انتقال امواج الکترومغناطیسی می تواند توسط نوعی از ساختارهای هدایت کننده امواج (مانند یک خط انتقال یا یک موجبر) صورت گیرد و یا می تواند از طریق آنتنهای فرستنده و گیرنده بدون هیچ گونه ساختار هدایت کننده واسطه ای انجام پذیرد. عوامل مختلفی در انتخاب بین خطوط انتقال یا آنتنها دخالت دارند. بطور کلی خطوط انتقال در فرکانسهای پایین و فواصل کوتاه عملی هستند. با افزایش فواصل و فرکانسها تلفات سیگنال و هزینه‌های کاربرد خطوط انتقال بیشتر می?شود و در نتیجه استفاده از آنتنها ارجحیت می یابد(1).

در حدود سالهای 1920 پس از آنکه لامپ تریود برای ایجاد سیگنالهای امواج پیوسته تا یک مگاهرتز بکار رفت، ساخت آنتنهای تشدیدی (با طول موج تشدید) مانند دوقطبی نیم موج امکان یافت و در فرکانسهای بالاتر امکان ساخت آنتنها با ابعاد و اندازه ی فیزیکی در حدود تشدید (یعنی نیم طول موج) فراهم شد. قبل از جنگ دوم جهانی مولدهای سیگنال مگنی‌ترون و کلایسترون و مایکروویو (در حدود یک گیگاهرتز) همراه با موجبرهای توخالی اختراع و توسعه یافتند. این تحولات منجر به ابداع و ساخت آنتنهای بوقی شد. در خلال جنگ دوم جهانی یک فعالیت وسیع طراحی و توسعه برای ساخت سیستم‌های رادار منجر به ابداع انوع مختلف آنتنهای مدرن مانند آنتنهای بشقابی (منعکس کننده) عدسی‌ها و آنتنهای شکافی موجبری شد(1).

امروزه گستره وسیعی از انواع مختلف آنتنها در مخابرات سیار و سیستمهای بی?سیم در حال استفاده اند و کماکان رقابت در زمینه کوچک کردن ابعاد آنتنها و بهینه کردن مشخصات تشعشعی آنها ادامه دارد. در این بخش به‌طور خلاصه به مرور اصول، تعاریف مشخصات تشعشعی آنتنها پرداخته شده است.

در این پژوهش سعی شده است آنتنی طراحی شود که ضمن دارا بودن ابعاد کوچک تا حد ممکن مستقل از حضور اجسام در اطراف آنتن باشد. در فصل نخست این گزارش کمیت ها و تعاریف اولیه آنتن‌ها تا حد ممکن تعریف شد و سپس در فصل دوم نحوه عملکرد آنتن های تلفن همراه و انواع آنها و همچنین محل قرارگیری آنتن در تلفن همراه مورد بررسی قرار گرفت. در فصل سوم منحصرا آنتن های PIFA مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته‌اند و در پایان فصل روش تحلیل آنتن PIFA در این پژوهش توضیح داده شده است. در فصل چهارم نحوه طراحی آنتن دو باند مورد نظر این پژوهش که از نوع PIFA است به صورت گام به گام توضیح داده شده است. سپس یکی از مشخصات تشعشعی آنتن (VSWR) در دو باندMHz 900 و  MHz1800   در دو حالت خاص برای گوشی تلفن همراه یکی در حالت عادی و یکی در حالتی که یک جعبه رسانا به ابعادmm 50×mm54×mm10 به جعبه گوشی اضافه شده است با یکدیگر مقایسه گردیده است.  با توجه به نمودارها می توان نتیجه گرفت که تقریبا حضور اجسام رسانا در اطراف آنتن بی تاثیر است. 

به علت ساختار شبکه های توزیع، گستردگی و در معرض عوامل محیطی بودن آنها بسیاری از خاموشیهای اعمال شده به مشترکین ناشی از حوادث این شبکه هامی باشد.

روش عیب یابی فعلی در شبکه های توزیع به علت عدم وجود تجهیزات حفاظتی و مانیتورینگ مناسب و نیز نبودن امکان کنترل از راه دور زمانبر بوده و بصورت سعی و خطا می باشد.این مسئله باعث برخی آسیبهای احتمالی به تجهیزات شبکه و مشترکین نیز می گردد.

افزایش اطلاعات از وقایع سیستم اتوماسیون شبکه های توزیع در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است که با اجرای آن اطلاعاتی نظیر عملکرد تجهیزات حفاظتی، وضعیت کلیدها و مقادیر ولتاژ و جریان در مرکز قابل مشاهده بوده و امکان ارسال فرمان برای تجهیزات وجود دارد.

در این پروژه سعی شده است معرفی جامعی از سیستمهای اتوماسیون ومانیتورینگ پست ارائه گردد.

در فصل دوم از پروژه به شرح کلی سیستمهای اتوماسیون پست(SAS) پرداخته شده است و همچنین انواع سیستمهای پست همراه با مزایای آنها نیز بیان شده است.

در فصل سوم، پیشرفته ترین سیستم اتوماسیون پست(SAS570) بطور کامل شرح داده شده است و به توزیع مواردی از قبیل خصوصیات، طراحی تجهیزات و وظایف این سیستم پرداخته شده است.

اجزای سیستم اتوماسیون پست بسیار زیاد وگسترده است و صحبت در مورد تمامی آنها نیاز به تالیف چندین کتاب دارد ولی بطور خلاصه چند جزء مهم سیستم اتوماسیون پست در فصل چهارم آورده شده است.

در فصل پنجم به شرح کاملی از سیستم مانیتورینگ پست(530 SMS) پرداخته شده است.

امید است این پروژه بتواند دید جدیدی نسبت به تکنولوژی پیشرفته اتوماسیون و مانیتورینگ به شما ارائه کند.

موتورهای Dc بدون جاروبک(BLDC)

در این بخش در مورد ویژگی‌ها، انواع و اساس عملکرد موتورهای DC بدون جاروبک مغناطیس دائم (PM BLDC) بحث می‌گردد.

1- تعریف موتور BLDC

موتور BLDC در مراجع مختلف دارای تعاریف متفاوتی می‌باشد. استاندارد انجمن ملی سازندگان تجهیزات الکتریکی (NEMA)ف موتور BLDC را این‌گونه تعریف می‌نماید:

یک موتور بدون جاروبک، ماشین دوار خود سنکرونی است که دارای روتور مغناطیس دائم بوده و از موقعیت‌های مشخصی از شافت دوار روتور، جهت کموتاسیون الکترونیکی استفاده می‌شود. این موتور می‌تواند همراه با درایوهای الکترونیکی مربوطه به‌صورت مجتمع باشد یا این‌که موتور از درایو مربوطه جدا باشد.

KUSKO نیز تعریف زیر را بیان می‌کند[12]: 

یک موتور که دارای سیم‌پیچی استاتور بوده و یک موتورم مغناطیس دائم برجسته از جنس آهن نرم دارد. سیم‌پیچ‌های استاتور از یک منبع تغذیه اولیه DC و به توسط یک ماتریس از سوئیچ‌های حالت جامد تغذیه گشته و عمل کنترل با استفاده اط سنسورهای وضعیت و با منطقی مشخص انجام می‌شود.در غیاب یک ریگلاتور، سرعت موتور متناسب با ولتاژ DC اولیه می‌باشد.

موتور BLDC اساساً دارای ساختاری مشابه یک مغناطیس دوار همراه با یک مجموعه از هادی‌های حامل جریان می‌باشد. از این‌نظر، مشابه با یک موتور کموتاتور DC معکوس شده نیز می‌باشد که مغناهطیس می‌چرخد اما هادی‌های جریان، ایستان باقی می‌مانند. در هر دو حالت، برای ثابت‌ماندن جهت گشتاور در یک جهت، جریان در هادی‌ها می‌بایست در هر زمان که یک قطب مغناطیسی از روبروی آن عبور می‌کند، پلاریته‌اش نیز معکوس شود. در یک موتور کموتاتور DC، معکوس شدن پلاریته با کموتاتور و جاروبک‌ها انجام می‌شود. چون کموتاتور نسبت به روتور ثابت می‌باشد، لحظات سوئیچ زنی به‌طور اتوماتیکن با تغییر پلاریته میدان مغناطیسی هادی‌ها سنکرون می‌گردد. در یک موتور BLDCف معکوس شدن پلاریته با کلید‌زنی ادوات الکترونیک قدرت انجام می‌گردد. پروسه‌ کموتاسیون در هر دو نوع ماشین، شبیه به هم بوده و سنکرون با وضعیت روتور می‌باشد و لذا معادلات دینامیکی مربوطه و مشخصه‌های سرعت-گشتاور آن‌ها یکسان می‌باشند.

این نوشتار عهده دار معرفی ادوات جدید سیستم های مدرن انتقال انرژی می‌باشد که تحول زیادی را در بهره‌برداری و کنترل سیستمهای قدرت ایجاد خواهد کرد. 

با رشد روز افزون مصرف،سیستمهای انتقال انرژی با بحران محدودیت انتقال توان مواجه هستند.این محدودیتها عملاً بخاطر حفظ پایداری و تامین سطح مجاز ولتاژ بوجود می‌آیند.بنابراین ظرفیت بهره‌برداری عملی خطوط انتقال بسیار کمتر از ظرفیت واقعی خطوط که همان حد حرارتی آنهاست ، می‌باشد.این امر موجب عدم بهره برداری بهینه از سیستم‌های انتقال انرژی خواهد شد.یکی از راههای افزایش ظرفیت انتقال توان‌،‌احداث خطوط جدید است که این امر هم چندان ساده نیست ومشکلات فراوانی را به همراه دارد.

با پیشرفت صنعت نیمه هادیها و استفاده آنها در سیستم قدرت،مفهوم سیستم های انتقال انرژی انعطاف‌پذیر(FACTS) مطرح شد که بدون احداث خطوط جدید بتوان از ظرفیت واقعی سیستم انتقال استفاده کرد.

پیشرفت اخیر صنعت الکترونیک در طراحی کلیدهای نیمه هادی با قابلیت خاموش شدن و استفاده از آن در مبدل های منبع ولتاژ در سطح توان و ولتاژ سیستم قدرت علاوه بر معرفی ادوات جدیدتر،تحولی در مفهوم FACTS بوجود آورد و سیستمهای انتقال انرژی را بسیار کارآمدتر و موثرتر خواهد کرد . 

برای درک بهتر و شناساندن مشخصات برجسته این ادوات درقدم اول لازم است مشکلات موجود سیستم های انتقال انرژی شناسائی شوند.آنگاه راه حل های کلاسیک برای رفع آنها بیان می شوند.مبدل‌های منبع ولتاژ،که ساختار کلیه ادوات جدید FACTS بر آن استوار است در بخش بعدی مورد بحث قرار 

می گردد و در خاتمه نسل جدید ادوات FACTS معرفی می شوند . 

در سال 1957 نخستین ماهواره یعنی اسپوتنیک توسط اتحاد جماهیر شوروی سابق به فضا پرتاب شد. در همین دوران رقابت سختی از نظر تسلیحاتی بین دو ابر قدرت آن زمان جریان داشت و دنیا در دوران جنگ سرد به سر می برد. وزارت دفاع آمریکا در اکنش به این اقدام رقیب نظامی خود، آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته یا آرپا (ARPA) را تاسیس کرد. یکی از پروژه های مهم این آژانس تامین ارتباطات در زمان جنگ جهانی احتمالی تعریف شده بود. در همین سال ها در مراکز تحقیقاتی غیر نظامی که در امتداد دانشگاه ها بودند، تلاش برای اتصال کامپیوترها به کاربران سرویس می دادند. در اثر اهمیت یافتن این موضوع آژانس آرپا (ARPA) منابع مالی پروژه اتصال دو کامپیوتر از راه دور به یکدیگر را در دانشگاه MIT بر عهده گرفت. در اواخر سال 1960 اولین شبکه کامپیوتری بین چهار کامپیوتر که دوتای آنها در MIT ، یکی در دانشکده کالیفرنیا و دیگری در مرکز تحقیقاتی استنفورد قرار داشتند، راه اندازی شد. این شبکه آرپانت (ARPA net ) نامگذاری شد. در سال 1965 نخستین ارتباط راه دور بین دانشگاه MIT و یک مرکز دیگر نیز بر قرار گردید.

در سال 1970 شرکت معتبر زیراکس، یک مرکز تحقیقاتی در پالوآلتو تاسیس کرد. این مرکز در طول سالها مهمترین فناوری های مرتبط با کامپیوتر را معرفی کرده است و از این نظر به یک مرکز تحقیقاتی افسانه ای بدل گشته است. این مرکز تحقیقاتی که پارک (PARC) نیز نامیده می شود. به تحقیقات در زمینه شبکه های کامپیوتری پیوست، تا این سال ها شبکه آرپانت به امور نظامی اختصاص داشت، اما در سال 1972 به عموم معرفی شد. در این سال شبکه آرپانت مراکز کامپیوتری بسیاری از دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی را به هم متصل کرده بود. در سال 1972 نخستین نامه الکترونیکی از طریق شبکه منتقل کردید.

در این سال ها حرکتی غیر انتفاعی به نام MERIT که چندین دانشگاه بنیان گذار آن بودند، مشغول توسعه روش های اتصال کاربران ترمینال ها به کامپیوتر مرکزی یا میزبان بود. مهندسان پروژه MERIT در تلاش برای ایجاد ارتباط بین کامپیوترها، مجبور شدند تجهیزات لاز را خود طراحی کنند. آنان با طراحی تجهیزات واسطه برای مینی کامپیوتر OECPOP نخستین بستر اصلی یا Backbone شبکه های کامپیوتری را ساختند. تا سال‌ها نمونه های اصلاح شده این کامپیوتر با نام PCP یا Primary Communications Processor نقش میزبان را د رشبکه ها ایفا می کرد. نخستین شبکه از این نوع که چندین ایالت را به هم متصل می کرد Michnet نام داشت.

علت انتخاب موضوع پروژه خود به این نام این بوده است که به علت زیاد بود انواع کابلها در سطح شهرهای مختلف و رعایت نشدن بعضی از استاندارد های فواصل در طول این کابل ها و بروز حوادث مختلف( از قبیل پاره شدن خطوط و اختشاش در فازها به علت وجود میدانهای اضافی در یک فاز که در فصل های بعد به آن خواهیم پرداخت  )  به علت رعایت نکردن این استاندارد ها اینجانب را به آن داشت که با تحقیق و جستجو در کتابها و سایتهای مختلف تا بتوانم پروژه خود را به پایان برسانم که این مطلب را به عنوان هدف این پروژه انتخاب کرده ام.

چشم انداز کلی این پروژه :

قابل ذکر است که در این پروژه دو استاندارد کلی به کار برده شده ، اولین استاندارد مربوط به استاندارد بین المللی ایمنی برق است با نام  NESC (National Electrical Safty Code) که به ایمنی برق و همچنین به فواصل استاندارد الکتریکی در شهرها و روستا ها می پردازد و استاندارد دومی بیشتر استاندارد بین المللی مهندسی با نام IEC (International Electrotechnical commission که استاندارد های مهندسی برق بوده و برای افزایش بازدهی در خط مهم می باشد .  البته استاندارد IEEE هم یک استاندارد بین المللی بوده و مخفف Institute Of Electrical And Electronical Engineering , Inc  است که در برخی موارد در متن از آن استاندارد هم غافل نبوده ایم . 

فصل آخر این کتاب به نرم افزار PLS_CADD و PLS_CADD/LITE اختصاص داده شده است که بیشتر به استاندارد های موجود در خط با انواع استاندارد های IEC , IEEE می باشد .

در اوایل قرن بیستم به این واقعیت پی برده شد که ماشین القایی بعد از قطع ولتاژ خط ممکن است در حالت تحریک باقی بماند ولی برای ایجاد چنین تحریکی شرایط خاصی مورد نیاز بود. محققان بعد از پژوهش و تحقیق در یافتند که با اتصال خازنهایی به ترمینال موتور القایی در حال چرخش (توسط توان مکانیکی بیرونی) شرط تحریک پایدار بوجود آمده و ولتاژ بطور پیوسته تولید می شود. بنابراین یک سیستم تولید جدیدی متولد شد که در آن ولتاژ خروجی شدیداً به مقدار خازن تحریک و سرعت روتور و بار بستگی دارد. این نوع تولید تا سالهای 1960-1970 به فراموشی سپرده شد و مطالب کمی در مورد آن نوشته شد.

 علت این بی توجهی در اهمیت عملی کم چنین تولیدی مستتر بود. چرا که ژنراتور القایی به تنهایی توانایی کنترل ولتاژ و فرکانس تولیدی را ندارد. از این رو ژنراتورهای سنکرون در واحدهای تولیدی بکار گرفته و هرساله مقدار زیادی سوخت صرف تولید برق ac می شود. طبیعی است با استفاده روزافزون از آلترناتورهای سنکرون، آنهااز نظر مقادیر نامی، روشهای خنک سازی، تکنولوژی ساخت و مدلسازی این ژنراتورها دستخوش رشد و تحول شدند، اما ساختار اساسی آنها بدون تغییر ماند ولی بدلیل نگرانی از نرخ کاهش شدید منابع انرژی تجدیدناپذیر و به طبع آن صعود چشمگیر قیمت نفت از یک طرف و ظهور و رشد قطعات نیمه هادی قدرت و پیشرفت کنترل صنعتی از طرف دیگر ژنراتور القایی بازگشت مجددی یافت. 

از این رو علاقمندی زیادی برای استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، مثل باد جهت جایگزینی سوخت و کاهش نرخ مصرف سوخت ایجاد شد و توجه به ژنراتور القایی به خاطر مزایای زیادی که دارد بیشتر شد.

در سالهای اخیر کاربرد ژنراتور القایی در تولید برق از توربینهای بادی و آبی کوچک مورد توجه زیادی قرار گرفته است. چرا که سادگی نگهداری و کاهش منابع انرژی فسیلی و توانایی ژنراتور القایی برای تبدیل توان مکانیکی از فاصله وسیعی از سرعت روتور موجب شده تا به فکر جایگزینی انرژی باد به جای سوختهای فسیلی بیافتند و انبوه تحقیقات در این زمینه نشانگر توانایی آن در رفع مشکلات حاضر است.

در صنایع، یکی از مهمترین موضوعات برای افزایش محصول، کاهش هزینه تولید و بالا بردن راندمان و بهره وری، بهبود و توسعه روش های جابجایی و انتقال مواد در کارگاه ها و کارخانه ها می باشد. در میان سیستمهای جابجایی و انتقال مواد، جرثقیل ها نقشی اساسی و استراتژیک را بازی می کنند.

انتخاب یک جرثقیل متناسب با شرایط کاری، علاوه بر اینکه باعث تسریع امور، افزایش بهره وری و صرفه جویی در هزینه ها می شود می تواند ایمنی در کارگاه را نیز تامین کند. از سوی دیگر، خرید جرثقیلی که کارایی آن بیش از نیاز کارگاه صنعتی باشد موجب اتلاف سرمایه خواهد بود. همین امر به روشنی بیان می دارد مشاوره، طراحی و ساخت جرثقیل متناسب با کار از چه اهمیتی برخوردار است.

هنگام طراحی جرثقیل، نکات زیر باید مدنظر قرار گیرند:

1-نوع جرثقیل و طرز عملکرد آن (جرثقیل سقفی، دروازه ای، بازویی و ...)

2- تعداد و دفعات بارگیری

3- حداکثر وزن جابجا شده

4- شرایط کاری و پیش بینی مدت زمان عمر جرثقیل

5- حالت های اعمال بار، ابعاد کالای قابل جابجایی

6- شرایط محیطی و شرایط ویژه (دهانه جرثقیل، ارتفاع بالابری، طول مسیر و ...)

با توجه به افزایش مصرف, تولید انرژی الکتریکی بایستی در ارتباط کامل با نحوه توزیع و پخش انرژی آن باشد. در مراکز شهری چگالی انرژی موجب گشته تا با توجه به کمبود فضا و ایمنی لازم در سیستم, بکار گیری پستهای GIS   در مقایسه با انواع دیگر پستها در کشور ما مورد بررسی و توجه قرار گیرد که این اهمیت چه از نظر فنی و چه از نظر اقتصادی و با توجه به روند تکنولوژی در آینده مورد توجه ما می باشد و همچنین انرژی مورد نیاز انواع مختلف مصرف کننده ها در هر موقعیت و به هر میزان, تنها از طریق شبکه هایی امکان پذیر است که کلیه مراکز مصرف و تولیدشان با یکدیگر در ارتباط کامل و به هم پیوسته باشد. با احداث شبکه های سراسری که ظرفیت مناسب و کافی دارند, می توانیم یک تبادل انرژی بین مراکز مصرف کننده ها و تولید کنندگان داشته باشیم. که جهت این تبادل انرژی نیاز به افزایش ولتاژ و سپس کاهش آن می باشد که در این خصوص ایستگاههای فشار قوی مناسب این مشکل را بر طرف کرده و گام اساسی در جهت پیش برد این مساله برداشته است. و با توجه به محدودیت های محیطی و نامناسب بودن وضعیت جوی و استراتژیکی منطقه این امکان را به ما می دهد که با احداث و توسعه پست های فشارقوی از نوع بسته GIS این تبادل انرژی را به نحو مطلوبی در مراکز مصرف و حوزه شهری داشته باشیم که در این میان مسئله اقتصادی در این مراکز از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده که پستهای سربسته GIS تا حدودی به این مسائل جواب گو می باشد.

این پایان نامه شامل ده فصل, می باشد که در فصل اول به بررسی عایق های گازی SF6 که در پستهای سربسته گازی بیشترین کاربرد را دارد می پردازیم. در فصل دوم به نقش و نوع پستهای فشار قوی در شبکه های انتقال و پخش انرژی و همچنین سطح ولتاژهای موجود در ایران بحث می شود. در فصل سوم به نقش و اساس پستهای GIS و همچنین تکنولوژی سیستمهای GIS, مزایا و معایب پستهای GIS در صنعت برق اشاره می شود. سیستمهای GIS داخلی (indoor) و بیرونی (out door) و همچنین هزینه های مربوط به احداث آنها در فصل چهارم آورده شده است. بررسی جنبه های اقتصادی سیستمهای GIS از نظر هزینه و فاکتورهای موثر در آن و ارزیابی پروژه از لحاظ اقتصادی و نیز مقایسه سیستم های GIS با AIS  در فصل پنجم بحث شده است. در فصل ششم به عیب یابی و تعمیرات تجهیزات پستهای GIS پرداخته می شود. نحوه نگهداری پستهای GIS نیز در فصل نهم بحث شده است و فصل آخر به نتیجه گیری کلی و پیشنهادات اختصاص دارد. در ضمن نمونه ای از تجهیزات انواع پستهای GIS در ضمیمه های یک و دو آورده شده است.