بخشی از مقاله
چکیده
مروري بر انواع تلفات توان وتلفات انرژي و عوامل موثر بر تلفات و ذکر روشهاي محاسبه آن و عوامل ایجاد تلفات و اینکه هر واحد تلفات توان چند واحد ظرفیت اسمی نیروگاه را هدر می دهد و بحث تلفات نقاط مختلف شبکه اعم از افت ظرفیت و مصرف داخلی نیرو گاه و تلفات مسیر و ذخیره تولید ارئه می گردد.که بررسی هاي انجام شده نشان می دهد جهت مقابله با تلفات ، نیروگاه توانی بیش از آن تلفات - بستگی به محل تلفات - باید تامین کند و هر چه نقطه ایجاد تلفات از تولید فاصله داشته باشد توان تولیدي جهت تامین آن باید با ضریب بزرگتر باشد مثلا در داخل نیرو گاه حدودا ضریب 1/1 و اگر در نقاط دور تر شبکه فشار ضعیفباشد بیش از دو برابر می باشد . که نازل ترین و کم هزینه ترین و ساده ترین روش هاي کاهش تلفات ، تجدید آرایش و اصلاح اتصالات ثابت در شبکه فشار ضعیف به نظر می رسد .
کلمات کلیدي: : تلفات توان ، تلفات اانرژي ، ظرفیت هدر رفته نیرو گاه
.1 مقدمه
بخشی از انرژي الکتریکی تولید شده توسط نیروگاهها در حدفاصل تولید تا مصرف به هدر می روند، همچنین مقدار قابل توجهی از این انرژي در داخل نیروگاهها صرف مصارف داخلی می شوند. طبق نظر برخی از کارشناسان این انرژي که صرف تاسیسات می شود جزو تلفات محسوب نمی شوند. همچنین در مورد ترانسفورماتورهایی که سیستم خنک کننده آنها و یا سیستم گردش روغن آنها توسط پمپ کار می کند این انرژي مصرف شده براي پمپها را جزو تلفات محاسبه نمی کنند. اما نظرات دیگري نیز در مورد تلفات وجود دارد و تلفات از دیدگاههاي مختلف تعاریف متفاوتی دارد. در اینجا ابتدا تلفات را تعریف کرده و سپس عوامل موثر برایجاد تلفات را بیان می کنیم و در آخر راه حل هاي کاهش تلفات در خطوط فشار ضعیف را بررسی می کنیم.
.2انواع تلفات .2.1 تلفات توان
توان مصرفی براي هر مشترك به پارامترهاي مختلفی بستگی دارد که باعث می شود میزان مصرف مشترك در ساعات مختلف شبانه روز، هفته، ماه و سال متفاوت باشد. به همین دلیل توان تولیدي نیروگاهها نیز متغیر خواهد بود و به دلیل اینکه برنامه ریزي توسعه و ظرفیت تولید نیروگاهها براساس مصرف پیک مشترکان تنظیم می گردد، بنابراین هر چه مصرف در پیک بیشتر باشد افزایش ظرفیت نیروگاهها را به همراه خواهد داشت.
یکی از عوامل مهمی که در عمل به حساب تلفات منظور نمی شود بالا بودن غیرمنطقی دیماند مصرف مشترکین اعم از صنعتی، تجاري، خانگی و … می باشد. به عبارت دیگر در اکثر موارد می توان با اجراي صحیح مدیریت مصرف، توان ماکزیمم مصرف کننده را کاهش دهیم بدون اینکه در برنامه کاري آن اختلالی ایجاد شود. حال اگر به عنوان مثال مصرف یک مشترك از p1 به p2 کاهش یابد، ظرفیت تولیدي نیروگاه به اندازه - p1 – p2 - آزاد می شود بنابراین از یک دیدگاه دیگر می توان گفت این مقدار یعنی p1 – p2 جزو تلفات می باشد.
.2.2تلفات انرژي
آنچه در گزارشات به عنوان تلفات نام برده می شود، میزان تلفات انرژي می باشد که در حقیقت از مجموع مقادیر لحظه اي تلفات توان به دست می آید و یا به عبارت دیگر تلفات انرژي مقدار متوسط تلفات توان در دوره مورد مطالعه می باشد. از آنجا که مقدار تلفات توان در دامنه وسیعی تغییر می کند در نتیجه مقدار ماکزیمم تلفات که عمدتاً در ساعات پیک اتفاق می افتد بمراتب بیش از مقدار متوسط تلفات انرژي می باشد. به عبارت دیگر وقتی تلفات انرژي در یک شبکه 10 درصد می باشد، مقدار تلفات توان همان شبکه در ساعات پیک بار بمراتب بیش از ده درصد می باشد که نسبت این ارقام تابعی است از شکل منحنی تغییرات بار و ضریب بار مصرف. در یک مصرف کننده با ماهیت بار شبکه بار سراسري برق، درصد تلفات توان چنین مصرف کننده حدود 50 درصد ترقی می کند و در نتیجه مقدار تلفات توان در ساعت پیک به حدود 15 درصد می رسد. اما اگر هدف مطالعه تلفات توان در شبکه اي با ضریب بار کمتر از ضریب بار شبکه سراسري برق باشد، مقدار افزایش توان بمراتب بیشتر از 50 درصد خواهد بود.
گرچه کاهش تلفات انرژي در برخی موارد ممکن است تقلیل دیماند مصرف را به همراه داشته باشد اما این عمل موقعی موثرتر می شود که دیماند مصرف در پیک کاهش یابد چون در چنین حالتی افزایش ظرفیت مفید نیروگاهها را نیز به همراه خواهد داشت. بنابراین تلفات انرژي به تنهایی نمی تواند شاخص مناسبی براي ارزیابی تلفات در یک شبکه باشد بلکه لازماست تلفات توان و انرژي مشترکاً مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرند. گرچه میزان تلفات انرژي تابعی است از تلفات توان اما بدان مفهوم نیست که براي مقدار معینی از تلفات توان انرژي تلف شده ثابت باشد بلکه ممکن است ارقام متفاوتی را به خود اختصاص دهد که این تغییرات به نوع مصرف و شکل منحنی تغییرات بار بستگی دارد. به عبارت دیگر کم بودن تلفات انرژي در یک شبکه همواره به معنی پایین بودن تلفات توان نمی باشد و چه بسا ممکن است تلفات انرژي در دو حالت مختلف برابر باشند، اما تلفات توان در آنها یکسان نباشد.[1]
.3عوامل موثر برتلفات
-1تغییر در سطح مقطع هادیها
-2 وضعیت اتصالات
-3 نحوة اتصال مشترکین
-4 نامتعادلی بار
-5ضریب قدرت
-6 خازن گذاري
-7 چند فازه بودن شبکه
-8مصارفروشنایی
.4روش هاي محاسبه تلفات در شبکه توزیع
-1 روش اندازه گیري
-2 روش محاسباتی
.5 عوامل ایجاد تلفات در شبکه
-1 تلفات ناشی از تجهیزات مصرفی
-2 تلفات ناشی از عوامل مدیریتی
-1 -2 استفاده غیر مجاز از برق
-2 -2 تلفات در روشنایی معابر
-3 تلفات ناشی از عوامل فنی – مدیریتی ظرفیتاسمی نیروگاه ها یا تلفات توان تحت تاثیر عوامل مختلفی دچار تغییر می شوند که نتیجتاً سبب کاهش راندمان سیستم می شوند که ذیلاً به عوامل مهم و موثر در این زمینه اشاره می گردد.
.1.5 افت ظرفیت
گر چه تلاش بر این است که از ظرفیت اسمی نیروگاهها بهره گرفت اما در عمل عوامل مختلفی از جمله درجه حرارت محیط، ارتفاع و فشار هوا، نوع نیروگاهها، شرایط بهره برداري، شرایط تعمیرات و نگهداري و عمر نیروگاهها سبب می شوند تا امکان بهره برداري از ظرفیت مفید نیروگاهها در محل نصب میسر نگردد. تجارب بهره برداري نشان می دهد بر حسب اینکه نوع نیروگاه گازي یا بخاري باشد و یا شرایط محل نصب چگونه باشد قدرت عملی - ماکزیمم توان تولیدي در محل - ممکن است به 70 تا 95 درصد ظرفیت اسمی کاهش یابد. که اگر توان اسمی را با PR و توان عملی یا واقعی با PA نشان داده شود، رابطه زیر برقرار است:
که در این رابطه KAنسبت ظرفیت عملی به ظرفیت اسمی می باشد که معمولاً براي نیروگاه هاي بخاري حدود 0/90 تا یک و براي نیروگاههاي گازي بین 0/70 تا یک می باشد . این مطالب نشان می دهد که اگر یک کیلو ولت توان در داخل نیروگاه به هدر رود، 1 کیلو وات از ظرفیت مفید نیروگاه هدر می رود به عبارت دیگر، اگر ظرفیت اسمی توربین گازي در محل نصب سی درصد کاهش یابد، یک کیلو وات مصرف داخلی این نیروگاه 1/43 کیلو وات ظرفیت اسمی را به خود اختصاص می دهد.
.2.5 مصرف داخلی
بخش دیگري از انرژي تولیدي نیروگاهها در خود نیروگاهها صرف تامین مصارف داخلی می گردد. میزان این نوع مصرف بستگی به نوع نیروگاه، شرایط طراحی، نوع سیستم خنک کننده و دیگر مشخصات طراحی و محیطی دارد که متوسط سهم این نوع مصارف براي نیروگاههاي موجود در شبکه ایران رقمی در حدود 5 درصد انرژي تولیدي می باشد. که البته در ساعات پیک، ماکزیمم توان مصرفی ممکن است به حدود 8 تا 10 درصد توان تولیدي هم افزایش یابد. بر این مبنا اگر مصرف داخلی KC درصد توان عملی باشد، روابط زیر برقرار است.[3]
