گونشلی

پیشگفتار
موضوع كلی این گزارش , بررسی نامتعادلی با رواثر آن در تلفات شبكه توزیع می‌باشد كه شامل دو فصل می‌باشد بدین ترتیب كه در فصل اول اثر عدم تعادل بار در افزایش تلفات شبكه توزیع بوده و به طور كلی مربوط به مطالعات اولیه می‌باشد تا دید كلی از هدف گزارش بدست آید. فصل دوم به بررسی روشهای كاهش تلفات نامتعادلی بار اختصاص دارد.
فصل اول شامل دو بخش است كه بخش نخست اثر عدم تعادل بار در افزایش تلفات در شبكه فشار ضعیف می‌باشد كه به طور كلی به بررسی عدم تعادل بار در شبكه فشار ضعیف می‌پردازد و مقدار تلفات ناشی از آن محاسبه نمودخ و درصد آنرا نسبت به تلفات شبكه سراسری بیان می‌دارد. بدین وسیله به ارزش بررسی و تحقیق در این مورد پی برده می‌شود.
در بخش بعدی اثر عدم تعادل بار در افزایش تلفات ترانسفورماتورهای توزیع مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. از آنجائیكه ترانسفورماتورها مقداری تلفات نامتعادلی به علت غیر یكسانی مشخصات الكتریكی سیم پیچی ها دارند , همچنین به عنوان یك واسط سبب انتقال نامتعادلی فشار ضعیف به سمت فشار متوسط می‌شوند , لذا توجه به آن از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این بخش در مورد انواع اتصالات ترانسها بحث شده است و میزان تلفات نامتعادلی در دون ترانس YZ و  كه بیشتر از همه در شبكه توزیع بكار می‌روند , محاسبه شده است.
فصل دوم شامل دو بخش می‌باشد. در بخش اول الگوریتمی جهت تقسیم مناسب انشعابها بین فازها در شبكه فشار ضعیف ارائه شده است تا با متعادل كردن فازها تا حد امكان از تلفات ناشی از نا متعادلی بار كاسته شود. همچنین این الگوریتم قادر است تا شبكه موجود را به شكل بهینه تغییر شكل دهد تا تلفات نامتعادلی آن به حداقل برسد.

در بخش دوم به بررسی امكان افزایش سطح مقطع نول به منظور كاهش مقاومت نول و به تبع آن كاهش تلفات نول پرداخته شده است. همانطور كه از فصل اول نتیجه گرفته شده است تلفات نول حدود سه برابر تلفات نا متعادلی بار در فازها می‌باشد , لذا نیاز به توجه و رسیدگی دارد. بخصوص در خطوط با بار زیاد اهمیت تعویض كابل‌های نول با سطح مقطع بالاتر به خوبی احساس می‌شود.

سیستم زمین كامل علاوه بر این كه نقش مهمی در حفاظت شبكه توزیع دارد , تا حدی زیاد از مقاومت نول نیز می‌كاهد. بخش سوم به این موضوع اختصاص دارد بدین ترتیب كه با احداث زمینهای متوالی تا حد زیادی از مقاومت نول كاسته شده و به تبع آن تلفات نول و تلفات نامتعادلی كاهش می‌یابد. لذا در این بخش با ارائه نمودارها و محاسبات به امكان احداث زمینهای متوالی پرداخته شده است.

فهرست مطالب

عنوان                                           صفحه

فصل اول : اثر عدم تعادل بار در افزایش تلفات شبكه توزیع

۱-۱-اثر عدم تعادل بار در افزایش تلفات شبكه فشار ضعیف…………………………………….۱

۱-۱-۱-تبعات نامتعادلی بار …….………………………………………………………………….۱

۱-۱-۲-شبكه فشار ضعیف ….……………………………………………………………………..۲

۱-۱-۲-۱- عدم تساوی بار فازها[۴] ……………………………………………………………۲

۱-۱-۳- اضافه تلفات ناشی از جریان دار شدن سیم نول[۴] ……………………………………۴

۱-۱-۴-رسم نمودار چگونگی‌رابطه‌بین افزایش عبور جریان از سیم نول و میزان ………………۸

تلفات در شبكه (بار كاملاً اكتیو)[۳]

۱-۱-۵-شرایط لازم برای تعادل شبكه علاوه بر یكسان نمودن بار فازها……..……………………۹

۱-۲- اثر نامتعادلی بار در افزایش تلفات ترانسفورماتورهای توزیع………………………………..۱۱

۱-۲-۱-عملكرد نا متعادل ترانسفورماتورهای سه فاز[۶] ………………………………………….۱۱

۱-۲-۲-بارهای تكفاز روی ترانسفورماتورهای سه فاز………………………………………………۱۲

۱-۲-۳-بار تكفاز خط به خنثی در ترانسفورماتورهای سه فاز …………………………………….۱۳

۱-۲-۴-بررسی تلفات نامتعادلی در ترانسهای توزیع………………………………………………۱۵

۱-۲-۵-ارائه پیشنهاد جهت كم كردن تلفات نامتعادلی در ترانسفورماتورهای توزیع……………۲۱

فصل دوم : بررسی روش‌های كاهش تلفات ناشی از نامتعادلی بار

فهرست مطالب

عنوان                                           صفحه

۲-۱- ارائه الگوریتم جهت تعادل بار فازها …………………………………………………………۲۳

۲-۱-۱- اساس روش ………………………………………………………………………………..۲۳

۲-۱-۲-تعیین آرایش بهینه شبكه …………………………………………………………………۲۸

۲-۱-۳-تخصیص انشعاب جدید بودن تغییر آرایش شبكه…………………………………………۳۱

۲-۱-۴-تخصیص انشعاب جدید به شبكه بهینه شده  ……………………………………………۳۴

۲-۱-۵-ارائه الگوریتم ……………………………………………………………………………….۳۸

۲-۲- امكان سنجی افزایش سطح مقطع نول ……………………………………………………..۴۳

۲-۲-۱- امكان سنجی افزایش سطح مقطع نول در خطوط با بار سبك…….……………………۴۴

۲-۲-۲-امكان سنجی افزایش سطح مقطع در خطوط با بار متوسط …….………………………۵۲

۲-۲-۴-امكان سنجی افزایس سطح مقطع نول در خطوط با شعاع تغذیه طولانی………………۵۵

۲-۲-۵- نتیجه گیری ……………………………………………………………………………….۵۹

۲-۳- سیستم زمین و اثر آن در كاهش تلفات شبكه توزیع ………………………………………۶۰

۲-۳-۱- تلفات در سیستم نول [۱] …………………………………………………………………۶۱

۲-۳-۲- كاهش تلفات در سیم نول ……..…………………………………………………………۶۱

۲-۳-۳-كاهش افت ولتاژ در سیم نول ………..……………………………………………………۶۴

۲-۳-۴- اثر زمین نول در محل مصرف …………………………………………………………..۶۴

فهرست مطالب

عنوان                                                صفحه

۲-۳-۵- زمین كردن شبكه توزیع …………………………………………………………………۶۵

۲-۳-۶-مقاومت سیم اتصال زمین و مقاومت زمین[۹] ….…….…………………………………۶۶

۲-۳-۶-۱- مدل خط توزیع …………………………………………………………………..۶۷

۲-۳-۶-۲- اثر نامتعادلی فازها بر روی تلفات با توجه به سیستم زمین ….…………………۷۰

۲-۳-۶-۳-حساسیت تلفات نسبت به مقاومت اتصال به زمین ………………………………۷۲

۲-۳-۶-۴- جنبه اقتصادی خطا در تلفات ………………………………………………… …۷۴

۲-۳-۶-۵- مقایسه هزینه ایجاد سیستم زمین و صرفه جوئی ناشی از كاهش تلفات پیك…۷۶

۲-۳-۶-۶- اثرات جریان عبوری از سیستم زمین …….………………………………………۷۷

مراجع ………………………………………………………………………………………………..۷۸

فهرست اشكال

عنوان                                               صفحه

شكل (۱-۱):دیاگرام برداری جریانهای فازها و جریان نول ….……………………………………۵

شكل (۱-۲):درصد افزایش تلفات برحسب افزایش عبور جریان از سیم نول ….…..……………۹

شكل(۱-۳):دیاگرام برداری جهت محاسبه جریان نول….………………………………………۱۰

شكل(۱-۴):بار تكفاز در ترانسفورماتورهای سه فاز………………………………………………۱۳

شكل(۱-۵):بار تكفاز بین خط خنثی در گروه ترانسفورماتور Yyبدون خط خنثی….………۱۴

شكل(۱-۶):بار خط به خنثی فاز A گروه ترانسفورماتورYy  ….……………………………….۱۵

شكل(۱-۷):ترانسفورماتورDY با سیم نول ….…………………………………………………..۱۶

شكل (۱-۸): مقادیر جریانها در ترانسفورماتور DY با سیم نول …….…………………………۱۸

شكل(۱-۹): ترانسفورماتور YZ با سیم نول …….………………………………………………۲۰

شكل (۲-۱):شبكه شعاعی از یكسو تغذیه ………………………………………………………۲۴

شكل(۲-۲):جریانهای فاز در شبكه شعاعی………………………………………………………۲۵

شكل(۲-۳):شبكه شعاعی با در نظر گرفتن تعداد انشعابها به جای جریان آنها …….…………۲۷

شكل(۲-۴):شبكه شعاعی از یكسو تغذیه با سه گره ……………………………………………۲۸

شكل(۲-۵):متعادل سازی انشعابها در گره‌ها …..……………………………………………….۲۹

شكل(۲-۶):مجموع انشعابهای فازها پس از متعادل سازی انشعابهای گره‌ها……..……………۲۹

شكل(۲-۷): متعادل سازی مجموع انشعابهای فازها ……………………………………………۳۰

فهرست اشكال

عنوان                                                صفحه

شكل(۲-۸): شبكه مثال (۱) …….…………………………………………………………………..۳۱

شكل (۲-۹): شبكه پس از تخصیص انشعاب جدید به فاز S در گره سوم …………………….۳۱

شكل(۲-۱۰):شبكه پس از تخصیص انشعاب جدید به فاز T در گره سوم …….….…………..۳۲

شكل(۲-۱۱):شبكه پس از تخصیص انشعاب جدید به فاز Rدر گره سوم….…………………..۳۲

شكل(۲-۱۲):شبكه پس از تخصیص انشعاب جدید به فاز R در گره سوم ..………………….۳۳

شكل(۲-۱۳):شبكه پس از تخصیص انشعاب جدید به فاز S در گره دوم ………..……………۳۳

شكل (۲-۲۴): شبكه پس از تخصیص انشعاب جدید به فاز T در گره دوم ……………………۳۴

شكل (۲-۱۵): شبكه بهینه شده مثال ……….……………………………………………………..۳۵

شكل(۲-۱۶):شبكه پس از تخصیص انشعاب جدید به فاز R در گره سوم ……..…………….۳۵

شكل(۲-۱۷): شبكه پس از تخصیص دومین انشعاب  به فاز R در گره سوم …………………۳۶

شكل(۲-۱۸):شبكه پس ازتخصیص  دومین انشعاب به فاز S در گره سوم …………………..۳۶

شكل(۲-۱۹):شبكه پس از تخصیص دومین انشعاب به فازT در گره سوم ….………………..۳۷

شكل(۲-۲۰):شبكه پس از تخصیص انشعاب به فاز S در گره دوم ……….………………………۳۷

شكل(۲-۲۱):شبكه پس از تخصیص انشعاب به فاز T در گره دوم ………………………….۳۸

شكل (۲-۲۲): الگوریتم متعادل سازی بار فازها و افزودن انشعاب جدید در شبكه فشار ضعیف….۴۲

شكل (۲-۲۳):مدارشماتیك جهت نمایش عبور بخشی از جریان نول توسط سیستم زمین……۶۲

فهرست اشكال

عنوان                                           صفحه

شكل(۲-۲۴):تقسیم جریان در دو مقاومت موازی …..…………………………………………….۶۳

شكل (۲-۲۵):مدار معادل مثال ….…………………………………………………………………۶۵

شكل(۲-۲۶):مدل خط توزیع با چهار سیم …….…………………………………………………..۶۷

شكل(۲-۲۷):مدل نمونه خط توزیع برای شرح محاسبات ……..………………………………….۶۸

شكل(۲-۲۸):تغییرات تلفات بر حسب میزان نامتعادلی بار……..…………………………………۷۱

شكل(۲-۲۹):توزیع جریان سیم نول در حالت بار نامتقارن با مقاومت‌اتصال‌زمین‌Rg …………۷۲

شكل(۲-۳۰): تأثیر مقاومت اتصال زمین Rg بر روی تلفات خط …………………………………۷۳

شكل(۲-۳۱): نسبت تلفات در فیدر با مقاومت اتصال زمین مشخص به تلفات ……..…………..۷۴

در فیدر با اتصال زمین كامل

شكل(۲-۳۲):ارزش كنونی تلفات خطوط انتقال ………………………………………………….۷۶

فهرست جداول

عنوان                                              صفحه

جدول(۲-۱):قیمت‌كابلهای۴رشته‌ای‌وتك‌رشته‌ای كه درسطح ولتاژ توزیع به‌كاربرده‌میشوند..….۴۴

جدول(۲-۲):میزان كاهش مقاومت سیم نول در اثر زمین كردن ….……………………………۶۳

جدول (۲-۳):ماتریس امپدانس HZ60 …………………………………………………۶۹

جدول (۲-۴):شكل مؤلفه‌های متقارن معادل ..………………………………………….۷۰

جدول(۲-۵):امپدانس خطوط با زمین مستقیم …………………………………………۷۰

جدول(۲-۶):تلفات خطوط با زمین مستقیم  …..……………………………………….۷۱

جدول(۲-۷): تقسیم تلفات بین خط و اتصال زمین ….…………………………………۷۲

جدول(۲-۸): تلفات در فیدرهای با بار توزیع شده متمركز….……………………………۷۵

دانلود فایل