بازدید امروز : 2
بازدید دیروز : 2
| تازه های خبر |
سیستمهای هیبرید تولید انرژی گروهی از سیستمهای تولید برق که از منابع مختلف انرژی تغذیه میشوند و به صورت ترکیبی و مکمل یکدیگر کار میکنند بعنوان سیستمهای هیبرید شناخته میشوند. از آنجا که این سیستمها از دو یا چند منبع مختلف انرژی تغذیه میشوند در مقایسه با سیستمهایی که یک منبع برای تولید برق دارند، از قابلیت اطمینان بالاتری برخوردار هستند. خورشید، باد، Biomass، گاز و سوختهای فسیلی عمومیترین منابع انرژی هستند. یک سیستم کنترل و اندازهگیری (Instrumentation and Control) I&C میتواند عملکرد سیستمهای مجزا را طوری هماهنگ کند که تطبیقی بین تقاضای توان و وضعیت منابع ذخیره انرژی (باتریها) و نیز منبع انرژی برقرار باشد. این روش، تولید اقتصادی انرژی الکتریکی با لحاظ کردن بالاترین درصد ممکن از انرژیهای تجدیدپذیر را ممکن میسازد. سیستمهای هیبرید را با توجه به ترکیب آنها میتوان به دستههای سری و موازی طبقهبندی کرد. سیستمهای (Parallel Hybrid Systems) PHS مزیتهایی دارد،از جمله اینکه این سیستم، غیرمتمرکز بوده و با همان منابع موجود محلی و باهزینه کم قادر به تامین بار پایه در مناطق روستایی است. با یک سیستم مدیریت انرژی غیرمتمرکز (Decenteralized Energy Management System) DEMS، تولید برق، ذخیرهسازی انرژی، بار و تبادل انرژی یک سیستم PHS را میتوان با سیستمهای هیبرید موازی دیگر جمع کرد. همین کار را بواسطه یک سیستم خاص مدیریت انرژی غیرمتمرکز (DEMS) میتوان با شبکه موجود انجام داد. DEMS با استفاده از یک سیستم میکروپروسسوری، هزینههای منبع انرژی یک سیستم هیبرید را بهینه کرده و تعادل بهینه را نیز بین تولیدو مصرف برقرار میسازد. ویژگیهای سیستم مدیریت انرژی غیرمتمرکز (DEMS) - طراحی بهینه تولید انرژی با دخیل کردن پیشبینی وضع هوا، طراحی روزانه (حداقل کردن هزینههای عملکرد درکوتاه مدت) و طراحی سالانه (پیشبینی بلندمدت با در نظر گرفتن ظرفیت تجهیزات فنی) - برآورد قابل انعطاف بار با استفاده از دادههای موجود، پیشبینی وضع هوا و یک فیلتر کالمن (Calman Filter) - تاثیر مستقیم بر بار و تقاضای انرژی از طریق مدیریت بار مزایای اقتصادی- اجتماعی سیستم هیبرید سیستمهای هیبرید، امکان استفاده از منابع تجدیدپذیر انرژی محلی را فراهم میآورند بطوری که سرمایههای موجود را میتوان برای سرمایهگذاری در سایر امور زیربنایی صرف کرد. آدرس: http://www.power-eng-intl.com سیستمهای پیشرفته توربینهای گازی ATS در سال 1992 وزارت انرژی آمریکا به اتفاق سازندگان توربینهای گازی برنامه سیستمهای پیشرفته توربینهای گازی ATS را أغاز کرد. این برنامه پس از 8 سال به اهداف خود نزدیک شده است. وزارت مذکور پیشبینی کرده است تقاضای گاز طبیعی در صنعت تولید انرژی از 1990 تا سال 2015 سه برابر خواهد شد و تا سال 2010 قسمت اعظم انرژی آمریکا (تا 81 درصد) توسط توربینهای گازی تولید خواهد شد. برنامه ATS با اهداف زیر پیشبینی شده است و قرار است تا 2001 تکمیل شود. F راندمان حرارتی سیکلهای ترکیبی بر اساس ارزش حرارتی پایین سوخت تا 60 درصد افزایش و برای سیکلهای ساده تا 15 درصد بهبود یابد. F هزینه تولید در مقایسه با هزینه تولید توربینهای پیشرفته در سال 1992، 10 درصد کاهش یابد. F میزان NOx محصولات احتراق بدون نیاز به کنترل آنها کمتر از ppm9 باشد. F سیستم بر اساس تنوع سوخت تنظیم شود. F قابلیت اطمینان ودر مدار بودن سیستم بالا باشد. توربینهای گازی در دو کلاس ساده و سیکلهای ترکیبی تولید و بهرهبرداری میشوند. توربینهای سیکل ساده با قدرت کمتر از MW20 در مصارف صنعتی و یا تولید مشترک انرژی حرارتی – الکتریکی بکار میروند. هزینه برنامه ATS بالغ بر 700 میلیون دلار است که بیش از نیمی از آن توسط شرکتکنندگان در برنامه و مابقی توسط وزارت انرژی آمریکا تامین میشود. موفقیتهای برنامه ATS چشمگیر بوده است بنحویکه شرکتهای مجری این برنامه (شامل جنرال الکتریک و وستینگهاوس) طراحی و آزمایشهای مربوط به اجزا اصلی توربین را تا این زمان به پایان رساندهاند. بعلاوه مباحثی از قبیل تکنیکهای خنککاری توسط بخار، میزان درجه حرارت گاز ورودی به توربین، پوشش پرههای توربین، مقاومت حرارتی بالا و پرههای سرامیکی نیز مدنظر قرار گرفتهاند. کارخانه جنرالالکتریک تحت برنامه ATS یک نیروگاه 400 مگاواتی سیکل ترکیبی را طراحی کرده است. در این واحدها توربینهای گازی با تکنولوژی H استفاده شده است. توربینهای گازی تکنولوژی H در دو مدل H7 (با فرکانس HZ 60 ) و H6 (با فرکانس HZ50) ارایه شدهاند. کمپرسور واحد گازی از نوع محوری با 18 طبقه و اتاق احتراق از نوع Can-annular با تولید NOx کم و توربین شامل 4 طبقه، سیستم خنککن بخاری است. جنرال الکتریک در آوریل 1999 اعلام کرد قرار است اولین توربین گاز مدل H9 را در شهر سوانزی در کشور انگلستان بسازد. این واحد قرار است تا سال 2020 در مدار بیابد. همینطور اولین واحد 800 مگاواتی مدل H7 نیز قرار است تا این سال در کشور آمریکا ساخته و شروع به کار کند. جنرال الکتریک تا پایان سال 1999 آزمایشهای لازم در شرایط بدون بار و دور کامل (FSNL) و نیز آزمایشهای مربوط به قبل از بارگیری را انجام داده است. در این آزمایشها پارامترهای آئرودینامیکی کمپرسور و توربین تا دور 108 درصد دور نامی و سیستم خنککن بخاری و عملکرد سیستم کنترل Mark VI مورد بررسی قرار گرفت و نتایج قابل قبولی (بر اساس گفته GE) بدست آمده است. همکاری مشترک زیمنس – وستینگهاوس نیز در حال توسعه یک واحد MW400 سیکل ترکیبی تحت برنامه ATS است. این واحد شامل یک طرح پیشرفته توربین گاز، یک توربین بخار 2 پوستهای و یک ژنراتور راندمان بالاست. برنامههای این کارخانه درنهایت منجر به تولید موتور W501ATS شد که اهداف برنامه ATS را پوشش میدهد. اولین واحد تولیدی این کارخانه از نوع W501G در آوریل 1999 در آمریکا به مدار آمد و تا این زمان این واحد آزمایشهای مختلفی مانند آزمایش متغیرهای سیستم احتراق را پشتسر گذاشته است و قرار است تا سال 2001 به یک واحد سیکل ترکیبی تبدیل شود. در طراحی مدل W501G نکات فنی برنامه ATS از قبیل کمپرسورهای پیشرفته، سیستم خنک کن بخاری بسته و پوششهای پره با مقاومت حرارتی بالا دیده شده است. در طراحیهای آینده قرار است نکات دیگری از برنامه ATS مانند اضافه کردن سیستم خنککاری بخاری سیکل بسته بر روی لایه نازک پرههای ردیف اول توربین مدنظر قرار گیرد. آدرس: http://www.power-eng-intl.com تسریع و تسهیل کار تعمیر کابل معیوب با استفاه از دستگاه نشتییاب روغن کابلهای روغنی زمینی بخش عظیمی از خطوط انتقال برق را در بریتانیا و دیگر نقاط جهان تشکیل میدهند. سیستم قدرت بریتانیا دارای حدود 800 کیلومتر کابل در حال سرویس در سطوح ولتاژ از 33 تا 400 کیلوولت است. مقدار زیادی از این کابلها در فاصله 25 تا 40 سال گذشته، نصب شدهاند. بسیاری هم، حدود 60 سال است که تحت بهرهبرداری هستند. بسیاری از این کابلها بدون هیچ مشکلی در حال سرویسدهی در شبکه هستند. با این وجود،تعدادی از کابلها در طول عمر خود به دلیل معیوب شدن سیستم نگهداری دچار نشتی روغن میشوند. تشخیص و تعمیر سریع این نشتیها از جنبههای فنی و زیستمحیطی حائز اهمیت است. سابقاً تعیین محل نشتی، مستلزم حفاریها و کاربرد روش منجمد ساختنهای مکرر بود. روش هیدرولیکی که اساس آن، اندازهگیری مقاومت عایقی جریان روغن در داخل کابل است نخستین جایگزین برای روش انجماد است. این روش برای سیستمهای کابل تکرشته و سه رشته و با همکاری شرکت EA Technology و U.K.Electricity Supply Industry (صنایع تولید برق انگلیس) ابداع شد. بر اساس این روش دستگاهی، ساخته و روانه بازار شد و با نتایج خوبی که نشان داد، مایه تشویق سازندگان به ساخت بهینه دستگاههای نشتییاب شده است. روش هیدرولیکی تعیین محل نشتی به روش هیدرولیکی بر این اساس که مقاومت اصطکاکی (frictional resistance) کابل در مقابل شارش روغن بین هر پایانه نشتی دار و نقطه نشتی اندازهگیری میشود. این کار با اندازهگیری دقیق شارش روغن در کابل و افت فشار در قسمت دارای نشتی انجام میگیرد. با بکارگیری فرمول ساده زیر برای جریان روغن تراکم ناپذیر، افت فشار (DP) در یک قسمت هیدرولیکی محاسبه میشود: L × R * Q = DP بطوری که Q میزان شارش روغن، R مقاومت هیدرولیکی روغن در مقابل جریان به ازای طول واحد و L طول کابل نشتیدار است. دستگاه تعیین محل نشتی دستگاه مورد نیاز برای تعیین محل نشتی به روش هیدرولیکی معمولاً در دو واحد جداگانه سیار ساخته میشود که از دو خودروی جداگانه برای این عملیات استفاده میشود. برای آزمایش کابلهای تکرشتهای، یک خودرو کفایت میکند اما برای انجام آزمایش بر روی کابلهای سهرشتهای هر دو خودرو مورد نیاز هستند. هرواحد دارای یک مخزن سیال با فشار متغیر جهت تغذیه کابل در طول آزمایش است. سیال از داخل یک سنجه اندازهگیری عبور داده میشود که دارای ترانسدیوسرهای شارش و فشار باحساسیت بالاست. جهت تغذیه روغن با فشار متغیر میتوان از لولههای موقتی برای اتصال دستگاه نشتییاب به کابل در نقاط مفصلهای روغنی یا سرکابلهای سیستم در قسمتی از کابل که دارای نشتی است استفاده شود. یک کامپیوتر، دادههای اندازهگیری شده را جمعآوری و تحلیل میکند. از آنجا که اندازهگیری روی کابلهای تکرشتهای باید بطور مشابه در هر دو انتهای قسمت دارای نشتی صورت گیرد، دو مجموعه تجهیز باید با هم ارتباط مداوم داشته باشند. این کار اکنون با تلفنهای موبایل GSM انجام میگیرد که جانشین ارتباطات رادیویی سابق شده است. نشتیها اغلب در محل مفصلها پیدا میشوند و حفاری نزدیکترین مفصل به محلی که برای نشتی پیشبینی شده، بصورت یک استاندارد درآمده است. اگر نشتی در آن پیدا نشود، محل مفصل بعدی حفر میشود. به عنوان آخرین راه چاره هم از انجماد استفاده میشود. پیدا کردن محل نشتی در اولین یا دومین حفر بدون انجماد در کار تعیین محل نشتی روغن کابل، موفقیت عملکرد دستگاه نشتییاب محسوب میشود. تا به امروز، از روشهای هیدرولیکی برای تعیین محل نشتی در بیش از 1000 مدار توسط بهرهبردارهای مختلف استفاده شده است. میزان موفقیت با این معیار که نشتیها در اولین یا دومین حفر و بدون نیاز به انجماد پیدا شوند، بیش از 70 درصد بوده است. کارکنان نگهداری و تعمیرات که بطور ثابت برای کار با این تجهیزات تعیین شدهاند بیشترین میزان موفقیت را بدست آوردهاند. بنابراین تجربه و آشنایی با سیستم و مدار کابلها در امر تعیین محل نشتی روغن کابل،یک عامل بسیار مهم به حساب میآید. با توجه به شرایط بهرهبرداری از کابلهای روغنی و حداقل فشار روغن قابل قبول در زمان بهرهبرداری کابلهای با نرخ نشتی 10 الی 100 لیتر در هفته بعنوان کابل معیوب منظور میشوند. اندازهگیریهای دقیقتر، پردازش بهتر دادهها، همراه با تجربیات بهرهبرداری بیشتر، عملکرد این روش را بسیار بهبود بخشیدهاند. اگر چه در کار تعیین محل نشتی روغن کابلها با این روش نیز محدودیتهایی وجود دارد اما این روش، دقیقترین و عملیترین روشی است که تا به حال پیشنهاد شده است. بطور خلاصه، مزیت روش هیدرولیکی نسبت به سایر روشها کاهش میزان حفاریها و هزینههای مربوطه، کاهش قطع برق و ترافیک مسیرها و همچنین تعیین سریعتر محل نشتی و کاهش آلودگی محیط است. |
|
|
|
Power Electric |
| هفته نامه علمی - تخصصی www.poweronline.com
هفته نامه علمی - تخصصی www.power-eng-intl.com هفته نامه علمی - تخصصی www.tdworld.com شرکت جنرال الکتریک www.gepower.com انجمن مهندسان برق آمریکا www.ieee.org/power شرکت زیمنس www.siemens.com انجمن علمی سیگره www.cigre.org شرکت توشیبا ژاپن www.toshiba.com شرکت برق فرانسه www.edf.com شرکت میتسوبیشی ژاپن www.mitsubishi.com مرکز تحقیقات برق قدرت آمریکا www.epri.com شرکت متن www.matn.com شرکت برق چوگوکو ژاپن www.energia.co.jp شرکت برق هوکایدو- ژاپن www.hepco.co.jp موسسه فناوری قدرت www.pti.us.com شرکت توسعه نرم افزاری www.snap.de مرکز تحقیقات خورشیدی زیمنس www.siemens.de مرکز کیفیت انرژی www.elec.uow.edu.au/pqc سازمان بهره بره وری انرژی www.caddet-ee.org پیل های سوختی www.fuelcells.org موسسه www.dstar.org
|
|
www.Bojnord.com ~ Persia Web Design |
مهندسی برق
هدف:
"یکی از بهترین تعریف هایی که از مهندسی برق شده است، این است که محور اصلی فعالیت های مهندسی برق، تبدیل یک سیگنال به سیگنال دیگر است. که البته این سیگنال ممکن است شکل موج ولتاژ یا شکل موج جریان و یا ترکیب دیجیتالی یک بخش از اطلاعات باشد.
مهندسی برق دارای 4 گرایش است که در زیر بطور اجمالی به بررسی آنها می پردازیم و در قسمت معرفی گرایشها به تفصیل در مورد هر کدام صحبت خواهم کرد.
1) مهندسی برق- الکترونیک: الکترونیک علمی است که به بررسی حرکت الکترون در دوره گاز، خلاء و یا نیمه رسانا و اثرات و کاربردهای آن می پردازد. با توجه به این تعریف، مهندس الکترونیک در زمینه ساخت قطعات الکترونیک و کاربرد آن در مدارها، فعالیت می کند. به عبارت دیگر، زمینه فعالیت مهندسی الکترونیک را می توان به دو شاخه اصلی "ساخت قطعه و کاربرد مداری قطعه" و "طراحی مدار" تقسیم کرد.
2) مهندسی برق- مخابرات: مخابرات، گرایشی از مهندسی برق است که در حوزه ارسال و دریافت اطلاعات فعالیت می کند. مهندسی مخابرات با ارائه نظریه ها و مبانی لازم جهت ایجاد ارتباط بین دو یا چند کاربر، انجام عملی فرایندها را به طور بهینه ممکن می سازد. پس هدف از مهندسی مخابرات، پرورش متخصصان در چهار زمینه اصلی این گرایش است شامل فرستنده، مرحله میانی، گیرنده و گسترش شبکه که گسترده هر کدام عبارتند از:
فرستنده: شامل آنتن، نحوه ارسال و ...
مرحله میانی: شامل خط انتقال و محاسبات مربوط و ...
گیرنده: شامل آنتن، نحوه دریافت، تشخیص و ...
گسترش شبکه: مشتمل بر تعمیم خط ارتباطی ساده، ادوات سویچینگ ، ارتباط بین مجموعه کاربرها و ...
3) مهندسی برق- قدرت: مهندسی قدرت را می توان "تولید نیروی الکتریکی" به روشهای گوناگون و انتقال و توزیع این نیروها با بازده و قابلیت اطمینان بالا، تعریف کرد. پس هدف از مهندسی قدرت، پرورش افرادی کارا در بخشهای تولید، انتقال و توزیع است که گستره این بخش عبارت است از:
تولید: طراحی شبکه های تولید با کمترین هزینه و بیشترین بازده.
انتقال: طراحی شبکه های انتقال، خطوط انتقال، پخش بار بر روی شبکه، قابلیت اطمینان و پایداری شبکه قدرت، طراحی رله ها و حفاظت شبکه، پخش بار اقتصادی (dispaich economic).
توزیع: طراحی شبکه های توزیع حفاظت و مدیریت آن.
4) مهندسی برق- کنترل: کنترل، در پیشرفت علم نقش ارزنده ای را ایفا می کند و علاوه بر نقش کلیدی در فضاپیماها و هدایت موشکها و هواپیما، به صورت بخش اصلی و مهمی از فرایندهای صنعتی و تولیدی نیز درآمده است. به کمک این علم می توان به عملکرد بهینه سیستمهای پویا، بهبود کیفیت و ارزانتر شدن فرآورده ها، گسترش میزان تولید، ماشینی کردن بسیاری از عملیات تکراری و خسته کننده دستی و نظایر آن دست یافت. هدف سیستم کنترل عبارت است از کنترل خروجیها به روش معین به کمک ورودیها از طریق اجزای سیستم کنترل که می تواند شامل اجزای الکتریکی، مکانیک و شیمیایی به تناسب نوع سیستم کنترل باشد.
ماهیت:
انرژی اگر بنیادی ترین رکن اقتصاد نباشد، یکی از ارکان اصلی آن به شمار می آید و در این میان برق به عنوان عالی ترین نوع انرژی جایگاه ویژه ای دارد. تا جایی که در دنیای امروز میزان تولید و مصرف این انرژی در شاخه تولید، شاخص رشد اقتصادی جوامع و در شاخه خانگی و عمومی یکی از معیارهای سنجش رفاه محسوب می شود.
دانش آموختگان این رشته می توانند در زمینه های طراحی، ساخت، بهره برداری، نظارت، نگهداری، مدیریت و هدایت عملیات سیستم ها عمل نمایند.
گرایش های مقطع لیسانس:
رشته مهندسی برق در مقطع کارشناسی دارای 4 گرایش الکترونیک، مخابرات، کنترل و قدرت(1) است. البته گرایش های فوق در مقطع لیسانس تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند و هر گرایش با گرایش دیگر تنها در 30 واحد یا کمتر متفاوت است. و حتی تعدادی از فارغ التحصیلان مهندسی برق در بازار کار جذب گرایشهای دیگر این رشته می شوند. با این وجود ما برای آشنایی هر چه بیشتر شما گرایشهای فوق را به اجمال معرفی می کنیم.
گرایش الکترونیک
دکتر کمره ای استاد مهندسی برق دانشگاه تهران در معرفی این گرایش می گوید:
"گرایش الکترونیک به دو زیر بخش عمده تقسیم می شود. بخش اول میکروالکترونیک است که شامل علم مواد، فیزیک الکترونیک، طراحی و ساخت قطعات از ساده ترین آنها تا پیچیده ترین آنها است و بخش دوم نیز مدار و سیستم نامیده می شود و هدف آن طراحی و ساخت سیستم ها و تجهیزات الکترونیکی با استفاده از قطعات ساخته شده توسط متخصصان میکروالکترونیک است.
دکتر جبه دار نیز در معرفی این گرایش می گوید:
"گرایش الکترونیک یکی از گرایشهای جالب مهندسی برق است که محور اصلی آن آشنایی با قطعات نیمه هادی، توصیف فیزیکی این قطعات، عملکرد آنها و در نهایت استفاده از این قطعات، برای طراحی و ساخت مدارها و دستگاههای است که کاربردهای فنی و روزمره زیادی دارند."
گرایش مخابرات
هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه ای به نقطه دیگر است که این اطلاعات می تواند صوت، تصویر یا داده های کامپیوتری باشد.
دکتر جبه دار در مورد شاخه های مختلف این گرایش می گوید:
"مخابرات از دو گرایش میدان و سیستم تشکیل می شود. که در گرایش میدان، دانشجویان با مفاهیم میدان های مغناطیسی، امواج، ماکروویو، آنتن و ... آشنا می شوند تا بتوانند مناسبترین وسیله را برای انتقال موجی از نقطه ای به نقطه دیگر پیدا کنند.
لوگوی دوستان
اشتراک
