دانلود مقاله شبكه توزيع و انتقال برق تا مصرف

يك شبكه قدرت از نقطه توليد تا مصرف،شامل اجزاء و مراتبي است كه ژنراتور را بعنوان مولد و ترانسهاو خطوط انتقال را بعنوان  مبدل و واسطه در بر مي‌گيرد . محدوديت توليد :ژنراتورها معمولاً” جريانهاي بزرگ را توليد ميكنند اما به لحاظ ولتاژ محدوديت دارند،زيرا عايق بندي شينه ها حجم و وزن زيادي ايجاد مي‌كند… پیشنهاد می کنیم ادامه این مطلب مفید و ارزشمند را در مقاله شبكه توزيع و انتقال برق تا مصرف دنبال نمایید. این فایل شامل 68 صفحه و در قالب word ارائه شده است.

مشخصات فایل شبكه توزيع و انتقال برق تا مصرف

عنوان: شبكه توزيع و انتقال برق تا مصرف
فرمت فایل : word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 68
حجم فایل : 60 کیلوبایت

بخشی از  مقاله شبكه توزيع و انتقال برق تا مصرف را در ادامه مشاهده خواهید نمود.

شبكه قدرت از توليد تا مصرف

يك شبكه قدرت از نقطه توليد تا مصرف،شامل اجزاء و مراتبي است كه ژنراتور را بعنوان مولد و ترانسهاو خطوط انتقال را بعنوان  مبدل و واسطه در بر مي‌گيرد .

محدوديت توليد :

ژنراتورها معمولاً” جريانهاي بزرگ را توليد ميكنند اما به لحاظ ولتاژ محدوديت دارند،زيرا عايق بندي شينه ها حجم و وزن زيادي ايجاد مي‌كند و به همين لحاظ ژنراتورها در نورم هاي ولتاژي 6،11،21 و حداكثر 33 كيلو ولت ساخته مي‌شوند .

انتقال قدرت :

بر عكس توليد كه به لحاظ ولتاژ محدوديت دارد، در انتقال قدرت،مشكل جريان مطرح است زيرا هر چه جريان بيشتر شود،مقطع سيمها بيشتر و در نتيجه ساختمان دكل ها بزرگتر و تلفات انتقال نيز فزوني مي‌گيرد . به همين لحاظ سعي مي‌شود كه پس از توليد جريان،با استفاده از ترانسفورماتورهاي افزاينده،سطح ولتاژ افزايش و ميزان جريان كاهش داده شود . ضمنا” عمل انتقال سه فاز،توسط  سه سيم صورت مي‌گيرد ( به سيم چهارم نيازي نيست ) و براي تشخيص اتصال  كوتاههاي احتمالي فاز به زمين،از شبكه زمين و نوترالي كه در پست مبدا ايجاد مي‌كنند،سود مي‌جويند  .

توزيع و مصرف قدرت :

پس از انتقال قدرت تا نزديكي هاي منطقه مصرف،سطح ولتاژ در چند مرحله پايين مي‌آيد تا قابل مصرف شود. در ايران درحال حاضر براي انتفال قدرت ازولتاژهاي 400 و 230 كيلو ولت (فاز- فاز)  استفاده مي‌شود و در مناطق شهري نيز اين ولتاژها  به سطح 63 كيلو ولت ( شبكه فوق توزيع )كاهش پيدا مي‌كند و با تبديل 63 به 20 كيلو ولت،ولتاژ اوليه براي ترانسفورماتورهاي توزيع محلي مهيا مي‌گردد تا با ولتاژ 400 ولت ( فاز- فاز )،برق مورد نياز مصرف كننده هاي عادي فراهم آيد .

آرايش ترانسفورماتورهاي قدرت :

ترانسفورماتورهاي انتقال،از آرايش ستاره / مثلث برخوردارند . طرف ستاره به ولتاژ بالاتر و طرف مثلث به ولتاژ پايين تر متصل مي‌شود تا در عايق بندي و حجم سيم پيچ ها صرفه جوئي شود . تپ چنجر نيز كه بعنوان تنظيم كننده ولتاژ بكار گرفته مي‌شود معمولاً در طرف فشار قوي تعبيه مي‌گردد تا عمل تغيير تپ (Tap) را در جريانهاي كمتري انجام دهد و جرقه كنتاكتها به حداقل رسد .

اجزاء يك پست انتقال يا فوق توزيع :

يك پست انتقال يا فوق توزيع، معمولاً شامل خط يا خطوط ورودي،بريكرها،سكسيونر ها، باسبار طرف فشار قوي،ترانس قدرت، ترانس نوتر،ترانس مصرف داخلي،باسبار فشار متوسط،فيدر هاي خروجي،فيدرهاي خازن و غيرو مي‌شود و در هر پست پانلهاي رله اي و متيرينگ،عمل حفاظت و اندازه گيري را بعهده دارند . باطريخانه و شارژرها نيز وظيفه توليد سيستم D.C.  را كه لازمه غالب رله ها مي‌باشد انجام مي‌دهند .

ضرورت اتصال به زمين :

تا زماني كه  اتصالي با زمين در شبكه اتفاق نيفتاده باشد،نيازي به برقراري اتصال نوترال با زمين نمي‌باشد، اما به لحاظ امكان وقوع اتصال كوتاه هاي با زمين و برقراري سيستم حفاظتي براي تشخيص آنها،ناچار به داشتن سيستم نوترال خواهيم بود،به اين ترتيب كه سه فاز شبكه را از طريق يك ترانس نوتر (معمولاً داري سيم پيچ زيگزاك ) به يكديگر متصل و نقطه صفر يا خنثي (نول ) آنرا با زمين مرتبط مي‌كنيم . اين ترانس ضمن ايجاد نوترال براي شبكه،بدليل راكتانسي كه دارد ،جريان اتصال كوتاه با زمين را نيز محدود مي‌كند .

تانك رزيستانس :

عبارت از يك تانك فلزي پر از الكتروليت بسيار رقيق كربنات سديم است . خاصيت اين محلول آن است كه مقاومت الكتريكي آن به طور معكوس در برابر حرارت تغيير مي‌كند . در صورت پيدا شدن جريان نشتي با زمين ايجاد حرارت در مايع و كاهش مقاومت آن،جريان عبوري افزايش يافته و به سرعت به حدي مي‌رسد كه رله نوتر را تحريك نمايد . بنابراين خاصيت اين مقاومت،آشكار نمودن جريانهاي نشتي كم و غير قابل تشخيص بوسيله رله  نوترال اصلي مي‌باشد تا از عبور جريان مداوم نشتي و داغ شدن ترانس نوتر و سوختن احتمالي آن جلوگيري بعمل آورد .

خواص تانك رزيستانس به همين مورد محدود نمي‌شود بلكه مقاومت حالت نرمال آن و راكتانس ترانس نوتر،مجموعا” به حدي انتخاب مي‌شود كه آمپر اتصال كوتاه را در حد مورد نظر محدود نمايد . از مزاياي ديگر آن،رزيستانس خالص آنست ( در نقطه مقابل ترانس نوتر كه تقريبا 97% راكتانس خالص است ) و بنابراين در مواردي كه انتخاب يك ترانس نوتر با راكتانس بالا به دليل افزايش اندوكتانس  سلفي پست،از بروز و ظهور هارمونيكها جلوگيري مي‌كنند تا عملكرد سلكتيو رله ها مختل نشود .

ضرورت برقراري حفاظت :

پس از برپايي يك سيستم قدرت،اول چيزي كه نياز به آن احساس مي‌شود،برخورداري سيستم از يك حفاظت اتوماتيك است . در اوايل پيدايش شبكه هاي قدرت،سعي مي‌شد سيستم را در مقابل جريانهاي اضافي ( Exess  Currents) حفاظت نمايد و اينكار توسط فيوز انجام مي‌شد اما با گسترش شبكه ها و تمايل به داشتن حفاظتي انتخاب كننده ( Selective )،يعني آن نوع از حفاظت كه بواسطه آن براي هر خطا  ( Fault) ئي در هر نقطه از شبكه،مناسبترين عمل قطع انجام شود، سيستم حفاظت Over current    (كه اصطلاحاً ماكزيمم جريان گفته مي‌شود) مطرح شد و گسترش يافت .

البته نبايد حفاظت اوركارنتي را با حفاظت over  load  ( اضافه بار )،كه بر مبناي ظرفيت حرارتي مدار منظور مي‌شود،اشتباه گرفت . در حفاظت اخير اگر بار از مقدار معيني ( معمولاً 2/1 برابر جريان نامي‌خط ) بيشتر شود،فرمان قطع رله  صادر مي‌شود در حاليكه منظور عمده از طرح حفاظت اوركارنتي آنست كه در صورت بروز خطا، رله ها به ترتيب نزديكي به نقطه اتصالي در نوبت قطع بايستند و در صورت عمل نكردن يك رله،رله بعدي فرمان قطع صادر كند .

معمولاً در تنظيم گذاري رله هاي اوركارنت به گونه اي عمل مي‌شود كه هر دو منظور حاصل شود.

انواع سيستمهاي اوركارنتي :

در جائيكه نيروگاه فقط يك بار منفرد را تغذيه مي‌دهد، نياز حتمي‌به وجود رله اوركارنت نيست و رله اي كه بتواند پس از تاخير معيني مدار را قطع نمايد،كافي به نظر ميرسد . اما در يك شبكه توسعه يافته،كه هر باسبار بيش از يك خروجي را تغذيه مي‌كند،رفتار سلكتيو بيشتري لازم است تا قسمت حذف شده و خاموشي حاصله به حداقل رسد .

سيستم حفاظت اوركارنتي فاز به زمين :

حفاظت اوركارنتي براي تك تك فازها ضروريست اما يك رله زمين Earth  Foult  = E/F براي هر سه فاز كافيست . غالباً نياز به آن است كه رلهE/F   نسبت به جريانهاي زمين بسيار حساس باشد . بعبارت ديگر،تنظيم رله زمين اغلب كمتر از مقدار تنظيمي‌رله فاز قرار مي‌گيرد ( حدود20 % آن ).

حفاظت باقيمانده يا رزيجوال :

در صورتيكه بخواهيم رله زمين به جريانهاي  بسيار كم زمين حساس باشد،از اتصال باقيمانده يا  Rsidual  Connection ) ) استفاده مي‌شود،در اين روش،سيم پيچهاي ثانويه سه ترانس جريان – يكي براي هر فاز – بصورت موازي بسته مي‌شوند و مشتركا” يك رله زمين را تغذيه مي‌كنند . در حالتي كه وضعيت نرمال باشد،خروجي مجموعه اين ترانس ها صفر است و همچنين در حالتي كه اتصال كوتاه دو فاز رخ دهد،اين تعادل همچنان باقي مي‌ماند . خط پارگي در يك فاز ( بدون اتصالي با زمين ) نيز باعث عمل رله نمي‌شود . از آنجائيكه رله زمين در حالت تعادل جريان (درحالت نرمال) تحريك نمي‌شود،مي‌توان تنظيم آنرا پايين انتخاب نمود و آنرا براي هر مقدار جريان نشتي زمين حساس كرد .

هماهنگ كردن رله هاي جرياني زمان ثابت :

اگر تنظيم رله هاي پشت سر هم در يك شبكه را به گونه اي قرار دهيم كه دورترين رله نسبت به نقطه اتصالي،با فاصله زماني معيني (نسبت به رله هاي ما قبل و ما بعد خود) فرمان قطع دهد،در آن صورت چنين هماهنگي رله اي را هماهنگي جرياني- زماني و فاصله زماني بين عملكرد يك رله و رله بعدي را پله زماني يا Margin  مي‌ناميم .

در اين شكل سيستم حفاظتي،رله هاي اوركارنت با عملكرد آني (Instataneous R) نيز بعنوان راه انداز و يا آشكار ساز اتصالي بكار مي‌روند. اين رله ها مي‌بايد تنظيمات معيني داشته باشند .

اشكال رله هاي با زمان ثابت ( Definite – time   ) :

در صورتي كه در اتصاليهاي ضعيف و شديد،رله ها به ترتيب تنظيمات زمان ثابت خود به عمل در آيند،المان هاي شبكه خسارت بيشتري مي‌پذيرند و اين مورد از نقاط ضعف رله هاي جرياني با زمان ثابت است .

رله هاي اوركانت زمان معكوس ( invers –time  )

اشكال فوق در رله هاي زمان ثابت وجود داشت،در رله هاي با زمان معكوس كمتر مي‌شود . در اين رله ها در صورت زياد شدن جريان عبوري،زمان عملكرد رله كوتاهتر مي‌شودو در نتيجه ترانسفورماتور و ساير المان هاي شبكه،مدت كمتري تحت جريان اتصالي قرار مي‌گيرند و لطمات كمتري متوجه آنها مي‌شود . در عين آنكه منحني هاي رله هاي پشت سرهم را مي‌توان طوري انتخاب نمود كه انتخاب سطح سلكتيو برقرار بماند .

انواع رله هاي جرياني با زمان معكوس و موارد استفاده هر يك :

اين رله ها بسته به شيب منحني آنها،انواعي دارند،از جمله ؛

1- رله هاي زمان معكوس نرمال(normally inverse)

2- رله هاي زمان معكوس داراي شيب بيشتر(very inverse)

3- رله هاي زمان معكوس داراي شيب تند(extremely inverse)

نوع اول معمولاً”در همه شبكه ها كاربرد دارد.نوع دوم در جايي مناسب است كه جريان اتصال كوتاه به نسبتي كه از منبع دور مي‌شويم،كاهش قابل توجهي داشته باشد .منحني اين رله ها به صورتي است كه زمان عملكرد آنها با دو برابر شدن جريان ،حدودا”نصف مي‌شود . نوع سوم در آن تيپ از شبكه هاي توزيع مناسبت دارد كه در آنها بهنگام كليد زني،جريان زياد و نسبتا” طولاني كشيده مي‌شود .چنين جريانهايي با در مدار باقي ماندن وسايلي از قبيل پمپها ،يخچالها و غيره ايجاد مي‌شود بنابراين لازم است ازآن نوع منحني استفاده شود كه زمان عملكرد تاخيري طولاني بهنگام جريان دادن فيدر داشته باشد و بعلت اين خاصيت ويژه است كه اين رله كاربرد مي‌يابد ،در عين آنكه مي‌توان آنرا با فيوزهاي بعد از آن نيز هماهنگ نمود(منحني اين رله بسيار نزديك به منحني عملكرد فيوزها مي‌باشد ).

كاربرد رله هاي جرياني

از رله هاي جريان با زمان ثابت و زمان معكوس ،در غالب فيدرهاي ورودي يا خروجي كاربرد دارد.در فيدرهاي خروجي 20كيلو ولت و پايين تر ،ازدورله جرياني در دو فاز و يك رله زمين استفاده مي‌شود .حذف رله جرياني از فاز وسط به جهت صرفه جويي صورت مي‌گيرد و اشكالي نيز بوجود نمي‌آورد ،اما در ولتاژهاي بالاتر ،هر سه فاز از رله جرياني برخوردارند و رله زمين  نيز بر سر راه نقطه صفر ترانس جريانها و انتهاي سه رله فازها بسته مي‌شود .

رله هاي ولتاژي :

كاربرد رله هاي ولتاژي محدود است و دو تيپ عمده دارند:

1- رله ولتاژي كه در اثر كاهش ولتاژ به عمل در مي‌آيد(Under Voltage).

2- رله ولتاژي كه در اثر افزايش ولتاژ تحريك مي‌شود (Exess Voltage).

از اين رله ها در حفاظت فيدرهاي خازن ،رگولاتور ولتاژ ترانسفورماتور و حفاظت خطوط ورودي به پست استفاده مي‌شود .

حفاظت فيدر خازن:

در مجموعه حفاظتي فيدر خازن از رله هاي مختلفي استفاده مي‌شود از آن جمله :

1- رله هاي اوركارنت براي هر فاز

2- رله هاي كاهش و افزايش ولتاژ

3- رله نامتعادلي

در خصوص رله نامتعادلي بايد گفت يك رله ولتمتريك حساس است و دو كار انجام مي‌دهد ؛

1- با ايجاد نامتعادلي در نوتر خازنها ،آلارم و سپس فرمان قطع صادر مي‌كند .

2- با بي برق شدن فيدر ترانس مربوطه،فيدر خازن را از مدار خارج مي‌سازد . معمولاً خازنهاي موازي ( منصوب روي باسبار 20 يا 63 كيلو ولت )،بصورت ستاره دوبل بسته مي‌شود و بر سر راه ارتباط دو صفر ستاره،از يك ترانس ولتاژ استفاده مي‌شود  تا در صورت بروز اشكال در هر يك از خازنها ،اين ترانس حاوي ولتاژ شده و رله را تحريك نمايد . معمولاً محدوده عملكرد آلارم اين رله،پايين تر از حد نرمال فرمان قطع آنست . بهنگامي‌كه خازنهاي طرفين از بالانس خارج شود (در اثر طول عمر يا قرار گرفتن بنك هاي خازن در شرايط متفاوت مثلاً آفتاب و سايه )،آلارم خواهيم داشت اما ضعف هر خازن و تغيير ظرفيت نسبتاً شديدتر باعث صدور فرمان قطع خواهد شد . در صورتي كه باسبار ( كه خازنها روي آن نصب هستند ) بي برق شود،اين رله باز هم فرمان قطع خواهد داشت و بنك هاي خازني را از مدار خارج مي‌سازد تا بهنگام برقدار شدن مجدد باسبار،پديده‌ سوئيچينگ باعث انفجار خازن‌ها نگردد .

ضمناً ازتعدادي  رله زماني نيز در حفاظت بنكهاي خازني استفاده مي‌شود ،از جمله آنكه يك رله زماني با تأخير طولاني در وصل ،باعث مي‌شود كه هر بار پس از قطع فيدر خازن ،تا مدتي (حدود 10دقيقه )از وصل مجدد آن جلوگيري نمايد و اين مسئله به آن خاطر است كه در ابن مدت ،خازنها فرصت كافي براي دشارژ داشته باشد و باقيمانده شارژ باعث بروز انفجاردر آنها نشود.

فهرست مطالب مقاله شبكه توزيع و انتقال برق تا مصرف, در ادامه قابل مشاهده می باشد.

• شبكه قدرت از توليد تا مصرف              1
• محدوديت توليد        1
•  انتقال قدرت            1
• توزيع و مصرف قدرت          1
• آرايش ترانسفورماتورهاي قدرت            2
• اجزاء يك پست انتقال يا فوق توزيع       2
• ضرورت اتصال به زمين – ترانس نوتر               2
• تانك رزيستانس       3
• ضرورت برقراري حفاظت    3
• انواع سيستمهاي اوركارنتي    4
• سيستم حفاظت اوركارنتي فاز به زمين   4
• حفاظت باقيمانده يا رزيجوآل   5
• هماهنگ كردن رله هاي جرياني زمان ثابت          5
• اشكال رله هاي با زمان ثابت 5
• رله هاي اوركانت زمان معكوس            6
• انواع رله هاي جرياني با زمان معكوس و موارد استفاده هر يك           6
• كاربرد رله هاي جرياني         7
• رله هاي ولتاژي      7
• حفاظت فيدر خازن 7
• رله اتومات براي قطع و وصل بنكهاي خازني      8
• حفاظت فيدر كوپلاژ 20 كيلوولت          9
• حفاظت فيدر ترانس 20 كيلوولت           9
• حفاظت جهتي جريان              9
• حفاظت R.E.F         10
• رله هاي نوترال      10
• حفاظت ترانسفورماتور  قدرت               10
• رله بوخهلتس          11
• رله هاي ترميك يا كنترل كننده درجه حرارت ترانس             12
• رله ديفرنسيال         13
• چند نكته در رابطه با رله ديفرنسيال      16
• رله ديفرنسيل با بالانس ولتاژي              17
• رله بدنه ترانس       17
• حفاظت جرياني براي ترانسفورماتور     18
• رله هاي رگولاتور ولتاژ        18
• رله اضافه شار        20
• حفاظت باسبار         21
• نوع اتصالي هاي باسبار         22
• خصوصيات حفاظت باسبار    22
• انواع حفاظت باسبار               22
• حفاظت خط             23
• نكاتي در خصوص رله هاي ديستانس    25
• نوسان قدرت و حفاظت رله ديستانس در مقابل آن                 27
• رله دوباره وصل كن              29
• كاربرد رله دوباره وصل كن 31
• ضد تكرار               32
• رله واتمتريك          33
• رله مؤلفه منفي       36
• سنكرون كردن        39
• رله سنكرون چك     41
• رله سنكرونايزينگ ( سنكرون كننده ژنراتورها )  43
• رله فركانسي – رله حذف بار                 44
• سيستم اينتريپ و اينترلاك

سایت های مرتبط با محتوای این مقاله: کتاب و فیلم آموزش برق ساختمان

در صورت تمایل شما می توانید مقاله شبكه توزيع و انتقال برق تا مصرف را به قیمت 16900 تومان از سایت فراپروژه دانلود نمایید. اگر در هر کدام از مراحل خرید یا دانلود با سوال یا ابهامی مواجه شدید می توانید از طریق آدرس contact-us@faraproje.ir و یا ارسال پیامک به شماره: 09382333070 با ما در تماس باشید. با اطمینان از وب سایت فراپروژه خرید کنید، زیرا پشتیبانی سایت همیشه همراه شماست.