ترانسفورماتور افزاينده بطور مستقيم به شبكه قدرت متصل مي گردد . ايده جديد بكار گرفته شده در اين طرح استفاده از كابل به عنوان سيم پيچ استاتور مي باشد . ژنراتور ولتاژ بالا براي هر كاربرد در نيروگاههاي حرارتي و آبي مناسب مي باشد . راندمان بالا ، كاهش هزينه هاي تعمير و نگهداري ، تلفات كمتر ، تأثيرات منفي كمتر بر محيط زيست ( با توجه به مواد بكار رفته ) از مزاياي اين نوع ژنراتور مي باشد . ژنراتور ولتاژ بالا در مقايسه با ژنراتورهاي معمولي در ولتاژ بالا و جريان پائين كار مي كند . ماكزيمم ولتاژ خروجي اين ژنراتور با تكنولوژي كابل محدود مي گردد كه در حال حاضر با توجه به تكنولوژي بالاي ساخت كابلها ميتوان ولتاژ آنرا تا سطح 400  كيلو ولت طراحي نمود . هادي استفاده شده در ژنراتور ولتاژ بالا بصورت دوار مي باشد در حاليكه در ژنراتورهاي معمولي اين هادي بصورت مثلثي مي باشد در نتيجه ميدان الكتريكي در ژنراتورهاي ولتاژ بالا يكنواخت تر مي باشد . ابعاد سيم پيچ بر اساس ولتاژ سيستم و ماكزيمم قدرت ژنراتور تعيين مي گردد . در ژنراتورهاي ولتاژ بالا لايه خارجي كابل در تمام طول كابل زمين مي گردد ، اين امر موجب مي شود كه ميدان الكتريكي در طول كابل محدود گردد و ديگر مانند ژنراتورهاي معمولي نياز به كنترل ميدان در ناحيه انتهايي سيم پيچ نباشد . مزاياي زمين كردن كابل سيم پيچ استاتور اين است كه ديگر خطر كرنا يا تخليه جزيي ( Partial  discharge  ) در هيچ ناحيه اي از سيم پيچ وجود ندارد و همچنين ايمني افراد بهره بردار و يا تعميركار افزايش مي يابد . سربنديها و اتصالات معمولا در فضاي خالي مورد دسترس در محل انجام مي گيرد ، بنابراين محل اين اتصالات در يك نيروگاه نسبت به نيروگاه ديگر متفاوت مي باشد ، اما در هر حال اين اتصالات در خارج از هسته استاتور مي باشد ، براي مثال اتصالات و سربنديها ممكن است زير ژنراتور و يا خارج از قاب استاتور ( Stator  frame ) انجام گيرد . بدين ترتيب اتصالات و سربنديها ، مشكلات ناشي از ارتعاشات و لرزش هاي بوجود آمده در ماشين هاي معمولي را نخواهند داشت .

در طرح كنوني ژنراتور ولتاژ بالا دو نوع سيستم خنك كنندگي وجود دارد ، روتور و سيم پيچ هاي انتهايي توسط هوا خنك مي گردند در حاليكه استاتور توسط آب خنك مي گردد . سيستم خنك كنندگي آب شامل لوله هاي XLPE قرار گرفته شده در هسته استاتور مي باشد كه آب از اين لوله ها جريان مي يابد و هسته استاتور را خنك نگه مي دارد .

مقايسه جريان اتصال كوتاه در نيروگاه مجهز به ژنراتور ولتاژ بالا با نيروگاه مجهز به ژنراتور معمولي نشان مي دهد كه به دليل اينكه در نيروگاه با ژنراتور ولتاژ بالا راكتانس ترانسفورماتور حذف مي گردد جريانهاي خطا كوچكتر مي باشد .

 

منبع :  شركت ABB

آدرس :   http://www.abb.com

ژنراتور ولتاژ بالا

شركت ABB اخيرا ژنراتوري با ولتاژ بالا ابداع كرده است . اين ژنراتور بدون نياز به ترانسفورماتور افزاينده بطور مستقيم به شبكه قدرت متصل مي گردد . ايده جديد بكار گرفته شده در اين طرح استفاده از كابل به عنوان سيم پيچ استاتور مي باشد . ژنراتور ولتاژ بالا براي هر كاربرد در نيروگاههاي حرارتي و آبي مناسب مي باشد . راندمان بالا ، كاهش هزينه هاي تعمير و نگهداري ، تلفات كمتر ، تأثيرات منفي كمتر بر محيط زيست ( با توجه به مواد بكار رفته ) از مزاياي اين نوع ژنراتور مي باشد . ژنراتور ولتاژ بالا در مقايسه با ژنراتورهاي معمولي در ولتاژ بالا و جريان پائين كار مي كند . ماكزيمم ولتاژ خروجي اين ژنراتور با تكنولوژي كابل محدود مي گردد كه در حال حاضر با توجه به تكنولوژي بالاي ساخت كابلها ميتوان ولتاژ آنرا تا سطح 400  كيلو ولت طراحي نمود . هادي استفاده شده در ژنراتور ولتاژ بالا بصورت دوار مي باشد در حاليكه در ژنراتورهاي معمولي اين هادي بصورت مثلثي مي باشد در نتيجه ميدان الكتريكي در ژنراتورهاي ولتاژ بالا يكنواخت تر مي باشد . ابعاد سيم پيچ بر اساس ولتاژ سيستم و ماكزيمم قدرت ژنراتور تعيين مي گردد . در ژنراتورهاي ولتاژ بالا لايه خارجي كابل در تمام طول كابل زمين مي گردد ، اين امر موجب مي شود كه ميدان الكتريكي در طول كابل محدود گردد و ديگر مانند ژنراتورهاي معمولي نياز به كنترل ميدان در ناحيه انتهايي سيم پيچ نباشد . مزاياي زمين كردن كابل سيم پيچ استاتور اين است كه ديگر خطر كرنا يا تخليه جزيي ( Partial  discharge  ) در هيچ ناحيه اي از سيم پيچ وجود ندارد و همچنين ايمني افراد بهره بردار و يا تعميركار افزايش مي يابد . سربنديها و اتصالات معمولا در فضاي خالي مورد دسترس در محل انجام مي گيرد ، بنابراين محل اين اتصالات در يك نيروگاه نسبت به نيروگاه ديگر متفاوت مي باشد ، اما در هر حال اين اتصالات در خارج از هسته استاتور مي باشد ، براي مثال اتصالات و سربنديها ممكن است زير ژنراتور و يا خارج از قاب استاتور ( Stator  frame ) انجام گيرد . بدين ترتيب اتصالات و سربنديها ، مشكلات ناشي از ارتعاشات و لرزش هاي بوجود آمده در ماشين هاي معمولي را نخواهند داشت .

در طرح كنوني ژنراتور ولتاژ بالا دو نوع سيستم خنك كنندگي وجود دارد ، روتور و سيم پيچ هاي انتهايي توسط هوا خنك مي گردند در حاليكه استاتور توسط آب خنك مي گردد . سيستم خنك كنندگي آب شامل لوله هاي XLPE قرار گرفته شده در هسته استاتور مي باشد كه آب از اين لوله ها جريان مي يابد و هسته استاتور را خنك نگه مي دارد .

مقايسه جريان اتصال كوتاه در نيروگاه مجهز به ژنراتور ولتاژ بالا با نيروگاه مجهز به ژنراتور معمولي نشان مي دهد كه به دليل اينكه در نيروگاه با ژنراتور ولتاژ بالا راكتانس ترانسفورماتور حذف مي گردد جريانهاي خطا كوچكتر مي باشد .

 

منبع :  شركت ABB

آدرس :   http://www.abb.com

هيدرواسكن فناوري جديد براي مونيتورينگ ژنراتورها

هيدرواسكن سيستم مونيتورينگ پيشرفته، كامل، دقيق و جامعي است كه  براي تشخيص شرايط داخلي هيدروژنراتورهاي تحت تنشهاي كاري ساخته شده است. ساير سيستمها فقط 2 تا 15 درصد استاتور را نمايش مي‌دهند در حاليكه هيدرواسكن تمام استاتور را پيوسته نشان مي‌دهد.

تشخيص دقيق و پيوسته خرابي و عيب دستگاه بصورت پراكنده و يا بصورت دقيق، باعث سهولت در پيش‌بيني درست هزينه نگهداري و در نتيجه بهينه سازي هزينه نگهداري و عملكرد اقتصادي مي‌شود.

مكان يابي تخليه جزيي هيدرواسكن به طور دقيق، اندازه و موقعيت تخليه جزيي را نه تنها در انتها بلكه در هر جايي از سيم پيچي كه باشد تشخيص ميدهد. با آشكار نمودن موقعيت و درجه خرابي درسراسر استاتور، اطلاعات PDL امكان تعميرمحل خرابي راجهت بهينه نمودن عملكرد سيم پيچي فراهم مي‌نمايد.

هيدرواسكن قدرت تجزيه بسيار بالايي دارد و قادر به ترسيم نقشه دماي تمام نقاط استاتور بصورت كانتورهاي رنگي مي باشد. كانتورهاي دما بصورت دو بعدي، در دستگاه محورهاي  xو y رسم مي شوند و ارتفاع مربوط به شكل توسط خطوطي با رنگهاي مختلف داخل صفحه نمايان مي شود. دماهاي غيرعادي به واسطه تغييرات در الگوي حرارتي به سادگي تشخيص داده مي‌شوند. اين دماهاي غيرعادي ممكن است از اتصال لايه‌هاي هسته، شل شدن و يا بيش از حد گرم شدن سيم پيچها و بسته شدن لوله هاي تهويه و ساير مشكلات ناشي شوند.

تمركز كردن روي ناحيه آشفته، همواره دليل اشكال را مشخص مي‌كند زيرا هر كدام از دلايل عيب داراي  مشخصه حرارتي مجزا و مربوط به خود مي باشد. آلارم حفاظتي نقطه داغ براي تمام هسته استاتور، تهيه شده است. آشكارسازي الگوهاي حرارتي غيرعادي، در آينده نزديك ابزاري براي جلوگيري از عيوب پرهزينه و جدي ژنراتور خواهد شد.

فناوري هيدرواسكن شرايط غيرعادي در حال توسعه را كه غالبا" با تكنيك هاي سنتي قابل تشخيص نمي باشند، آشكار مي نمايند. اطلاعات تهيه شده پيشنهاد مي نمايند كه براي اصلاح شرايط تخريبي چه اقداماتي انجام شود و اينكه اين اقدامات با چه سرعتي انجام شوند. بدين ترتيب نه تنها از صدمات سنگين و گران جلوگيري بعمل مي آيد همچنين برنامه ريزي نگهداري ژنراتور بشكل اقتصادي امكان پذير خواهد شد.

از آنجا كه هسته استاتور و روتور انعطاف پذير بوده و داراي ساختمان ديناميكي مي باشند، بنابراين فاصله هوائي واقعي را نمي توان تنها با استفاده از چند اندازه گيري در محل استاتور تعيين نمود.

فناوري هيدرواسكن با دقت تجزيه و ريزبيني هسته استاتور و پروفيل روتور را تشخيص داده نه تنها فاصله هوائي واقعي را تشخيص ميدهد بلكه نحوه تغيير شكل فاصله هوائي بواسطه جدا شدن هسته و قاب و يا رينگ روتور را نشان ميدهد.

اولين نمونه چنين سيستمي در سال 1987 راه اندازي گرديده و بصورت پيوسته و قابل اعتمادي كار ميكند.

در نتيجه امروزه فناوري هيدرواسكن نخستين سيستمي است كه براي تشخيص و نمايش  وضعيت ژنراتورها، تحت تنش كاري وجود دارد. به علاوه افزايش كاربردهاي هيدرواسكن، استفاده كنندگان سيستم را به سمينارهاي گروهي و جلسات آموزشي هدايت مي‌كند.

ژنراتورهاي مجهز به هيدرواسكن ميتوانند در هر موقعيتي نمايش داده شده و ارزيابي گردند. اين قابليت كمك مي كند كه بتوانيم از راه دور به طور كامل و آسان يك دستگاه نظارت دائمي داشته باشيم. به علاوه كارشناسان ژنراتور را قادر مي‌سازد كه مشخصه‌هاي بهره‌برداري، عوامل آنها، اثرات، اصلاحات و نتايج آنها را ـ بصورت همزمان يا جداگانه ـ مشاهده و بررسي كنند. و باعث مي‌شود كه تعداد كارشناسان ژنراتور كاهش يابد و با استفاده از تعداد اندكي مهندس بتوان تجربيات مشابه يا كاملتري بدست آورد.

 

منبع : شركت Bently Nevada          

آدرس : http://www.bently.com  

ژنراتور توربين گاز با قابليت عملكرد كندانسوري

اخيراً توسط شركت  S&S energy products  در تگزاس  آمريكا ژنراتور سنكروني با توربين گاز ساخته شده كه ميتواند در دو وضعيت ژنراتوري و كندانسوري كار كند. اين نيروگاه در حالت ژنراتوري با توربين گاز كوپله بوده و عمل تبديل انرژي را انجام ميدهد و در حالت كندانسوري با استفاده از يك كلاج مخصوص توربين از ژنراتور جدا شده و ژنراتور ضمن سنكرون باقي ماندن در شبكه بصورت كندانسور مولد توان راكتيو عمل مي نمايد.

اين نيروگاه در صورت نياز به توليد توان  اكتيو، سيگنالي از مركز كنترل راه دور دريافت كرده و  با آن توربين راه اندازي شده و به ژنراتور كوپله ميگردد.

اين نوع ژنراتور براي اولين بار در نيروگاه 43 مگاواتي Poplor Hill  در جنوب غربي كانادا به كار گرفته شده است.

بهره بردار اين نيروگاه در نظر دارد كه از آن در 50% زمان بصورت كندانسوري و در 50% بقيه بصورت كندانسوري استفاده نمايد.

     

منبع : مجله T&D – - فوريه 2000 – صفحه 8

آدرس : http://www.tdworld.com