• بازدید : 40 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۸صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

     سنجش دقيق ولتاژ، جريان يا ديگر پارامتر هاي شبکه ي نيرو پيش نيازي براي هر شکلي از کنترل مي باشد که از کنترل اتوماتيک حلقه ي بسته تا ثبت داده ها براي اهداف آمارب مي تواند متغير مي باشد . اندازه گيري و سنجش اين پارامتر ها مي تواند به طرق مختلف صورت گيرد که شامل استفاده از ابزار ها ي مستقيم خوان و نيز مبدل هاي سنجش الکتريکي مي باشد.
    مبدل ها خروجي آنالوگ D.C دقيقي را توليد مي کنند – که معمولا يک جريان است- که با پارامتر هاي اندازه گيري شده مرتبط مي باشد (مولفه ي مورد اندازه گيري)آنها ايزولاسيون الکتريکي را بوسيله ي ترانسفورماتور ها فراهم مي کنند که گاها به عنوان ابزولاسيون گالوانيکي بين ورودي و خروجي بکار برده مي شوند
اين مسئله ابتداء يک مشخصه ي ايمني محسوب مي شود ولي همچنين به اين معني است که سيم کشي از ترمينال هاي خروجي و هر دستگاه در يافت کننده مي تواند سيک وزن و داراي مشخصات عايق کاري کمي باشد مزيت هاي ابزار هاي اندازه گيري گسسته در زير ارائه گرديده است.
الف) نصب شدن در نزديکي منبع اندازه گيري، کاهش بار ترانسفورماتور وسيله و افزايش ايمني بدنبال حزف سلسله ي سيم کشي طولاني. 
ب) قابليت نصب نمايشگر دور از مبدل
ج) قابليت استفاده از عناصر نمايشگر چندگانه به ازاي هر مبدل
د) بار روي CT’s/VT’s  بصورت قابل ملاحظه اي کمتر است.
خروجي هاي مبدل ها ممکن است به روش هاي مختلف از ارائه ي ساده ي مقادير اندازه گيري شده براي يک اپراتور تا بهره برداري شدن بوسيله ي برنامه ي اتوماسيون سک شبکه براي تعيين استراتژي کنترلي مورد استفاده قرار گيرد.
۲-۲۲) مشخصه هاي عمومي 
     مبدل ها مي توانند داراي ورودي ها يا خروجي هاي منفرد و يا چند گانه باشند ورودي ها ، خروجي ها و تمامي مدار هاي کمکي از همديگر مجزا خواهند شد. ممکن است بيش از يک کميت ورودي وجود داشته باشد و مولفه ي مورد اندازه گيري مي تواند تابعي از آنها باشد-هرچند مبدل اندازه گيري که مورد استفاده قرار گيرد معمولا انتخابي بين نوع مجزا و پيمانه اي وجود دارد که نوع اخير يعني پيمانه اي توسط پريز واحد ها را به يک قفسه ي ايتاندارد وصل مي کند موقعيت و اولويت استفاده نوع مبدل را تعيين مي کند.
۱-۲-۲۲)  ورودي هاي مبدل     
     ورودي مبدل ها اغلب از ترانسفورماتور ها گرفته مي شود که اين امر ممکن است از طرق مختلف صورت پذيرد . به طور کامل ، براي بدست آوردن بالا ترين دفت کلي بايد کلاس اندازه گيري ترانسفورماتور هاي دستگاه مورد استفاده قرار گيرد. و سپس خطاي ترانسفورماتور، ولو اينکه از راه جبر و بصورت رياضي گون، به خطاي مبدل اضافه خواهد شد. هرچند که اعمال مبدل ها به کلاس محافظتي ترانسفورماتور هاي دستگاه عموميت دارد و به اين علت است که مبدل ها معمولا بر اساس توانايي تحمل اضافه بار کوتاه مدت مشخص روي جريان ورودي آنها توصيف مي شوند. مشخصه هاي عمومي مقاومتي مناسب براي اتسال به کلاس حفاظتي ترانسفور ماتور هاي دستگاه براي مدار ورودي جريان يک ترانسفور ماتور در ذيل آمده است:
الف)۳۰۰ درصد کل جريان پيوسته
ب)۲۵۰۰ درصد براي سه ثانيه
ج)۵۰۰۰ درصد براي يک ثانيه
مقاومت ظاهري ورودي هر مدار ورودي جريان بايد تا حد ممکن پايين و براي ولتاژ ورودي بايد تا حد ممکن بالا نگه داشته شود. اين کار خطا ها را بعلت عدم تناسب مقاومت ظاهري کاهش مي دهد .
۲-۲-۲۲) خروجي مبدل ها
     خروجي يک مبدل معمولا منبع جريان مي باشد. و به اين معنا يت که در طول محدوده تغييرات ولتاژ خروجي (ولتاژ مقبول) مبدل ، وسايل نمايشگر اضافي بدون محدوديت و بدون هرگونه  نيازي براي تنظيم مبدل مي تواند اضافه گردند.ميزان ولتاژ قابل قبول ، حداکثر مقاومت ظاهري حلقه ي مدار خروجي را تعيين مي کند . به طوري که ميزان بالاي ولتاز قابل قبول ، دوري موقعيت دستگاه مزبور را تسهيل مي کند.
     در جايي که حلقه ي خروجي براي اهداف کنترلي مورد  استفاده قرار گرفته مي شود ، ديود زينر هاي به طور مناسب ارزيابي شده گاها در ميان ترميتال هاي هر وسيله در حلقه ي سري براي حفاظت در برابر امکان تبديل مدارات داخلي آنها به مدار باز نصب مي شوند.اين امر اطمينان مي دهد که يک وسيله خراب در داخل حلقه منجر به خرابي کامل حلقه ي خروجي نمي گردد. طبيعت جريان ساده ي خروجي مبدل حقيقتا ولتاژ را بالا مي برد و تا تحت فشار قرار دادن سيگنال خروجي صحيح اطراف حلقه ادامه مي يابد.
۳-۲-۲۲) دقت مبدل
     معمولا دقت از اولويت هاي اوليه مي باشد . اما در مقايسه بايد اشاره گردد که دقت مي تواند به طرق مختلف تعريف گرديده و شايد تحت تعاريف بسيار نزديک شرابط استفاده اعمال گردد. مطالبي که در زير اشاره مي گردد تلاش دارد تا برخي از موضوعاتي که داراي عموميت بيشستري هستند و نيز ارتباط آنها با شرايطي که در عمل رخ مي دهد با استفاده از تروينولوژي معين در ICE 60688 را روشن مي سازد.
     دقت مبدل بوسيله ي عوامل مختلف (به يک مقدار کم يا زياد) تحت تاثير فرار خواهد گرفت که با نام مقادير تاثير شناخته مي شود که روي آن استفاده کننده کنترل کمي داشته يا حتي هيچ کنترلي ندارد. جدول ۱-۲۲ ليست کاملي از مقادير تاثير را به نمايش در آورده است.دقت تحت گروهي از شرايط که به عنوان شرايط مرجع شناخته مي شوند بررسي مي گردند. شرايط مرجع براي هر يک از مقادير تاثير مي تواند به صورت يک مقدار منفرد (براي مثال ۲۰ درجه ي سانتي گراد) يا محدوده ي تغييرات ( براي مثال ۱۰ تا ۴۰ درجه ي سانتي گراد ) بيان گردد.
جدول ۱-۲۲ ) ——————————————————–
خطاي تعيين شده تحت شرايط مرجع به خطاي ذاتي باز مي گردد. همه ي مبدل هايي که داراي خطاي ذاتي يکساني هستند در يک کلاس دقت مشخص گروهبندي مي شوند که بوسيله ي نشانه ي کلاس مذکور مشخص مي گردند. نشانه ي کلاس با خطاي ذاتي بوسيله درصدي مشخص مي گردد( براي مثال مبدلي با خطاي ذاتي ۰٫۱ درصد از کل مقياس داراي نشانه ي کلاسي برابر با ۰٫۱ مي باشد) يکي است.
سيستم نشانه ي کلاسي که در IEC 60688  استفاده مي شود نيازمند اين است که تغييرات براي هر يک از مقادير تاثير دقيقا مرتبط با خطاي ذاتي باشد و اين به اين معني است که بيشترين مقدار دقت آن است که کارخانه ي سازنده ادعا دارد و کمترين مقدار ناشي از حدود ناپايداري است.
    به علت آنکه مقادير تاثير زيادي وجود دارند ، پايداري ها به صورت منفرد تعيين مي گردند ضمن اينکه همه ي ديگر مقادير تاثير در شرايط مرجع نگهداري مي شوند محدوده تغييرات اسمي استفاده از يک مبدل بوسيله ي کارخانه ي سازنده مشخص مي گردد. محدوده تغييرات اسمي به طور طبيعي گسترده تر از ميزان يا محدوده ي تغييرات مرجع مي باشد. مطابق با محدوده ي تغييرات اسمي استفاده از يک مبدل خطاهاي اضافي به علت يک خزا روي هم جمع مي شوند. اين خطا هاي اضافي به مقدار تاثير منفردي که اغلب نشانه ي کلاس مي باشد محدود مي شود. جدول ۲-۲۲ جزئيات اجزاء محدوده ي تغييرات نوعي يک مبدل را طبق استاندارد ارائه مي کند.
جدول ۱-۲۲ ) ——————————————————–
همچنين آشفتگي براي مشخص شدن کارائي تحت شرايط عملي واقعي بالا مي رود. سيگنال خروجي اغلب يک مولفه ي اندازه گيري آنالوگ D.C مي باشد اما از يک مقدار ورودي متناوب بدست مي آيد و به ناچار مقدار مشخصي از اجزاء متناوب يا موج دار را دارار خواهد بود. موج يا شکن بوسيله ي اختلاف بين مقادير ماکسيمم و مينيمم اخزاء متناوب سيگنال خروجي تعريف مي گردند . هر چند که برخب سازنده ها از اختلاف بين ميانگين تا ماکسيمم يا r.m.s (Remote Monipulator system) استفاده مي کنند. براي با معني بودن شرايطي که تحت آن مقدار موج يا شکن اندازه گرفته شده است بايد توضيح داده شود ، براي مثال ۰٫۳۵% r.m.s = 10% peak-to-peak ripple .
    با تغييرات شرايط مولفه ي مورد اندازه گيري سيگنال به طور آني از تغييرات طبعيت نمي کند بلکه داراي تاخير زماني مي باشدو اين مسوله به علت فيلترينگ مورد نياز براي کاهش شکن يا ،در مبدل هايي که از تکنولوژي رقمي استفاده مي کنند ، ممانعت از بد نمايي زمان واکنش معمولا مي تواند در عوض افزايش شکن کاهش يابد و بالعکس. مبدل هايي که داراي زمان واکنش گکمتر از معمول هستند مي توانند براي چنان مواردي مورد استفاده قرار گيرد جايي که سيستم نيرو، نوسانات ، افت ها  و نوسانات فرکانس پايين را که بايد مانيتور گردد تحمل مي کند.
     مبدل هايي که داراي جريان خروجي مي باشند ولتاژ خروجي ماکسيممي دارند که به عنوان ولتاژ قابل قبول شناخته مي شود. اگر مقاومت بار خيلي بالا باشد و از اين رو ولتاژ قابل قبول از يک حدي تجاوز کند، خروجي مبدل داراي دقت بالايي نخواهد بود.
    ميدل هاي مخصوصي بوسيله ي سازندگان براي استفاده روي سيستم هايي که شکل موجي ، سينوسي خالص نيست مشخصه بندي شده اند. آنها عموما به انواع دريافت حقيقي r.m.s باز مي گردند . براي چنين انواعي عامل اختشاش شکل موج يک مقدار تاثير مي باشد. ديگر مبدل ها به دربافت ميانگين باز مي گردند و براي پاسخ به مقدار r.m.s يک مرجع سينوسي خالص تنظيم شده اند. اگر شکل موج ورودي به هم بريزد خطا ها بوجود خواهند آمد . براي مثال خطايي به علت آسيب ديدن سومين هارمونيک مي تواند بالغ بر يک در صد به ازاي سه درصد هارمونيک شود. اولين بار که دستگاه نصب شد استفاده کننده توقع دارد که دقت مبدل در طي زمان پايدارباقي بماند. استفاده از اجزاء داراي کيفيت بالا و نيز بررسي محافظه کارانه ي نيرو به اطمينان از پايداري طولاني مدت کمک خواهد کرد ولي شرايط محيطي مخالف يا ناسازگار مي تواند منجر به تغيير کارايي گردد که ممکن است نياز به جايگزيني آن در طي طول عمر دستگاه گردد.
۳-۲۲) تکنولوژي مبدل هاي ديجيتال
     مبدل هاي داراي سيستم نيروي ديجيتال از تکنولوژي مشابهي که در مورد رله هاي رقمي و ديجيتال که در فصل هفتم توضيح داده شده استفاده مي کنند. سيگنال هاي آنالوگ حاصل شده از CT’s و VT’s براي جلوگيري از بدنمايي فيلتر مي شوند ( با استفاده از مبدل A/P به ديجيتال تبديل مي شوند(  و سپس پردازش سيگنال براي بدست آوردن اطلاعات مورد نياز انجام مي گيرد. اطلاعات پايه در فصل هفتم ارائه گرديده است. نرخ نمونه برداري ۶۴  (نمونه/چرخه) يا بيشتر ممکن است مورد استفاده قرار گيرد و کلاس دقت آن به طور معمول ۰٫۵ مي باشد.
خروجي ها ممکن است هم ديجيتال و هم آنالوگ باشند . خروجي هاي آنالوگ به وسيله ي عوامل تاثير گزار روي دقت آنچنانکه در بالا توضيح داده شد تحت  تاثير قرار مي گيرند. خروجي هاي ديجيتال نوعا در شکل يک پيوند مخابراتي با انواع موجود RS232 و RS458 هستند زمان واکنش بسته به نرخي که مقادير به پيوند مخابراتي انتقال داده مي شوند و تاخبر در پردازش داده ها درد انتهاي دريافت کننده ممکن است در مقايسه با مبدل هاي آنالوگ قابل تحمل تر باشند . 
    در حقيقت همه ي مقادير تاثيري که يک مبدل آنالوگ سنتي را تحت تاثبر قرار مي دهند در مبدل هاي ديجيتالي نيز در برخي اشکال مشاهده مي شوند ولب خطاهاي ايحاد شده شايد خيلي کمتر از نوع مشابه در مبدل هاي آنالوگ بوده و نيز در يک چرخه ي زماني طولاني بسيار پابدار تر مي باشد.
مزيت استفاده از تکنولوژي رقمي در مبدل ها به صورت زير مي باشد:
۱- پايداري طولاني مدت بهبود شده
۲- اندازه گيري r.m.s با دقت خيلي بيشتر
۳- امکان ارتباطي بهبود يافته
۴- قابليت برنامه ريزي مقياس گزاري
۵- محدوده ي تغييرات گسترده تر از توابع 
۶- کاهش يافتن اندازه ي دستگاه
پايداري طولاني مدت بهبود يافته هزينه ها را به وسيله ي توسعه دادن اينتروال هاي بين کاليبراسيون مجرد کاهش مي دهد . اندازه گيري r.m.s با دقت خيلي بالا به استفاده کننده امکان استفاده از داده ها را با دقت بهتري روي منابعي با ميزان هارمونيک مشخص فراهم مي کند . امکانات ارتباتي بهبود يافته اجازه مي دهد که مبدل هاي زيادي پيوند ارتباتي مشابهي را به مشارکت گزارده و هر مبدل اندازه گيري هاي متعددي را فراهم آورد. اين مسئله منجر به صرفه جوبب در اتصالات سيمي و تعداد مبدل هاي مورد استفاده مي گردد . مقياس گذاري قابل برنامه ريزي موضعي يا ريموت يک مبدل اجازه مي دهد که مبدل را در محل مورد نظر مقياس بندي کرد. مقياس گذاري مي تواند براي انعکاس تغييرات در شبکه تغيير کرده يا در هر جاي ديگر مورد استفاده ي مجدد قرار گيرد . تغييرات مي تواند از راه پيوند ارتباطي دانلود شود بنابر اين نياز بازديد محل را از بين مي برد.
    همچنين اين عمل ريسک مقياس گزاري غلط را بوسيله ي استفاده کننده و باز گرداند مبدل به سازنده براي تنظيم کردن آن کاهش مي دهد . کار پرداز ها گستره ي وسيعي از مبدل ها را براي کاربرد ها ي بسيار و ورودي هاي در دسترس مناسب نگه مي دارند . بنابر اين زمان تحويل را کاهش مي دهند . مبدل ها در يک پکيج با گستره ي بسيار وسيعي از توابع موجود مي باشند بنابراين فضاي تجهيزات را روي تابلو برق کاهش مي دهند . توابع موجود شامل هارمونيک تا شماره ي سي و يکم ، انرژي و اطلاعات بار حداکثر مي باشند. مورد اخير براي مذاکره ي تعرفه مفيد مي باشند.
۴-۲۲) تکنولوژي مبدل هاي آنالوگ 
     همه ي مبدل هاي آنالوگ داراي مشخصه ي ضروري زير مي باشند:
الف) يک مدار ورودي داراي مقاومت ظاهري Zin   مي باشد.
ب) ايزولاسيون ( عدم وجود ارتباط الکتريکي) بين ورودي و خروجي

عتیقه زیرخاکی گنج