مقاله کامل در مورد انرژي الكتريكي

مقدمه:
انرژي الكتريكي در مقايسه با ساير انرژي‌ها از محاسن ويژ‌ه‌اي برخوردار است و همين محاسن است كه ارزش و اهميت و كاربرد آنرا فوق‌العاده روز افزون ساخته است. بعنوان نمونه مي‌توان خصوصيات زيرا را نام برد:
هيچگونه محدوديتي از نظر مقدار در انتقال و توزيع اين انرژي وجود ندارد.
عمل انتقال اين انرژي براي فواصل زياد بسهولت امكان‌پذير است.
تلفات اين انرژي در طول خطوط انتقال و توزيع كم و داراي راندمان نسبتاً بالائي است.
كنترل و تبديل و تغيير اين انرژي نسبت به ساير انرژي‌ها به آساني انجام‌پذير است.
بطور كلي هر سيستم انرژي الكتريكي داراي سه قسمت اصلي مي‌باشد:
مركز توليد نيرو (نيروگاه)
خطوط انتقال نيرو
شبكه‌هاي توزيع نيرو
توليد كه از دو قسمت تشكيل يافته است:
حلقه كنترل قدرت و فركانس، كه به صورت توربين مي‌باشد.
حلقه كنترل ولتاژ، كه مربوط به ژنراتور مي‌باشد.
شبكه سراسري انتقال كه شامل ترانسهاي قدرت با نسبت تبديل 11.5/230/400kvi,11.5kv و شبكه‌ي فوق توزيع كه شامل ترانسهاي 132/63kv مي‌باشد.
شبكه پخش انرژي الكتريكي كه در انتهايي‌ترين سيستم قدرت قرار مي‌گيرد.
بمنظور تامين انرژي مورد نياز مصرف‌كننده‌ها، شبكه‌هاي توزيع (فشار متوسط و ضعيف) در قسمتهاي مختلف صنعتي و كشاورزي و مسكوني و عمومي (تجاري) داراي شرايط و خصوصيات معيني مي‌باشند.
اين شرايط كه در هر شكبه توزيع مي‌بايد مورد توجه قرار گيرد، عبارتند از:
شرط اول تامين انرژي مورد نياز مشتركين (بعنوان مصرف‌كننده)، اين است كه شركت برق موظف است به طور دائم در طول شبانه‌روز آن مقدار قدرتي را كه مشترك درخواست نموده و مورد توافق قرار گرفته در
اختيارش قرار دهد. بنابراين در انتخاب ميزان قدرت و نوع شبكه و سيم‌كشي واحدهاي عمليات آن بايستي دقت زيادي شود.
شرط دوم جهت تامين انرژي مصرف كننده‌ها اين است كه وضعيت شبكه‌ها بايد طوري باشد تا در موقع خرابي يك قسمت از شبكه، در تغذيه‌ي مصرف‌كنندها وقفه‌اي حاصل نشود.
عيب‌يابي سريع ناشي از عايق‌بندي (ايزولاسيون) شرط سومي مي‌باشد كه در توزيع انرژي الكتريكي، باستي مورد نظر باشد. شبكه‌ها بايد طوري باشد كه بتوان معايب ناشي از عايق‌بندي و پارگي خطوط و ساير معايب را فوري و بطور مطمئن پيدا كرده و بسرعت آنها را برطرف نمود.
با برقراري شرايط بالا، چهارمين شرط انتخاب شبكه اينست كه مناسب‌ترين و ارزان‌ترين روش توزيع انرژي را داشته باشد، عدم رعايت موارد فوق باعث مي‌شود كه
اشكالات زيادي در شبكه‌هاي توزيع بوجود مي‌آيد. از افت ولتاژهاي فوق‌العاده زيادتر از حدمجاز گرفته تا تلفات زياد انرژي و از اضافه‌بار روي ترانسفورماتورها گرفته تا خاموشي‌هاي طولاني در سطوح وسيع.
انواع شبكه‌هاي توزيع انرژي الكتريكي:
بخش از سيستم الكتريكي كه بين پست‌هاي2kv,43kv,20kv و ترانسفورماتورهاي فشار متوسط قرار دارد، سيستم اوليه ناميده مي‌شود. اين سيستم از مدارهايي تشكيل شده كه به آنها فيدرهاي اوليه گفته مي‌شود. هر فيدر شامل يك بخش اصلي يا «فيدر اصلي» كه معمولاً يك مدل سه سيمه سه فاز است و شاخه‌ها يا انشعابها كه معمولاً از فيدر اصلي منشعب شده‌اند، مي‌باشند.
ممكن است در صورت لزوم انشعاب‌هاي فرعي از انشعاب‌ها جدا شده باشد. ترانسفورماتورهاي توزيع فشار متوسط، سه فاز بوده وتوسط فيوز فشار متوسط (فيوز CutOut) در پستهاي هوايي محافظت مي‌شوند. براي حفاظت ترانسهاي
قدرت در پستهاي زميني از دژنكتور يا سكسيونر قابل‌قطع زير بار استفاده مي‌شود.
فيدرهاي مذكور توسط ركوردها در نقاط مختلف مدار تقسيم‌بندي شده‌اند تا حتي‌الامكان بخشي از مدار كه دچار خطا شده است، به تعداد كمتري از مشتركين مرتبط باشد. اين كارها با هماهنگي عملكرد تمام فيوزها و ركلوزرها امكان‌پذير مي‌باشد.
نواحي با تراكم بارزياد توسط فيدرهاي اوليه زيرزميني كه معمولاً كابلهاي سه فاز شعاعي هستند، تغذيه مي‌گردد. اين روش، ظاهري بهتر داشته و كم‌دردسرتر مي‌باشد، اما داراي هزينه بيشتر بوده و زمان تعمير آن طولاني‌تر از سيستم‌هاي هوايي است. در برخي حالات، مي‌توان كابل را بصورت معلق بر روي تيرك‌ها بكار برد كه در اين نوع، هزينه از حالت سيستم هوائي (Open-Wire) ،‌ بيشتر و از حالت بكارگيري تاسيسات زيرزميني كمتر مي‌باشد.
شبكه‌هاي شعاعي:
ساده‌ترين، كم‌هزينه‌ترين و رايج ترين شكل فيدر اوليه، نوع شعاعي آن
مي‌باشد. بطور كلي فيدرهاي اصلي و فرعي Main&SubFuder بصورت سه فاز بوده و جريان رله‌هايي كه از پست خارج مي‌شوند،‌ بيشترين مقدار را داشته و هركدام در حين اينكه انشعابها و انشعاب‌هاي فرعي از فيدر جدا مي‌گردند، در طول فيدر كاهش مي‌يابد.
كافيست اطمينان تداوم سرويس‌دهي در مسيرهاي اوليه شعاعي پائين است. چنانچه خطايي در هر نقطه از فيدر رخ دهد، قطع قدرت در همه مشتركين فيدر ايجاد مي‌گردد، مگر آنكه توسط كليدهايي نظير فيوز، تقسيم‌كننده، سكسيونر يا دژنكتور آن را جدا نمائيد.
شبكه‌هاي بسته سه فاز (خطوط پخش انرژي از دوسو تغذيه):
ضريب اطمينان كار چنين شبكه‌اي بطور قابل توجهي بالا مي‌باشد. زيرا از كارافتادن يكي از دو منبع و يا قسمتي از خط تغذيه كننده، شبكه همواره از سمت ديگري انرژي مي‌گيرد. بديهي است شرط اصلي محاسبه شبكه، تغذيه از يك سمت است. يعني سطح مقطع سيم‌هاي اصلي بايد براي حالتي محاسبه گردد كه شبكه از يك سو تغذيه مي‌گردد.
شبكه‌هاي دو سوتغذيه، در قصبات و روستاهايي بيشتر كاربرد دارد كه در قسمت طول گسترش يافته است.
شبكه با تغذيه از يك سو، براي چنين مناطقي افت انرژي زيادي در طول خط دارد و علاوه از چنين شبكه‌اي براي تغذيه ماشين‌هاي كارخانه كه داراي سالن‌هاي نسبتاً طويلي مي‌باشد، نيز مي‌توان استفاده كرد.
شبكه‌هاي حلقوي
عملكرد شبكه‌هاي حلقوي غير عملكرد شبكه‌هاي از دوسو تغذيه شونده مي‌باشد، با اين تفاوت كه از يك شبكه حلقوي ابتدا و انتهاي خط هادي يك نقطه (منبع) تغذيه كننده متصل مي‌باشد. چنين شبكه‌اي براي تغذيه نقاط با تراكم مصرف زياد به كار مي‌رود (تغذيه پست‌هاي ترانسفورماتور). حفاظت شبكه‌هاي ازدوسو تغذيه شونده و شبكه‌هاي حلقه‌اي احتياج به وسايل حفاظتي حساس و دقيقي مانند رله‌هاي جريان زياد جهت‌دار دارد.

فایل : 62 صفحه

فرمت : Word