۱۰ نرم افزار پرکاربرد رشته برق

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

مهندسی برق زیرمجموعه‌ای از مهندسی است که به مطالعه و کاربردهای مرتبط با الکتریسیته، الکترومغناطیس و الکترونیک می‌پردازد. می‌توان مهندسی برق را به دو قسمت عمده تقسیم کرد: بررسی و طراحی سیستم‌های انتقال و تبدیل انرژی الکتریکی؛ و یا بررسی و طراحی سیستم‌های الکترونیکی برای پردازش و انتقال اطلاعات، نظیر رایانه‌ها، سامانه‌های مخابراتی، مدارهای مجتمع، رادارها و نظایر آن.

۱)نرم افزار پروتئوس(Proteus Design):

پروتئوس نرم‌افزاری برای شبیه‌سازی ریزپردازنده ها، ایجاد شماتیک و طراحی تختهٔ مدار چاپی است. این نرم‌افزار توسط لب‌سنتر الکترونیکز به انگلیسی(Labcenter Electronics) گسترش می‌یابد. آخرین نسخه از این نرم‌افزار نسخه ۸٫۱ آن است که در سال ۲۰۱۴ رونمایی شد.نرم افزار از دو بخش اصلی ISIS و ARES تشکیل شده است.

۲)نرم افزارمتلب:

متلب به انگلیسی: (MATLAB) یک محیط نرم‌افزاری برای انجام محاسبات عددی و یک زبان برنامه‌نویسی نسل چهارم است. واژهٔ متلب هم به معنی محیط محاسبات رقمی و هم به معنی خود زبان برنامه‌نویسی مربوطه‌است که از ترکیب دو واژهٔ( MATrix ماتریس) و( LABoratory آزمایشگاه) ایجاد شده‌است. این نام حاکی از رویکرد ماتریس محور برنامه‌است، که در آن حتی اعداد منفرد هم به عنوان ماتریس در نظر گرفته می‌شوند. متلب که از محصولات شرکت مت‌ورکس است، برای گروه‌های مختلف مهندسان رشته‌های مختلف از جمله مهندسی برق، مکانیک، رایانه و… کاربرد بسیاری دارد.برنامه‌های متلب اکثراً متن‌باز هستند و در واقع متلب (مانند بیسیک) مفسر (رایانه) است نه کامپایلر. قدرت متلب از انعطاف‌پذیری آن و راحت بودن کار با آن ناشی می‌شود، همچنین شرکت سازنده و گروه‌های مختلف، از جمله دانشگاه‌های سرتاسر جهان و برخی شرکت‌های مهندسی هر ساله جعبه‌ابزارهای خاص-کاربردی به آن می‌افزایند که باعث افزایش کارایی و محبوبیت آن شده‌است.

۳) نرم افزار Altium Designer

نرم افزار قدرتمندی است که برای پیاده سازی شماتیک ، طراحی PCB و آنالیز مدارهای آنالوگ و برخی مدار های دیجیتالی طراحی شده است. یکی از مزایای این نرم افزار دسته بندی مناسب کتابخانه ها بنحوی است که با صرف زمان کوتاهی قطعه مورد نظر را خواهید یافت. آنالیز مدارهای آنالوگ در پروتل، توسط تحلیل گر پی اسپایس انجام می شود. محیط طراحی PCB در پروتل، بدلیل داشتن کتابخانه هایی کامل و بدون نقص معروف است و این امر سبب رفاه بیشتر کاربر در حین طراحی انواع PCB با این نرم افزار، خواهد شد. در این نرم افزار امکان شبیه سازی و کد نویسی برخی از FPGA ها نیز فرآهم شده است که زمان طراحی و پیاده سازی را حداقل می کند. ورژن جدید این نرم افزار حرفه ای دارای تحولات و پیشرفت های زیادی بوده که کار را برای طراحی نسل های بعدی مدارات الکترونیک بسیار ساده کرده است.

۴)نرم افزار Code Vision AVR

CodeVisionAVR یک نرم افزار تخصصی برای رشته های برق و الکترونیک (گرایش سخت افزار) می باشد. در واقع این نرم افزار یک کامپایلر برای زبان برنامه نویسی C می باشد که برای برنامه نویسی میکروکنترلر های AVR از آن استفاده می شود. این برنامه محیط برنامه نویسی و کامپایل کردن برنامه نوشته شده برای برنامه ریزی میکروکنترلر را برای کاربر فراهم می کند.بسیاری از افراد حتی کسانی که رشته کامپیوتر می باشند با این نرم افزار بخوبی آشنا می باشند. آخرین نسخه این برنامه قدرت بسیار بیشتری پیدا کرده است و از طرفی مشکلات قبلی آن برطرف شده است. این برنامه در تمامی نسخه های ویندوز قابل نصب است.

۵)نرم افزار OrCAD PSpice

نرم افزار ارکد پی اس پایس یکی از بهترین های شبیه سازی می باشد با این نرم افزار می توان خیلی از مدارات را شبیه سازی کرد و با قابلیت هایی چون اضافه کردن نویز و غیره می توان نتایج دقیق و جامعی از عملکرد مدار بدست آورد . این نرم افزار از شبیه ساز قدرتمند pspice برای شبیه سازی استفاده می کند ،ارکد دارای مد های مختلف شبیه ساز می باشد که بنا به نیاز می توان یکی از آنها را انتخاب کرد. این نرم افزار از شبیه ساز قدرتمند pspice برای شبیه سازی استفاده می کند.

۶)نرم افزار SIMATIC Step 7

شرکت زیمنس برای اتوماسیون در صنایع مختلف رنج وسعیی از کنترل کننده های قابل برنامه ریزی (PLC)را ارائه کرده است. PLCهای تولید شده توسط این شرکت دارای پایداری ۱۰۰ درصد هستند و همکنون در بیش از ۳۰ درصد صنایع جهان و ۶۰ درصد صنایع ایران از آنها استفاده میشود. SIMATIC Step 7 نام نرم افزار برنامه نویسی PLC های شرکت زیمنس میباشد که کاربران با استفاده از آن میتوانند به زبان های ladder (LAD) یا نرد بانی، و statement list (STL) یا متنی (شبیه به زبان اسمبلی) و FUNCTION block diagram (FBD) یا بلوکی برای PLC های سری S400 و S300 و S200 و s1200 و s1500 شرکت زمینس برنامه نویسی کنند.

۷)نرم افزارeplan

نرم افزار eplan را می توان از مهم ترین نرم افزارهای ایجاد و ساخت انواع نقشه های برقی دانست. eplan از نرم افزارهای پرکاربرد در زمینه مهندسی برق می باشد. با استفاده از eplan کاربر می تواند نقشه های برق شامل انواع قطعات و مدارها را ترسیم نمایند.

۸) نرم افزار DIgSILENT

نرم افزار DIgSILENT یکی از نرم افزارهای قدرتمند و یک ابزار مهندسی کامپیوتری برای تجزیه و تحلیل سیستم های قدرت الکتریکی صنعتی، تجاری و برق منطقه ای می باشد.نام اختصاری این نرم افزار از مجموعه کلمات DIgital SImulation and Electrical NeTwork گرفته شده است. برای برآورده ساختن نیازهای امروزی آنالیز سیستم های قدرت، این بسته نرم افزاری با ابزار مهندسی و بانک اطلاعات مجتمع قابلیت دسترسی کامل را از طریق تمام توابع قابل اجرا فراهم می کند.

۹)نرم افزار Autocad Electrical

شرکت اتودسک یکی از بزرگترین شرکت های تولید کننده نرم افزارهای کاربردی در جهان می باشد. معروف ترین نرم افزار تولید این شرکت اتوکد نام دارد که سال هاست به عنوان ابزار اصلی و مرجع جهت تهیه انواع نقشه های صنعتی اعم از ساختمانی، مکانیکی و الکتریکی به کار می رود. در سال های اخیر، شرکت اتودسک اقدام به تولید نسخه های مخصوصی از نرم افزار اتوکد جهت ترسیم نقشه های مربوط به هر زمینه صنعتی نموده است که یکی از آن ها نرم افزار Autocad Electrical می باشد. با استفاده از امکانات گنجانده شده در نرم افزار اتوکد الکتریکال کاربر می تواند به راحتی به ترسیم انواع اجزا و قطعات مدارهای الکتریکی، سیم کشی،  اتصال دهنده ها و … بپردازد.

۱۰)نرم افزار Automation Studio P6 SR9

Automation Studio P6 SR9 نرم افزار مهندسي اتوماسيون جهت طراحي سيستم تجاري، شبيه سازي، مستند سازي، آموزش و تعمير و نگهداري اين نرم افزار به شرکت ها و مجريان آن، امکان کاربري ايمن و مطمئن در همکاري هاي گروهي پروژه اي و يا به اشتراک گذاشتن اطلاعات کليدي را ميدهد.

برای مشاوره بهتر بصورت حضوری وآنلاین به سایت شرکت مراجعه کنید.

شرح ساده یک خط انتقال برق

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

انتقال انرژی التریکی:

انرژي الكتريكي را مي توان بطور اقتصادي به فاصله هاي دور انتقال داد.برق از نيروگاه تا مراكز بار به وسيله  خطوط انتقال فشار قوي انتقال مي ياب. يك خط انتقال را مي توان به يك لوله آب تشبيه كرد كه هر چه فشار آب بيشتر ولوله بزرگتر باشد آب بيشتري در لوله جريان خواهد يافت . به همين طريق هر چه ولتاژ بيشتر باشد وقطر سيم بزرگتر باشد انرژي الكتريكي بيشتري از خط انتقال عبور خواهد كرد.

 هر چه ولتاژبيشتر باشد توليد و انتقال ارزانتر تمام مي شود زيرا از رابطه p=vicosθ  افزايش ولتاژ موجب كاهش جريان براي مقدار معين توان مي شود . هر چه جريان كمتر باشد اندازه كابل ها  ,سويچ گير هاي حفاظتي كوچكتر و تلفات توان خط ( P=RI ) نيز كنترل و كمتر مي شود.

  ساختمان يك خط انتقال نمونه:

اكثر خطوط انتقال ، هوايي مي باشند زيرا خطوط زميني براي انتقال به فواصل زياد بسيار گران تمام مي شوند . هاديهاي  خطوط هوايي به وسيله برج هاي مشبك فولادي  ( دكل ) يا پايه هاي چوبي ، جهت عايق نمودن هاديها از زمين در هر نوع شرايط جوي و جلوگيري از تماس اتفاقي مي باشد . استفاده از پايه هاي بلند اين امكان را مي دهد تا از اسپان هاي بلند و در نتيجه تعداد پايه هاي كمتري استفاده كرد.

اندازه يا طول مقره بستگي به ولتاژ خط دارد . هرچه ولتاژ قويتر باشد بايستي طول زنجيره مقره بلندتر باشد . هادي ها معمولا از آلومينيوم رشته اي با هسته فولادي است . آلومينيوم هادي خوبي براي الكتريسيته است ، و هسته فولادي موجب مقاوم شدن هادي مي شود . يك هادي مقاوم وسبك را مي توان با فلش (شكم) كمتر در اسپان هاي بلند استفاده نمود.

در تصویر زیر یک خط انتقال برق را مشاهده میکنید.

زنجیر مقره :

تعداد زنجیر مقره تا حدودی مشخص کننده سطح ولتاژ خط انتقال می باشد.(هر مقره حدود ۹ تا ۱۳ کیلو ولت را تحمل میکند)برای مثال اگر تعداد مقره در هر فاز ۲ عدد باشد در این صورت خط انتقال ۲۰ کیلو ولت است.اگر تعداد مقره ۵ عدد باشد در این صورت خط انتقال ۶۳ کیلو ولت است.

ولتاژ خط انتقال

 نيروي الكتريكي در نيروگاه ها ۱۳۸۰۰ ولت تا ۲۴۰۰۰ ولت توليد مي شود . يك ايستگاه ترانسفورماتور افزاينده بعد از نيروگاه ولتاژ را تقويت مي كند تا با بازده بالا انتقال يابد . ولتاژهاي توليدي در نيروگاه تا ولتاژهاي  معمول خط انتقال يعني ۱۲۳۰۰۰ ولت ، ۲۳۰۰۰۰ ولت ، ۴۰۰۰۰۰ ولت ، ۵۰۰۰۰۰ولت و ۷۶۵۰۰۰ ولت افزايش مي يابد . به عنوان يك قاعدﮤ كلي ، اگر ولتاژ ۲ برابر گردد انرژيي كه ميتوان انتقال داد بدون افزايش تلفات خط ، چهار برابر مي شود.

 باندل ۲ سیمه((در برخی موارد ۴ سیمه)):

در خطوطی که سطح ولتاژ آن بالاست برای کاهش تلفات کرونا و مسایل دیگر خط انتقال را به صورت باندل احداث میکنند.در خطوط فشار قوي ( EHV ) مانند مدارهاي ۵۰۰ كيلو ولت از هادي هاي باندل كه ۲ ، ۳ يا ۴ هادي به وسيله اسپيسر دمپر به يك ديگر متصل مي گردند استفاده مي شود باندل نمودن هادي ها باعث جلوگيري از مشكلات ولتاژ فشار قوي مي گردد . در هر صورت ظرفيت افزايش يافته هادي علاوه بر ولتاژ فشار قوي اجازه مي دهد يك خط ۵۰۰ كيلو ولت تك مداره تا معادل ۸ مدار ۲۳۰ كيلو ولت انرژي حمل نمايد.

جدا نگهدارنده دو سیم از هم:

این مورد فقط برای خطوط باندل استفاده میشود.(از جنس هادی)

سیم گارد یا سیم ارت(زمین) :

برای انتقال صاعقه به زمین استفاده میشود.

سه دسته سیم در یک طرف دکل:

نشان دهنده ۳ فاز بودن خط انتقال برق است.(در این مورد خط انتقال دو مداره است)

صفحه مشخصات خط انتقال :

صفحه ای که نشان دهنده مشخصات دکل و همچنین هشدار دهنده در مورد خطرات ناشی از برق.

برای مشاوره بهتر بصورت حضوری و آنلاین به سایت شرکت مراجعه کنید.

آشنایی با انواع نیروگاه های تولید برق

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

برای تولید انرژی الکتریسیته از نیروگاه های تولید برق استفاده می شود . این نیروگاه ها دارای انواع مختلفی به شرح زیر می باشند .
1 – نیروگاه دیزلی

2 – نیروگاه گازی

3 – نیروگاه بخاری

۴– نیروگاه سیکل ترکیبی
5 – نیروگاه برق آبی

۶– نیروگاه هسته ای

۷– نیروگاه تلمبه ذخیره ای

8 – نیروگاه خورشیدی
9 – نیروگاه بادی

 ۱۰– نیروگاه زمین گرمایی

۱۱– نیروگاه آبی جذر و مدی

نیروگاه دیزلی : در این نوع نیروگاه ها نیروی محرکه ژنراتور توسط یک موتور درونسوز دیزلی تأمین می شود . امروزه از نیروگاه های دیزلی به عنوان یک نیروگاه پایه کمتر استفاده می شود و بیشتر برای مواقع اضطراری و احتمالاً بار حداکثر شبکه از این نیروگاه ها استفاده می گردد . در حال حاظر در مناطقی از ایران که به شبکه سراسری متصل نیستند از نیروگاه های دیزلی استفاده می شود . این نیروگاه ها معمولاً دارای توان تولیدی 630KW تا 12000KW هستند . در شکل (۱) تصویری از یک نیروگاه دیزلی نمایش داده شده است.

شکل (۱)_ نیروگاه دیزلی

مزایای نیروگاه دیزلی عبارتند از :
1 – این نیروگاه ها به آب نیاز ندارند .
2 – به عنوان برق اضطراری در مکان هایی مثل بیمارستان ها ، دانشگاه ها و … مورد استفاده قرار می گیرند.
3 – در مراکز دور افتاده ای که هزینه انتقال برق از هزینه تولید نیروگاه دیزلی بیشتر است مورد استفاده قرار می گیرند .

معایب نیروگاه دیزلی عبارتند از :
1 – رنج تولیدی این نیروگاه ها پایین است .
2 – این نوع نیروگاه به دلیل حرکت های مکانیکی زیادی که در آنها وجود دارد دارای عمر کمی هستند .
3 – این نوع نیروگاه ها دارای راندمان پایینی می باشند . ( راندمان عبارت است از نسبت انرژی گرفته شده از نیروگاه به انرژی داده شده به نیروگاه )
4 – به دلیل راندمان پایین این نیروگاه ها ، هزینه برق تولیدی آنها بالاست .

نیروگاه گازی : در نیروگاه های گازی سیالی که سبب چرخش توربین می شود هوای محیط است . در این نیروگاه ها از کمپرسور استفاده می شود . کمپرسورها وسایلی هستند که با مکش هوای محیط به درون خود ، هوا را فشرده کرده و فشار آن را افزایش می دهند . معمولاً برای افزایش راندمان نیروگاه ، هوای ورودی را از مجاورت گازهای خروجی از دودکش توربین عبور می دهند تا هوای ورودی به کمپرسور گرم شود . هوای فشرده شده در کمپرسور وارد اتاق احتراق می شود و در آنجا با سوخت فسیلی ترکیب می شود و می سوزد و گاز داغی با فشار بالا از اتاق احتراق خارج می شود که آلاینده نیز است . برای اینکه گاز داغ پرفشار ورودی به توربین ، محور چرخنده آن را به حرکت درآورد باید این گاز با سرعت زیاد وارد توربین شود . این عمل توسط نازل ابتدای توربین انجام می شود . بنابراین گاز پرفشار و داغ با سرعت زیاد به پره های توربین برخورد می کند و سبب چرخش روتور توربین می شود و حرکت دورانی روتور توربین نیز سبب چرخش ژنراتور و در نتیجه تولید برق می شود . سوخت این نیروگاه ها معمولاً مازوت ، گاز و گازوئیل است . در شکل (۲) تصویری از یک نیروگاه گازی نمایش داده شده است .

شکل (۲)_ نیروگاه گازی

مزایای نیروگاه گازی عبارتند از :
1 – این نیروگاه ها به آب نیاز ندارند .
2 – زود ساخته می شوند . ( حدوداً ساخت یک نیروگاه گازی ۶ ماه زمان می برد )
3 – این نیروگاه ها سرعت مانور بالایی دارند . ( کم و زیاد کردن تولید نیروگاه را مانور کردن نیروگاه می گویند )
4 – این نیروگاه ها را خیلی زود می توان روشن کرد .

معایب نیروگاه گازی عبارتند از :
1 – راندمان این نیروگاه ها پایین است .
2 – عمر این نیروگاه ها کوتاه است .
3 – هزینه برق تولیدی آنها بالاست .
4 – رنج تولید انرژی این نیروگاه ها پایین است .

نیروگاه بخاری : در این نیروگاه ها از سوختن سوخت های فسیلی مثل نفت و گاز طبیعی و مازوت ، حرارتی تولید می شود که توسط آن آب درون دیگ بخار به بخار خشک تبدیل می شود . بخار خشک یعنی بخاری که کاملاً به صورت گازی باشد و هیچ گونه قطره آبی در آن نباشد و دمای آن بالای ۵۰۰ درجه سانتی گراد باشد . این بخار خشک وارد توربین ها می شود و روتور توربین ها را به چرخش در می آورد . در اثر چرخش محور توربین ها ، ژنراتور شروع به چرخش می کند و برق تولید می شود .  در شکل (۳) تصویری از یک نیروگاه بخاری نمایش داده شده است .

شکل (۳)_ نیروگاه بخاری

مزایای نیروگاه بخاری عبارتند از :
1 – راندمان این نیروگاه ها از نیروگاه های گازی بهتر است .
2 – رنج تولیدی این نیروگاه ها بیشتر از نیروگاه های گازی است .
3 – عمر این نیروگاه ها بیشتر از نیروگاه های گازی است .

معایب نیروگاه های بخاری عبارتند از :
1 – این نیروگاه ها به آب نیاز دارند .
2 – سرعت مانور این نیروگاه ها کمتر از نیروگاه های گازی است .
3 – ساخت این نیروگاه ها نسبت به نیروگاه های گازی زمان بیشتری می برد .
4 – هزینه برق تولیدی این نیروگاه ها بیشتر از نیروگاه های گازی است .

نیروگاه سیکل ترکیبی : این نوع نیرگاه ها ترکیبی از دو نیروگاه گازی و بخاری می باشند . در نیروگاه های گازی مقداری از گازهای پرانرژی از طریق دودکش توربین ها از چرخه تولید برق خارج می شوند و همین امر سبب کاهش راندمان نیروگاه های گازی می گردد . گاز خارج شده از دودکش توربین های گازی دمای زیادی دارد و قادر است آب مایع را به بخار خشک تبدیل کند یعنی همان عملی که در نیروگاه های بخاری انجام می شود . بنابراین در نیروگاه های سیکل ترکیبی دو نیروگاه گازی و بخاری را در کنار یکدیگر قرار می دهند . در نیروگاه های سیکل ترکیبی برای فعالیت توربین های گازی از سوخت های فسیلی استفاده می کنند اما برای فعالیت توربین های بخاری از گازهای خارج شونده از دودکش توربین های گازی استفاده می کنند . به این ترتیب به ازای مقدار معینی سوخت ، در نیروگاه های سیکل ترکیبی انرژی بیشتری نسبت به نیروگاه های گازی تولید می شود و در نتیجه نیروگاه های سیکل ترکیبی دارای راندمان بیشتری نسبت به نیروگاه های گازی و بخاری می باشند . در شکل (۴) تصویری از یک نیروگاه سیکل ترکیبی نمایش داده شده است .

شکل (۴)_ نیروگاه سیکل ترکیبی

نیروگاه برق آبی : در این نیروگاه ها از آب جمع شده در پست سدها برای تولید برق استفاده می شود . آب جمع شده در پشت سدها با برخورد به پره های توربین سبب چرخش روتور توربین می شود . چرخش روتور توربین نیز سبب چرخش ژنراتور و در نتیجه تولید برق می شود . در شکل (۵) تصویری از یک نیروگاه برق آبی نمایش داده شده است .

شکل (۵)_نیروگاه برق آبی

مزایای نیروگاه برق ابی عبارتند از :
1 – آلودگی محیط زیست ندارد .
2 – هزینه سوخت ندارد .
3 – عمر بالایی دارد . ( اگر خوب ساخته شود تا ۱۰۰ سال هم کار می کند )
4 – سرعت و قدرت مانور بالایی دارد .
5 – هزینه نگهداری این نیروگاه ها بسیار پایین است .
6 – با گذشت زمان بازده این نیروگاه ها تغییر نمی کند .
7 – پرسنل مورد نیاز نیروگاه های آبی نسبت به بقیه نیروگاه ها بسیار کمتر است .
8 – آب مورد نیاز برای کشاورزی و شرب را تأمین می کند .
9 – از سیل ها و سیلاب ها جلوگیری می کند .
10 – در اطراف سدها می توان فضای تفریحی مناسب ایجاد کرد .

معایب نیروگاه برق آبی :
1 – هزینه ساخت این نیروگاه ها بسیار زیاد است .
2 – در سال های کم آبی ، میزان تولید این نیروگاه ها با مشکل همراه خواهد بود .
3 – مدت زمان مورد نیاز برای ساخت سد خیلی زیاد است .
4 – مخزن نیروگاه های آبی ، زمین های زیادی را زیر آب می برد .
5 – قابلیت نصب نیروگاه های آبی در مکان های بسیار خاص می باشد .

نیروگاه هسته ای : روش تولید برق در نیروگاه های هسته ای مشابه روش تولید برق در نیروگاه های بخاری است . تنها تفاوت بین این دو نیروگاه در این است که در نیروگاه هسته ای برای تولید حرارت جهت تبدیل آب به بخار خشک به جای استفاده از سوخت های فسیلی از واکنش های هسته ای استفاده می شود .واکنش هسته ای بر این اساس است که با بمباران نوترونی هسته اورانیوم ۲۳۵ و جذب نوترون توسط آن ، تعادل نیروهای داخلی بین نوترون ها و پروتون ها در هسته اورانیوم بر هم می خورد و در نتیجه این هسته به دو هسته سبکتر شکافته می شود .این تقسیم هسته با انرژی آزاد شده بسیاری همراه است که درصد زیادی از این انرژی به صورت انرژی جنبشی توسط نوترون ساطع می گردد و درصد کمی از آن به صورت انرژی تشعشعی انتقال می یابد .در عمل می توان با عبور سیال واسطی مثل جیوه از درون محفظه ای که در آن شکافت هسته ای صورت می پذیرد انرژی جنبشی مذکور را به سیال واسط انتقال داد و به این ترتیب حرارت سیال واسط را افزایش داد . این عمل در قلب نیروگاه های هسته ای که راکتور نام دارد انجام می شود .سیال واسط حرارت خود را به سیال اصلی یعنی آب منتقل می کند و در نتیجه آب به بخار خشک تبدیل می گردد . بخار خشک وارد توربین می شود و روتور توربین را می چرخاند و با چرخش روتور توربین ، ژنراتور به حرکت در می آید و در نتیجه برق تولید می شود و مانند نیروگاه های بخاری ، بخار خشک خارج شونده از توربین ها وارد کندانسور شده و تبدیل به مایع می گردد و سپس توسط پمپ به راکتور پمپاژ می شود . در شکل (۶) تصویری از یک نیروگاه هسته ای نمایش داده شده است .

شکل (۶)_ نیروگاه هسته ای

مزایای نیروگاه هسته ای عبارتند از :
1 – آلودگی زیست محیطی ندارد .
2 – اکسیژن هوا را مصرف نمی کند .
3 – هزینه انتقال سوخت آن کم است .

معایب نیروگاه هسته ای عبارتند از :
1 – به راحتی نمی توان میزان تولید آن را کم و زیاد کرد .
2 – باید مطمئن بود که تمامی انرژی تولید شده توسط آن مصرف می شود .
3 – نمی توان آن را سریع خاموش کرد .
4 – فقط برای تأمین بار پایه می توان از آن استفاده کرد . ( حداقل میزان انرژی مصرفی هر کشور را بار پایه آن کشور می نامند )
5 – باید ۲ یا ۳ خط انتقال به آن وصل کرد .
6 – تجهیزات برقی این نیروگاه ها باید دارای کیفیت بالایی باشد .

نیروگاه تلمبه ذخیره ای : در بعضی از مناطق که شرایط جغرافیایی مناسبی وجود داشته باشد از مبادله آب بین دو منبع در سطوح مختلف ، می توان انرژی مورد نیاز برای چرخاندن توربین ها را ایجاد نمود . در این نیروگاه ها آب از منبع در سطح پایین که می تواند یک دریاچه باشد توسط پمپ هایی در ساعاتی که مصرف انرژی الکتریکی پایین است به منبع بالایی فرستاده می شود .سپس در مواقعی که به انرژی الکتریکی نیاز است از منبع بالایی آب را توسط لوله هایی به روی پره های یک توربین هدایت می کنند و با چرخش روتور توربین ، ژنراتور شروع به چرخیدن می کند و در نتیجه برق تولید می شود . در شکل (۷) تصویری از یک نیروگاه تلمبه ذخیره ای نمایش داده شده است .

شکل (۷)_ نیروگاه تلمبه ذخیره ای

نیروگاه خورشیدی : یکی از آرزوهای بشر کاربرد انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع لایزال انرژی برای مصارف بزرگ بوده است . اشکال بزرگ در کاربرد انرژی خورشیدی متمرکز نبودن ، تناوبی بودن و ثابت نبودن مقدار انرژی و نیز پایین بودن شدت تشعشع می باشد . به دلیل پایین بودن شدت تشعشع انرژی خورشیدی ، سطح لازم برای کسب انرژی قابل توجه ، بزرگ خواهد شد و به خاطر تناوبی بودن و ثابت نبودن مقدار آن ، معمولاً برای نیروگاه خورشیدی یک منبع برای ذخیره انرژی کسب شده مورد نیاز است . همچنین به دلیل متمرکز نبودن انرژی خورشیدی ، احتیاج به تجهیزاتی جهت متمرکز ساختن آن می باشد . انرژی خورشیدی را می توان در موارد زیر مورد استفاده قرار داد .
گرمایش و سرمایش ساختمان ، پختن غذا ، گرم کردن آب ، استرلیزه کردن وسایل بهداشتی ، خشک کردن محصولات کشاورزی ، شیرین کردن آب ، تولید سوخت های شیمیایی ، احتراق مواد آلی ، تولید گاز هیدروژن ، تولید الکتریسیته به روش فتوولتیک ، تولید بخار آب برای به چرخش در آوردن یک توربین بخار و … .
در شکل (۸) تصویری از یک نیروگاه خورشیدی نمایش داده شده است .

شکل (۸)_ نیروگاه خورشیدی

نیروگاه بادی : بادهای محلی و موسمی حامل مقدار زیادی انرژی هستند که مقدار این انرژی بستگی به سرعت باد دارد . بعلاوه هر چه سطح برخورد باد با یک جسم بیشتر باشد انرژی بیشتری را می توان به آن جسم منتقل کرد . بنابراین کسب انرژی قابل توجه از باد علاوه بر مناسب بودن سرعت باد به بزرگی سطح تماس با باد نیز وابسته است .استفاده از انرژی باد برای مصارف محدود و محلی مناسب است ولی به دلیل محدود بودن مقدار این انرژی ، ثابت نبودن وتناوبی بودن مقدار آن و نیز محلی بودن باد نمی توان از انرژی باد به عنوان یک منبع تولید انرژی برای آینده یاد نمود . امروزه در مناطقی که یک متوسط وزش باد ثابت دارند و سرعت باد در آنجا مناسب است با نصب توربین های بادی ، انرژی الکتریکی تولید می شود . همچنین با تولید باد مصنوعی از طریق تابش خورشیدی بر روی سطح گسترده سیاه رنگ و متمرکز کردن باد ایجاد شده بر روی پره های توربین بادی نیز انرژی الکتریکی قابل تولید می باشد . در شکل (۹) تصویری از یک نیروگاه بادی نمایش داده شده است .

شکل (۹)_ نیروگاه بادی

نیروگاه زمین گرمایی : یکی از منابع انرژی که به مقدار زیادی در دسترس می باشد انرژی گرمایی زمین است که به دو روش قابل بهره برداری می باشد .
الف ) استفاده از بخار آب به صورت داغ و خشک جهت چرخاندن پره های توربین که به طور طبیعی در زیر پوسته زمین وجود دارد .
ب ) ایجاد مصنوعی بخار داغ و خشک جهت چرخاندن پره های توربین به وسیله عبور آب از روی سنگ های داغ زیر زمینی که دارای درجه حرارت زیاد و نزدیک به نقطه ذوب هستند . در بعضی از نقاط زمین ، در عمق ۵ تا ۶ کیلومتری می توان به درجه حرارت های تا ۳۰۰۰ درجه سانتی گراد نیز رسید .
در هر دو روش فوق ، بخار آب داغ و خشک حاصل که به توربین ها منتقل می شوند سبب چرخش روتور توربین ها می گردند و در اثر گردش روتور توربین ها ، ژنراتور نیز شروع به گردش می کند و در نتیجه برق تولید می شود. در شکل (۱۰) تصویری از یک نیروگاه زمین گرمایی نمایش داده شده است .

شکل (۱۰)_ نیروگاه زمین گرمایی

نیروگاه آبی جذر و مدی : در دریاها به خاطر چرخش ماه به دور زمین روزانه دو بار جذر و مد به وجود می آید . اختلاف ارتفاع آب در حالت جذر و مد در هر نقطه بستگی به وضع قرار گرفتن ماه ، زمین و خورشید دارد و بزرگترین اختلاف ارتفاع آب در حالت جذر و مد ، معمولاً در اوایل پاییز به وجود می آید . برای اینکه بتوان از انرژی جذر و مد استفاده کرد باید یک خلیج و یا یک دریاچه مصنوعی را توسط سدی از دریا جدا نمود و در هنگام جذر و مد از جریان آبی که متناوباً بین این دو منبع ایجاد می شود برای چرخاندن پره های توربین و نهایتاً تولید برق استفاده کرد . با توجه به محدودیت های جغرافیایی در رابطه با استفاده از نیروی جذر و مد ، از این روش نمی توان به عنوان یک منبع عمده تولید انرژی استفاده کرد . در شکل (۱۱) تصویری از یک نیروگاه آبی جذر و مدی نمایش داده شده است .

شکل (۱۱)_ نیروگاه آبی جذر و مدی

هدف از این مطالب ارائه شده آشنایی بهتر با انواع نیروگاه های تولید برق و معایب و مزایای آنها میباشد.

برای مشاوره بهتر بصورت حضوری و آنلاین به سایت شرکت مراجعه نمایید.

مهندسی برق-قدرت

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت-گروه فنی و مهندسی

معرفی رشته کارشناسی مهندسی برق گرایش قدرت:

مهندسی برق قسمتی از مهندسی است که به تحلیل و بهره‌برداری از پدیده‌هایی فیزیکی که به بارهای الکتریکی و جریان‌های الکتریکی و آثار آن‌ها (مانند موج الکترومغناطیسی و …) مربوط می‌شوند، می‌پردازد.

محور اصلی فعالیت های مهندسی برق، تبدیل یک سیگنال به سیگنال دیگر است، که البته این سیگنال ممکن است شکل موج ولتاژ یا شکل موج جریان و یا ترکیب دیجیتالی یک بخش از اطلاعات باشد.

رشته مهندسی برق قدرت:

یکی از گرایشهای مهندسی برق ، گرایش قدرت است. مهندسی برق قدرت با تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی و ساخت برخی دستگاه‌های مربوط به آن نظیر ژنراتورهای الکتریکی، موتورهای الکتریکی و تجهیزات الکترونیکی مورد نیاز سروکار دارد. این گرایش، به عنوان قدیمی ترین گرایش در رشته مهندسی برق، خود به چندین زیرگرایش تقسیم می‌شود :

در مبحث انتقال و توزیع ، روش‌های مختلف انتقال برق اعم از کابل‌های هوایی و زیرزمینی، اصول مهندسی فشار قوی و همچنین مدیریت شبکه توزیع و توزیع بهینه را مطالعه می‌کنند.برای مثال می‌توان با بهینه سازی  شبکه‌های برق‌ رسانی ٬تاحد زیادی ازتلفات در شبکه جلوگیری نمود که این‌ کار موضوع این گرایش از مهندسی قدرت است.

مبحث حفاظت نیز به بررسی انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی‌ می‌پردازد که در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال و مصرف انرژی، تاسیسات الکتریکی، انسان‌ها را در برابر حوادث مختلف محافظت می‌کنند.
گرایش ماشین‌های الکتریکی شامل ژنراتورها، ترانسفورمرها و موتورهای الکتریکی می‌شود که این شاخه از زمینه‌های مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است.

گرایش الکترونیک قدرت به طراحی و بهره‌برداری از تجهیزات الکترونیکی ویژه سیستم‌های قدرت می‌پردازد.این تجهیزات باید با ولتاژ و جریان‌های بالا سازگار باشند.

در ادامه برای آشنایی بیشتر متقاضیان انتخاب رشته کنکور و نیز افرادی که در بازار کار و استخدام به دنبال آینده شغلی بهتری هستند، اطلاعات بیشتری شامل: برنامه درسی(سرفصل) و تعداد واحد ها، دانشگاه های دارای رشته مهندسی برق قدرت، معرفی رشته های ارشد و دکتری برق (به منظور ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر آموزش عالی) و معرفی فرصت شغلی و بازارکار این رشته ارایه می شود.

سر فصل دروس مهندسی برق قدرت و تعداد واحدها :

        تعداد کل واحدها : ۱۴۰ واحد
دروس عمومی : ۲۲ واحد
دروس پایه : ۲۶ واحد
دروس اصلی : ۵۱ واحد
دروس تخصصی الزامی :  ۲۳ واحد
دروس اختیاری : ۱۴ واحد
دروس تخصصی انتخابی : ۶ واحد

نکته: در اعلام سرفصل دروس این رشته از سایت وزارت علوم استفاده شده است.این سرفصل صرفا جهت آشنایی کلی با محتوای دروس است و احتمال تغییرات جزیی وجود دارد.

دروس عمومی رشته مهندسی برق گرایش قدرت

دروس پایه رشته مهندسی برق گرایش قدرت