تحقیق انرزی الکتریکی

مقدمه:

امروزه برق بعنوان جزء لاینفک زندگی انسان محسوب میشود .شبکه وسیع انرزی الکتریکی با انشعابات زیاد مجتمع های بزرگ وکوچک صنعتی ومسکونی را تغذیه مینماید.

انرزی الکتریکی در قیاس با سایر انرزی ها از محاسن ویزه ای برخوردار است شامل:

1- محدودیتی از نظر مقدار در انتقال و توزیع آن وجود ندارد.

2- انتقال آن برای فواصل زیاد به آسانی انجام پذیر میباشد.

3- تلفات آن در طول خطوط انتقال و توزیع کم و دارای بازده زیاد میباشد.

4- تبدیل آن به سایر انرزی ها به آسانی ممکن است.

سیستم انرزی الکتریکی  در حالت کلی شامل 3 جزء زیر میباشد:

مرکز تولید نیرو

خطوط

شبکه های توزیع نیرو

انرژی الکتریکی در نیروگاه در رنج 20 کیلو ولت تولید میشود .از آنجا که نیروگاه هابه دلائل ایمنی و اقتصادی وبا توجه به نوعشان ( آبی- بخاری- گازی- دیزلی ) در خارج شهر و در فاصله دور از مصرف کننده میباشد برای رساندن انرزی تولید شده به مصرف

کننده ها از خطوط انتقال نیرو استفاده می شود. به دلیل طویل بودن خطوط انتقال تلفات انرزی زیاد میباشد .

برای کم کردن تلفات-  سطح ولتاز انرزی تولید شده در نیروگاه را از طریق ترانسفورماتورقدرت افزایش داده به رنج 400 کیلو ولت میرسانند. این ولتاز برای انتقال مناسب می باشد.

خطوط انتقال نیرو انرزی الکتریکی را از نیروگاه با ولتاز 400کیلو ولت به پست63/400 کیلو ولت منتقل می کنند. در این پست ولتاز 400 کیلو ولت توسط ترانسفورماتورقدرت به ولتاژ 63 کیلو ولت کاهش می یابد. انرزی الکتریکی با ولتاز 63 کیلو ولت توسط خطوط انتقال نیرو به پستهای 20/63 کیلو ولت منتقل می شود. در این پست نیز توسط ترانسفورماتورقدرت ولتاژ از 63 کیلو ولت به 20 کیلو ولت کاهش می یابد.انرزی الکتریکی با ولتاز 20کیلو ولت به پست های توزیع منتقل شده توسط ترانسفورماتورهای توزیع به ولتاز 380 ولت کاهش می یابد.

رنج های استاندارد شده ی ولتاز در ایران عبارتند از:

  الف-  40ولت-120ولت                           ( فشار ضعیف) 

  ب-  33کیلوولت-20کیلوولت-11کیلوولت     (فشار متوسط )

  ج-  132کیلوولت-63کیلوولت                   (  فوق توزیع ) 

  د- 400کیلوولت-230کیلوولت                  (  فشارقوی   )

به طوریکه برای تغذیه الکتریکی مصرف کننده ها معمولا ازجریان متناوب سه فاز و فشارضعیف 380ولت و220 ولتی استفاده میشود و برای تغذیه پست های فشار ضعیف ازفشار  متوسط 20 کیلو ولتی و برای تغذیه پست های فشار متوسط از 63  کیلوولت استفاده میشود.

از فشار قوی نیز جهت ارتباط نیروگاه ها استفاده می شود.در هر شهر یا هر مجتمع بزرگ صنعتی باید حداقل یک شبکه فشار قوی جهت تغذیه شبکه توزیع ( فشار ضعیف و فشار متوسط ) وجود داشته باشد.

یک شبکه توزیع باید برق مورد نیاز مصرف کننده ها را تامین کند. به عبارت دیگر شرکت توزیع نیروی برق موظف است در طول شبانه روز میزان قدرتی که مشترک درخواست نموده و مورد توافق قرارگرفته در اختیارش قرار دهد. پس باید در انتخاب میزان قدرت ونوع شبکه دقت زیادی شود.

همچنین یک شبکه توزیع باید طوری باشد که در مواقع خرابی یک قسمت از شبکه وقفه ای در تغذیه مصرف کننده ها ایجاد نشود و عیب یابی شبکه باید سریع انجام شود . 

در صورتی که موارد فوق رعایت نشود اشکالات زیادی از قبیل: افت ولتاز های زیاد تر ازحدمجاز و اضافه بار بر روی ترانسفورماتور ها به وجود می آورد که منجربه خا موشی های

طولانی مدت در سطوح وسیع می گردد.

با توجه به موارد ذکر شده میتوان به اهمیت  نقش شبکه توزیع پی برد که آخرین و مهمترین وظیفه یعنی تغذیه مصرف کننده ها را بر عهده دارد.

اینجانب محمدامین مشیری دانشجوی رشته کاردانی قدرت با گرایش توزیع  دوره کارآموزی خود را در شرکت الوان مهرافاق که همکار شرکت توزیع برق جنوب شرق تهران است گذرانده و از نزدیک با فعالیت این شرکت در زمینه توزیع برق آشنا شدم. حال در پایان دوره کارآموزی – عملکرد خود در این دوره را درقالب گزارش کارآموزی ارائه می کنم.

شبکه توزیع:

شبکه توزیع الکتریکی عبارتست از یک سیم کشی که جریان برق را به چند ین مصرف کننده میرساند .

یک شبکه توزیع باید از حداکثر  درجه اطمینان مصرف – درجه اطمینان حفاظتی خوب- قابلیت عیب یابی سریع- ضریب بهره بالا برخوردار باشد.

شبکه های توزیع انواع مختلفی دارند:

شبکه باز ( شعاعی )- برای مصارف خانگی و روشنائی در نواحی شهر ها و روستاها

شبکه از دو سو تغذیه شونده – برای بالا برد ن ضریب اطمینان

شبکه حلقه ای – برای تغذیه نقاط با تراکم زیاد (تغذیه پست های ترانسفورماتور )هادی هایی که در یک شبکه توزیع به کار می روند عموما از مس ( با ضریب هدایت بالا )

         وآلمینیوم ( با وزن سبک ) میباشند .

توزیع انرزی الکتریکی به 2 شیوه صورت میگیرد:

1- سیم های هوایی با متعلقات مربوطه

2- کابل های زمینی با متعلقات مربوطه

انتخاب شیوه توزیع با توجه به مسیر شبکه- ولتاز شبکه – تراکم جمعیت – عامل اقتصادی وزیبایی محیط صورت میگیرد.

شبکه توزیع هوایی:

یک شبکه توزیع هوایی باید دارای خصوصیات زیر باشد:

قدرت مورد نیاز را انتقال دهد.

دچار افت ولتاز زیادی نشود.

لوازم شبکه بخصوص مقره ها متناسب با ولتاز شبکه باشند.

فاصله بین هادی های هر فاز متناسب با ولتاز شبکه باشد .

فاصله بین سیم ها طوری باشد که در اثر وزش باد و بروز یخبندان روی آن مقدارش از حد مجاز  کمتر نشود.

فاصله بین دو پایه متوالی ( اسپن ) آن قدر زیاد نشود که شکم ( فلش ) از حد مجازش تجاوز کند.

محاسبه و حفظ حدود تعین شده شکم سیم.

رعایت فاصله ازاد سیم ها.

رعایت حریم مجاز ( حریم درجه یک و حریم درجه دو ).

لوازم و وسائل وتجهیزات شبکه های توزیع هوایی :

الف- سیم هوایی و متعلقات مربوط به آن

ب – لوازم حفاظتی شبکه

ج – پست های توزیع .

    سیم های هوایی و متعلقات آن:

الف- هادی هایی که در یک شبکه توزیع هوایی سیم های تابیده شده از جنس مس

ب – آلمینیوم آلیازی ویا آلمینیوم مغز فولادی هستند که بصورت بدون روکش یا روکش دار به کار می روند.

هادی  های روکش دار برای کاهش اتصالات و خاموشی های ناشی از برخورد سیم های به یکدیگر و یا عوامل خارجی بکار برده می شوند.

تکنیک هادی روکش دار برای بالا برد ن ضریب اطمینان وایمنی خطوط هوایی شبکه های توزیع بکار برده می شود. این هادی ها با پوشش عایقی همچنین میتوانند برای مقاصد دیگری از جمله

الف- حفظ محیط زیست

ب – پیشگیری از مرگ پرندگان

ج - جلوگیری از قطع درختان و شاخه زنی آنها ونیز افزایش ایمنی خطوط

د– کاهش خطرات سالیانه برق گرفتگی وهمچنین جلوگیری از دزدی آسان برق در سیمهای لخت هوایی

ه – بکار برده شوند.

همچنین با توجه به ماهیت کابلی این نوع هادی ها – جایگزین نمودن آنها می تواند مبنایی جهت تجدید نظر در قوانین واستاندارد های حریم خطوط هوایی اعمال تخفیف در فواصل گردد.  

اخیرا برای مقاصد مشابه از کابلهای خود نگه دار           (Aerial Bounded Cables)                             

در شبکه فشار ضعیف و فشار متوسط استفاده میشود.کابل های خود نگه دارمشتمل بر پنج کابل است که به هم پیچیده شده به صورت یک کابل درآمده اند. سه کابل آن که دارای سطح مقطع بزرگتری میباشند مربوط به فازهای R-S-T میباشند. کابلی که سطح مقطع کوچکتری دارد مربوط به فاز شب میباشد. کابل مربوط به سیم نول با نوار سفید رنگی مشخص شده است.

استفاده از کابل های خود نگه دار علیرغم مزایایی که دارد بخاطر وزن سنگین آنها و نیاز به آرایش های خاص در سر تیر- یراق آلات خاص و پیچیده آنها و نیز مشکلات اجرایی- به موارد خاص محدود می گردد.

با توجه به مطالب گفته شده استفاده از هادی های روکش داردر شبکه های موجود با استفاده از کراس آرم ها و یراق آلات فعلی شبکه های توزیع ایران مناسب تر میباشد.

متعلقات سیم های هوایی در یک شبکه توزیع هوایی عبارتند از:

1- پایه ها : در سه نوع

الف- چوبی

ب – بتنی

ج – فولادی در ارتفاع های مختلف

پایه چوبی برای فشار ضعیف وفشار متوسط تا اسپن 100 متر- پایه بتنی برای کشش های (1200 – 200) کیلو گرم در ارتفاع های (14-7) متر- پایه فولادی از لحاظ ارتفاع محدود نمیباشد.

کراس آرم ها: در انواع

 الف- چوبی و فولادی ب

 ب– در شکل های افقی

 ج- جانبی(پرچمی)

 ه - جناقی

مقره ها:

الف- از جنس چینی یا شیشه

ب – در انواع سوزنی

ج– آویزی(بشقابی)

ه - چرخی

لوازم حفاظتی شبکه توزیع:

رله ها و کلید های حفاظتی:

(انواع رله ها – کلید های خشک (هوایی)- کلیدهای روغنی)

فیوز ها:

(اتوماتیک تند کار و کند کار- فشنگی- کتابی – کت اوت فیوز)

برق گیرها:

(برق گیر با مقاومت غیر خطی – برق گیر دفعی )

7-شاخکهای جرقه گیر:

 (درقسمت بالا و پائین بوشینگ های ترانسفورماتورهای توزیع)

کلید های فشار قوی بر دو نوع کلید های خشک و کلید های روغنی میباشند.

کلید های خشک :

الف- سکسیونر قابل قطع زیر بار

ب – سکسیونر غیر قابل قطع زیر بار

کلید های روغنی :

الف- دیزنکتور(کلید قدرت)

ب – رکلوزر(کلید وصل مجدد

رکلوزر(Recloser):