تنظیم و اصلاح ولتاژ در شبكه های انتقال توزیع

برق، الکترونیک، مخابرات
دانلود پایان نامه رشته برق تنظیم و اصلاح ولتاژ در شبكه های انتقال توزیع مقدمه در یك سیستم توزیع ،‌ترانسفورماتورهای توزیع كه در طول خطوط تغذیه ولتاژ بالا (H.V.Feeder) اتصال دارند ، از طریق خطوط متعدد به ولتاژ پایین L.V.Distributor مصرف كننده‌های مختلف را تغذیه می‌نمایند . پروفایل ولتاژ نمونه سیستم توزیع از پست اولیه تا انتهای خط توزیع L.V برای شرایط تمام بار نشان داده شده است . برای این كه ولتاژ در محدوده مجاز یا قانونی ( مثلاً 6% +) نگاه داشته شود ، لازم است وسایل كنترل ولتاژ به كار گرفته شود تا هنگامی كه ولتاژ خیلی زیاد است كاهش و وقتی ولتاژ خیلی پایین است افزایش داده شود وسایل كنترل ولتاژ موجود در شبكه‌های توزیع به قرار زیر است : 1- كنترل ولتاژ اتوماتیك (AVC) ترانسفورماتورهای سیستم 2- تنظیم تپ ترانسفورماتورهای توزیع سطح ولتاژ در شبكه توزیع به واسطه رگولاسیون ترانفسورماتور ، افت ولتاژ در خط تغذیه ( فیدر ) و خط توزیع و بارهای نامتعادل واقع بر خط توزیع ، پیوسته كاهش می‌یابد . تغییرات ولتاژ را می‌توان با انتخاب یك تپ (TAP) ثابت ترانسفورماتور توزیع و یك تنظیم مناسب ولتاژ وسیله كنترل ولتاژ اتوماتیك تصحیح نمود اما علیرغم به كار گرفتن چنین وسایل كنترل ولتاژ بارهای نامتقارن ( كه به میزان زیادی نامتقارن هستند ) واقع بر روی تعدادی خطوط توزیع در سیستم توزیع مناطق روستایی منجر به ایجاد ولتاژ خارج از محدوده مجاز ( مثلاً 6% - 220)‌ و در نتیجه نارضایتی و شكایت مشتریان واقع بر روی این خطوط می گردد البته چنین تغییرات ولتاژ این است كه بارهای نامتقارن افت ولت را در خط توزیع تشدید می‌نماید . براساس یك روش نیمه تجربی نشان داده می شود كه برای یك دستگاه با نامتقارن Ic,Ib,Ia و ضریب توان واحد افت ولت در فازی كه بیشترین جریان بار حمل می‌كند به اندازه (U 14/4+ 1) از افت در هنگامیكه همین بار در شرایط متقارن تغذیه می‌شود بیشتر است U ضریب عدم تقارن است به وسیله رابطه زیر تعریف می‌شود . U=In/3Im كه در آن Im مقدار میانگین جریان سه فاز و In جریان سیم نول می‌باشد چارت نشان داده شده كه از یك خط توزیعی كه از ترانسفورماتور KVA 50 تغذیه می‌شود ، برداشته شده است نشان می‌دهد كه در حوالی ساعت 7 صبح و بین 7 تا 8 بعد از ظهر ولتاژ یكی از خطها خیلی كمتر از سطح مجاز و ولتاژ دو فاز دیگر قدری بیشتر از سطح مجاز قرار می‌گیرد . بنابراین بایستی ولتاژ چنین خطوط توزیعی با نصب كردن وسایلی ، تصحیح گردد البته واضح است كه می‌توان تنظیم ولتاژ را در چنین خطوط توزیعی با محكم كردن (Strengthen) خطوط تغذیه یا خطوط توزیع به تصحیح كننده ولتاژ در حقیقت یك ترانسفورماتوریك به یك است و از نظر ساختمان مشابه ترانسفورماتور قدرت نرمال است دارای یك هسته سه فاز معمولی است كه بر روی هر بازوی آن دو سیم پیچی قرار دارد و به روش ستاره به هم پیوسته ، متصل گردیده اند بنابراین در مجموع یك سیم پیچی سه فازی را تشكیل می‌دهند كه انتهای آن ترمینالهائی جهت اتصال دادن به خطوط ، گرفته شده است . همچنین از نقطه خنثی ترمینالی جهت اتصال به خط نول گرفته شده است . عایق آن ممكن است هوا یا روغن باشد . با توجه به جریان حاصل از نامتقارنی كه از نول عبور می‌كند . دو سیم پیچی واقع بر روی هر بازو در جهت مخالف هم بوده و امپدانس قابل اغماضی را ارائه می‌كنند طوریكه جریان سیم نول به طور مساوی بین بار و متعال كننده سیر كوله می‌شود . بنابراین مولفه توالی صفر جریان ( كه از سیم نول عبور می‌كند ) از سه خط تغذیه كه به متعادل كننده منتهی می‌شوند ،‌حذف می گردد . در نتیجه منجر به كاهش افت ولت در خطوط و بهبود تنظیم ولتاژ می‌گردد . از این وسیله می‌توان جهت بهبود ولتاژ در خطوط توزیع طویل استفاده كرد واز شكایت مشتریان ممانعت نمود . جهت بررسی نقش این نوع تصحیح كننده ولتاژ ، خط تویع L.V را كه سیستم سه فاز چهار سیمه V 433 است و بار نامتقارن ( بار اهمی 50 آمپر تكفاز ) را تغذیه می كند ، در نظر می‌گیریم سیستم سه فاز نامتقارن را به طور دقیق می‌توان به كمك روش مولفه‌های متقارن مورد تجزیه و تحلیل قرار داد اما به روش ساده‌تری نیز امكان پذیر است . براساس این روش و به كمك نقش متعادل كننده 50 آمپری را كه در انتهای خط تغذیه نصب شده مورد مطالعه قرار می‌دهیم . کلمات کلیدی: اصلاح ولتاژ تنظیم ولتاژ خطوط انتقال نیرو اصلاح رگولاسیون ولتاژ شبكه های انتقال توزیع فهرست مطالب فصل اول : مقدمه‌ای در مورد خطوط انتقال و رگولاسیون ولتاژ در خطوط انتقال مقدمه مفهوم رگولاسیون ولتاژ الف- خطوط انتقال كوتاه ب- خطوط انتقال متوسط ج – خطوط انتقال بلند تاثیر ولتاژ بر روی ضریب بهره انتقال راه‌حل‌های كنترل ولتاژ در شبكه عوامل افت ولتاژ اهداف فصل دوم : تعاریف یك سیستم قدرت و انواع شبكه‌ها تاثیرولتاژ بر روی ضریب بهره انتقال علل استفاده از شبكه‌های سه فاز انواع شبكه‌ها افت ولتاژ و تلفات انرژی طراحی شبكه‌های توزیعی فصل سوم : مقدمه‌ای بر انواع انرژی در ایران تولید و توزیع منابع انرژی برق در ایران انتقال و توزیع برق توزیع نیرو منابع انرژی طبیعی جدید و طبیعی موجود فصل چهارم : انتخاب سطح ولتاژ در انتقال مقدمه انتخاب ولتاژ اقتصادی الف) تعیین ولتاژ به كمك رابطه تجربی استیل ب) تعیین ولتاژبه كمك منحنی تغییرات ولتاژ ج) رابطه تجربی جهت تعیین ولتاژ انتقال در مسافت طولانی د) یك رابطه تجربی دقیق جهت تعیین ولتاژ در انتقال فصل پنجم : بررسی انجام ولتاژ‌ها مقدمه اضافه ولتاژهای موجی اضافه ولتاژهای موقت فصل ششم : اثر نوسانات ولتاژ بر دستگاه‌های الكتریكی و روشهای اصلاح آن چكیده 1- اثر تغییرات ولتاژ بر عملكرد وسایل الكتریكی 2- افت ولتاژ مجاز در اجزاء شبكه 3- روشهای تنظیم ولتاژ در شبكه توزیع 4- تنظیم در قسمتهای مختلف شبكه توزیع 5- روش كنترل دستگاههای تنظیم ولتاژ فصل هفتم : بهبود تنظیم ولتاژ در خطوط توزیع انرژی الكتریكی مقدمه تصحیح كننده ولتاژ ترانسفورماتوری تصحیح كننده ولتاژ راكتیو TSC/TSR فصل هشتم : تنظیم سریع ولتاژ ژنراتور 1- تنظیم كننده تیریل 2- تنظیم كننده سكتور گردان 3- تنظیم كننده روغنی 4- تنظیم كننده آمپلیدین فصل نهم : سیستم MOSCAD برای جبران افت ولتاژ كاربرد عملی مراحل تولید و توزیع نیروی برق سیستم اتوماتیك كنترل شبكه توزیع از راه دور DA پایه واساس طرز كار سیستم كنترل از راه دور DA مشخصات مهم و اصلی MOSCADRTU شرح جعبه MOSCAD كنترل از راه دور و قابل برنامه‌ریزی ارتباط متغیرها فصل دهم : تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور تنظیم طولی ولتاژ تنظیم ولتاژ زیربار تنظیم عرضی ولتاژ فصل یازدهم : بررسی كنترل ولتاژ و راههای جبران سازی آن الف ) كنترل قدرت راكتیو و ولتاژ توسط ترانسفورماتورهای متغییر ب‌) عملكرد خطوط انتقال بدون جبران كننده 1- خط انتقال در شرایط بی‌باری 2- خط انتقال در شرایط بارداری ج ) جبران كننده‌های ثابت ، موازی در سیستم به هم پیوسته د) انواع جبران كننده‌ها جبران كننده‌های راكتیو و ) كندانسورهای سنكرون هـ) جبران كننده‌های استاتیك