تجهیزات اندازه گیری ولتاژ و جریان قدرت اعم از ترانسفورماتورهای سنتی و ترانسدیوسرهای جدید

کد محصول BR50

تعداد صفحات: ۱۴۵ صفحه فایل WORD

قیمت: ۱۸۰۰۰ تومان

دانلود فایل بلافاصله بعد از خرید

فهرست مطالب

فصل اول
مقدمه
فصل دوم
انواع ترانسدیوسرهای جریان
۲-۱- مقدمه
۲-۲- ترانسفورماتور جریان سنتی
۲-۲-۱- ساختار ترانسفورماتورهای جریان
۲-۲-۲- انواع ترانسفورماتورهای جریان سنتی از نقطه نظرهای مختلف
۲-۲-۲-۱- انواع ترانسفورماتورهای جریان سنتی از نقطه نظر ساختار کلی و کاربرد
ترانسفورماتور جریان با هسته بالا
ترانسفورماتور جریان هسته پایین
ترانسفوماتورهای جریان حفاظت کلاس رله
ترانسفورمرهای با هسته دو قسمتی
ترانسفورمرهای نوع حلقوی(پنجرهای)
ترانسفورماتور جریان نوع قالبی
ترانسفورماتور نوع بوشینگی
۲–۲–۲–۲- ترانسفورماتورهای جریان از نظر هسته، به دو نوع تقسیم میشوند
ترانسفورماتور های جریان با هسته ی اندازه گیری
ترانسفورماتورهای جریان با هسته حفاظتی
۲-۲-۳- پاسخ فرکانسی و دقت CTهای سنتی
دقت ترانسفورماتور جریان
۲-۲-۵- مزایا و معایب ترانسفورماتورهای جریان سنتی
مزایا
معایب
۲-۳- ترانسدیوسرهای جریان نوری (OCT)
۲-۳-۱- ترانسدیوسرهای جریان نوری هیبرید (HOCT)
۲-۳-۲- انواع ترانسدیوسرهای جریان تمام نوری
الف) ترانسدیوسرهای متمرکز کننده مغناطیسی
ب) تجهیزات نوری بالک
ج) ترانسدیوسر جریان بر پایه سنسور فیبر نوری
ه) سنسور شاهد
۲-۳-۳- ساختار کلی ترانسدیوسرهای جریان تمام نوری
محاسبه زاویه چرخش موج نور برای سنسور فیبر نوری
۲-۳-۴- پاسخ فرکانسی و دقت ترانسدیوسرهای جریان نوری
۲-۳-۵- مزایا و معایب ترانسدیوسرهای جریان نوری
۲-۴- ترانسدیوسرهای بر پایه سنسور اثر هال
۲-۴-۱- ساختار ترانسدیوسرهای اثر هال
۲-۴–۱–۱- تئوری اثر هال
۲-۴–۱–۲- اصول عملکرد ترانسدیوسر اثر هال
۲-۴-۲- انواع ترانسدیوسرهای اثر هال
۲-۴-۲-۱- ترانسدیوسر جریان اثر هال حلقه باز
۲-۴-۲-۲- ترانسدیوسر جریان اثر هال حلقه بسته
۲-۴-۲-۳- ترانسدیوسرهای اثر هال ETA
۲-۴-۳- پاسخ فرکانسی و دقت ترانسدیوسرهای اثر هال
۲-۴-۴- مزایا و معایب ترانسدیوسرهای اثر هال
۲-۴-۴-۴- معایب کلی ترانسدیوسرهای اثر هال
۲-۵- ترانسدیوسرهای جریان بر پایه کویل روگوفسکی
۲-۵-۱- ساختار کلی ترانسدیوسر کویل روگوفسکی
۲-۵-۲- برخی کاربردهای ترانسدیوسرهای جریان بر پایه کویل روگوفسکی
۲-۵-۳- پاسخ فرکانسی و دقت ترانسدیوسرهای جریان بر پایه کویل روگوفسکی
۲-۵-۴- مزایا و معایب ترانسدیوسرهای جریان بر پایه کویل روگوفسکی
۲-۶- ترانسدیوسرهای جریان بر پایه شانت مقاومت پایین
۲-۶–۱- ساختار کلی ترانسدیوسرهای جریان بر پایه شانت مقاومت پایین
۲-۶-۲- انواع ترانسدیوسرهای جریان بر پایه شانت مقاومت پایین
۲-۶-۲-۱- طبقه بندی ترانسدیوسرهای جریان شنت بر حسب مکان سنسور
۲-۶-۲-۲- طبقه بندی ترانسدیوسرهای جریان شنت بر حسب ساختمان داخلی
۲-۶-۳- دقت و پاسخ فرکانسی
۲-۶-۴- کاربردهای شانت
۲-۶-۵- مزایا و معایب ترانسدیوسرهای جریان بر پایه شانت مقاومت پایین
فصل سوم
انواع ترانسدیوسرهای ولتاژ
۳-۱- مقدمه
۳-۲- ترانسفورمر ولتاژ سنتی (ترانسفورمر پتانسیل)
۳-۲-۱- ساختار ترانسفورماتورهای ولتاژ سنتی (PT)
۳-۲-۲- انواع ترانسفورماتورهای ولتاژ سنتی
۳-۲-۲–۱- ترانسفورماتور ولتاژ اندوکتیو
۳-۲-۲-۲- ترانسفورماتور ولتاژ خازنی
۳-۲-۳- پاسخ فرکانسی و دقت ترانسفورماتورهای ولتاژ سنتی
۳-۲-۴- فرورزنانس در ترانسفورماتور ولتاژ
۳-۲-۵- مزایا و معایب ترانسفورماتورهای ولتاژ سنتی
۳-۳- ترانسدیوسرهای ولتاژ بر پایه سنسورهای مقسم ولتاژ (VD)
۳-۳-۱- ساختار ترانسدیوسرهای مقسم ولتاژ
۳-۳-۲- انواع رایجترانسدیوسرهای مقسم ولتاژ
۳-۳-۲-۱- مقسم مقاومتی(R) جبران شده برای سیستمهای ولتاژ متوسط (MVS)
۳-۳-۲-۲- مقسم مقاومتی-خازنی(RC) جبران شده برای سیستمهای ولتاژ بالا
۳-۳-۳- پاسخ فرکانسی و دقت ترانسدیوسرهای مقسم ولتاژ
۳-۳-۳-۱- دقت سنسور ولتاژ مقاومتی
۳-۳-۳-۲- دقت سنسورهای ولتاژ خازنی-مقاومتی و خازنی
۳-۳-۳-۳- دقت سنسور ولتاژ مقاومتی
۳-۳-۴- مزایا و معایب ترانسدیوسرهای مقسم ولتاژ
۳-۴- ترانسدیوسرهای ولتاژ بر پایه فیبر نوری
۳-۴-۱- انواع ترانسدیوسرهای ولتاژ بر پایه فیبر نوری
۳-۴-۱-۱- ترانسدیوسرهای ولتاژ هیبرید (HOVT)
۳-۴-۱-۲- ترانسدیوسرهای ولتاژ تمام نوری
۳-۴-۲- تشریح ساختار و تئوری ترانسدیوسرهای ولتاژ بر پایه سنسورهای فیبر نوری
۳-۴-۲-۱- اثر پاکلز و ترانسدیوسرهای ولتاژ الکترواپتیک (EOVT)
۳-۴-۳- پاسخ فرکانسی و دقت ترانسدیوسرهای ولتاژ بر پایه فیبر نوری
پاسخ فرکانسی
۳-۴-۴- مزایا و معایب ترانسدیوسرهای ولتاژ بر پایه فیبر نوری
فصل چهارم
مقایسه هایی بین انواع ترانسدیوسرها
۴-۱- مقدمه
۴-۲- فاکتورهای مقبولیت ترانسدیوسرهای ولتاژ و جریان
۴-۲-۱- فاکتورهای موثر در مقبولیت ترانسدیوسرها از دید مصرف کننده
۴-۲-۲- فاکتورهای موثر در مقبولیت ترانسدیوسرها از دید تولیدکننده
۴-۳- مقایسه هایی بین انواع ترانسدیوسرهای جریان با استفاده ازارائه جداول مستند
۴-۴- مقایسه ای بین قابلیت‌های ترانسدیوسرهای جریان بر پایه سنسور کویل روگوفسکی و ترانسدیوسرهای جریان بر پایه فیبر نوری
۴-۵- ارائه یک جدول کامل و متحد شده به منظور نتیجه گیری
نتیجه گیری
۴-۶- مقایسه هایی بین انواع ترانسدیوسرهای ولتاژ
نتیجه گیری
فصل پنجم
انتخاب مدارهای الکترونیکی و نوری مناسب برای پردازش دادههای خروجی حسگرهای مورد نظر و انتخاب مدارهای واسط برای نمایشگر خروجی
۵-۱- مدارهای خروجی برای ترانسدیوسر جریان بر پایه کویل روگوفسکی
۵-۱-۱- طراحی انتگرال گیر
انتگرال‌گیری آنالوگ
انتگرال گیری دیجیتال
۵-۲- مدارهای خروجی برای ترانسدیوسر ولتاژ بر پایه مقسم ولتاژ
۵-۲-۱- بلوک دیاگرام کلی مراحل اندازه‌گیری یک کمیت
۵-۳- انتخاب مدارات واسط برای ترانسدیوسر جریان بر پایه سنسور کویل روگوفسکی
۵-۴- انتخاب مدارات واسط برای ترانسدیوسر ولتاژ بر پایه سنسور مقسم ولتاژ
مزایای فیبر نوری نسبت به سیم مسی
فصل ششم
طراحی کلی سیستم (نمونه) مورد نظر برای ساخت و تحلیل فنی (امکان پذیری تولید) و اقتصادی تولید انبوه در داخل کشور
۶-۱- مقدمه
۶-۲- طراحی کلی سیستم اندازه گیری جریان بر پایه سنسور کویل روگوفسکی
۶-۲-۱- هسته هوایی کویل
۶-۲-۲- سیمپیچ چنبرهای روی هسته
۶-۲-۳- عایق الکترواستاتیکی و شیلد الکترومغناطیسی اطراف کویل
۶-۲-۴- فیلتر پایین گذر
۶-۲-۵- مدارات الکترونیکی انتگرال گیری و مقیاسبندی
۶-۲-۶- مدارات تغذیه توان
۶-۳- طراحی کلی ترانسدیوسر اندازه گیری ولتاژ بر پایه سنسور مقسم ولتاژ
۶-۳-۱- امپدانس بازوی فشار قوی
۶-۳-۲- امپدانس بازوی فشار ضعیف
۶-۳-۳-کابل انتقال سیگنال شیلد شده
۶-۳-۴- برقگیر فشار ضعیف
۶-۳-۵- شبکه تنظیم تغییرات فاز و نسبت تقسیم
۶-۳-۶- تیوب شیلد فلزی
فصل هفتم
معرفی شاخصها و استانداردهای کنترل کیفیت
۷-۱- معرفی شاخصها و استانداردهای کنترل کیفیت ترانسدیوسرهای جریان بر پایه کویل روگوفسکی
۷-۱-۱- رنج جریان خطی
۷-۱-۲- تعیین خطی بودن محدوده اندازه‌گیری جریان
۷–۱–۳– حساسیت دمایی
۷–۱–۴– زمان پاسخ (زمان رسیدن به پاسخ دائمی)
۷-۱-۵- پهنای باند
۷-۱-۶- ماکزیمم جریان قابل اندازه‌گیری
۷-۱-۷- اشباع هسته
۷-۱-۸- ایزولاسیون
۷-۱-۹- آفست DC
۷-۱-۱۰- نرخ حرکت جریان (Slew Rate)
۷-۱-۱۱- رد حالت مشترک (Common Mode Rejection)
۷-۱-۱۲- دقت (Accuracy)
۷-۱-۱۳- حفاظت در برابر نویز (Noise Immunity)
۷-۱-۱۴- تولید نویز (Noise Generation)
۷-۱-۱۵- منبع تغذیه جداگانه (External Power Requirements)
۷-۱-۱۶- تولرانس اضافه جریان (Tolerance to Overcurrect)
۷-۱-۱۷- نوع سیگنال خروجی (Output Type)
۷-۱-۱۸- ناهمواری (Ruggedness)
۷-۱-۱۹- بارگذاری مدار (Circuit Loading)
۷-۱-۲۰- تلفات توان مدار حسگر
۷-۱-۲۱- قیمت سیستم (System Cost)
۷-۱-۲۲-Zero Crossover
۷-۱-۲۳- هیسترزیس (Hysteresis)
۷-۱-۲۳- نرخ تغییرات جریان (di/dt)
۷-۱-۲۵-اندازه (Size)
۷-۱-۲۶- نسبت سیگنال به نویز (Signal to Noise Ratio)
۷-۱-۲۷-کالیبراسیون (Calibration Requirements)
۷-۲- آزمایشات مرسوم بر روی کویل های روگوفسکی
۷-۲-۱- آزمایش چرخش خارج از مرکز (test Off–Center Rotational)
۷-۲-۲- آزمایش لبه (Edge test)
۷-۲-۳- آزمایش تداخل (Cross talk)
۷-۲-۴- Pancake Test
۷-۳- معرفی شاخصها و استانداردهای کنترل کیفیت ترانسدیوسرهای ولتاژ بر پایه مقسمهای ولتاژ
۷-۳-۱- امپدانس ورودی (Input impedance)
۷-۳-۲- نسبت تقسیم (Dividing ratio)
۷-۳-۳- تردید برای اندازه گیری ولتاژ (Uncertainty for voltage measurement)
۷-۳-۴- ایمنی (SAFETY)
۷-۳-۵- خطی بودن (Linearity)
۷-۳-۶- عملکرد حالتهای گذرای RC-Divider
۷-۴- آزمایشهای مرسوم بر روی مقسم های ولتاژ
۷-۴-۱- تست دینامیک (Dynamic Test)
۷-۴-۱- آزمایش نسبت تبدیل
فهرست منابع و مراجع
فهرست جدول
جدول ۲-۱: مقایسه ای بین دو نوع رایج ترانسدیوسرهای اثر هال
جدول ۳–۱ : انتخاب کلاس دقت VT های اندازه‌گیری با توجه به کاربرد آنها
جدول ۴-۱: مقایسه ای بین سنسورهای مقاومت شانت، ترانسفورماتور جریان سنتی، و سنسور اثر هال حلقه باز و سنسور اثر هال حلقه بسته نوعی
جدول ۴-۲ : مقایسه ای بین سنسورهای جریان اثر هال حلقه باز، ترانسفورماتور جریان سنتی و ترانسدیوسرهای جریان بر پایه سنسور کویل روگوفسکی
جدول ۴-۳: مقایساتی بین انواع سنسورهای جریان اثر هال، ترانسفورماتور جریان سنتی، ترانسدیوسرهای جریان بر پایه سنسور کویل روگوفسکی و سنسورهای مقاومت شانت
جدول ۴-۴: مقایسه انواع ترانسدیوسرهای جریان از نقطه نظر فاکتورهای مختلف
جدول ۴–۵ : مقایساتی بین سه ترانسدیوسر ولتاژ شرح داده شده در فصل سوم
جدول۵-۱: نیازهای ولتاژ نامی، توان و جریان برای R-DIVIDER 24کیلو ولت
جدول ۷-۱: نتایج آزمایش بر روی کویل های روگوفس
فهرست شکل
شکل ۲-۱: ترانسفورماتورهای جریان سنتی (CT های سنتی)
شکل ۲-۲: شمای سادهای از یک ترانسفورماتور جریان
شکل ۲-۳: شکل ترانسفورماتورهای جریان هسته بالا و هسته پایین
شکل۲-۴: ترانسفوماتورهای جریان حفاظت کلاس رله
شکل۲-۵: ترانسفورماتور نوع حلقوی
شکل۲-۶: ترانسفورماتور جریان نوع قالبی
شکل۲-۷: ترانسفورماتورهای نوع بوشینگی
شکل۲-۸: CT های مستطیلی
شکل۲-۹: CT های سه فاز
شکل۲-۱۰: CT های متداول کلید فشار قوی
شکل۲-۱۱: CTهای ولتاژ متوسط از ۵KV تا ۳۵.۵KV
شکل ۲-۱۲: حالت به اشباع رفتن هسته به همراه تعریف ولتاژ نقطه زانو بر طبق استاندارد بریتانیا
شکل ۲-۱۳: ترانسدیوسر جریان نوری
شکل ۲-۱۴: شمای کلی ترکیب فیبر نوری با CT
شکل۲–۱۵: شمای کلی یک اندازه گیر متمرکرکننده مغناطیسی با سنسور نوری
شکل ۲–۱۶: شمای کلی یک سنسور بالک نوری
شکل ۲-۱۷: شمای کلی یک سنسور فیبر نوری
شکل ۲-۱۸: سنسور WITNESS
شکل ۲-۱۹: تجسم اولیهای از ترانسدیوسرهای جریان تمام نوری با سنسور فیبر نوری
شکل ۲-۲۰: تغییرات زاویه نور در اثر میدان مغناطیسی
شکل ۲-۲۱: شمای کلی اندازه گیری جریان با تعداد N دور فیبر نوری اطراف سیم حامل
شکل ۲–۲۳– شدت خروجی پلاریمتر بصوت تابعی از چرخش زاویه Θ برای تنظیم ۴۵ ± درجه ۳۸
شکل۲-۲۴: ترانسدیوسر اثر هال
شکل ۲-۲۵: بوجود آمدن ولتاژ در ماده هادی بر اثر نیروی لورنتز
شکل ۲-۲۶: توپولوژی پایه مدار مغناطیسی اثر هال
شکل۲-۲۷: شکل کلی از یک سنسور اثر هال
شکل ۲-۲۸: طرح کلی ترانسدیوسر جریان اثر هال حلقه باز
شکل ۲-۲۹: طرح کلی ترانسدیوسر جریان اثر هال حلقه بسته
شکل ۲–۳۰: ساختارکلی ترانسدیوسر اثر هال ETA
شکل ۲-۳۱: نمودار تغییرات ولتاژ خروجی–جریان قدرت
شکل ۲-۳۲: ترانسدیوسرهای جریان بر پایه کویل روگوفسکی
شکل ۲-۳۳: شکل یک چنبره روگوفسکی ساده
شکل ۲-۳۴: ساختار کلی یک ترانسدیوسر جریان بر پایه کویل روگوفسکی
شکل ۲-۳۵: پاسخ فرکانسی یک کویل روگوفسکی نوعی
شکل ۲-۳۶: تغییرات ولتاژ خروجی سنسور، نسبت به تغییرات جریان سیم حامل جریان قدرت
شکل ۲-۳۷: سنسورهای جریان بر پایه شانت مقاومت پایین
شکل ۲-۳۸: یک مدل ساده از سنسور جریان شانت مقاومت پایین با اندوکتانس پارازیتی
شکل۲-۳۹: ساختار کلی و ساده ترانسدیوسرهای جریان بر پایه شانت مقاومت پایین
شکل ۲-۴۰: اندازه گیری در سمت بالا
شکل ۲–۴۱: اندازه گیری در سمت پایین
شکل ۲-۴۲: شانت جریان بالا
شکل ۲-۴۳: شانت جبران شده جریان بالا
شکل ۲-۴۴: شیفت فاز حاصله از یک اندوکتانس NH2 را در یک شنت ۲۰۰ میکرو اهم
شکل ۳–۱: ترانسفورماتورهای ولتاژ سنتی
شکل ۳–۲: مدار معادل یک ترانسفورماتور ولتاژ
شکل ۳-۳: شمائی از ترانسفورماتور ولتاژ خازنی
شکل۳–۴- الف: ساختار مکانیکی CVT
شکل ۳–۴– ب: ساختار الکتریکی CVT
شکل ۳-۵: یک نمونه مقسم ولتاژ
شکل ۳-۶: ساختار اولیه یک مقسم ولتاژ
شکل ۳-۷: مدار معادل یک مقسم ولتاژ
شکل ۳-۸: مقسم R شیلد شده با یک مجرای آهنی برای کلید قدرت ولتا‌ژ متوسط با عایق هوا
شکل ۳–۹: مقسم R شیلد شده با یک فلانژ کواکسیال برای کلید فشار قوی ولتاژ متوسط با عایق هوا
شکل ۳–۱۰: یک نمونه از مقسم ولتاژ RC را برای کلید فشار قوی ولتاژ بالا
شکل ۳–۱۱: پاسخ فرکانسی یک مقسم مقاومتی نوعی
شکل ۳–۱۲: مقایسه اندازه یک مقسم ولتاژ (سمت راست) و یک PT سنتی(چپ) در سطح ولتاژ ۲۰کیلو ولت
شکل ۳–۱۳: کاربرد یک مقسم ولتاژ در اندازه گیری ولتاژ ۴۰۰ کیلو ولت
شکل ۳–۱۴: ترانسدیوسر ولتاژ نوری (OVT) درون یک ستون عایقی
شکل ۳-۱۵: ترانسدیوسر ولتاژ نوری به همراه مدارات واسط الکترونیکی
شکل ۳–۱۶: میدان الکتریکی در ترانسدیوسر
شکل ۳–۱۷: ارسال نور مرجع از تجهیزات به سمت سنسور
شکل ۳–۱۸: سیر نور در میان سنسور
شکل ۳–۱۹: ورود نور به کریستال های الکترواپتیک
شکل ۳–۲۰ : تغییر حالت پلاریزاسیون نور عبوری از کریستال ها بر اثر میدان الکتریکی
شکل ۳–۲۱: محل کریستال های الکترواپتیک در سنسور
شکل ۳–۲۲ : شمای کلی یک ترانسدیوسر ولتاژ بر پایه سنسورهای فیبر نوری
شکل ۴-۱: انواع ترانسدیوسر های جریان بر پایه سنسور کویل روگوفسکی
شکل ۴-۲: کاتالوگ یک نمونه ترانسدیوسر جریان بر پایه فیبر نوری
شکل ۴-۳ : کاتالوگ یک ترانسدیوسر جریان بر پایه کویل روگوفسکی
شکل۵-۱: ساختار کلی یک ترانسدیوسر جریان بر پایه کویل روگوفسکی
شکل ۵-۳: پاسخ دامنه یک انتگرال گیر دیجیتال از ۱۰HZ تا ۱۰KHZ
شکل ۵-۴: پاسخ فاز یک انتگرال گیر دیجیتال (از ۴۰HZ تا ۷۰HZ )
شکل ۵-۵: بلوک دیاگرام اصلی برای کاربردهای ترانسدیوسرهای ولتاژ و جریان
شکل ۵-۶: مدار طراحی شده ترانسدیوسر مقسم ولتاژ بالا
شکل ۵–۷: مدار معادل سنسور ولتاژ R-DIVIDER
شکل ۵-۸: بلوک دیاگرام شماتیک سیستم اندازه گیری جریان خط انتقال فشار قوی
شکل ۵-۹: دیاگرام مداری سنسور و فیلتر پایین گذر
شکل ۵-۱۰: شمای کلی یک سیستم اندازه گیری ولتاژ فشار قوی، بر پایه ترانسدیوسر مقسم ولتاژ
شکل ۵-۱۱: ساختار سیستم اندازه گیری ولتاژ بر پایه مقسم ولتاژ و انتقال سیگنال خروجی بوسیله کابل کواکسیال
شکل۶-۱- شکل هسته کویل روگوفسکی
شکل۶-۲- فیلتر پایین گذر نمونه برای خروجی کویل
شکل ۶-۳- تغذیه مدارات انتگرال گیری در سمت نزدیک
شکل ۶-۴- تغذیه مدارات انتگرال گیری از سمت دور
شکل ۶-۵- ترکیب کلی مقسم ولتاژ خازنی جبران شده
شکل۶-۶- مدار معادل شبیه سازی شده در نرمافزار ATP/EMTP برای یک مقسم ولتاژ خازنی میرا شده با بازوی فشار قوی متشکل از خازنهای سری و مقامتهای میرا کننده
شکل ۷–۱: تنوع سنسورهای جریان بر پایه کویل روگوفسکی
شکل ۷– ۲: آزمایش EDGE TEST
شکل ۷–۳: آزمایش PANCAKE TEST
شکل ۷-۴: پاسخ فرکانسی یک سنسور ولتاژ RC-DIVIDER
شکل۷-۵: مدار تست پاسخ پله مقسم ولتاژ
شکل۷-۶: مدار آزمایش نسبت DC مقسم ولتاژ