مقاله روشهای پیشرفته طراحی شبکه های توزیع

بخشی از مقاله

چکیده:

انتقال انرژی برای مناطق دور دست و روستایی که از مراکز - پستهای انتقال - فاصله زیادی دارند با بردن سه فاز برای مصرف کننده چندان مقرون بصرفه نبوده و بهای انرژی را زیاد میسازد لذا به همین جهت در بعضی از کشورها پیشنهاداتی در این باره بعمل آمده و سیستم زیر را مورد بررسی و توجه و طراحی قرار داده اند.

انتقال انرژی الکتریکی با استفاده از یک رشته سیم  - بجای استفاده از سه رشته سیم - برای اولین بار در کشور در استان یزد مورد بهره برداری قرار گرفته و قابل اعتمادترین و کم هزینه ترین نوع سیستم می باشد چرا که این طرح بهره برداری و سرویس و نگهداری را آسانتر و فاصله مجاز حریم های فشار متوسط را کم مینماید و علاوه بر صرفه جویی قابل ملاحظه در مصرف سیم در مورد مصرف سایر تجهیزات شبکه صرفه جویی قابل چشمگیری را ایجاد می نماید.

-1 شرح مقاله :

بهره گیری از دانش فنی و فن آوریهای جدید، باعت رشدبهره وری در صنعت برق گردیده و در عمل سبب ساز صرفه جویی ارزی و ریالی، بهبود پایداری و توجه به الزامات زیست محیطی و ایمنی و بهره بیشتراز منابع داخلی می باشد. بطوری که امروز تمره این نگرش و زمینه سازی برای پویایی و رشد ظرفیت های علمی، پژوهشی و فنی کشور را می توان در بخش های مختلف این صنعت و گوشه ای از آن در شرکت توزیع نیروی برق استان یزد مشاهده کرد :

پدیده استفاده از شبکه تک خطی برای اولین بار در سال 1992 در نیویورک اجراء ومورد بهره برداری قرارگرفته و تقریباً اکثرشهرهای بزرگ درایالات آمریکا، از این سیستم استفاده می نمایند زیرا قابل اعتماد ترین و کم هزینه ترین نوع سیستم می باشد. و ترانس آن بعنوان مبدل C S P در مدار ثانویه مذکور جهت تغذیه مصرف کنندگان کم قدرت و منازل روستایی و مناطق جزیره ای مورد توجه قرار گرفته است.

ولتاژ خط تغذیه آن از 6 کیلو ولت تا 35 کیلو ولت بوده که با ترانس تک فاز با خروجی - 2 × 230 - ولت و - 1 × 230 - ولت می باشد ترانسفورماتورها بعلت کوچک بودن و کم حجم بودن و قابلیت رعایت حریم می توان از نزدیکترین نقطه مصرف مشترکین قرارداد و تلفاتی که در طرف فشار ضعیف وجود دارد کم نموده و تا قدرتهای کم تاحدود 2 کیلو وات هم قابل ساخت و در همه جا قابل انتقال می باشد.

با ترانسفورماتورهای تکفاز می توان موتورهای سه فاز آسنکرون را با خازن راه اندازی کرد در این انتقال انرژی مقدار صرفه جویی برای نقاط دور افتاده مثل روستاهای کم جمعیت که تنها از یک هادی 20 کیلو ولت جهت انتقال انرژی استفاده میگردد درصد صرفه جویی در احداث شبکه بالغ بر 50 درصد خواهد بود - حذف یک رشته سیم + یراق آلات و. - .…

-2 مواردی که باید در طراحی در نظر گرفته شود :

-1-2 مقاومت اکتیو زمین برای عبور جریان از اعماق آن باید حدود 0/05  Ω K m باشد که می توان آن را معادل با مقاومت سیمی به مقطع حدود 400 میلیمتر مربع یکسان دانست بنابر این امکان استفاده از زمین بجای سیم هواْیی خط انتقال کاملأ منطقی بنظرمی رسید که تا 630m m سیم مسی مورد استفاده قرار
گرفته است. 

-2-2اگر زمین بعنوان ناقل جریان مورد بررسی قرار گیرد وسایل سیم کشی تقلیل یافته و برای حالت تکفاز می توان فاصله بین پایه ها راتا حدود % 30 تا % 20 اضافه نمود و صرفه جویی پایه ها را داشت و عایق های شبکه را بهمین نسبت پایین آورد. استفاده از زمین بعنوان خط هادی در فشارهای مختلف مثلأ ولتاژهای 35 K V تا 3 K V عملی میباشد که این روش برای تأمین برق مناطق دور دست تا ولتاژ K 35 V قابل اجرا می باشد.     

3-2 زمین کردن ترانسها و حفاظت از برق گرفتگی مطالبی است که دقیقأ برای طراح باید مورد برسی قرار گیرد

-4-2 مقاومت مخصوص خاک و وضع قرار گرفتن مرکز فرعی نسبت به محل ها و میزان مخارج ایجاد زمین مصنوعی می بایست از نقطه نظر اقتصادی مورد بررسی قرار داد

-5-2 از نظر حفاظتی و جلوگیری از برقدار شدن تجهیزات الکتریکی و ولتاژ تماس استفاده از سیستم T  N نوع T N – C – S می باشد و همچنین حفاظت ترانسفورماتور از طرف اولیه کت اوت و برقگیر و از طرف ثانویه کلید اتوماتیک با رله مغناطیسی و حرارتی می باشد در شبکه فشار ضعیف نول در فواصل 200 متر به 200 متر ارت شده و در انتهای هر شبکه پیک ارت دیگر متصل میشود و مجموع مقاومتهای ارتهادر طول هر فیدر باید زیر 2 اهم باشد

-6-2مقاومت اکتیو سیم بعلاوه زمین از مقاومت اکتیو سیم و مقاومت اکتیو زمین برای عبور جریان و همچنین مقاومت اکتیو الکترودهای ایجاد شده که در دو انتهای خط انتقال قرار دارد بستگی به مقطع و طول جنس آن داشته و طبق فرمول معمولی می توان محاسبه و تعیین نمود در صورتی که مقاومت اکتیو زمین
بستگی به نوع زمین و چگونگی عبور جریان از طبقات مختلف زمین دارد.

-7-2 در صورتیکه یک فاز و زمین استفاده شود در حالت عادی عایق های فاز ها نسبت به زمین√ 3 برابر کاهش می یابد با توجه به عبور جریان از عمق زیاد زمین، تغیرات مقاومت زمین چندان پارامتر موثری نمی باشد که بطور موثر می توان 0/05 Ω / K m بحساب آورد که بوسیله شرایط مصنوعی هم این کار ْموثر می باشد ومی توان پایین تر آورد. بطوریکه افت فشار الکتریکی که در آن نقطه الکترود بوجود می آید به کمتر از 50 

-3 معایب :

یکی از معایب این سیستم اثرات آن روی خطوط کابلی ارتباطی - مخابرات - می باشد که با فیلتر کردن مشکل از بین خواهد رفت معمولأ جریان از اعماق زیاد زمین عبور می کند و تغیرات مقاومت زمین چندان زیاد نمی باشد. این ترانسفورماتور برای مناطق مصرف خانگی و روستایی و روشنایی و تجاری مصرف دارد به این نوع شبکه که متداول ترین شبکه می باشد.شکل - . - 2 بنام ولتاژ ثانویه نامگذاری شده و اغلب استفاده از آن شعاعی می باشد فیوز حفاظت اولیه آن فیوز کت اوت
و برقگیر که در خارج از مبدل نصب میشود استفاده میگردد و حفاظت داخلی جهت مبدل پیش بینی نشده است که این ارتباطات در داخل بدنه ترانس قرار داشته است.