این مقاله با فرمت ورد و آماده پرینت میباشد

 

موضوع مقاله : بررسی نامتعالی بار در شبکه توزیع و روش های کاهش آن

 

فهرست مطالب

 

فصل اول : اثر عدم تعادل بار در افزايش تلفات شبكه توزيع

 

1-1-اثر عدم تعادل بار در افزايش تلفات شبكه فشار ضعيف     .1

 

1-1-1-تبعات نامتعادلي بار  .1

 

1-1-2-شبكه فشار ضعيف  .        ..2

 

   1-1-2-1- عدم تساوي بار فازها[4]        2

 

1-1-3- اضافه تلفات ناشي از جريان دار شدن سيم نول[4]     4

 

1-1-4-رسم نمودار چگونگي‌رابطه‌بين افزايش عبور جريان از سيم نول و ميزان    8

 

تلفات در شبكه (بار كاملاً اكتيو)[3]

 

1-1-5-شرايط لازم براي تعادل شبكه علاوه بر يكسان نمودن بار فازها  ..  9

 

1-2- اثر نامتعادلي بار در افزايش تلفات ترانسفورماتورهاي توزيع   ..11

 

1-2-1-عملكرد نا متعادل ترانسفورماتورهاي سه فاز[6]    .11

 

1-2-2-بارهاي تكفاز روي ترانسفورماتورهاي سه فاز      12

 

1-2-3-بار تكفاز خط به خنثي در ترانسفورماتورهاي سه فاز      .13

 

1-2-4-بررسي تلفات نامتعادلي در ترانسهاي توزيع      15

 

1-2-5-ارائه پيشنهاد جهت كم كردن تلفات نامتعادلي در ترانسفورماتورهاي توزيع  21

 

فصل دوم : بررسي روش‌هاي كاهش تلفات ناشي از نامتعادلي بار

 

فهرست مطالب

 

 

2-1- ارائه الگوريتم جهت تعادل بار فازها        23

 

2-1-1- اساس روش          ..23

 

2-1-2-تعيين آرايش بهينه شبكه        28

 

2-1-3-تخصيص انشعاب جديد بودن تغيير آرايش شبكه  ...    31

 

2-1-4-تخصيص انشعاب جديد به شبكه بهينه شده       34

 

2-1-5-ارائه الگوريتم        .38

 

2-2- امكان سنجي افزايش سطح مقطع نول      ..43

 

2-2-1- امكان سنجي افزايش سطح مقطع نول در خطوط با بار سبك  .  44

 

2-2-2-امكان سنجي افزايش سطح مقطع در خطوط با بار متوسط   .   52

 

2-2-4-امكان سنجي افزايس سطح مقطع نول در خطوط با شعاع تغذيه طولاني   55

 

2-2-5- نتيجه گيري          .59

 

2-3- سيستم زمين و اثر آن در كاهش تلفات شبكه توزيع    60

 

2-3-1- تلفات در سيستم نول [1]61

 

2-3-2- كاهش تلفات در سيم نول   ..       61

 

2-3-3-كاهش افت ولتاژ در سيم نول ..     64

 

2-3-4- اثر زمين نول در محل مصرف        ..64

 

فهرست مطالب

 

 

2-3-5- زمين كردن شبكه توزيع        65

 

2-3-6-مقاومت سيم اتصال زمين و مقاومت زمين[9] 66

 

  2-3-6-1- مدل خط توزيع        ..67

 

  2-3-6-2- اثر نامتعادلي فازها بر روي تلفات با توجه به سيستم زمين  .    70

 

  2-3-6-3-حساسيت تلفات نسبت به مقاومت اتصال به زمين    72

 

  2-3-6-4- جنبه اقتصادي خطا در تلفات      74

 

  2-3-6-5- مقايسه هزينه ايجاد سيستم زمين و صرفه جوئي ناشي از كاهش تلفات پيك 76

 

  2-3-6-6- اثرات جريان عبوري از سيستم زمين   .      77

 

مراجع  .78

 

فصل اول: مفاهيم و تعاريف

 

1-1-   مقدمه

 

امروزه توجه شركت هاي برق منطقه ايي و مشتركين آنها به شكل روزافزوني به مسئله كيفيت توان يا كيفيت برق معطوف شده است. واژه كيفيت برق در كشورهاي صنعتي و در صنعت برق كاربرد فراواني پيدا كرده است مبحث فوق تعداد بسيار زيادي از اعوجاجهاي شبكه را پوشش مي دهد. موضوعاتي كه تحت مبحث كيفيت برق قرار مي گيرند لزوماً مفاهيم تازه اي نيستند، ليكن آنچه جديد است تلاش مهندسين براي جمع آوري اين مطالب و قرار دادن آنها در الگوهاي مشخص مي باشد. به عبارت ديگر نگاهي تازه به اعوجاجهاي موجود در سيستم هاي قدرت به منزله مطلب جديدي خود را نشان داده است كه كنكاش در آن يكي از مهمترين موارد در مطالعة اين سيستم ها به شمار مي آيد.

 

بطور كلي مي توان دلايل زير را براي توجه روزافزون به مبحث كيفيت برق ذكر نمود:

 

- تأكيد روزافزون بر بهبود راندمان كلي شبكه هاي قدرت، باعث استفاده از وسايلي از قبيل محركه هاي موتور با قابليت تنظيم سرعت و نيز خازنهاي موازي براي بهبود ضريب قدرت شده است. بكمك خازنهاي موازي ميزان تلفات شبكه كاهش مي يابد اما اين خازنها مشخصه امپدانس –فركانس شبكه را نيز تغيير مي دهند و باعث ايجاد پديده تشديد و در نتيجه تقويت اعوجاج بصورت گذرا و نيز افزايش سطح اعوجاج هارمونيكي در شبكه مي شوند. از سوي ديگر وسايل كنترل كننده سرعت موتورها، مقدار هارمونيك ها را در شبكه قدرت بالا برده و روي توانايي هاي سيستم تأثير مي گذارند. به عبارت ديگر كاربرد وسايل و تجهيزات جديد كه از نيازهاي مبرم يك سيستم قدرت مدرن است خود عامل بوجود آوردن مشكلات جديدي شده است كه نياز به بررسي تأثيرات متقابل اينگونه تجهيزات بر شبكه و شبكه بر اينگونه تجهيزات را لازم مي سازد.

 

- به دليل وجود شبكه مجتمع و به هم پيوسته، خرابي هر المان شبكه روي ديگر تجهيزات آن شبكه اثر نامطلوبي گذاشته و تبعات بعدي افزون تري را به همراه خواهد داشت. چون شبكه هاي قدرت، شبكه هاي وسيعي هستند كه به دلايل گوناگون از جمله كيفيت نامناسب برق، احتمال بروز اعوجاج در آنها وجود دارد، در نتيجه انتشار مشكلاتي ناشي از كيفيت نامناسب برق در يك شبكه بهم پيوسته در هر لحظه امكان خواهد داشت.

 

- حساسيت تجهيزات الكتريكي جديد نسبت به تغييرات كيفيت برق بيشتر شده است. بسياري از وسايل الكتريكي جديد از كنترل كننده هاي ميكرو پروسسوري و المانهاي الكترونيك قدرت استفاده مي كنند و اين تجهيزات به بسياري از انواع اعوجاجهاي موجود در شبكه قدرت حساس مي باشند. حساسيت اين تجهيزات الكتريكي به نوبه خودش به عملكرد نامناسب تجهيزات منجر خواهد شد.

 

- عدم وجود دستگاه هاي حفاظتي و هشدار دهنده مربوط به پايين بودن كيفيت برق نزد مشتركين و شركت هاي برق باعث مي شود كه هم مشتركين و هم شركت هاي برق به دليل معلوم نبودن حد و حدود دچار سوء تفاهم گردند.

 

- آگاهي نسبت به مسائل كيفيت برق نزد مشتركين بالا رفته است. موضوعاتي از قبيل قطع برق، پايين بودن ولتاژ و پديده هاي گذراي مربوط به كليدزني روز به روز مورد توجه مشتركين بيشتري قرار گرفته و شركت هاي برق را وادار مي سازد كه كيفيت برق تحويلي به مشتركين را بهتر سازند.

 

- دليل اصلي و نهايي توجه به كيفيت برق مسائل اقتصادي است. مسائل اقتصادي بر روي شركت هاي برق، مشتركين و توليد كننده هاي وسايل الكتريكي تأثير فراواني مي گذارند.

 

شركت هاي برق به دو دليل عمده به مشكلات فوق توجه نشان مي دهند. از سويي با رفع مشكلات ناشي از كيفيت نامطلوب برق، ميزان مشتركين آنها افزايش يافته و از سوي ديگر استفاده از وسايل الكترونيكي با راندمان بالا موجب كاهش قابل توجه سرمايه گذاري در مراكز توليد و پُست ها خواهد شد نكته جالب اينكه، تجهيزاتي كه براي افزايش بهره وري بكار مي روند، اغلب در اثر قطع برق بيش از دستگاه هاي ديگر صدمه ديده و گاهي اوقات خود منشاء مشكلات معروف به مسائل كيفيت برق مي گردند.

 

1-2-   تعريف كيفيت برق

 

در مراجع مختلف تعاريف كاملاً متفاوتي براي واژه كيفيت برق وجود دارد. براي مثال شركت هاي برق ممكن است واژه كيفيت برق را مترادف با كلمه عدم قطعي برق فرض نموده و با استفاده از آمارهاي موجود دهند كه ميزان قطعي بسيار كم بوده است. در عوض سازندگان وسايل الكترونيكي و الكتريكي ممكن است تعريف ديگري مانند اين تعريف «مشخصاتي از شبكه قدرت كه توانايي كاركرد مناسب را براي تجهيزات فراهم سازند» براي واژه كيفيت برق ارائه دهند. به هر حال نقطه نظر مشتركين در مسئله كيفيت برق بسيار اهميت داشته و از اولويت اول برخوردار است. بطور كلي تعريف زير را مي توان براي واژه كيفيت برق بكار گرفت.

 

«هرگونه تغيير در كميتهاي ولتاژ، جريان و فركانس كه سبب خرابي و يا عملكرد نادرست تجهيزات مصرف كننده گردد»

 

در مورد علل ايجاد كيفيت برق نظرات متفاوتي وجود دارد. مشتركين بيش از پرسنل شركت هاي برق تصور مي كنند كه علت عدم كيفيت عملكرد اشتباه شركت برق است. به هر حال بايد توجه داشت كه نتيجه بسياري از حوادث موجود در شبكه هاي قدرت تنها براي مشتركين ايجاد مشكل مي كند و هرگز در آمارهاي شركت هاي برق ثبت نمي گردد.

 

نمونه اي از اين مشكلات، مسئله كليدزني خازنها است كه براي شركت هاي برق امري عادي مي باشد ولي مي تواند موجب اضافه ولتاژ شده و بعضي تجهيزات مدرن را از مدار خارج كند.

 

نمونه ديگر وقوع اتصال كوتاه لحظه اي در شبكه مي باشد كه باعث كاهش ولتاژ مشتركين شده و ممكن است موجب قطع بعضي تجهيزات گردد اما شركت برق هيچ گونه نشانه اي مبني بر مشكل روي فيدر مربوطه نخواهد داشت.

 

در شبكه هاي قدرت ممكن است حوادثي پيش آيد كه در نرم افزارهاي كنترلي پيش بيني نشده باشد با توجه به مطالب گفته شده و توجه روزافزون مشتركين به مسئله كيفيت توان در مقابل شركت هاي برق مجبور به ارائه برنامه هاي بخصوصي خواهند شد.

 

از سوي ديگر در تجزيه و تحليل مسئله كيفيت توان بايد مسائل اقتصادي را نيز در نظر گرفت. ممكن است راه حل بهينه يك مسئله بدين صورت باشد كه حساسيت آن وسيله نسبت به مسئله كيفيت توان كاهش داده شود. سطح لازم كيفيت برق، سطحي است كه عملكرد مناسب تجهيزات را در تسهيلات بخصوص نتيجه دهد.

 

كيفيت برق مانند كيفيت ديگر اجناس بيان نمي شود بلكه استانداردهايي براي اندازه گيري ولتاژ و ديگر معيارهاي فني وجود دارد اما بايد توجه كرد كه مقدار نهايي كيفيت برق با توجه به نحوه عملكرد تجهيزات مشتركين مشخص خواهد شد.

 

1-3-كيفيت ولتاژ

 

بطور كلي در يك سيستم قدرت تنها كيفيت ولتاژ را مي توان كنترل نمود و كنترل مناسبي بر روي جريانهاي بارهاي مختلف وجود ندارد لذا استانداردهاي موجود كشورهاي صنعتي در حوزه كيفيت برق عمدتاً حدود مجاز ولتاژ منبع را مشخص مي كنند. شبكه هاي برق جريان متناوب طوري طراحي مي شوند كه در يك ولتاژ سيونسي با فركانس و دامنه مشخص كار كنند. هرگونه انحراف قابل توجه در دامنه، فركانس و يا خلوص شكل موج يك مسئله كيفيت توان خواهد بود.

شما هم می توانید در مورد این فایل نظر دهید.