بخشی از مقاله
چکیده
موضوع انشعابات غیرمجاز مساله اي است پیچیده باابعاد گوناگون که چنددهه صنعت برق کشور را آزار داده و امنیت عرضه انرژي را به خطر انداخته است. این انشعابات ضمن ایجاد اثرات مخرب در شبکه هاي برق، باعث عدم تعادل مالی درشرکت ها می گردند. شرکت هاي توزیع نیروي برق با اجراي طرحهاي گوناگون ازجمله تشکیل گروه هاي پلیس برق به مقابله بااین انشعابات پرداخته ودر جهت کاهش تلفات انرژي با حداقل نیرو و زمان و با استفاده از فن آوري هاي جدید تاکید شده است.
با توجه به اینکه تبدیل کنتورهاي مکانیکی به هوشمند توسط شرکت هاي توزیع برق به دلیل محدودیت بودجه امکان پذیرنمی باشدو از طرفی قطع و وصل مشترکین علاوه بر ایجاد نارضایتی ارباب رجوع، موجب افزایش انرژي توزیع نشده برق و نارضایتی سازمان هاي بالادستی وذینفعان می گردد، به همین دلیل در این مقاله به شناسائی از راه دور محل اتصال انشعاب غیرمجاز بدون بروز مشکلات مذکور و با حداقل هزینه مربوط به نیروي انسانی و یا حذف کامل آن پرداخته است.
.1 مقدمه:
از بدو کشف الکتریسیته و تولید برق، این نیرو همیشه در معرض سوءاستفاده افراد به صورت استفاده غیر مجاز و دستکاري در لوازم اندازهگیري قرار گرفته است. خطراتی که از ناحیه این معضل احساس میشود شامل تاثیرات اجتماعی، تاثیرات فرهنگی، ایجاد وقفه در ارائه خدمات ادارات برق، تاثیرات اقتصادي، تاثیرات فنی و خطرات جانی بوده و به همین دلیل ضرورت واکنش و پیشگیري از این پدیده نابهنجار را مشخص می سازد.
شرکت هاي توزیع نیروي برق طی سال هاي اخیر با اجراي طرح هاي کنترل اطلاعات مصارف برق مشترکان با توجه به تغییرات رفتار مصرفی، گسترش شبکه فشار متوسط وکاهش شبکه فشار ضعیف، احداث شبکه با استفاده از کابل هاي خود نگهدار، حذف یا اصلاح نقاط با قابلیت استفاده از برق هاي غیرمجاز، بازرسی وتست لوازم اندازه گیريونهایتاً گشت هاي موتوري شبانه به مقابله با انشعابات غیر مجاز و کاهش این پدیده ناهنجار پرداخته اند
جهت رفع معضل ناشی از انشعابات غیرمجاز و برق دزدي که یکی از عمده مشکلات شرکت هاي توزیع نیروي برق خصوصا در سال هاي اخیر و بدلیل توسعه ساخت و سازها بوده و ضمن آسیب رساندن به تجهیزات شبکه و وسایل الکتریکی مشترکین، بخش عمده اي از تلفات شبکه را نیز شامل می شود، می توان با استفاده از ابزار تکنولوژي مدیریت هوشمند مصرف انرژي و فناوري اطلاعات به عنوان موثرترین عامل در جهت بهینه سازي مصرف انرژي، مناطق آلوده تر به این معضل را شناسایی و با یک برنامه ریزي دقیق و اولویت بندي نسبت به جمع آوري اینگونه انشعابات اقدام نمود. این عمل علاوه برکاهش تلفات انرژي و جلوگیري از اتلاف بی رویه منابع و سرمایه هاي طبیعی و مالی به شرکت هاي توزیع نیروي برق، باعث ایجاد برق پایدار و با کیفیت به منظور ارتقاي رفاه عمومی و رضایتمندي مشترکین و همچنین جلوگیري از آلوده شدن محیط زیست ناشی از تولید نیز می گردد.
.2 شرح روش:
گسترش روز افزون انشعابات غیرمجاز آشکار و پنهان و خسارات مستقیم و غیر مستقیم ناشی از برقراري اینگونه انشعابات به شبکه هاي توزیع برق ازجمله سوختن ترانسفورماتورها، نامتعادل شدن بار تجهیزات شبکه، بروز خاموشیهاي بدون برنامه و ایجاد نوسان در شبکه هاي برقی باعث گردیده که طی سالهاي اخیر صنعت برق کشور نگاه ویژه اي به اینگونه انشعابات داشته باشد و برخورد با عاملین برقراري اینگونه انشعابات با انسجام بیشتري مورد پیگیري قرار گیرد. در این مقاله جهت مدیریت دقیق تر گروه هاي جمع آوري انشعابات غیرمجاز و پلیس برق و کاهش بیشتر تلفات باحداقل نیرو ودرکمترین زمان ممکن با استفاده از اطلاعات موجوددرنرم افزارهاي بیلینگ وهمچنین مختصات و مشخصات شبکه ومشترکین برداشت شده درنرم افزار GIS، به چگونگی نحوه شناسائی فیدرها و مناطق آلوده تر به انشعابات غیرمجاز و همچنین چگونگی نحوه الویت بندي حذف این انشعابات در مناطقی که تلفات انرژي بیشتر است می پردازد.
جامعه آماري مورد مطالعه در این مقاله یکی از فیدرهاي فشار ضعیف شرکت توزیع برق جنوب استان کرمان است. با توجه به اینکه جمع جبري جریانها در ابتداي یک تیر فشارضعیف مساوي صفر در نظرگرفته می شوداین مقاله قصد بررسی این مفهوم رابه صورت زیردارد:
یک تابلو مطابق با شکل - 1 - طراحی نموده و در ابتداي هر تیر فشار ضعیف نصب می نمائیم. سپس کلیه اشتراك هاي منصوبه مجاز - انشعاب قانونی - بر روي هر تیر را به داخل تابلو و روي شین هاي منصوبه انتقال می دهیم. شین یا باس بار در واقع نوعی هادي به شکل شمش یا سیم یا هر نوع رسانا می باشد که تمام ژنراتورها، ترانسفورماتورها، سیم ها و کابل هاي یک نیروگاه یا یک پست برق یا یک توزیع کننده برق یا یک تابلو برق که ولتاژ مساوي دارند را در هر فاز به هم وصل نموده و از آنجا به طور مستقیم با همان ولتاژ به مصرف کننده ها با انشعابات متعدد هدایت می نماید. لذا میتوان گفت شین وسیله جمع و پخش انرژي در آن واحد است.
در ادامه یک سري چهارتایی ترانسفورماتور جریان در روي سه فاز و نول ورودي به تیر و همچنین یک سري چهارتایی ترانسفورماتور جریان در روي سه فاز و نول ورودي به شینه هاي متصل به انشعابات نصب می کنیم. جریان هاي ورودي به تیر اول در زمانهاي مشخص - مثلا در هر ساعت یکبار - اندازه گیري شده و در حافظه قرار می گیرند و در همان زمان جریانهاي ورودي به شینه هاي متصل به انشعابات نیز اندازه گیري شده و در حافظه هاي مربوطه قرار می گیرند. به همین ترتیب جریانهاي ورودي به تیر بعدي نیز جمع آوري و در یک بانک اطلاعاتی ذخیره می نمائیم - در مرکز ستاد - . با توجه به اینکه جمع جبري سه جریان اندازه گیري شده می بایست صفر باشد، هرگونه اختلافی بین جمع جبري جریان هاي مربوطه، نشان دهنده جریان غیر مجاز خواهد بود. ضمنا با توجه به استاندارد IEEE می توان تا %5 اختلاف به عنوان تلفات فنی شبکه هاي توزیع برق منظور نمود.
جمع جریان هاي ورودي به تیر دوم ] - =جمع جریان هاي خروجی به مشترکین تیر اول – جمع جبري جریانهاي ورودي به تیر اول - [ اطلاعات موجود دریافتی از ترانسفورماتورهاي جریان توسط مبدل هاي آنالوگ به دیجیتال ازحالت آنالوگ به دیجیتال تبدیل می شوند. اطلاعات دیجیتال اندازه گیري شده، توسط برنامه ریزي انجام شده در PLC در زمان هاي مشخص قرائت شده و سپس توسط همین واحد به مودم مربوطه جهت ارسال به ستاد مرکزي شرکت انجام می پذیرد
در ستاد شرکت اطلاعات دریافتی مقایسه شده و در صورت وجود اختلاف، انشعابات غیرمجاز نمایان می گردد. ضمنا با توجه به استفاده از مودم هاي GPRS، می توان مختصات محل وقوع انشعاب غیر مجاز را نیز مشخص نمود. یکی از معضلات در شبکه هاي توزیع برق که باعث ایجاد عوارض و اثرات نامطلوبی در سیستم می گردد نا متعادلی بار می باشد.
در واقع امروزه میزان عدم تعادل بار به عنوان یکی از شاخص هاي کیفیت انرژي الکتریکی مطرح می باشد. از عوامل ایجاد کننده نا متعادلی بار در شبکه هاي توزیع می توان به توزیع نا همگون و غیر یکنواخت مشترکین تک فاز بین فازهاي فیدر و رفتارتصادفی و غیرهمزمان مشترکین تک فاز اشاره کرد. به طوریکه حتی اگر بار به طور یکنواخت بین مشترکین توزیع گردد باز هم نا متعادلی بار تا حدودي ظاهر می گردد. به دلیل عدم آشنایی از الگوي بار مشترکین مختلف، وجود مشترکین سه فاز نامتعادل، غیر یکنواخت بودن مصرف مشتر کین و عدم توزیع مناسب مشترکین بین فازهاي مختلف شبکه، بار فازهاي شبکه برابر نبوده و سبب ایجاد نا متعادلی می گردد.
از اثرات و عوارض سوء ناشی از نامتعادلی بار می توان به برق دار شدن سیم نول اشاره کرد. به همین دلیل است که در زمان اندازه گیري جریان در این مقاله ضروریست که جریان نول نیز اندازه گیري شود. روشهایی که در زمینه کاهش تلفات انرژي ناشی از عدم تقارن بار پیشنهاد می گردد عبارتند از: الف: استفاده از سیم هایی با مقطع بالا در سیم نول در جاهایی که عدم تقارن بار زیاد و غیرقابل کنترل است.
ب: آموزش سیمبانها و کارگران شرکت هاي توزیع برق و ملزم نمودن آنها به تقسیم بندي مناسب مشترکان روي فازهاي شبکه فشار ضعیف. ج: متعادل کردن شبکه از دید ترانسهاي توزیع - استفاده از جبران کننده هاي سلفی و خازنی - . با توجه به اینکه استفاده از خازن هاي ثابت در شبکه هاي توزیع برق باعث نا متعادلی جریان به علت رفتار تصادفی و غیر همزمان مشترکین و تغییر بار در طول شبانه روز می گردد، استفاده از خازن هاي کنترل شونده توصیه می گردد که نه تنها مسائل مربوط به جبران توان راکتیو و کاهش تلفات را حل می کند، بلکه می تواند در متعادل سازي بار نیز نقش مهمی را ایفا نماید.
استفاده از تجارب سایر شرکتهاي توزیع برق، تجزیه وتحلیل آمارهاي موجود و اطلاعات جمع آوري شده در بانکهاي اطلاعاتی این شرکتها، یکی از راه هاي کنترل انشعابات غیرمجاز می باشد. بابررسی نقاط ضعف و تهدید درشرکت هاي توزیع برق که شامل مواردي مانند وجود فرهنگ نامناسب مصرف گرایی از گذشته، نبود ظرفیت هاي لازم در بخش خصوصی براي سرمایه گذاري و مدیریت انرژي الکتریکی، بالا بودن هزینه اولیه و سرمایه گذاري در صنعت برق، بومی نبودن فن آوري تجهیزات و تأسیسات صنعت برق، بالا بودن ضریب رشد مصرف برق و شدت آن در کشور می باشند، می توان به این نکته پی برد که استفاده از انشعابات غیرمجاز از جمله مسائلی است که در هر دو راستا به شرکت زیان وارد نموده و نیاز به چاره اندیشی هرچه سریعتردارد.
ازجمله این زیانها می توان به تلفات بالاي انرژي، اختلال در شبکه هاي برق و تجهیزات و قطعی هاي ناشی از تحمیل بار پیش بینی نشده به شبکه هاي توزیع برق که همراه با نارضایتی مشترکین و ذینفعان می باشد اشاره نمود. به همین دلیل در ابتدا لازم است مناطقی را که آلودگی بیشتري به انشعابات غیرمجازدارند، شناسایی نموده وسپس با اولویت بندي براساس میزان انرژي تلف شده به پاکسازي این مناطق از انشعابات غیر مجاز پرداخت. انجام این فرآیند را می توان به مراحل زیر تقسیم نمود:
- تعیین میزان انرژي تحویلی به هرفیدر
- تعیین میزان انرژي مصرف شده مجاز مربوط به هرفیدر - فروش انرژي -
- محاسبه اختلاف دو انرژي فوق که پس از کسرتلفات فنی شبکه، در واقع انرژي مصرف شده به صورت غیرمجاز بوده و از مصادیق بارز تلفات انرژي می باشد.
- شناسایی مناطق آلوده تر به انشعابات غیرمجاز با توجه میزان انرژي تلف شده در آن مناطق.
- ارائه برنامه اولویت بندي جمع آوري انشعابات غیر مجاز براساس بیشترین میزان آلودگی.
در شکل - 1 - می توان شمایی از عملکرد ترانسفورماتورهاي جریان در شبکه مورد بحث براي اندازه گیري جریان هاي ورودي به تیرهارا مشاهده نمود. در این شکل نصب دو تابلو بر روي دو تیر فشار ضعیف همجواردرنظرگرفته شده است که در تیر اول مجموع جریان هاي ورودي به تیر و خروجی به طرف مشترك و به همین صورت در تیر دوم اندازه گیري شده و جمع جبري آنها مقایسه می گردد. فرستنده مربوطه از شبکه GSM استفاده کرده و اطلاعات داخل حافظه را در مواقع برنامه ریزي شده به مرکزستاد شرکت به صورت SMS ارسال می نماید. با توجه به اینکه حجم اطلاعاتی که می توان SMS نمود محدود می باشد، لذا سیستم طوري برنامه ریزي می شود که اطلاعات ثبت شده قبل از اینکه از حجم مورد نظر بالاتر رود ارسال گردد.
