در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

“M.Sc.” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – قدرت

عنوان:

مطالعه فنی و اقتصادی بهره گیری از ولتاژ میانی در شبکه توزیع ایران

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
چکیده:
در سیستم توزیع ایران از دو سطح ولتاژ 400V و 20kV جهت توزیع انرژی برق بین مشترکین بهره گیری می گردد. بهره گیری از این دو سطح ولتاژ به تنهایی، باعث گسترش بیشتر شبکه 20kV شده و هزینه احداث زیادی را تحمیل می کند. از طرفی گسترش شبکه 400V نیز باعث تلفات وافت ولتاژ بیشتر در سیستم توزیع معمول می گردد.
دراین پروژه سطوح ولتاژ استاندارد مورد تأیید وزارت نیرو بین دو سطح ولتاژ مذکور انتخاب و سطوح ولتاژ استاندارد انتخابی به دو رده فشار ضعیف وفشار میانی تقسیم شده اند. با در نظر داشتن دو رده ولتاژی، برای هرکدام شبکه توزیع متناسب با سطح ولتاژ آن ارائه شده می باشد. که شبکه های نوع اول،دوم و سوم برای رده فشارمیانی و شبکه نوع چهارم برای رده فشار ضعیف در نظر گرفته شده می باشد. که هرکدام از نظر تلفات و افت ولتاژ با سیستم توزیع معمول مقایسه شده و روابط لازم جهت طراحی بهینه شبکه ولتاژ میانی ارائه شده می باشد. از بین سطوح ولتاژ استاندارد انتخابی برای هر رده وبرای هرنوع شبکه ارائه شده، سطح ولتاژ میانی بهینه از نظر کمترین مجموع ارزش آتی هزینه تلفات واحداث انتخاب شده می باشد. بهره گیری از سطح ولتاژ میانی در شبکه توزیع فعلی باعث کاهش طول شبکه 20kV و نیز تعداد پستهای زمینی فشار متوسط خواهد گردید. از طرفی هزینه ناشی از تلفات نیز بدلیل کاهش طول شبکه فشار ضعیف، کاهش می یابد. باتوجه به بررسیهای انجام شده سطح ولتاژ 6/6kV به عنوان سطح ولتاژ بهینه برای شبکه های نوع اول، دوم وسوم و سطح ولتاژ 1kV برای شبکه نوع چهارم انتخاب شده اند. پس از انتخاب این دو سطح ولتاژ، انواع شبکه ولتاژ میانی روی شبکه نمونه واقعی، پیاده سازی شده و نتایج لازم بدست آمده می باشد.
مقدمه:
در سیستم توزیع معمول، پست های فوق توزیع از طریق شبکه فشار متوسط 20kV پستهای فشار متوسط واقع در سطح منطقه را تغذیه می کنند. این پستها با تبدیل سطح ولتاژ فشار متوسط به فشار ضعیف، انرژی برق را با سطح ولتاژ قابل بهره گیری در اختیار مصرف کننده ها قرار می دهند. در بعضی از مناطق، اغلب در حواشی شهرها و مناطق روستایی مستقیماً از سطح ولتاژ فشار متوسط بهره گیری شده و در نقاط بار ترانس های 20/0/4kV تعبیه و مصرف کنندگان تغذیه می شوند.
انتخاب سطح ولتاژ برای یک خط به پارامترهای مختلفی وابسته می باشد که مانند آنها می توان به طول فیدر، قدرت انتقالی، هزینه احداث، تلفات، حریم و غیره تصریح نمود. در صورتی که از سطح ولتاژ بالاتری بهره گیری گردد ظرفیت آزاد اضافی در خطوط ایجاد خواهد گردید. که در این صورت هزینه اضافی برای احداث ظرفیت آزاد خط پرداخت می گردد. از طرفی اگر این سطح ولتاژ نسبت به طول فیدر و قدرت انتقالی آن پایین تر از حد استاندارد انتخاب گردد تلفات و افت ولتاژ بیشتر و حتی بیش از حد مجاز خواهد بود. که ارزش آتی تلفات احتمالاً بیشتر از هزینه احداث اضافی خواهد بود که بایستی صرف احداث خط با سطح ولتاژ بالاتر می گردید.
در طراحی سیستم توزیع پس از برآورد بار و تعیین مراکز چگالی بار، اقدام جایابی پستهای 20kV انجام می شود. پس از آن از طریق کابل زمینی یا خط هوایی فشار متوسط این پستها تغذیه می شوند. که پس از تبدیل یکباره سطح ولتاژ فشار متوسط به فشار ضعیف انرژی برق در اختیار مصرف کننده گان قرار می گیرد. اما سوالی که اینجا مطرح می گردد این می باشد که اگر از یک سطح ولتاژ بین 400V و 20kV بهره گیری گردد چه اتفاقی می افتد. به تعبیری دیگر به جای اینکه از فیدرهای 20kV با طول نسبتاً زیاد بهره گیری گردد از یک سطح ولتاژ میانی بین 400V و 20kV بهره گیری کرده و بدین ترتیب هزینه شبکه 20kV و همچنین طول آن را کاهش داده و این سطح ولتاژ میانی تا نزدیکترین نقطه به بارهای انتهایی منتقل گردد در این صورت منافع احتمالی زیادی خواهد داشت. زیرا پستهای زمینی حذف خواهندشد و یاحداقل تعداد آن به نصف کاهش پیدا می کند. از طرفی طول فیدرهای 20kV نیز کوتاه تر خواهند گردید. از سوی دیگر زیرا ازشبکه هوایی فشار ضعیف اغلب برای توزیع بهره گیری می گردد و این شبکه باشبکه توزیع فشار میانی بطور مشترک بر روی یک تیر احداث خواهندشد هزینه احداث شبکه ولتاژمیانی کاهش می یابد. در مناطق خارج شهر یا مناطق روستایی و ویلایی که بارها در فواصل نسبتاً طولانی از یکدیگر قرار دارند. در سیستم توزیع فعلی همانطور که در بالا ذکر گردید از خطوط فشار متوسط 20kV برای توزیع انرژی بهره گیری می گردد.
هزینه احداث خط و پست های 20kV زیاد و قابل توجه می باشد. مخصوصاً در پستهای هوایی هزینه ترانس پست وابسته به سطح ولتاژ آن می باشد. درصورتیکه از یک سطح ولتاژ میانی مناسب جهت توزیع انرژی برق بهره گیری گردد قطعاً هزینه احداث کاهش پیدا خواهد نمود با این فرض که خروجی پستهای فوق توزیع دارای چنین سطح ولتاژ میانی باشند. از طرفی تلفات درخط، در صورتی که ظرفیت یا قدرت توزیع شده بزرگ و یا فیدر طولانی باشد نسبت به شبکه فشار متوسط بیشترخواهد بود. در موردها خاص هزینه خط با سطح ولتاژ میانی علاوه بر تلفات بدلیل افزایش سطح مقطع هادی جهت داشتن ولتاژ مجاز در بار انتهایی
و همچنین قدرت کششی قابل تحمل توسط تیرها و کنسول ها هزینه احداث آن بیشتر از هزینه احداث شبکه فشار متوسط می باشد. پس لزوم مطالعه حالتهای مختلف ضروریست. در سیستم های توزیع انرژی برق ایران مناطق توزیع انرژی را می توان به دو قسمت تقسیم نمودکه عبارتند از:
– مناطق شهری
– مناطق روستایی و حومه
با در نظر داشتن دو طبقه بندی فوق، محل و چگالی بارها، هر یک از شبکه های ولتاژ میانی بایستی برای هر دو مورد متناسب با آن طراحی گردد. که این کار به گونه کامل و با جزئیات صورت گرفته و تلفات و افت ولتاژ و روابط مربوط به هر کدام جهت طراحی بهینه ارائه شده اند. در بهره گیری از شبکه ولتاژ میانی در مناطق شهری نکته بسیار مهم و اساسی هست که بایستی به آن پرداخته گردد و آن چگونگی تبدیل ولتاژ فشار متوسط 20kV به فشار میانی می باشد. در صورتی که خروجی پستهای فوق توزیع دارای فیدر ولتاژ میانی باشد مشکل احداث پست زمینی و هوایی فشار متوسط به فشار میانی برای فیدرهای با طول و قدرت انتقالی پایین حل خواهد گردید. درصورتیکه طول فیدر طولانی و بار سنگین باشد. طوری که انتقال آن با سطح ولتاژ میانی مقدور نباشد از سطح ولتاژ فشار متوسط بهره گیری می گردد و در نقاط مختلف نیاز به پستهای هوایی فشار متوسط به میانی خواهد بود. در احداث پستهای هوایی محدودیت هایی هست ازجمله برای پستهای تا 400kVA می توان به راحتی پست هوایی احداث و بهره برداری نمود. اما برای ظرفیتهای 500kVA و 630kVA نیاز به مجوز بوده و احداث این پستها با مشکل اجرایی همراه می باشد. این محدودیت در اجرای پستهای هوایی باعث محدود شدن طول فیدرهای ولتاژ میانی خواهد گردید. پس در صورتی که ظرفیت پست بالاتر از این مقدار باشد یا بایستی دو پست هوایی احداث یا اینکه پست زمینی مطالعه گردد. اما آن چیز که بدیهی گویا احداث پست زمینی فشار متوسط به فشار میانی و در ادامه احداث پستها ی هوایی فشارمیانی به فشار ضعیف، هزینه بیش از پیش افزایش یافته و ارزش آتی هزینه اضافی را که برای احداث پست ها پرداخت می گردد بیش از ارزش آتی تلفات کاهش یافته خواهد بود. در این پروژه با در نظر داشتن توضیحات ارائه شده در فوق آرایش های مناسب برای خطوط ولتاژ میانی ارائه و همچنین سطح ولتاژ میانی مناسب با در نظر گرفتن نوع منطقه اعم از شهری یا روستائی بودن آن انتخاب و روی یک شبکه نمونه واقعی پیاده سازی خواهد گردید.
مسئله مهم دیگر حریم خطوط می باشد. شبکه ولتاژ میانی زمانی اقتصادی تر خواهد بود که از خط با سیم هوایی بهره گیری گردد. زیرا در غیر اینصورت بایستی از کابل خود نگهدار و یا کابل زمینی بهره گیری گردد که این خود در مورد هایی باعث غیر اقتصادی شدن طرح خواهد گردید. پس مطالعه حریم خطوط یکی از موضوعات این پروژه را تشکیل می دهد.
در این پروژه آغاز به مطالعه تلفات و افت ولتاژ در تجهیزات سیستم توزیع و ارتباط افت ولتاژ و تلفات آنها با سطح ولتاژ کاری و همچنین مقایسه تلفات ترانس سه فاز و تکفاز برای قدرتهای مساوی پرداخته شده می باشد. سپس در ادامه تابع هزینه و روابط مربوطه جهت محاسبه ارزش آتی هزینه تلفات و سرمایه گذاری ارائه می شوند. در فصل بعد انواع آرایش های شبکه توزیع با ولتاژ میانی ارائه و از نظر تلفات و افت ولتاژ مورد مطالعه قرار می گیرند. در فصل چهارم تجهیزات مربوط به شبکه ولتاژ میانی بحث شده و در فصل پنجم انواع استانداردهای بین المللی در مورد سطوح ولتاژ مطالعه و با در نظر داشتن انوع آرایش های خط، سطح ولتاژ میانی مناسب انتخاب شده می باشد. در فصل ششم حریم خطوط برای شبکه ولتاژ میانی تعریف و فواصل هادیها برای خطوط ولتاژمیانی از یکدیگر و تأسیسات اطراف آن مطالعه شده می باشد. در فصل هفتم شبکه نمونه با در نظر داشتن نوع شبکه ولتاژ میانی انتخاب و روی آن پیاده سازی شده و نتایج بدست آمده مطالعه و پیشنهادات لازم ارائه شده می باشد.
تعداد صفحه : 158
قیمت : 14700 تومان

 

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق الکترونیک گرایش کنترل:ارزیابی پایداری گذرای سیستم های قدرت با استفاده از داده های واحد های اندازه گیری فازور

***

—-

دسته‌ها: مهندسی برق

دیدگاهتان را بنویسید