کارآموزی سیستم های توزیع الکتریکی

دسته بندي : عمومی » پروژه کارآموزی
در زیر به مختصری ازعناوین و چکیده آنچه شما در این فایل دریافت می کنید اشاره شده است :
موضوع: گزارش کارآموزی سیستم توزیع الکتریکی

فهرست مطالب
تاسیسات الکتریکی

آشنایی کلی با سیستم قدرت الکتریکی .

تاریخچه

تولید و مصرف انرژی الکتریکی

وظیفه شبکه الکتریکی

انتقال و توزیع انرژی الکتریکی

سیستم انرژی الکتریکی

طراحی سیستم توزیع

عوامل موثر در طراحی سیستم

پیش بینی بار

عوامل موثر پیش بینی بار

توسعه پست

برخی عوامل موثر در توسعه پست

انتخاب مکان پست

عوامل موثر در انتخاب مکان پست

روند مکان یابی پست

سایر عوامل

عوامل موثر بر برآورد هزینه توسعه سیستم توزیع

تکنیک های نوین طراحی سیستم توزیع

مدل های طراحی سیستم توزیع

شبکه های توزیع و پخش انرژی

اشکال مختلف شبکه های توزیع انرژی

الف) شبکه باز

مزایا:

معایب:

ب) شبکه های بسته

۱- شبکه از دو سو تغذیه

۲- شبکه حلقوی

۳- شبکه ستاره ای

۴- شبکه شانه ای

۵- شبکه های تار عنکبوتی یا غربالی

تجهیزات و لوازم توزیع انرژی

ساختمان و کاربرد هادیها

عایق هادی ها

قدرت انواع ترانس های شبکه توزیع

مفتول های شبکه فشار ضعیف

انواع مقره:

بازو های تیر (تراورز)

 

آشنايي كلي با سيستم قدرت الكتريكي .

تاريخچه

فكر استفاده از منابع انرژي موجود در طبيعت در راه انجام مقاصد، از روزگاران نخست با بشر همراه بوده است. در ابتدا تنها انرژي قابل استفاده صرفا نيروي بدني بود كه اين قدرت را در تمدن هاي پيشرفته به وسيله اهرم ها و قرقره ها به صورتهاي مختلف تبديل مي نمودند. اولين منابع انرژي خارجي كه شناخته شد، استفاده از قدرت حيوانات و آب و باد بود كه به منظور حمل بار، آماده ساختن زمين و كار انداختن آسياب ها به كار گرفته مي شدند.

تحول بزرگ در استفاده از منابع انرژي در حقيقت از زمان شناختن قدرت بخار آب توسط « جيمز وات» آغازشد كه با ساختن ماشين بخار توانست براي بشر عصر جديدي را آغاز نمايد. از اين پس سير تكاملي استفاده از منابع انرژي طبيعت به سرعت صورت گرفت. به طوري كه در حال حاضر با استفاده از توربين هاي آبي و بكاربردن قدرت اتمي در نيروگاههاي هسته اي، مسئله تبديل قدرتهاي عظيم تا حدود زيادي حل شده است.

پس از شناخت منابع انرژي و توليد قدرت، موضوع قابل استفاده بودن و سهولت بكارگيري اين انرژي پيش مي آيد.

براي اينكه انرژي توليد شده مفيد واقع شود بايد داراي خصوصياتي باشد كه عبارتند از:

قابليت انتقال آسان.

راندمان انتقال بالا.

سهولت بكارگيري عمومي.

قابليت كنترل توسط مصرف كننده .

قابليت تبديل به صورت هاي مختلف انرژي.

ويژگي هايي كه ذكر شد در انرژي الكتريكي بيش از ساير انرژي ها جمع مي باشد چراكه مثلا اگر انرژي مكانيكي را در نظر بگيريم، انتقال آن حتي به فاصله چند صد متر احتياج به تجهيزات فوق العاده زيادي دارد و علاوه بر اين راندمان انتقال آن نيز مناسب نمي باشد. در مرحله بعدي توزيع و كنترل آن براي مصرف كننده و تبديل آن به صورت‌هاي ديگر انرژي به صورت مستقيم بي نهايت مشكل و حتي در مواردي غير علمي است.

در صورتي كه انرژي الكتريكي با وجود پيشرفتهايي كه در اين فن حاصل شده كليه ويژگي‌هاي لازم را دارا مي باشد. كنترل آن توسط مصرف كننده صرفا به وسيله چند كليد امكان پذير بوده و تبديل آن به انواع انرژي ها از قبيل مكانيكي، نوراني، حرارتي، شيميايي و ... با لوازمي كه ساخته شده در كمال سادگي و سهولت انجام مي گيرد. بالاتر اين كه در محل مصرف داراي هيچ گونه آلودگي محيطي نيست.

با عنايت به ويژگي هايي كه از انرژي الكتركي شناخته شد، فكر توليد و توزيع انرژي به صورت انرژي الكتريكي تقويت گرديد تا اين كه انرژي الكتريكي اول بار به صورت جريان دائم توليد و توزيع شد و اولين خط انتقال مربوط به آن در سال 1882 توسط «اسكار ميلر» و « مارلن ديرز» بين مونيخ و مير باخ كشيده شد.

مهمترين اشكالي كه در توليد و توزيع انرژي الكتريكي به صورت جريان دائم به چشم مي خورد، دشواري تبديل ولتاژ در اين سيستم بود، چون براي مصرف كننده احتياج به ولتاژ محدودي بود و از اين جهت خطوط انتقال و توزيع نيز نبايد در اين ولتاژ كار مي كردند و از اين نظر تلفات قدرت سيستم زياد بود،به خصوص وقتي كه تقاضاي قدرت الكتريكي در منطقه اي افزايش مي يافت.

در ولتاژ انتقال و توزيع محدود جريان دائم، دامنه جريان زياد مي گشت و اين امر باعث افزايش مجذوري تلفات قدرت و در نتيجه پايين آمدن بازده سيستم مي شد. براي رفع اين نقيصه با توجه به رابطه افت قدرت2p = R.I  يا بايستي سطح مقطع خطوط را قطورتر انتخاب مي نمودند كه خود باعث قوي تر شدن دكل ها، بست هاي مكانيكي ودر نتيجه غير اقتصادي تر شدن سيستم مي شد يا اين كه به نحوي بايستي دامنه جريان انتقالي را كاهش مي دادند كه اين امر در جريان دائم با افزايش دامنه ولتاژ در توان ثابت انتقال امكان پذير نبود. پس بنا به دلايل فوق اين سيستم توزيع و انتقال انرژي در مسافتهاي طولاني و مقادير توان عظيم با مشكل مواجه شد و كارآيي خود را از دست داد.

با مطرح شدن ماشين هاي جريان متناوب سينوسي كه از نظر ساختمان و نحوه ساخت، نسبت به ماشين هاي جريان دائم ساده تر بودند و با عنايت به اين امر كه تغيير سطح ولتاژ در سيستم جريان متناوب به سهولت انجام مي پذيرد، براي توليد، انتقال و توزيع انرژي الكتريكي از سيستم تك فاز جريان متناوب سينوسي به جاي جريان دائم استفاده گرديد. علت انتخاب شك موج سينوسي علاوه بر سادگي توليد آن، ثابت ماندن شكل آن در تبديل ولتاژ توسط ترانسفورماتورها بود، زيرا در غير اين صورت شكل موجي جرياني كه در محل هاي مختلف در اختيار مصرف كننده ها قرار مي گرفت متفاوت مي شد و اشكالات زيادي در استفاده از انرژي الكتريكي پديد مي آمد.

اما ايده آل نبودن سيستم تك فازه در بهينه كردن ماشين هاي توليد و تبديل كننده انرژي الكتريكي و به ويژه عدم توانايي مطلوب آنها در ايجاد ميدان دوار و ساده كردن تبديل انرژي الكتريكي به مكانيكي، باعث به وجود آمدن مشكلاتي در بهره برداري ازاين سيستم گرديد . زماني كه «نيكلاتسلا» در سال 1888 مقاله اي راجع به سيستم تك فازه آشكار گشت.

عوامل موثر در طراحي سيستم

تعداد و پيچيدگي مفروضات موثر در طراحي سيستم در نگاه اول متناقض به نظر
مي رسند تقاضاي رو به افزايش ظرفيت توان، ولتاژهاي توزيع بالاتر، اتوماسيون بيشتر و پيچيدگي كنترل بيشتر، در ابتداي فهرست چنين عواملي هستند. محدوديت هايي كه طراح نيز با آن مواجه است عبارت از كمبود زمين در مناطق شهري، مفروضات زيست محيطي، محدوديت انتخاب سوخت، عدم مطلوبيت افزايش نرخ انرژي و ضرورت حداقل سازي سرمايه گذاري و هزينه توليد مي باشد.

مساله طراحي تلاشي در جهت حداقل سازي هزينه خطوط فوق توزيع، پست ها، خطوط تغذيه كننده انشعابها، هزينه تلفات و غيره مي باشد. در واقع، اين نيازمنديها و محدوديت ها مسئله طراحي بهينه سيستم توزيع را از قدرت حل شخص بدون تجربه خارج مي سازد.

پيش بيني بار

افزايش بار منطقه جغرافيايي كه توسط يك شركت بهره برداي برق سرويس دهي مي شود مهمترين عامل موثر در توسعه سيتم توزيع است. بنابراين پيش بيني افزايش بار و عكس العمل سيستم به اين افزايش بار در فرآيند طراحي ضروري است. دو محدوده زماني مهم در پيش بيني بار وجود دارد: بلند مدت، با افق زماني حدود 15 تا 20 سال و كوتاه مدت با افق زماني تا فواصل 5 سال. به طور ايده آل اين پيش بيني ها بايد بارهاي آينده را با دقت و جزئيات پيش بيني نمايند و حتي تا سطح مصرف كنندگان حقيقي گسترش يابد، اما در عمل نياز به تفكيك كمتري است و جزئيات زياد لازم نيست.

عوامل موثر پيش بيني بار

1- آلترناتيوم هاي منابع .      2- چگالي بار .       3- رشد جمعيت.

4- اطلاعات تاريخي.        5- عوامل جغرافيايي.   6- استفاده از زمين.

7- طرحهاي شهري.        8- طرحهاي صنعتي.      9- طرح هاي توسعه اجتماعي.

شاخص هاي اقتصادي، تاريخي و طرح هاي رسمي استفاده از زمين، همگي به عنوان اطلاعات ورودي در رويه پيش بيني عمل مي كنند. اطلاعات خروجي پيش بيني بار به صورت چگالي بار (كيلو وات آمپر بر متر مربع) براي پيش بيني هاي بلند مدت است. پيش بيني هاي كوتاه مدت نيازمند جزئيات كمتري هستند. چگالي بار متناسب با مختصات جدول بندي شده براي مناطق مورد نظر بوده و سپس از اين اطلاعات جدول بندي شده در طرح پيكره بندي[1] سيستم كمك گرفته مي شود. جدول بندي پيش بيني بار يك وسيله مفيد طراحي براي آزمودن تمام مناطق جغرافيايي و در نظر گرفتن اعمال لازم جهت الگوهاي توسعه سيستم ارائه مي نمايد.

توسعه پست

طراح بر اساس اطلاعات ملموس و يا غير ملموس پيش بيني آينده يك سيستم، تصميم گيري مي كند. به طور مثال، بار پيش بيني شده، چگالي بار، و رشد بار ممكن است نياز به توسعه پست حاضر يا احداث يك پست جديد داشته باشد. در طرح توسعه سيستم، ساختار فعلي سيستم، ظرفيت و بارهاي پيش بيني شده نقش اساسي بازي مي‌نمايند.

برخي عوامل موثر در توسعه پست

1- محدوديت خطوط تغذيه (ورود و خروج)              2- عدم انعطاف انتقال.

3- ولتاژ انتقالي .                               4- ظرفيت خط ارتباطي.

5- پيش بيني بر.                               6- ظرفيت و ساختار فعلي.

7- محدوديتهاي پروژه اي.                  8- اندازه فيزيكي و دسترسي به زمين.

9- حصار فيزيكي.                          10- محدوديت اندازه موجوع.

11- عوامل اقتصادي.

انتخاب مكان پست

فاصله از مركز بار و خطوط فوق توزيع موجود و همچنين ديگر محدوديتها مثل دسترسي به زمين، قيمت آن و برنامه هاي استفاده از زمين مهمترين آنها هستند.

فرآيند جايابي پست مي تواند با يك روند مورد يابي كه تمام مكان هاي ممكن براي موقعيت پست از درون ان عبور مي نمايد توسط عوامل زير توصيف گردد؛

عوامل موثر در انتخاب مكان پست

1- چگالي بار .                                          2- پيش بيني بار.

3- موقعيت خطوط فوق توزيع.                      4- دسترسي به زمين.

5- قيمت زمين.                                         6- برنامه استفاده از زمين.

7- موقعيت پست موجود.                             8- محدوديت خطوط تغذيه.

منطقه سرويس، ناحيه تحت ارزيابي است. ابتدا مورد يابي اوليه با استفاده از يك سري مفروضات اعمال مي شود، مثل ايمني، مهندسي، طراحي سيستم، عرف، اقتصاد و زيبايي. اين گام از انتخاب مكان، اصولا مناطقي را كه براي توسعه نامناسب هستند را مشخص مي كند. سپس منطقه سرويس براي يك مجموعه از مكان هاي كانديدا براي احداث پست مورد ارزيابي قرار مي گيرد.

مكان هاي كانديد در سه دسته اصلي تقسيم بندي مي شوند:

1- مكان هاي نا مناسب مه براي توسعه در آينده مطلوب نيستند.

2- مكان هايي كه داراي برخي ويژگي هاي مطلوب هستند، اما براي ارزيابي جزئيات در حين روند طراحي انتخاب نمي شوند.

3- مكان هاي كانديدي كه بايستي با جزئيات بيشتي مطالعه گردند.

تاكيد بر روي هر كدام از فرضيات انتخاب مكان پست از سطح يه سطح و شركت به شركت فرق مي كند.

روند مكان يابي پست

-        منطقه سرويس.

-        مناطق كانديد ؛ الف- مكانهايي كه براي ارزيابي بعدي نگاه داشته اند.

ب- مناطق عير قابل استفاده.

-        مكانهاي كانديد

-        مكانهاي پيشنهادي.

ساير عوامل

وقتي بار ارجاعي به پست ها معين شد، در انتخاب ولتاژ، انتخاب مسير خطوط تغذيه كننده، تعداد خطوط تغذيه كننده، انتخاب اندازه هادي و هزينه كل را در نظر گرفت.

عوامل موثر بر برآورد هزينه توسعه سيستم توزيع

1- بهره از دست رفته حين ساختن.                 2- هزينه سرانه.       

3- هزينه نصب.                                         4- هزينه ساختار.

5- هزينه ساختمان.                                     6- هزينه مواد.

7- هزينه تعمير.                                         8- هزينه بهره برداري.

9- هزينه هاي ماليات و متفرقه.

در حالت عام، سطوح ولتاژهاي فوق توزيع و توزيع توسط سياست گذاري شركت تعيين مي گردد و به دليل استاندارد كردن و عوامل اقتصادي طراح آزادي زيادي در انتخاب اندازه هاي لازم و نوع و ظرفيت تجهيزات ندارد. به طور مثال طراح مي تواند ترانسفورماتور توزيع را از داخل ليست ترانسفورماتورهايي كه در حال حاضر در شركت موجود است، بازاء سطوح ولتاژي كه قبلا توسط شركت تثبيت شده است انتخاب نمايد.

تكنيك هاي نوين طراحي سيستم  توزيع

امروزه اكثر طراحان سيستم توزيع الكتريكي در صنعت از برنامه هاي كامپيوتري مانند برنامه هاي پخش بار، برنامه هاي پخش بار شعاعي يا حلقوي، برنامه هاي محاسبات جريان اتصال كوتاه و جريان عيب، محاسبات افت ولتاژ و برنامه هاي محاسبه امپدانس كل سيستم، همچنين ابزارهايي ديگر مانند پيش بيني بار، تنطيم ولتاژ، طراحي خازن، قابليت اعتماد و الگوريتم هاي انتخاب و جايابي بهينه استفاده مي كنند، وليكن، در حالت كلي، مفهوم عام استفاده از اطلاعات خروجي هر برنامه به عنوان ورودي برنامه بعدي را به كار نمي برند. كامپيوترها محاسبات را به دقت انجام مي دهند و مهندسين طراح فقط باز بيني و مقايسه را انجام مي دهند. نه انجام محاسبات را، وليكن براي استنتاج مهندسي راهي جز استنباط شخص مهندس وجود ندارد.

این فایل شامل : صفحه نخست ، فهرست مطالب و متن اصلی می باشد که با فرمت ( word ) در اختیار شما قرار می گیرد.
(فایل قابل ویرایش است )
تعداد صفحات : 50