روشهاي مطالعه و بهبود تلفات

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: مبحث تلفات انرژي از مهمترين مقوله.هايي است كه صنعت.برق با آن مواجه است و توجه به كاهش آن ضرورتي اجتنا.ب.ناپذير است. دركشورهاي صنعتي از همان ابتداي شكل.گيري اين صنعت يعني سال 1900 ميلادي مبحث تلفات مورد توجه قرار گرفت و تاكنون تلاشهاي زيادي در اين زمينه صورت گرفته و با ابداع روشهاي مختلف و بكارگيري آنها نتايج خوبي بدست آورده است. در كشور ما با توجه به اينكه اين صنعت هنوز در زمينه كاهش تلفات تا حد مطلوب راه طولاني را در پيش دارد ضرورت توجه به اين امر را متوجه مسوولان و محققان مي.سازد.
با توجه به اينكه اكثر روشهاي معمول در دنيا با شرايط جغرافيايي و آب و هوايي ايران سازگار نبوده و نتايج آنها رضايتبخش نيست ضرورت تحقيق در اين مورد با استفاده از منابع و اطلاعات داخلي و شرايط طبيعي ايران دوچندان مي.شود. در اين مجموعه سعي شده با ارايه مطالب مذكور بر ضرورت توجه هر چه بيشتر به تحقيق در اين زمينه صحه بگذاريم.
روشهاي مطالعه و بهبود تلفات را بايد به دو روش كوتاه مدت و بلند.مدت تقسيم كرد.
در روشهاي بلند.مدت از نظر آماري و در روشهاي كوتاه مدت بصورت فرمولي و عملي تلفات مورد بررسي قرار مي.گيرد و نهايتاً با استفاده از تلفيق اين دو روش بهترين نتيجه حاصل مي.شود.
كاهش تلفات انرژي الكتريكي بكلي عبارت است از افزايش ظرفيت توليد و افزايش ظرفيت شبكه انتقال توزيع بدون آنكه در امرتوليد سرمايه.گذاري كرده باشيم. بعنوان مثال آماري را از نشريه آمارتفسيري صنعت.برق ذكر مي.كنيم:

بر اساس آمار اين نشريه كل تلفات در شبكه انتقال و توزيع 7601 ميليون كيلووات ساعت بيان شده است كه ميزان 9/13 درصد كل توليد را بيان مي.كند. اگر مصارف داخلي نيروگاه را هم به آن اضافه كنيم به عدد 5/20 درصد مي.رسيم اين اعداد مقدار متوسط است و تلفات در پيك به مقداري حدود 30 درصد هم مي.رسد اما اگر همين 9/13 درصد را در نظر بگيريم ضرري كه از اين جانب به صنعت.برق كشور تحميل مي.شود بالغ بر 600 ميليارد ريال در سال است. اين امر نشان مي.دهد كه هنوز تلفات با همه ابعادش شناخته شده نيست. بعنوان مثال تلفات چند كشور را در نظر مي.گيريم تا فاصله ما با بقيه كشورها مشخص شود.
در سال 1360 تلفات شبكه توزيع ايران 4/15 درصد در ژاپن 8/5 درصد، كره جنوبي 7/6 درصد در فرانسه 9 درصد در هندوستان 5/20 درصد بوده است در سال 1365 اين آمار به نحو زير است:
در ايران 6/12 درصد در ژاپن 7/5 درصد در كره جنوبي 5/6 درصد در فرانسه 8 درصد در پاكستان 09/24 درصد در آلمان 4 درصد در چين 2/8 درصد و هندوستان 21 درصد بوده است بنابراين ما بايد تلاش كنيم مقدار تلفات را به مرز عملي حداقل 5 درصد برسانيم.
نكته.اي كه بايد متذكر شويم اين است كه ازاين اعداد مقداري حدود دو سوم تلفات در شبكه توزيع است بنابراين بصورتي اجتناب.ناپذير بايد اهم انرژي خود را صرف كاهش تلفات در شبكه توزيع كنيم و علل اساسي تلفات را ريشه.يابي كنيم.
در عمل مدلهاي موجودي كه در دنيا ارايه شده بدليل تفاوت اقليمي و آ.ب و هوايي كشور ما با كشورهايي كه تحقيقاتي در آنها انجام شده كاملاً با واقعيت منطبق نيست و بايد تحقيقات كاملي در اين زمينه ارايه شود. طبق گزارشي كه كميته تحقيقات وزارت نيرو ارايه كرده است نتايج
Lood flow با واقعيت منطبق نيست يا در مناطقي كه كويري است عواملي است كه باعث ازدياد تلفات كرونا مي.شود
بنابراين بايد آزمايشات انجام گرفته در ايران با شرايط حاكم مطابق باشد تا به واقعيت نزديك شويم. مساله ديگري كه مطرح است مديريت مصرف است. با مديريت صحيح مصرف مي.توان به ميزان قابل ملاحظه.اي تلفات را كم كرد و توان مصرفي را آزاد كرد.
بنابراين مديريت مصرف و كاهش تلفات بصورت تنگاتنگي به هم مربوط هستند متذكر شويم مقدار تلفات شبكه توزيع حدود دو سوم كل تلفات است اين مقدار چيزي حدود 10 تا 11 درصد و از لحاظ توان پيك حدود 14- 15 درصد است.
بطور كلي اين مقدار تلفات محصول علل مختلفي مي تواند باشد كه آنها را مي.توان بطور اجمالي در غيرمهندسي بودن ارقام نجومي بالغ برچند صدهزار كيلومتري شبكه.هاي فشار متوسط و فشار ضعيف و بار نامتناسب با شبكه يعني بطور كلي عدم توجه به استاندارد و كيفيت برق تحويلي به مشتركان كه في.المثل بايدهمراه با افت ولتاژ مجاز و با حداقل قطع برق در مواقع بروز حادثه در شبكه توزيع نيرو باشد دانست.
در مورد علل بروز تلفات مي.توان به موارد زير اشاره كرد:
• انتخاب غيربهينه محل پستهاي 20kv كيلوولت، عدم تعادل بار فيمابين ترانسفورماتورهاي مختلف توزيع
• پايين بودن ضريب قدرت بارهاي عبوري از المانهاي شبكه
• كاربرد وسيع سيمهاي مقطع پايين بويژه در شبكه فشار ضعيف
• نداشتن طرح جامع توسعه شبكه
• عدم هماهنگي بين عرضه و تقاضا
• تسلط فرهنگ استادكاري در شبكه توزيع
• عدم اعمال جدي مديريت بار
• برق.هاي غيرمجاز
نصب برقگيرهاي نامناسب در پست (برقگيرهاي شاخكي پس از ايجاد جرقه ديگر مسير جرقه بسته شده و باز نخواهد شد و يك مسير دائمي جريان بوجود مي.آيد و براي قطع اين جريان حتماً.بايد پست را بي.برق كنيم) كه اين خود خسارتهايي را بدنبال خواهد داشت. علاوه بر شناخت و اهتمام به مسائل ذكر شده كه از علل بروز تلفات هستند بايد برنامه.هاي كوتاه مدت و بلند.مدتي را هم مدنظر قرار داد. از جمله اقدامات كوتاه.مدت موارد زير است:
- ايجاد تقارن هر چه بيشتر در بار فازهاي كليد كابلها و خطوط هوايي 220 ولتي توزيع نيرو با جابجايي لازم انشعابات مشتركان از روي فازهاي پربارتر بر روي فازهاي كم بارتر.
- استفاده از ترانسفورماتورهاي با نسبت تبديل برابر و مشخصات ترانسهاي برابر
- يافتن نقاط ژرف الكتريكي و شارتل.گذاري درآن نقاط نصب خازنهاي كوچك 5 تا 20 كيلوواري در انتهاي خطوط فشار ضعيف داراي افت ولتاژ زياد.
- روشهاي فوق احتياج به سرمايه.گذاري كمي از نظر تجهيزات دارد و عمدتاً به نيروي انساني وابسته است با انجام كارهاي فوق حدود 2 تا 3 درصد كاهش تلفات خواهيم داشت كه از نظر توان حداقل معادل 500 مگاوات آزادسازي ظرفيت خطوط و توليد است در مرحله بعدي بايد به اقدامات بلندمدت توجه كرد كه اهم آنها به قرار زير است:
- پيش.بيني چگالي بار
- تهيه نقشه.هاي وضع موجود شبكه فشار متوسط و ضعيف
- برقراري روش و گردش كار منظم آمارگيري
- تهيه و تصويب فلسفه سيستم توزيع
- ارتقاء سطح علمي كادر پرسنلي توزيع نيرو
- تكميل استانداردهاي مهندسي و كاربردي شبكه.هاي توزيع نيرو
- ارتقاء سطح ضريب قدرت مصارف خانگي و تجاري كه با توجه به بالا بودن درصد مصرف تجاري و خانگي در ايران و پايين بودن ضريب قدرت در اين نوع مصارف رقم قابل توجهي خواهد بود.
- تامين اعتبارات ارزي و ريالي به حد كفايت
- مديريت بار و مصرف
حال به يكي از انوع تلفات ناشي از كرونا مي.پردازيم:
با بررسي.هايي كه انجام شده است معلوم شده كه تلفات كرونا در خطوط انتقال ايران 5/17 مگاوات است كه در هواي باراني اين تلفات به مراتب افزايش مي.يابد و ممكن است اين تلفات در سطح شبكه كشور به 300 مگاوات هم برسد البته تلفات كرونا به شرايط جوي از قبيل درجه حرارت هم وابسته است اين تلفات در خطوط توزيع هم وجود دارد كه عمدتاً خط توزيع 20 كيلوولت است. براي بررسي تلفات كرونا تاريخچه محاسبه اين نوع تلفات را متذكر مي.شويم:
در سال 1911 پروفسور پيك از نتايج آزمايشگاهي روي خطوط تلفات كرونا را بصورت نقاط بسيار پراكنده بدست آورد به دليل پراكندگي زياد curve fitting مناسبي بدست نيامد ولي به هر حال فرمولي ارايه كردند در سال 1927 اقاي پيترسون و در سال 1980، EPRI هر كدام فرمولي ارايه كردند. در همه موارد فوق بدليل پراكندگي زياد نقاط بدست آمده امكان بدست آوردن تابعي دقيق از منحني مقدور نبود.
آنچه كه ما بايد انجام دهيم و بهترين روش براي بدست آوردن تلفات كرونا است استفاده از روش شبكه.هاي عصبي براي تعيين اين تلفات است. چون شبكه عصبي تابع خاصي را نشان نمي.دهد و براي ارتباط پراكنده بهم و بعبارت ديگر براي
curve fitting به ما جواب مي.دهد. براي اين كار بايد روي دكل.ها ايستگاه.هاي اندازه.گيري ايجاد كنند تا به اين ترتيب تلفات كرونا اندازه.گيري شود تا در نهايت به جوابهاي دقيقي برسيم چرا كه استفاده از فرمولهاي معمولي به دليل پايين بودن دقت در خروجي برنامه شبكه عصبي تاثير داشته و آنرا دچار خطا مي.كند.
(در مورد شبكه عصبي بايد بگوييم كه وقتي روي دكل.ها از دستگاه.هاي اندازه.گيري استفاده كنيم در حقيقت يك شبكه كامل اندازه.گيري يا در حقيقت شبكه.اي از اعصاب را بوجود آورده.ايم كه اين اعصاب حس.كننده ميزان تلفات كرونا هستند و اطلاعات لازم را به مركز شبكه كه همان مركز تجزيه و تحليل اطلاعات است مي.فرستند.)
نكته مهمي كه در اينجا بايد متذكر شد اين است كه هر چند تلفات كرونا در مقايسه باتلفات ژولي خيلي كم است ولي در ساعات پيك بار تاثير مهمي در سطح كاري دارد و لذا در طراحي خطوط سعي مي.شود كه همزمان بودن پديده كرونا با بار پيك مدنظر قرار گيرد.
موارد ديگر تلفات شامل تلفات ژولي يا اهمي و تلفات در پست.هاي تبديل و ... است ولي چون بيشترين تلفات در شبكه توزيع است اهم كوشش را روي اين مبحث متمركز مي.كنيم:
در بررسي تلفات خطوط توزيع يك سري عوامل فني و غيرفني دخالت دارند كه علاوه بر مواردي كه در صفحه 2 به آنها پرداخته. شد موارد زير را نيز مي.توان به آنها اضافه كرد:
از عوامل غيرفني مي.توان به موارد ديگر زير اشاره كرد:
- عدم نصب كنتورهاي روشنايي معابر
- عدم كنترل و نظارت بر كنتورهاي منصوبه
- عدم نصب كنتور مصارف شركتها و منازل سازماني آنان
عوامل فني كه به آنها اشاره نشده هم به مواردزير مي.توان اشاره كرد:
عدم استفاده از ترانسفورماتورهاي با قدرت مناسب درشبكه.هاي توزيع با توجه به اينكه مي.دانيم حداكثر راندمان يك ترانسفورماتور در 70 درصد بار نامي آن است و بنابراين بايد سعي كنيم هميشه مقدار بار ترانس حوالي 70 درصد بار نامي باشد و يا ميانگين بار ترانس درحدود 70 درصد با بهره.برداري صحيح.تر و تلفات كمتر باشد.

توزيع يكفازه فشار ضعيف در شهرها و روستاها:
عدم تعادل بار فازها در شبكه فشار ضعيف و برقدار شدن سيستم نول شبكه كه به تبع آن ضمن كاهش راندمان ترانس قسمتي از انرژي نيز توسط نول تلف مي.شود.
فرسودگي شبكه و مواد ديگر....
بنابراين راههاي كاهش تلفات بصورت زير پيشنهاد مي.شود:
1- ايجاد تعادل و تعديل بار كابلها و خطوط فشار متوسط و فشار ضعيف (اعمال مديريت كنترل بار)
2- كاهش طول كابلها و خطوط و افزايش سطح مقطع آنها (البته بايد مبحث اقتصاد مهندسي نيز در نظر گرفته شود)
3- ايجاد شبكه.هاي توزيع بر اساس محاسبات مهندسي
4- دقت عمل مصالح و اصلاح تا حد استاندارد در لوازم اندازه.گيري
5- جمع.آوري و جلوگيري از برق.هاي غيرمجاز
6- تعميرات اساسي زمان.بندي شده
7- احداث شبكه.هاي فشار ضعيف بصورت سه.فاز (احداث شبكه بصورت پنج سيمه ضمناً مقطع نول و فاز يكسان باشد)
8- بالانس كردن شبكه.ها (تعادل بار فازها)
9- استاندارد كردن كابلهاي ورودي و خروجي مطابق با ظرفيت ترانسفورماتورها و بار آنها
10- نصب ترانسفورماتور در مركز ثقل بار
11- شاخه بري درختان بمنظور جلوگيري از برخورد شاخه.هاي درختان با شبكه.هاي فشار متوسط و فشار ضعيف
12- كامل كردن ارت در شبكه.ها
13- تست كردن روغن ترانسها
14- سرويس منظم و شستشوي شبكه.هاي آلوده ورفع فرسودگي.ها و خوردگي.هاي شبكه
15- استفاده بهينه از ظرفيت ترانسفورماتور.ها در حدود 17 درصد بار نامي آنها
16- بكارگيري خطوط باندل در كاهش تلفات بخصوص در مناطق گرمسير
17- رعايت اصول فني در هنگام برقراري اتصالات الكتريكي
18- سيم.كشي داخلي به مشتركان تحت ضوابط و مطابق با استاندارد
19- نصب خازن در محلهاي مناسب
لذا چنانچه وضع بهره.برداري از شبكه.هاي توزيع به همين منوال ادامه يابد و به عواملي از قبيل عدم بالانس خطوط، وجود خطوط طولاني، تداخل شاخه درختان با شبكه.هاي برق، خطاي زياد در لوازم اندازه.گيري بعلت نامناسب بودن محل نصب آنها، عدم رسيدگي و تعمير و نگهداري به موقع از شبكه.ها، عدم تناسب قدرت ترانسفورماتورهاي منصوبه با بار مصرفي و ... توجه نشود تلفات بخش توزيع رو به فزوني خواهد بود و طولي نخواهد كشيد كه شبكه.هاي جديد هم مستهلك و پرهزينه خواهد شد.
لذا بايد بطور جدي و پيگير رسيدگي به شبكه.هاي توزيع مورد توجه قرار گيرد. مناسب.ترين روش براي جلوگيري از استهلاك شبكه.هاي توزيع و كاهش تلفات،.تهيه و اجراي يك برنامه منظم و مشخص بهره.برداري و تعمير و نگهداري است.
يك قسمت از تلفات در فيدرهاي 20 كيلوولت است براي محاسبه اين تلفات مي.توان در يك روز بخصوص تمام كنتورهاي منصوبه روي ترانسفورماتورهاي فيدر را قرائت كرد سپس در يك دوره مشخص با قطع فيدر مزبور دوباره قرائت كنتور ترانسفورماتورها و ابتداي فيدر را انجام داد براي جايي كه تعداد فيدرها زياد است مي.توان از روش كامپيوتري استفاده كرد، به اين ترتيب كه براي هر فيدر نقاط مصرف را گره در نظر مي.گيريم و اطلاعات از قبيل شماره. گره ابتدا، شماره گره انتها، فاصله دو گره متوالي، نوع و سطح مقطع سيم يا كابل بين دو گره، نوع گره (تي.اف يا ترانس) بار ترانس، ظرفيت ترانس، ظرفيت خازن يا اتوبوستر (در صورت وجود انواع مصرف كشاورزي، عمومي، صنعتي، تجاري) و ضريب قدرت را جمع.آوري كرد.
با مشخص كردن آمار فوق تنهابار ترانس است كه دقيقاً مشخص نبوده و همواره در حال تغيير است. براي بدست آوردن اين داده.ها از روش اندازه.گيري مستقيم و پيوسته و يا با توجه به بار پيك و نوع مصرف و ضريب بار مي.توان استفاده كرد و ضريب قدرت را هم بر حسب نوع مصرف حدس زد و اطلاعات را كامل كرد. براي محاسبه تلفات در شبكه فشار ضعيف نيز لازم است هر ترانس يك فايل ايجاد كرده و مانند روش فوق را بدست آورد. با اين اقدامات مي.توان فيدرها و پستهايي را كه داراي تلفات بالايي هستند شناسايي كرده و با نصب خازن و اصلاح شبكه تلفات را تقليل دهيم.
بنابراين اشكالاتي كه در محاسبه تلفات بوجود مي.آمد مثل عدم قرائت همزمان كنتورها از بين مي.رود اما در زمينه خطاي كنتورها و برنامه پخش بار كه براي اجرا نياز به داشتن مقادير همزمان MW,MVAR بار دارد، اين خطا را با استفاده از كنتورهاي با كيفيت بالا و روش.هاي صحيح اندازه.گيري كاهش داد همچنين آموزش صحيح و مهارت اپراتورها باعث كاهش تلفات خواهد شد. كنترل و اصلاح ولتاژ و استفاده از جبران.كننده. ميزان تلفات را كاهش مي.دهد.
نكته.اي كه در مورد خطاي اندازه.گيري كنتورها بايد متذكر شويم خطاي ضريب كنتور است. در تحويل كنتور به مشتركان شركت برق از كنتورهاي 15A براي تحويل اشتراك 25A استفاده مي.كند كه با توجه به اينكه اين كنتور مثلاً براي جبران 15A طراحي شده است و با توجه به اينكه اينگونه نصب بدليل داشتن ضريب 4 كنتور مثلاً براي مصارف خانگي است باعث ايجاد خطا در اندازه.گيري خواهد شد و اين مطلب بايد همواره مدنظر قرار گيرد. همچنين بايد خطاي وجود گردو غبار و كثيفي كنتور كه مي.تواند خطاي مثبت يا منفي ايجاد كنند نيز مدنظر قرار گيرد.
يكي از عوامل تلفات در شبكه توزيع عدم تقارن بار است كه قبلاً به آن اشاره شده است ليكن اين مطلب از آن جهت حائز اهميت است كه بصورت.هاي زير موجب تلفات مي.شود:
الف- عبور جريان اضافي از سيم نول و افزايش تلفات بصورت RI2
ب- ايجاد جريانهاي صفر و منفي در شبكه
بر اثر ايجاد جريانهاي صفر و منفي تلفات در موتورها و ژنراتورها افزايش يافته و ترانسها به اشباع نزديكتر مي.شوند. كه اين خود سبب افزايش تلفات و كاهش ظرفيت باردهي آنها مي.شود. روش.هايي كه مي.توان در ضميمه كاهش تلفات ناشي از عدم تقارن بار پيشنهاد كرد عبارتند از:
الف- استفاده از سيم.هاي با مقطع بالاتر در سيم نول در جاهايي كه عدم تقارن بار زياد و غيرقابل كنترل است.
ب- آموزش سيمبانها و كارگران شركت برق و ملزم كردن آنها به تقسيم.بندي مناسب مشتركان روي فازهاي شبكه فشار ضعيف
ج- متعادل كردن شبكه از ديد ترانسهاي توزيع (استفاده از جبران.كننده.هاي سلفي و خازني و ....)از موارد ديگري كه در كاهش تلفات موثر است به تغيير استانداردهاي معماري و شهرسازي با نظارت درانشعاب تكنولوژي و غيره است. همچنين استفاده از لامپهاي كم.مصرف باعث صرفه.جويي زيادي در مصرف انرژي مي.شود كه مصرف كمتر يعني بار كمتر و در نتيجه تلفات كمتري را بهمراه دارد.
از جمله عوامل تشديد تلفات علاوه بر موارد ذكر شده قبلي موارد زير نيز مطرح مي.شود:
- بكار بردن كلمپهاي آلياژ آهن در خطوط 20 كيلوولت روستايي و تلفات بيشتر نسبت به كلمپهاي آلومينيومي بدليل ايجاد جريانهاي هيسترزيس و فوكو.
- استفاده از شبكه.هاي شعاعي بجاي شبكه.هاي به هم پيوسته فشار ضعيف و متوسط
- نداشتن ايمان و انگيزه كاري بعضي از كاركنان و عدم امكان نظارت و كنترل آنها

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 3317]