انجام پایان نامه مهندسی برق قدرت

انجام پایان نامه مهندسی برق قدرت

پایان نامه مدیریت
انجام پایان نامه مدیریت
انجام پایان نامه

مهندسی قدرت (به انگلیسی: Power engineering) یکی از زیر شاخههای مهم مهندسی برق است که با سیـستم های قدرت به جهت تولید، انتقال، توزیع توان الکتریکی، تبدیل انرژی الکتریکی به شکلهای دیگر انرژی و تجهیزات الکترومکانیکی سروکار دارد. این رشته همچنین حاوی راهاندازی و تعمیر و نگهداری سیستم های گرما ی برودتی تجهیزات تولید توان الکتریکی مانند ژنراتورها دیگر تجهیزات الکتریکی مورد مصرف در صنایع یا ساختمانهای بزرگ میشود. شناسایی دیگر منابع جدید انرژی الکتریکی هم از زیر شاخههای این رشته‌است.

در قدیم -حدود ۳۰ سال پیش -مهندسی برق به دو شاخه ی برق قوی(قدرت) وبرق ضعیف(الکترونیک) تقسیم می شد.


برق قدرت

همان گونه که در بالا اشاره شد عمده مباحث در مهندسی برق قدرت بر تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی و بعضی تجهیزات مصرف کننده انرژی الکتریکی استوار است، که این خود حاوی ترانسفورماتورها، ژنراتورها، موتورهای الکتریکی تجهیزات الکترونیک قدرت است.

در بسیاری از کشورهای جهان ، دولت شبکهای الکتریکی را به منظور اتصال کلیه مولدها مصرف کنندههای الکتریکی راهاندازی میکند. این شبکه در اصطلاح «power grid» نامیده میشود. به وسیله این شبکه مصرف کنندههای الکتریکی میتوانند بدون متحمل شدن سختیها و نرخ های مربوط به تولید برق به صورت جداگانه، برق را از شبکه خریداری نمایند. در این بین یکی از وظایف مهندسین برق قدرت، طراحی و نگهداری شبکههای الکتریکی مصرف کنندههای متصل شده به شبکه‌است. تجهیزات متصل شده به شبکه الکتریکی دراصطلاح «on-grid» نامیده میشوند. این تجهیزات میتوانند به شبکه، توان الکتریکی تزریق کرده یا برعکس زیبا از آن توان دریافت کنند یا حتی، هر دو کار را با انجام دهند.

مهندسین قدرت، کار هایی را در زمینهی تجهیزات جدای از شبکه یا تجهیزات «off-grid» انجام میدهند. مصرف نکردن از شبکه دراین نوع مصرف کنندهها عموماً ثابت نبودن این مصرف کنندههاست به صورتی که هزینه اتصال برای آنها در هر جابهجایی، امکان وصل به شبکه را جهت آنها غیر ممکن میکند.

امروزه بیشتر شبکههای الکتریکی از توان الکتریکی به صورت سه فاز متناوب مصرف میکنند که دلیل اصلی این انتخاب سهولت در تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی بدین صورت است. اما اکثرا ً در استفاده کنندههای کوچک توزیع به صورت تک فاز صورت میگیرد که این به ضروری نبودن وجود سه فاز و همچنین ایمنی بیشتر برای این مصرف کنندههاست. با این وجود در صنایع مصرف کنندههای توان بالا جهت بالا بردن بهره وری و استفاده از موتورهای سه فاز، انرژی الکتریکی به صورت سه فاز توزیع میشود.

نقش ترانسفورماتور در سیستم های انتقال بسیار زیاد مهم است جهت چه که ترانسفورماتورها درسیستم قدرت وظیفه تغییر دامنه ولتاژ را بر عهده دارند .ارتقا ولتاژ به وسیله ترانسفورماتور به کم شدن جریان میانجامد طبق قانون توان الکتریکی (که توان با مجذور جریان متناسب است ) با کم شدن جریان تا میزان امکان، میتوان تلفات را تا میزان قابل ملاحظهای کاهش داد، پس افزایش ولتاژ در خطوط انتقال به کاهش تلفات و درنتیجه ارتقا بهره وری خطوط انتقال میانجامد.

بنا به دلایل گفته شده در بالا، پستهای تغییر ولتاژ در همه شبکههای الکتریکی وجود دارند. این پستها ولتاژ را در نزدیکی مولدها ارتقا داده و پس با نزدیک شدن به مناطق مسکونی یا مصرف کنندهها جهت ایمنی استفاده کننده دوباره ولتاژ را در چند وهله کم شدن میدهند.

افرادی که دردوره کاردانی دررشته های برق صنعتی، تاسیسات(الکتروتکنیک) بوده اند میتوانند دردوره کارشناسی ناپیوسته(کاردانی به کارشناسی) رشته برق قدرت راانتخاب نمایند

اجزا

مهندسی قدرت اکثرا ً به سه زیر شاخه اصلی تقسیم میشود:

تولید

تولید انرژی الکتریکی فرآیندی است که درطول آن دیگر شکل‌های انرژی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شوند. برای انجام این فرآیند راه‌های متعددی وجود دارد. از تبدیل الکترومکانیکی اکثرا ً در موارد ی استفاده می‌شود که منبع انرژی زغال سنگ (نیروگاه سوخت فسیلی), نفت, گاز طبیعی, اورانیوم(انرژی هسته‌ای), جریان آب یا جریان باد باشد و در تمام این موارد به جز انرژی بادی برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی از ژنراتورهای سنکرون AC که به توربین بخار، گازی یا آبی متصل هستند استفاده می‌شود. استفاده از این نوع ژنراتورها دارای خاصیتهای بسیاری است که مصرف از آنها را در بیشتر صنایع بزرگ تولید برق رایج کرده ‌است.

هزینه ‌های تولید انرژی الکتریکی در بیشتر روش‌ها به طور معین تابعی از قیمت سوخت مصرفی بهروری در نیروگاه است و در همین راستا برای هر نیروگاه یک تابع هزینه تعریف می‌شود که می‌توان آن را با معادله درجه دوم تقریب زد که تابعی از تعرفه سوخت نیروگاه است. امروزه پژوهشگران به دنبال منابع جهت تولید انرژی الکتریکی هستند که درآن به جای مصرف از سوخت‌های متداول از انرژی‌های تجدید پذیر نو که به صورت در اختیار ما قرار دارند، استفاده شود تا با جایگزینی این منابع وابستگی قیمت انرژی الکتریکی به قیمت سوخت را کم شدن دهند.

انتقال

شاخه برقرسانی مختلف با سیـستم های مفرق ، بین چند مجموعه تولیدکننده جریان مستقیم(hvdc) با توجه به ویژگی ها ی مخصوص آن، در حال گسترش است.

توزیع

توزیع انرژی الکتریکی در واقع دریافت برق از شبکه انتقال رساندن آن به استفاده کنندههاست. تبدیل ولتاژ وارد شده به سیـستم توزیع به ولتاژ مورد نیاز استفاده کنندهها نیز در حوزه توزیع برق قرار میگیرد.
سفارش انتها نامـه