دفترچه سوالات ازمون حرفه ای مهندسان رشته برق(همراه با جواب سوالات تستی)

تعداد سوالات 60 سوال

تاریخ ازمون 90/9/4

نرم‌افزارطراحی ترانسفورماتورهای توزیع با استفاده ازGUI محیط MATLAB

تعداد صفحات 140 صفحه

همراه با فایل word و کد برنامه نویسی matlab

      پیشگفتار

قسمت اعظم انرژی الکتریکی مورد نیاز انسان در تمام کشورهای جهان ، توسط مراکز تولید مانند نیروگاههای بخاری ، آبی و هسته‌ای تولید می‌شود. این مراکز دارای توربینها و آلترناتیوهای سه فاز هستند و ولتاژی که بوسیله ژنراتورها تولید می‌شود، باید تا میزانی که مقرون به صرفه باشد جهت انتقال بالا برده شود. گاهی چندین مرکز تولید بوسیله شبکه‌ای به هم مرتبط می‌شوند تا انرژی الکتریکی مورد نیاز را بطور مداوم و به مقدار کافی در شهرها و نواحی مختلف توزیع کنند . در محلهای توزیع برای اینکه ولتاژ قابل استفاده برای مصارف عمومی و کارخانجات باشد، باید ولتاژ پایین آورده شود. این افزایش و کاهش ولتاژ توسط ترانسفورماتور انجام می‌شود. بدیهی است توزیع انرژی بین تمام مصرف کننده‌های یک شهر از مرکز توزیع اصلی امکانپذیر نیست و مستلزم هزینه و افت ولتاژ زیادی خواهد بود. لذا هر مرکز اصلی به چندین مرکز یا پست کوچکتر (پستهای داخل شهری) و هر پست نیز به چندین محل توزیع کوچکتر (پست منطقه‌ای) تقسیم می‌شود. هر کدام از این مراکز به نوبه خود از ترانسهای توزیع و تبدیل ولتاژ استفاده می‌کنند  . بطور کلی در خانواده توزیع انرژی الکتریکی ، ترانسفورماتورها از ارکان و اعضای اصلی هستند و اهمیت آنها کمتر از خطوط انتقال و یا مولدهای نیرو نیست. خوشبختانه به دلیل وجود حداقل وسایل دینامیکی در آنها کمتر با مشکل و آسیب پذیری روبرو هستند. مسلما‌ً این به آن معنی نیست که می‌توان از توجه به حفاظتها و سرویس و نگهداری آنها غفلت کرد. در این پروژه نخست مختصری از تئوری و تعاریفی از انواع ترانسفورماتورها بیان می‌شود، سپس شرحی در مورد طراحی ترانسفورماتورها ارائه می‌شود.                         

پیشگفتار ................................................................................................................................... .......

فصل اول

1 مقدمه‌ای در مورد ترانسفورماتور .................................................................................................. 1

1-1 تعاریف و دسته‌بندی ترانسفورماتورها ..................................................................................... 2

1-2 انواع ترانسفورماتورها .............................................................................................................. 3

1-2-1 ترانسفورماتورهای تک‌فاز ............................................................................................. 3           

   1-2-2  ترانسفورماتورهای سه‌فاز ................................................................................................‌5

   1-2-3  اتوترانسفورماتور تک‌فاز ................................................................................................ 8

فصل دوم

2 تجهیزات ترانسفورماتور ............................................................................................................... 10

2-1 ساختمان‌ ترانس‌های قدرت روغنی ......................................................................................... 11

2-2 بخش مکانیکی ترانسفورماتورها .............................................................................................. 12

    2 -2-1 هسته ............................................................................................................................ 13

    2-2-2 جنس مواد مغناطیسی هسته ........................................................................................... 13

    2-2-3 روشهای چیدن هسته ..................................................................................................... 14

    2-2-4 تانک ترانسفورماتور . ..................................................................................................... 16               

    2-2-5 منبع انبساط و کنسرواتور روغن .....................................................................................21

    2-2-6 رادیاتور یا مبدل حرارتی................................................................................................. 21

    2-2-7 پمپ و فن‌ها................................................................................................................... 21     

2-3 بخش الکتریکی ترانسفورماتورها .............................................................................................. 22

     2-3-1 سطح مقطع هسته........................................................................................................... 22

     2-3-2 انتخاب چگالی شار  ..................................................................................................... 22

     2-3-3 سیم‌پیچ‌های ترانس..........................................................................................................23

     2-3-4 چگالی جریان ............................................................................................................... 24

     2-3-5 ترتیب قرار گرفتن سیم‌پیچ‌ها نسبت به هسته..................................................................24  

      2-3-6 انواع سیم‌پیچی ............................................................................................................ 25   

      2-3-7 تپ‌چنجر ......................................................................................................................27

 2-4 مقره‌های فشارقوی الکتریکی و برقگیرها .................................................................................29

      2-4-1 ساختمان مقره‌ها............................................................................................................ 30

      2-4-2 انواع مقره‌ها ................................................................................................................. 30

      2-4-3 شکست الکتریکی در مقره‌ها..........................................................................................33       

      2-4-4 برقگیرها ........................................................................................................................34 

      2-4-5 انواع برقگیرها .............................................................................................................. 35

2-5 متعلقات ضمیمه ترانس ..............................................................................................................36

2-6 میترها .........................................................................................................................................37

      2-6-1 ترمومترها ......................................................................................................................37

      2-6-2 نشان دهنده‌ حرارت وروغن .........................................................................................37

      2-6-3 نشان دهنده سطح روغن .............................................................................................. 37

2-7 رله بوخهلتس .............................................................................................................................38

2-7-1 محدودیت‌های رله بوخهلتس .............................................................................................. 38

2-8 سوپاپ اطمینان یا لوله انفجاری ................................................................................................ 39

2-9 مجرای تنفسی و سیلیکاژل مربوط به تانک اصلی و تپ‌چنجر .................................................. 39

فصل سوم

3 مشخصات ترانسفورماتور ............................................................................................................... 40

3-1 کمیتهای مغناطیسی .................................................................................................................... 41

     3-1-1 شار یا فلوی مغناطیسی .................................................................................................. 41

     3-1-2 چگالی شار یا اندوکسیون مغناطیسی ..............................................................................41

     3-1-3 شدت میدان مغناطیسی ...................................................................................................41

3-2 خواص مغناطیسی هسته ...... .................................................................................................... 42

     3-2-1 ضریب نفوذ‌پذیری مغناطیسی ........................................................................................ 42

     3-2-2 دسته‌بندی اجسام از نظر خواص مغناطیسی ....................................................................42

     3-2-3 منحنی مغناطیسی اجسام .................................................................................................43

     3-2-4 منحنی هیسترزیس ..........................................................................................................44

3-3 تلفات ترانسفورماتورها ..............................................................................................................45

     3-3-1 تلفات بی‌باری و تلفات بارداری .....................................................................................45

     3-3-2 تلفات بارداری ترانس  ................................................................................................... 46

       3-3-3 تلفات بی‌باری ترانس .................................................................................................. 47

3-4 مدارهای مغناطیسی................................................................................................................... 49

3-5 قوانین مغناطیسی حاکم بر ترانس ............................................................................................. 50

     3-5-1 قانون آمپر....................................................................................................................... 50

     3-5-2 قانون هاپکینسون .........................................................................................‌................. 52

     3-5-3 قانون فاراده ................................................................................................................... 53

3-6 مدار معادل ترانسفورماتور ........................................................................................................ 54

     3-6-1 محاسبه پارامترهای ترانس توسط آزمایش.......................................................................55

     3-6-2 مدار معادل اتصال کوتاه...................................................................................................57

     3-6-3 دیاگرام برداری حالت اتصال کوتاه..................................................................................58

     3-6-4 ولتاژ امپدانس یا درصد ولتاژ اتصال کوتاه...................................................................... 59

     3-6-5 درصد افت ولتاژ یا رگولاسیون در ترانسها......................................................................60

     3-6-6 دیاگرام رگولاسیون کاپ ............................................................................................... 62

     3-6-7  مراحل رسم دیاگرام رگولاسیون کاپ ...........................................................................63

     3-6-8 رسم منحنی تغییرات رگولاسیون برحسب ضریب قدرت ..............................................64

      3-6-9 مقایسه آزمایش اتصال کوتاه با اتصال کوتاه واقعی در ترانس .......................................65

3-7 راندمان در ترانسفورماتور ......................................................................................................... 66

3-8 راندمان ماکزیمم در ترانس .........................................................................................................68

3-9 راندمان انرژی یا راندمان شبانه‌روزی ........................................................................................ 70

فصل چهارم

4 محاسبات ریاضی طراحی ترانسفورماتور توزیع...............................................................................71

4-1  محاسبات هسته ترانسفورماتور .................................................................................................72

4-2 محاسبات سیم‌پیچی فشارضعیف .............................................................................................. 82

4-3 محاسبات سیم‌پیچی فشار قوی ..................................................................................................86

4-4 محاسبات راکتانس سیم‌پیچی‌ها...................................................................................................91

     4-4-1 محاسبات راکتانس سیم‌پیچی فشار ضعیف .....................................................................91

     4-4-2 محاسبات راکتانس سیم‌پیچی فشار قوی .........................................................................92

4-5 محاسبات عملی ترانس................................................................................................................94

 فصل پنجم

5 مشخصات وپارامترهای  فنی استاندارد ترانسفورماتورهای توزیع.................................................. 112

5-1 نیازهای عمومی......................................................................................................................... 113

5-2 هسته ........................................................................................................................................ 113

5-3 سیم‌پیچی‌ها .............................................................................................................................. 113

     5-3-1 هادیهای سیم‌پیچی......................................................................................................... 114

      5-3-2 عایق سیم‌پیچی .............................................................................................................114

      5-3-3 مونتاژ هسته و سیم‌پیچی ..............................................................................................114

5-4 قابلیت تحمل اتصال کوتاه ........................................................................................................114

5-5 مخزن یا بدنه ترانسفورماتور .................................................................................................... 115

5-6 تغییر دهنده ولتاژ بی‌برقی ......................................................................................................... 115

5-7 تجهیزات خنک‌کننده ................................................................................................................ 116

5-8 بوشینگها .................................................................................................................................. 116

5-9 ملحقات ................................................................................................................................... 116

     5-9-1 مخزن انبساط روغن ..................................................................................................... 117

     5-9-2 رله تشخیص گاز .................................................................................... ......................117

     5-9-3 نشان‌دهنده درجه حرارت روغن ...................................................................................117

5-10 رنگ و پرداخت نهایی .......................................................................................................... 117

5-11 نیازها از نظر زمین لرزه ..........................................................................................................118

5-12 ضربه شوک وانحراف از شاقول .............................................................................................118

5-13 روغن ترانسفورماتور ..............................................................................................................118

5-14 پلاک مشخصات ترانسفورماتور .............................................................................................121

5-15 پلاک مشخص کننده قدرت نامی ...........................................................................................121

فصل ششم

6 نرم‌افزارطراحی ترانسفورماتورهای توزیع بااستفاده از GUI  محیط MATLAB ......................128

6-1 راهنمای نرم‌افزار .............................. ........................................................................................129

6-2 مراحل طراحی ومحاسبات ....................................................................................................... 129

 نتیجه گیری ...................................................................................................................................... 138

منابع ومآخذ ........................................................................................................................................139

آزمون استخدامی وزارت نیرو تکنسین برق - توزیع

سوالات تخصصی شامل50 سوال زیر می باشد:

مدارهای الکتریکی

اندازه گیری الکتریکی

ترانسفورماتور

تجهیزات روشنایی و محاسبات

سیستم های توزیع انرژی الکتریکی

بررسی کنتورهای دیماندی و دیجیتال

تعداد صفحات 159 صفحه

همراه با فایل word

پیشگفتار :

مطالبی که در این جزوه می خوانید درباره کنتورها، ساختمان کنتورها ، تقسیم بندی کنتورهای به ویژه کنتورهای مصارف سنگی (دیماندی) و آزمایش کنتور در آزمایشگاه و محل نصب محاسبه و تعیین خطا و نصب و سیم کشی و مختصری دربار ترانس های جریان ct و ترانس ولتاژ pt و تعیین ضریب قدرت و مصارف اکتیو و راکتیو (واته و دواته) تهیه و تنظیم گردید.

امید است مطالب فوق موثر واقع شود و در ضمن مطالعه این مطالب علاوه بر برنامه درسی جنبه تجربی و علمی فراوانی دارد که در حین انجام کار به دست آمده و برای افرادی که با لوازم اندازه گیری مصارف سنگین کار می کنند انشاء ا... مفید و موثر قرار گیرد.

فهرست کلیه مطالب جزوه     عنوان                                                                                    صفحه

مقدمه................................................................................................................ 1

وسایل اندازه گیری .........................................................................................  2

کنتور چیست ؟ .................................................................................................  3

کنتور تکفاز ......................................................................................................  8

تعریف انشعابات دیماندی ـ تقسیم بندی کنتور و انواع آن .............................  9

کنترل ترمز راکتیو ...........................................................................................  12

شکل و ترسیم بوبین های جریان و ولتاژ اکتیو و راکتیو ................................  13

طرز سیم کشی کنتورهای اکتیو و راکتیو .......................................................  14

اتصال سیم بندی کنتورهای اکتیو و راکتیو و خطای کنتور ............................  14

خطاهایی که در لوازم اندازه گیری ممکن است وجود داشته باشد ................  25

کنتور ماکسیمتردار ..........................................................................................  32

ترانسفورهای اندازه گیری ..............................................................................  33

طرز پیدا نمودن ترمینال‌های ترانسفورماتورهای جریان CT .........................  39

آزمایش کنتور در آزمایشگاه با دستگاه آزمایش ثابت ...................................  48

آزمایش کنتور در محل نصب از نظر ایمنی وخطای کنتورها .........................  49

خطای کنتور ....................................................................................................  51

تنظیم کنتور ......................................................................................................  53

آزمایش لوازم اندازه گیری کنتورهای مصارف سنگین (دیماندی) ترانس

جریان و ولتاژ .................................................................................................  57

دانستنیهای (بعضی از فرمولها) جهت آزمایش ...............................................  60

تبدیل ترانس 5/100 به 5/50 ...........................................................................  62

تعیین ضریب قدرت از راههای مختلف ............................................................  63

توان در جریان متناوب ـ محاسبه مصرف یک موتور ....................................  65

نیروی راکتیو چیست ؟..................................................................................... 70

تعریف ضریب قدرت کسینوس فی ..................................................................  71

مقادیر اندازه گیری شده بوسیله کنتور مختلف مدار CT ...............................  74

جدول محاسبه ضریب زیان ناشی از عدم کیفیت مصرف برق .......................  75

آزمایش لوازم اندازه گیری انشعابات ‍(دیماندی) ولتاژ ثانویه و اولیه و

چند نمونه آزمایشاتی که در محل انجام شد ...................................................  77

ولتاژ گرفته شده در داخل سوکت کنتور .........................................................  83

بردار جریان ولتا فاز و ضریب اصلاح (C) در کنتورهای اکتیو .....................  92

جدول محاسبه و تعیین قدرت خازن ...............................................................  106

کنتورهای دیجیتال ...........................................................................................  122

کنتورهای سه فاز EM 420 و مشخصات فنی ...............................................  122

مزیت‌های کنتور الکترونیکی بر کنتورهای مکانیکی .........................................  125

ساختار بدنه کنتور الکترونیکی ........................................................................  130

ساختار سخت افزاری کنتور الکترونیکی .........................................................  132

سیم بندی‌ کنتور الکترونیکی ............................................................................  134

عملکرد‌های کنتورهای الکترونیکی ...................................................................  134

صفحه نمایش کنتور دیجیتال ...........................................................................  137

نقشه مکانیکی کنتورهای همراه با اندازه .........................................................  150

نتیجه گیری ......................................................................................................  156

منابع ................................................................................................................  157

بررسی و تحلیل تأثیر ادوات کلیدزنی در قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع و انجام مطالعات در شبکة فشارمتوسط

 تعداد صفحات 150 صفحه  word

مقدمه:

      با شروع به کار نیروگاه « پیرل استریت » در شهر نیویورک آمریکا در سال 1882 میلادی، صنعت برق‌رسانی به وجود آمد. پس از آن این صنعت به دلایل مختلفی از جمله سادگی تبدیل انرژی الکتریکی به سایر انواع انرژی، سهولت انتقال، کنترل آسان و ملاحظات زیست‌محیطی با سرعت بسیار زیادی پیشرفت نمود و نیروگاهها، خطوط انتقال و شبکه های توزیع گسترش یافتند، تا جایی که امروزه در دور افتاده‌ترین روستاهای کشورهای جهان نیز وجود انرژی الکتریکی و دسترسی مشترکین به آن، امری بدیهی و جزء وظایف مهم دولتها تلقی می‌گردد. شبکة برق ‌رسانی شامل سه قسمت عمدة تولید، انتقال و توزیع می‌باشد. بررسی‌ها نشان می‌دهد که هزینة سرمایه‌گذاری در بخش تولید کمی بیش از توزیع و حدود دو برابر انتقال است. اما به دلیل گستردگی و پیچیدگی ساختار شبکة توزیع، مجموع هزینة احداث، بهره‌برداری و نگهداری از بخش توزیع (به دلیل نزدیکی به مشترکین و برنامه‌های توسعة شهری که افزایش روز افزون نصب تجهیزات را موجب می‌شود) نیز از درجة اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است. حجم زیاد سرمایه‌گذاری و اهمیت بخش توزیع لزوم دقت هرچه بیشتر در برنامه‌ریزی، طراحی، ساخت و بهره‌برداری بهینه از این بخش را یادآور می‌شود.

فهرست مندرجات

 فصل اول: معرفی سیستم‌های توزیع انرژی الکتریکی ................................................................. 1

مقدمه ................................................................................................................................. 2 آشنائی کلّی با سیستم‌های توزیع انرژی الکتریکی .................................................. 3عوامل مؤثر در طراحی و بهره‌برداری از شبکه‌های توزیع ...................................... 4ساختار شبکه‌های توزیع ................................................................................................ 8 شبکة توزیع ایران ............................................................................................................ 12خلاصة مباحث ................................................................................................................. 13

فصل دوم: بررسی قابلیت اطمینان سیستم‌های توزیع انرژی الکتریکی ............................. 14

مقدمه .............................................................................................................................. 15   دلایل اهمیت قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع ................................................... 16مفاهیم کیفیت برق و دسترسی به سیستم ............................................................. 16قابلیت اطمینان سیستم‌های توزیع انرژی الکتریکی ...................................................... 18

          2-4-1  شاخصهای اصلی محاسبه قابلیت اطمینان سیستم‌های توزیع ........... 19

          2-4-2  شاخصهای تکمیلی محاسبه قابلیت اطمینان سیستم‌های توزیع ...... 21

                      2-4-2-1  شاخصهای مربوط به مصرف‌کننده .................................... 22

                      2-4-2-2  شاخصهای مربوط به بار و انرژی ........................................ 24

خلاصة مباحث ............................................................................................................... 26

فصل سوم:  بررسی تأثیر ادوات کلیدزنی در قابلیت اطمینان سیستم‌های توزیع ......... 27

مقدمه ............................................................................................................................... 28مدلسازی سیستم جهت ارزیابی قلبلیت اطمینان ................................................. 29مفهوم مدلسازی شبکه ...................................................................... 29سیستمهای با شبکة متوالی ............................................................ 29سیستمهای با شبکة موازی ............................................................. 31سیستمهای با شبکة ترکیبی .......................................................... 32سیستمهای با برخی اجزاء مازاد ..................................................... 36سیستمهای با اجزاء مازاد آمادة کار ............................................... 37بررسی کلّی شبکة مدل‌شدة توزیع ایران ...................................... 38تأثیر ادوات کلیدزنی در قابلیت اطمینان سیستم‌های توزیع ............................ 39

                     3-3-1  آشنایی با ادوات کلیدزنی .................................................................. 39

                     3-3-2  مرور برخی از تعاریف سیستمهای توزیع ...................................... 40

                                         3-3-3  روشهای افزایش قابلیت اطمینان سیستم‌های توزیع ...................... 41

                   3-3-4  مکان‌یابی سکسیونرها و نقاط‌مانور در سیستم‌های‌توزیع ............... 44

                   3-3-5   روش ‌تحلیلی ‌محاسبة قابلیت‌ اطمینان ‌سیستمهای ‌توزیع

                              ‌به ‌کمک‌ ادوات ‌کلیدزنی ....................................................................... 48

خلاصة مباحث ............................................................................................................. 52

 فصل چهارم: ارزیابی سالیانة قابلیت اطمینان شبکة فشارمتوسط شهر مراغه    به‌همراه مطالعات عددی 53

مقدمه ............................................................................................................................ 54بررسی حوادث و خاموشی‌های فیدرهای فشارمتوسط مراغه ............................ 55

     4-3     آمار تعداد و مدت زمان خاموشی انواع خطاها در کلّ شبکة مراغه .................. 62

     4-4     تحلیل آماری خطاها درفیدرهای فشارمتوسط خروجی از

                پست فوق‌توزیع مراغه ................................................................................................ 69

                       4-4-1  تحلیل آماری خطاها در فیدر شماره 1 مراغه ............................ 69

                       4-4-2  تحلیل آماری خطاها در فیدر شماره 2 مراغه ............................ 72

                       4-4-3  تحلیل آماری خطاها در فیدر شماره 3 مراغه ............................ 75

                       4-4-4  تحلیل آماری خطاها در فیدر شماره 4 مراغه ............................ 78

                       4-4-5  تحلیل آماری خطاها در فیدر شماره 6 مراغه ............................ 81

                       4-4-6  تحلیل آماری خطاها در فیدر شماره 7 مراغه ............................ 84

                       4-4-7  تحلیل آماری خطاها در فیدر شماره 8 مراغه ............................ 87

    4-5      نتایج نرخ وقوع و متوسط مدت خاموشی انواع خطاها برای فیدرهای

                فشارمتوسط شهر مراغه ............................................................................................. 90

   4-6      نتایج شاخص‌های قابلیت‌اطمینان پست‌های‌توزیع ناشی از انواع خطاها ............96

                   4-6-1   محاسبة شاخص کل انرژی تأمین نشدهENS) ) برای       فیدرهای فشارمتوسط منطقه ..... 136

                 4-6-2   نتایج محاسبات شاخص‌های تکمیلی قابلیت اطمینان ................... 139

   4-7      نتیجه‌گیری و ارائة دیدگاه کلی در خصوص قابلیت اطمینان سالیانه .............. 143

 فهرست مراجع ....................................................................................... 146

پیوست ................................ استاندارد « IEEE 1366 » مربوط به شاخصهای قابلیت اطمینان