ارتقاء پیچ و مهره شبکه برق
شبکه برق شبکه ای را توصیف می کند که برای تولید برق، انتقال و تحویل آن به مصرف کنندگان ایجاد شده است. “شبکه هوشمند” یک شبکه الکتریکی است که اطلاعات تامین کنندگان و مصرف کنندگان را به طور خودکار جمع آوری می کند تا کارایی و پایداری در سیستم را بهبود بخشد. همانطور که فناوری خودکار بهبود می یابد، سخت افزاری که به طور فیزیکی شبکه برق را به یکدیگر متصل می کند نیز باید بهبود یابد. این سخت افزار، “مهره ها و پیچ ها” شبکه، از ترانسفورماتورها، اتصالات کابل، پایانه ها، بوشینگ ها و محدود کننده های جریان خطا (FCL) تشکیل شده است. COMSOL Multiphysics برای دو کاربرد مختلف در این صنعت استفاده شده است که در زیر توضیح داده شده است.
بهبود بوشینگ ها
بوش ها به هادی ها اجازه می دهند از دیواره زمینی عبور کنند و از فلاش اور یا خرابی در هنگام نفوذ کانکتور ولتاژ بالا به دیوار فلزی جلوگیری می کنند. اتصالات کابل دو کابل انتقال برق را به هم متصل می کنند. گوران اریکسون، دانشمند ABB AB Corporate Research Power Technologies در سوئد، در مورد ناحیه بوشینگ ها و اتصالات کابل تحقیق کرده است. به ویژه، او به مشکل ناشی از استفاده از افزایش ولتاژ نگاه کرده است. افزایش ولتاژ باعث کاهش جریان خط و تلفات مقاومتی در کابل ها می شود، اما به تجهیزات بزرگتر یا ترجیحاً بهتر نیز نیاز دارد.
اریکسون از COMSOL Multiphysics برای بهینه سازی طراحی بوش استفاده کرد، به دلیل ماهیت Multiphysics مدل. در طراحی بوش ها مشکلاتی به وجود آمد که هم ماهیت الکتریکی و هم حرارتی داشت. علاوه بر این، مشکل حرارتی با معادلات برای جریان سیال که گرمای تولید شده در داخل دستگاه را انتقال و حذف می کند، جفت می شود. نتایج بهدستآمده با استفاده از COMSOL بهطور چشمگیری باعث بهبود بوشینگها شد و بهطور قابلتوجهی اندازه آنها را کاهش داد.
از چپ به راست: هندسه متقارن محور، توزیع دما در دستگاه، دامنه سرعت، و دامنه میدان الکتریکی.
بهبود محدود کننده های جریان خطا
در حالی که مهندسانی مانند گوران اریکسون در حال بهبود بخش های سنتی شبکه هستند، دیگران بر روی فناوری های نوظهور مانند محدود کننده های جریان خطای ابررسانا (FCL) تمرکز می کنند. FCL از تجهیزات الکتریکی و کل زیرساخت در برابر جریان های خطا ناشی از اتصال کوتاه محافظت می کند. یکی از راه حل های ممکن استفاده از مواد ابررسانا است. مزیت FCLهای ابررسانا نسبت به فیوزهای معمولی توانایی آنها در تنظیم مجدد است، در حالی که فیوز باید در هنگام سوختن تعویض شود.
با فناوری های نوظهور، همیشه مشکلاتی پیش می آید. تیمی از محققان از مرکز سیستمهای قدرت پیشرفته در دانشگاه ایالتی فلوریدا (FSU-CAPS) و Bruker Energy & Supercon Technologies (BEST) در تلاش هستند تا بر چالشهای اصلی طراحی پیش روی FCL غلبه کنند. COMSOL به تیم اجازه داد تا مدارهای الکتریکی را با FEA الکترومغناطیسی جفت کنند تا این نوع کوپلینگ را درک و اجرا کنند. نتایج مدل سازی به اندازه کافی موفق بود که در کنفرانس COMSOL 2011 منتشر شود.
(سمت چپ) مدلی که چگالی شار مغناطیسی محدود کننده جریان خطا را در شرایط عادی نشان می دهد. (راست) یکسان اما تحت شرایط خطا.
برای مطالعه بیشتر در مورد هر دو این داستان ها، به شبیه سازی Multiphysics: An IEEE Spectrum Supplement مراجعه کنید .
- لینک دانلود به صورت پارت های 1 گیگابایتی در فایل های ZIP ارائه شده است.
- در صورتی که به هر دلیل موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید به ما اطلاع دهید.
برای مشاهده لینک دانلود لطفا وارد حساب کاربری خود شوید!
وارد شویدپسورد فایل : پسورد ندارد گزارش خرابی لینک
دیدگاهتان را بنویسید