یکی از مؤلفههای مطرح در افزایش تلفات شبکه توزیع مسأله عدم تعادل بار در این شبکه اعم از شبکه فشار ضعیف , ترانسفورماتورهای توزیع و شبکه فشار متوسط میباشد. این مؤلفه که به عنوان یک عامل اختلال در عملکرد شبکه توزیع اعلام وجود میکند به دو صورت عدم تساوی بار فازها و عدم تساوی ضریب توان بار فازها ( یا ترکیبی از هر دو ) متظاهر میگردد و باید در هریک از بخشهای سه گانه شبکه توزیع مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار بگیرد.
با آماری که از پستها و شبکه توزیع تهیه شده عدم تعادل بار مأیوس کننده است و این مشخصه نشان دهنده عدم رعایت اصول فنی از طرف پرسنل توزیع و بعضاً سهل انگاری و عدم وجود دانش فنی در ایجاد شبکههای برق رسانی مبتنی بر اصول فنی برای مصرف کنندهها میباشد.
1-1- اثر عدم تعادل بار در افزایش تلفات شبکه فشار ضعیف
1-1-1- تبعات نامتعادلی بار
الف) افزایش تلفات قدرت : تلفات قدرت در شبکه فشار ضعیف شامل دو دسته تلفات قدرت در فازها و تلفات قدرت در سیم نول میباشد. با فرض ثابت بودن مجموع جریان سه فاز , تلفات قدرت در فازها در حالت عدم تعادل بار بیش از تلفات در حالت تعادل بار بوده که به آن تلفات در نول هم اضافه میشود و با توجه به این امر که اکثراً مقاطع سیمها در نول نصف مقاطع سیم فازها و بنابراین مقاومت اهمی سیم نول حدود دو برابر مقاومت سیم فازها میباشد , تلفات حتی در حالت جریانهای عبوری کم , باز هم قابل توجه است.
ب) افت ولتاژ در اثر نامتعادلی : حتی با فرض این که سیمهای فاز در شبکه مقاطع یکسان و در نتیجه امپدانس مساوی داشته باشند , در اثر عبور جریان نا برابر , سیمهای فاز افت ولتاژ متفاوتی داشته و در نتیجه دارای ولتاژ نامتعادلی در طرف مصرف کنندهها بخصوص مصرف کنندههای حساس مانند موتورهای سه فاز خواهند بود. این موضوع اثرات نامطلوبی بر مصرف کنندههای سه فاز خواهد داشت.
ج) خطرات ناشی از جریان دار شدن سیم نول : با نامتعادل شدن جریان در سیستم سه فاز و عبور جریان از سیم نول , نسبت به زمین دارای ولتاژی میشود که درصورت عبور از حد مجاز از نظر ایمنی نامطلوب بوده و چنانچه مصرف کننده با سیم نول تماس حاصل کند , احتمال برق گرفتگی وجود خواهد داشت. علاوه بر مسائل یاد شده زیاد بودن نامتعادلی بار شبکه باعث وضعیت نامطلوبی در اجزاء دیگر شبکه از جمله ترانسفورماتورها خواهد شد.
1-1-2- شبکه فشار ضعیف
عدم تعادل بار در شبکه ضعیف بدلایل زیر بوجود می آید :
- عدم تساوی بار مشترکین در هر لحظه روی هر فاز
- وجود شبکههای تکفاز طولانی و پربار روی خطوط فشار ضعیف
- وجود لوازم برقی تکفاز موتوری با ضریب توان پائین روی خط ( مثل موتورهای تکفاز جوشکاری و000) نامتعادلی بار , به دو صورت عدم تصاوی بار فازها و جریان دار شدن سیم نول باعث افزایش تلفات شبکه میشود.
فصل اول : اثر عدم تعادل بار در افزایش تلفات شبکه توزیع
1-1-اثر عدم تعادل بار در افزایش تلفات شبکه فشار ضعیف1
1-1-1-تبعات نامتعادلی بار 1
1-1-2-شبکه فشار ضعیف 2 1-1-2-1- عدم تساوی بار فازها 2
1-1-3- اضافه تلفات ناشی از جریان دار شدن سیم نول 4
1-1-4-رسم نمودار چگونگیرابطهبین افزایش عبور جریان از سیم نول و میزان 8
تلفات در شبکه (بار کاملاً اکتیو)
1-1-5-شرایط لازم برای تعادل شبکه علاوه بر یکسان نمودن بار فازها9
1-2- اثر نامتعادلی بار در افزایش تلفات ترانسفورماتورهای توزیع11
1-2-1-عملکرد نا متعادل ترانسفورماتورهای سه فاز11
1-2-2-بارهای تکفاز روی ترانسفورماتورهای سه فاز12
1-2-3-بار تکفاز خط به خنثی در ترانسفورماتورهای سه فاز 13
1-2-4-بررسی تلفات نامتعادلی در ترانسهای توزیع15
1-2-5-ارائه پیشنهاد جهت کم کردن تلفات نامتعادلی در ترانسفورماتورهای توزیع21
فصل دوم : بررسی روشهای کاهش تلفات ناشی از نامتعادلی بار
فهرست مطالب
عنوان صفحه
2-1- ارائه الگوریتم جهت تعادل بار فازها 23
2-1-1- اساس روش 23
2-1-2-تعیین آرایش بهینه شبکه 28
2-1-3-تخصیص انشعاب جدید بودن تغییر آرایش شبکه31
2-1-4-تخصیص انشعاب جدید به شبکه بهینه شده34
2-1-5-ارائه الگوریتم 38
2-2- امکان سنجی افزایش سطح مقطع نول 43
2-2-1- امکان سنجی افزایش سطح مقطع نول در خطوط با بار سبک44
2-2-2-امکان سنجی افزایش سطح مقطع در خطوط با بار متوسط 52
2-2-4-امکان سنجی افزایس سطح مقطع نول در خطوط با شعاع تغذیه طولانی55
2-2-5- نتیجه گیری 59
2-3- سیستم زمین و اثر آن در کاهش تلفات شبکه توزیع 60
2-3-1- تلفات در سیستم نول61
2-3-2- کاهش تلفات در سیم نول 61
2-3-3-کاهش افت ولتاژ در سیم نول 64
2-3-4- اثر زمین نول در محل مصرف 64
فهرست مطالب
عنوانصفحه
2-3-5- زمین کردن شبکه توزیع 65
2-3-6-مقاومت سیم اتصال زمین و مقاومت زمین 662-3-6-1- مدل خط توزیع 67
2-3-6-2- اثر نامتعادلی فازها بر روی تلفات با توجه به سیستم زمین 70
2-3-6-3-حساسیت تلفات نسبت به مقاومت اتصال به زمین 72
2-3-6-4- جنبه اقتصادی خطا در تلفات74
2-3-6-5- مقایسه هزینه ایجاد سیستم زمین و صرفه جوئی ناشی از کاهش تلفات پیک76
2-3-6-6- اثرات جریان عبوری از سیستم زمین 77
مراجع 78
شامل 123 صفحه فایل word