مهندسی برق

شناخت و بررسي ترانسفورماتورهاي ابر رسانا HTS مستلزم درک مفهوم ابررسانایی است. از این رو در این پایان نامه در فصل ابتدا برای آشنایی با ابررسانایی، به اختصار مطالبی راجع به ابررسانایی، خواص آن و سیم های ابررسانا آورده شده است. در ادامه انواع سيم هاي ابر رسانا و متعلقات تجهيزات HTS بیان شده و در پایان نکات فنی ترانسفورماتورهای قدرت و وضعیت فناوري ترانسفورماتورهاي HTS در جهان پرداخته می­ شود.

همانطور که می دانید ترانسفورماتور در سطح شبکه برق برای تغییر سطح ولتاژ و در نتیجه سطح جریان استفاده می شود و یکی از قدیمی ترین عناصر شبکه انتقال و توزیع الکتریکی می باشد. از بخش تولید، که در آن برای تزریق توان به شبکه، نیاز به سطح ولتاژ بالایی می باشد، تا بخش مصرف که در آن از ولتاژهای ۱۰۰ تا۲۳۰ ولت استفاده می شود، به طور وسیعی از ترانسفورماتور برای تبدیل ولتاژ  استفاده می شود. در هر مرحله از تبدیل ولتاژ توسط ترانس، در اثر میدان های متغیر الکتریکی و مغناطیسی، مقداری از انرژی عمدتاً به صورت گرما در سیم پیچ، هسته و بدنه ترانس تلف می شود. با افزایش ولتاژ در نقطه تولید، می توان قدرت الکتریکی را به فواصل دورتر انتقال داد و در سطح توزیع با کاهش ولتاژ می توان انرژی مورد نیاز مصرف کنندگان را تامین کرد. در ترانسفورماتورهای متداولی که در سطح شبکه استفاده می شود، به علت تلفات اهمی سیم پیچ ها و تلفات هسته ، ترانسفورماتور به شدت گرم می شود و به همین دلیل باید از مواد خنک کننده شیمیایی مانند روغن های مخصوص استفاده شود. نشت این روغن ها در ترانس بسیار خطرناک و اشتعال زا است.

ترانسفورماتور ابر رسانا HTS در واقع ترانسفورماتوری است که به جای سیم پیچ های مسی در آن، از سیم های HTS استفاده می شود. سیم HTS از مواد ابررسانا تشکیل شده است و با توجه به ساختار ابر رساناها باید حداکثر در دمای ۱۲۵ درجه کلوین، خنک نگه داشته شود. البته در عمل این دما بستگی به جریان عبوری از آن دارد. بنابراین به طور کلی فرق بین ترانسفورماتورهای ابررسانا HTS و ترانسفورماتورهای معمولی، استفاده از مواد ابررسانا است که باعث عبور جریان بیشتر و در نتیجه انتقال قدرت زیاد میشود.

در فصل اول این گزارش با توجه به اهمیت تکنولوژی سیم های ابررسانا، ابتدا برای آشنایی با ابررسانایی، به اختصار مطالبی راجع به ابررسانایی، خواص آن و انواع سیم های ابررسانا آورده شده و سپس نکات فنی ترانسفورماتورهای قدرت بیان می شود. در فصل­های دوم و سوم مزایا، کاربردها و مشکلات فناوری HTS آورده می­شود. در فصل چهارم مشخصات عرضه کننده­گان ترانسفورماتورهای HTS، در دو گروه تولیدکنندگان ترانسفورماتور قدرت و تولیدکنندگان تجهیزات مربوط به ابررسانا بیان می­شود. در فصل­های پنجم و ششم هزینه خرید و روش­های انتقال تکنولوژی HTS آورده شده و سپس در فصل هفتم منابع مورد نیاز برای انتقال و انطباق فناوری در کشور بیان می­گردد. در پایان و در فصل هشتم نیز، طول عمر فناوری ترانس HTS و زمان استفاده موثر از آن آورده خواهد شد.

مشکلات موجود در به کارگیری فناوری ترانسفورماتورهای ابر رسانا HTS

با وجود مزایایی که انتقال یک تکنولوژی با خود به ارمغان می آورد، مسلماً در به کارگیری ترانسفورماتورهای ابر رسانا HTS نیز  مشکلاتی وجود خواهد داشت که حتی ممکن است مزایای آن را نیز تحت الشعاع قرار دهد. در مورد ترانس های HTS‌ نیز طبیعتاً چنین مشکلاتی وجود دارد که می توان آنها را به مشکلات اقتصادی، فنی و اجرایی تقسیم بندی کرد. در این تقسیم بندی بخش اقتصادی بیشتر مربوط به تکنولوژی ابررسانایی است و بخش های فنی و اجرایی به ترتیب بیشتر مربوط به دانش ساخت ترانسفورماتور و شرایط حاکم بر کشور می باشند. قبل از انتقال هر فناوری، بررسی چنین مشکلاتی از اهمیت خاصی برخوردار است. چرا که ممکن است به واسطه وجود این مشکلات، به این نتیجه رسید که در آن مقطع زمانی، انتقال تکنولوژی مورد نظر  به کشور مناسب نمی باشد. البته اگر بتوان از مشکلات موجود در برابر  مزایا چشم پوشی کرد یا بتوان آنها را در داخل کشور برطرف کرد می توان با انتقال تکنولوژی موجبات رشد علمی و فنی را در کشور فراهم کرد. در این فصل مشکلات عمده­ی ترانسفورماتور HTS که سازندگان این نوع ترانسفورماتورها با آنها مواجه بوده اند و از دلایل اصلی تجاری نشدن آن ها نیز تلقی می شوند، بررسی می گردد. این مشکلات شامل موارد زیر می باشند:

• راندمان کم سیستم تبرید
• استحکام مکانیکی سیم های ابررسانا
• تلفات AC
• مواد عایقی
• هسته
• هزینه
• مشکلات اجرایی

سرفصل های پایان نامه ترانسفورماتورهای ابر رسانا HTS

 چکیده  ترانسفورماتورهای ابر رسانا HTS

پیشگفتار ترانسفورماتورهای ابر رسانا HTS

مقدمه  ترانسفورماتورهای HTS

فصل ۱-    معرفی فناوری در حد شناخت کل ترانسفورماتورهایHTS

۱-۱-    مقدمه

۱-۲-    ابررسانایی

۱-۲-۱-     مهمترین خواص ابررساناها

۱-۲-۲-     تئوری عبور جریان

۱-۲-۳-     تغییر فاز در ابررسانا

۱-۳-    ابررساناهای با دمای بحرانی بالا یا HTS

۱-۳-۱-     اصطلاحات فنی سیم های HTS

۱-۳-۲-     متعلقات تجهیزات HTS

۱-۴-    ترانسفورماتورهای HTS

۱-۴-۱-     ترانسفورماتورهای ابررسانا

۱-۴-۲-     آزمایش موفقیت آمیز ترانسفورماتورهای ابررسانای HTS

۱-۴-۳-     فناوری ترانسفورماتورهای HTS در جهان

۱-۵-    نتیجه گیری

فصل ۲-    مزایا، کاربرد و موارد استفاده از فناوری

۲-۱-    مقدمه

۲-۲-    مزایای ترانسفورماتورهای HTS

۲-۲-۱-     حجم و وزن کمتر نسبت به ترانس های معمولی

۲-۲-۲-     طول عمر بیشتر

۲-۲-۳-     راندمان بالاتر

۲-۲-۴-     محدود کردن جریان خطا

۲-۲-۵-     بی ضرر بودن برای محیط اطراف ترانسفورماتور

۲-۲-۶-     مزایای اقتصادی

۲-۲-۷-     انتقال و انطباق فناوری

۲-۳-    کاربردهای فناوری HTS

۲-۳-۱-     کاربرد ابررسانا در ذخیره سازهای مغناطیسی

۲-۳-۲-     محدود کننده جریان خط

۲-۳-۳-     سوئیچ های ابررسانا

۲-۳-۴-     آهنربای مغناطیسی

۲-۳-۵       کابل HTS

۲-۳-۶-     موتورها و ژنراتورها

۲-۳-۷-     ژنراتورهای هیدرودینامیک مغناطیسی

۲-۳-۸-     ۲-۳-۸- ترانسفورماتورهای HTS

۲-۳-۹-     ۲-۳-۹- کاربرد ابررسانا در فیلترهای رادیویی

فصل ۳-   مشکلات موجود در به کارگیری فناوری ترانسفورماتور HTS

۳-۱-    مقدمه

۳-۲-    راندمان کم سیستم تبرید

۳-۳-    استحکام مکانیکی سیم های ابررسانا

۳-۴-    تلفات   AC

۳-۵-    مواد عایقی

۳-۶-    هسته

۳-۷-    هزینه

۳-۷-۱-     هزینه سیم های ابررسانا

۳-۷-۲-     هزینه سیستم تبرید

۳-۸-    مشکلات اجرایی

فصل ۴-    مشخصات عرضه کنندگان فناوری ترانسفورماتور HTS

۴-۱-    مقدمه

۴-۲-    تولیدکنندگان کنندگان تجهیزات ابررسانا

۴-۲-۱-     شرکت     AMSC

۴-۲-۲-     شرکت SuperPower

۴-۲-۳-     شرکت Sumitomo Electric

۴-۳-    تولیدکنندگان ترانسفورماتورهای قدرت

۴-۳-۱-     شرکت Waukesha Electric Systems

۴-۳-۲-     شرکت        ABB

۴-۳-۳-     شرکت Fuji Electric

۴-۳-۴-     شرکت     TBEA

۴-۴-    لیست شرکت های فعال در زمینه فناوری HTS

فصل ۵-   هزینه خرید و انتقال فناوری ترانسفورماتور HTS

۵-۱-    مقدمه

۵-۲-    هزینه خرید و انتقال فناوری ترانسفورماتور HTS

فصل ۶-   روش های انتقال فناوری ترانسفورماتور HTS

۶-۱-    مقدمه

۶-۲-    ملاحظات مربوط به انتقال فناوری HTS

۶-۳-    روش های انتقال تکنولوژی

۶-۳-۱-     انتقال تکنولوژی از طریق سرمایه گذاری مشترک (Joint Venture)

۶-۳-۲-     انتقال تکنولوژی از طریق استخدام پرسنل علمی و فنی

۶-۳-۳-     انتقال تکنولوژی از طریق واردات کالاهای سرمایهای و ماشینآلات

۶-۳-۴-       بیع متقابل، سرمایه گذاری خارجی

۶-۳-۵-     لیسانس

۶-۳-۶-     مهندسی معکوس

۶-۳-۷-     ‏روش کلید در دست (آماده بهره برداری)

۶-۴-    مقایسه روش های انتقال فناوری ترانسفورماتور HTS

۶-۵-    نتیجه گیری

فصل ۷-   منابع مورد نیاز برای انتقال و انطباق فناوری در کشور

۷-۱-    مقدمه

۷-۲-    انطباق فناوری ترانسفورماتور HTS در ایران

۷-۲-۱-     ایجاد واحدهای تحقیق و توسعه

۷-۲-۲-     استفاده از پتانسیل های موجود در کشور

۷-۲-۳-     بازاریابی

۷-۲-۴-     آموزش پرسنل

۷-۲-۵-     انطباق فنی ترانسفورماتورهای HTS

۷-۲-۶-     امکان سنجی اقتصادی ترانس های HTS

...

دانلود مستقیم :   دانلود پایان نامه ترانسفورماتورهای ابر رسانا HTS

دانلود کمکی  :   دانلود پایان نامه ترانسفورماتورهای ابر رسانا HTS

رمز عبور فایل :  www.wikipower.ir

حجم :    ۱,۸۶   MB

منبع: سايت ويكي پاور