پایان نامه خطا يابي در سيستم هاي قدرت (شبكه هاي توزيع)
مقدمه
مصرف كنندگان نهايي انرژي الكتريكي همواره خواستار دريافت مداوم برق با كيفيت مناسب هستند . بنابرين در بهره برداري از شبكه هاي توزيع دو اصل اساسي ذيل مطرح مي گردد:
1-1-1 تداوم ارائه سرويس به مصرف كنندگان :
فعاليت اصلي مراكز حوادث شركتهاي توزيع در تداوم توزيع انرژي الكتريكي به شبكه فشارضعيف مي باشد.
ارائه سرويس به مصرف كنندگان برق به دلايل مختلف ممكن است با اختلال مواجه گردد. غير از مواردي مانند اعمال خاموشي ها ي ناشي از كمبود انرژي برق ، اغلب موارد مربوط به شبكه توزيع است . مهممترين عوامل عدم تداوم كار عادي شبكه توزيع عبارتند از:
- حوادث غير مترقبه مانند صدمه ديدن كابل ها، شكستگي تيرها،آسيب ديدگي تجهيزات ناشي از برخورد وسايل نقليه ،شرايط جوي و…
- عدم توانايي در تامين بار مصرف كنندگان به دليل اضافه بار خطوط با ترانسفورماتورهاو…
- تعمير يا سرويس تجهيزات
2-1-1 حفظ كيفيت مناسب سرويس :
ارائه سرويس مداوم به مصرف كنندگان كافي نمي باشد بلكه كيفيت اين سرويس نيز بسيار با اهميت است. اين كيفيت از دو جنبه براي بهره بردار (شركت توزيع) و مصرف كننده حائز اهميت است:
الف- كاهش تلفات شبكه توزيع تا حد ممكن(از ديد بهره بردار)
ب- تامين ولتاژ مناسب در پستهاي 4/0كيلو وات (از ديد مصرف كننده)
هدف اساسي ديسپاچينگ توزيع،تداوم سرويس و ارتقاي كيفيت سرويس مي باشد.باتوجه به مطالب فوق سعي شده است روشهاي فعلي مراكز حوادث به منظور دستيابي به هدف مذكورمورد بررسي قرار گيرند و در عين حال نقش سيستم ديسپاچينگ توزيع براي كمك به تعيين تداوم و كيفيت سرويس تبيين گردد.براي روشن شدن مطلب توضيح مختصري درباره طراحي و بهره برداري از شبكه توزيع ايران ضروري مي باشد.
2-1 : شبكه توزيع فشار متوسط در ايران
شبكه توزيع فشار متوسط در ايران شامل رده هاي ولتاژ 33،20،11 كيلو ولت است .طراحي اين شبكه بصورت شعاعي ،حلقوي و يا غربالي است ولي بهره برداري از آن به صورت شعاعي يا حلقوي باز مي باشد .پستهاي توزيع عموما با دو صورت زميني و هوايي نصب شده اند.
هر فيدر و رودي يا خروجي از يك پست زميني ،با يك سكسيونر به شينه هاي فشار متوسط پست وصل شده كه به صورت دستي قابل قطع ووصل مي باشد.در پستهاي هوايي ،طبق بررسي هاي به عمل آمده فقط ورودي ترانسفورماتور داراي فيوز كات اوت مي باشد ومعمولا تجهيزاتي براي قطع و وصل خط هوايي نصب نشده است.
نقاطي كه در آنها شبكه حلقوي به شبكه شعاعي (يا حلقوي باز)تبديل مي شود به نقاط مانور مرسوم مي باشندكه در مواقع بروز خطا در يك فيدر مي توان با استفاده از سكسيونرهاي نصب شده در پستهاي زميني و نقاط مانور قسمتهاي سالم فيدر را برقدار كرده و به اين ترتيب بخشي از خاموشي هاي ايجاد شده را بر طرف نمود،ولي در صورتي كه در روي فيد رهوايي اشكال ايجاد شود،معمولا آن فيدر تا بر طرف شدن عيب بي برق مي ماند.
3-1 : تداوم كيفيت سرويس
3-1-1تداوم ارائه سرويس به مصرف كنندگان
همانگونه كه توضيح داده شد عوامل زيادي باعث عدم تداوم سرويس مي شوند كه عمده ترين آنها ،وقوع حوادث غير مترقبه در شبكه توزيع مي باشد.عمده فعاليتهاي مراكز حوادث توزيع براي حفظ تداوم سرويس به شرح زير است:
- آگاهي از وقوع خطا در شبكه
- مشخص نمودن محل خطا
- جدا نمودن قسمتي كه در آن خطا رخ داده از بقيه قسمتهاي شبكه،
- باز يابي قسمتهاي سالم شبكه و برقدار نمودن مجدد آنها
- تشخيص دقيق و تعمير قسمت معيوب ووصل آن به بقيه شبكه
آنچه كه از عملكرد فعلي مراكز حوادث استنباط مي گردد استفاده از يك روش كاملا دستي ،تجربي و غير مهندسي است.در روش فعلي ،قطعي برق توسط مصرف كنندگان و يا از طريق ديسپاچينگ فوق توزيع به اطلاع مراكز حوادث توزيع مي رسد.اين مراكز ،با جستجو در مسير خطوط هوايي ، محل خطا ديده را تشخيص مي دهند.در فيدر هاي زميني ،با جدانمودن قسمتي از فيدر با استفاده از سكسيونرهاي يكي از پستهاي زميني در مسير فيدر و برقدار نمودن فيدر در پست اصلي (فوق توزيع يا انتقال )و ادامه اين روش ،محل خطا را تشخيص داده و سپس با اهم متر و مولد ضربه و رفلكتور ،نوع خطا و فاصله محل اتصالي را پيدا كرده و با استفاده از نقشه و يا مسيريابي ،محل اتصالي را مشخص مي كنند.در روش فعلي ،نه تنها زمان بازيابي شبكه بسيار زياد است بلكه عمر تجهيزات الكتريكي نيز با قطع ووصل زير جريان اتصال كوتاه كاهش مي يابد وواردآمدن خسارات مالي به شركت توزيع(ناشي از عدم فروش برق در ساعات بازيابي شبكه به مصرف كننده )اجتناب ناپذير مي باشد. بطور كلي فيدر هاي توزيع شامل يك سري ارتباطات اصلي بين منبع تغذيه و مشتركين مي باشند، در حالت معمول،زماني كه خطا اتفاق مي افتد.كليد بازبست[3]فيدر را قطع كرده و بطور خودكار چندين چندين دفعه فرمان وصل را مي دهد.اگر خطا بعد از چند سيكل پاك گردد، هيچ مسئله اي اتفاق نمي افتد . اگر خطا دائمي باشد ،كليد بازبست بطور قطع باقي خواهد ماند.
خطا ممكن است بروي فيدر اصلي يا در يك شاخه تك فاز باشد. خطاهاي كوتاه مدت ، خطاهايي مي باشند كه در 30- 50 ميلي ثانيه به خودي خود پاك مي شوند و باعث عملكرد كليد بازبست نمي شوند.اندازه گيرهاي واقعي در يك فيدر شعاعي ، توالي وقايع انواع اين خطاها را در هردو يا سه روز نشان مي دهد . اين خطاها ممكن است باعث خسارت به لوازمات شركت ها نشود اما بطور مشخص سبب عملكرد بد لوازم كامپيوتري يا سوئيچهاي الكترونيكي مشتركين شود.
براي معرفي مشكلات مشخص شده در مواجهه با خطاها فيدرهاي توزيع شعاعي ، مثال زير را در نظر بگيريد.
شکل 1-1 : دياگرام تک خطی يک فيدر توزيع شعاعی
شکل 2-1 شکل موج جريان ضبط شده در خلال خطاي کوتاه مدت
با توجه به شكل 1-1 ، بارها شامل مشتركين تجاري و صنعتي مي باشند . حوادث اين فيدربه صورت خطاهاي كوتاه مدت براي چند روز تكرار مي شود. در اغلب اين حالتها ، خطاها بصورت تكفاز به زمين مي باشد . شكل2-1 شكل موج جريان ضبط شده ، در خلال يك خطاي كوتاه مدت مي باشد. در اين موقع كليد بازبست پست (بطور سه فازه) هيچ عملكردي را ضبط نمي نمايد .اما، جريان به بيشتر از 20 برابر جريان بار افزايش مي يابد.
آشكار سازهاي خطايي كه بر روي فيدر ها نصب شده اند ، خطاهاي كوتاه مدت را معمولا ضبط نمي نمايند.
خطاهاي مدت زياد ، ممكن است به عملكرد كليد بازبست بيانجامد اما طبيعت خطاها يا محل يابي خطا هنوز ناشناخته مانده تا زماني كه خطاي دائمي اتفاق بيافتد.
همانگونه كه ذكر شد در شبكه توزيع كشور تجهيزات قابل قطع و وصل از راه دور نصب نشده اند و لذا انجام هرگونه مانور بايد در محل انجام گيرد . علاوه بر آن يافتن نقطه خطا نيز عموما بصورت تجربي و سليقه اي مي باشند . لذا ارائه و بررسي الگوريتمي كه بتواند نقطه ي خطا يا محدوده محل خطا را نشان دهد كمك زيادي به بهره برداران شبكه مي نمايد. علاوه بر آن از لحاظ تسريع در بازيابي و تعمير نيز روشهاي محل ياب خطا در سيستمهاي توزيع حائز اهميت است
[1] Continniity of service
[2] Quality of service
[3] recloser
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.