اصول و طرح های توزيع انرژي الكتريكي

اصول و طرح های توزيع انرژي الكتريكي

اصول توزيع :
سيستم انتقال ، انرژي الكتريكي را تا نزديكي مراكز بار انتقال مي دهد و سپس ولتاژ به ولتاژ فوق توزيع و يا مستقيما به ولتاژ توزيع تبديل مي شود .
سيستم توزيع شامل خطوط فوق توزيع است كه پست هاي توزيع را تغذيه مي نمايد تا ولتاژ را تا سطح ولتاژ فيدر توزيع كاهش دهد . فيدرهاي توزيع انرژي را به يك ترانسفورماتور (kv 4/0/ 20 )در محل مصرف عمومي و يا در مستغلات مشتري (مصرف اختصاصي) تحويل مي دهد و ولتاژ را تا سطح ولتاژ مصرف تبديل مي كند .
شش قسمت اصلي يك سيستم توزيع :
1- مدارهاي فوق توزيع :
مدارهاي فوق توزيع ، نيرو را از پستهاي بزرگ انتقال به پستهاي توزيع منتقل مي كنند . ولتاژهاي فوق توزيع براي مثال عبارتند از kv 63 پايه ها و عايقبندي در اين ولتاژها به اندازه كافي كوچك هستند كه بتوان خطوط را در كنار جاده ها احداث نمود . بعضي از شركت ها خطوط فوق توزيع را قسمتي از سيستم انتقال مي دانند .
2- پست فوق توزيع :
ترانسفورماتور پست فوق توزيع ولتاژ فوق توزيع را به ولتاژ توزيع كاهش مي دهد .پست شامل :
-    سوئيچگير مدار فوق توزيع
-    ترانسفورماتور
-    دستگاه تنظيم كننده ولتاژ (رگلاتور ولتاژ)
-    باس يا شين ولتاژ توزيع
-    چندين فيدر متصل به باس
-    سوئيچ گير براي فيدر توزيع
بسياري از پست هاي فوق توزيع از يك اتاق كنترل مركزي (ديسپاچينگ توزيع) از راه دور كنترل مي شوند . اتاق كنترل مركزي به داده هاي پست نظير ولتاژ فيدر و مقدار بار دسترسي دارد . و مي تواند سوئيچ گير پست را قطع و وصل نمايد . نظارت عاليه و تحصيل داده ها (scada ) يك فن ارتباطات است كه به منظور كنترل ازراه دور يك پست استفاده مي شود .
2- فيدرهاي اوليه (پرايمري) :
فيدرهاي اوليه (فشارمتوسط) سه فاز كه از پست خارج مي شوند مي توانند زميني يا هوايي باشند . يك فيدر توزيع مي تواند شعاعي باشد و به صورت شاخه اي در يك خيابان يا جاده كشيده شود . فيدر توزيع مي تواند به صورت شبكه رينگ (حلقوي) نيز از دو جهت تغذيه شود و معمولا از يك كليد (سكسيونر) در نقطه باز حلقه بين فيدرها استفاده مي شود تا آنها را از يكديگرمجزا كند و يا مي توان بوسيله سوئيچ گير خودكار آنرا بسته يا رينگ نمود .
3- ترانسفورماتور توزيع :
ترانسفورماتور توزيع كه مشتركين را تغذيه مي نمايد ولتاژ فيدر اوليه (پرايمري) را به ولتاژ مصرف كاهش مي دهد . اين ترانسفورماتور مي تواند با توجه به نوع سيستم توزيع ، بصورت هوايي بر روي يك كرسي فلزي يا سكوي بتوني يا در يك قسمت سقفدار (مانند اتاق يا كيوسك) نصب شود .
4- سيستمهاي ثانويه :
يك سيستم ثانويه مي تواند شامل يك سرويس تكفاز باشد كه به وسيله يك ترانسفورماتور تغذيه مي شود تا يك شبكه باس ثانويه كه داراي چند فيدر است .
5- اتصالات مشتركين :
كابل سرويس مشتركين مي تواند به صورت هوايي يا زميني تكفاز يا سه فاز مستقيما از ترانسفورماتور يا باس ثانويه تغذيه شود .مسئوليت شركت برق يا توزيع براي سرويس مشتركين معمولا تا كنتور مشترك است .
توضيح : منظور از سوئچ گير ، لوازم اتصال خط مانند كلمپ خط گرم و لوازم حفاظتي و مجزاكننده مانند انواع كليدها ، فيوزها و سكسيونرها فشار متوسط و قوي مي باشد .

طرح هاي سيستم توزيع :

يك سيستم توزيع را ميتوان به گونه اي طراحي كرد كه درجات مختلفي از تداوم سرويس دهي را داشته باشد سيستمي كه داراي درجه بالايي از تداوم سرويس دهي است گرانتر تمام مي شود و معمولا در شهر ها در نقاطي كه تراكم مشتريان زياد است احداث مي گردد .

- سيستم شعاعي (راديال) :
طرح يك سيستم شعاعي بسيار شبيه به يك درخت است شاخه هاي تك فاز يا سه فاز يا انشعابات جانبي مشتركي را در طول مدار تغذيه مي نمايد هادي شا خه اصلي بيشترين بار را حمل مي كند و هر چه شا خه هااز شاخه اصلي پيشتر ميروند كوچكتر ميگردند معمولا طول يك فيدر به وسيله ولتاژ و بار متصل شده محدود مي گردد.

- مدار اوليه (پرايمري)حلقوي :
يك مدار حلقوي يا رينگ از پست توزيع شروع و در منطقه اي كه بايستي سرويس دهد يك حلقه مي سازد يعني منطقه را دور ميزند و به پست بر مي گردد.
اين حلقه شبيه به 2 مدار شعاعي است كه انتهاي انها به يكديگر بسته شده است وقتي اشكالي در خط پيش مي ايد مدغار اوليه حلقوي بيشتر مشتركين را به طور خود كار يا دستي تغذيه مي كند مدار شكن ها در حلقه نسب ميشوند تا قسمت معيوب حلقه به طور خود كار به وسيله باز شدن هر كدام از 2 مدار شكن از حلقه مجزا شود .
رله ها وضعيت اضا فه بار را حس مي كنند و موجب قطع مدار شكن ها در هر طرف محل خطا مي گردد و ان تكه را جدا مي نمايند . انشعابات جانبي حلقه يا رينگ معمولا شعاعي هستند عموما انشعاب زميني به صورت حلقوي است ولي يك كليد سكسيونر يا جمپر باز در حلقه وجود دارد كه موجب مي شود2 طرف حلقه به صورت شعاعي تغذيه مي شود .

- شبكه اوليه (پرايمري) :
شبكه اوليه در مركز شهر كه داراي بار سنگيني مي باشند استفاده مي شود . شكل اوليه شبيه به مدار اوليه حلقوي مي باشد به استثناي اين كه ان حلقه از يك پست و يا يك فيدر از هر پست تغذيه مي شود.

- سيستم هاي هوائي و زميني :
يك سيستم توزيع ،هوائي يا زميني و يا تركيبي از هر دو است. سيستم هاي زميني بيشتر در مراكز شهري و سيستم هاي هوائي در روستا ها استفاده مي گردد.

مزاياي سيستم هوائي عبارتند از :
- هادي سوئيچ گير و ترانسفورهاي مربئطه هزينه كمتري دارد.
- عيب يابي و تعميرات سيستم ساده و سريع تر است.
- هزينه بسيار كمتري براي ارتقاء سيستم هوائي موجود نياز است زيرانياز كمتري به حفاري خيابانها، فضاي سبز و سنگ جدول و غيره دارد.
[b]مزاياي سيستم زميني نيرو عبارتند از:
- در معرض طوفان ،درختان ،حوادث اتو مبيل، شكست مقره هاو آلودگي مقره ها نيست.
- از نظر زيبايي بيشتر مورد قبول مردم است.
- در مناطق حساس و پر ترافيك مانند اطراف فرودگاه ها ضرورت دارد.
- از كابل هاي زيردريايي براي عبور درآب ها استفاده مي شود.
- مردم كمتر در معرض شوك الكتريكي قرار مي گيرند.(ايمني بيشتري دارد)
- معمولا دوام و عمر بيشتري دارد.
* دو نوع سيستم زميني:[/b]
معمولا دو نوع سيستم زميني سيستم كانالو سوراخ تعميرات(سوراخ آدم رو)و ديگري سيستم دفن مستقيم وجود دارد.از سيستم كانال و سوراخ يا دريچه تعميرات در شهر ها استفاده مي گرددزيرا كندن بتون و سنگ فرش خيابان هادر مواقع حفاري به منظور تعمير يل ارتقاءسيستم زميني بسيار گران تمام مي شود.در اين سيستم كابل هاي زميني در كانال هاي بتوني و لوازم شبكه از قبيل ترانسفورماتورها و كليدهاي قطع ووصل در پايين از سطح زمين دئر پست قرار دارد.
سيستم دفن مستقيم بيشتر در بخش هاي كوچك مسكوني كه كابل در زير چمن يا خاك دفن شده استفاده مي گردد. معمولا از ماسه در اطراف كابل براي جلوگيري از وارد آمدن فشار بر روي آن استفاده مي شود. زيرا نقاط تحت فشار اغلب منبع خرابي كابل هستند.در سيستم دفن مستقيم نيز به هنگام عبور از عرض خيابان ها و جاده ها از كانال هاي مناسب نيز استفاده مي گرددو ترانسفورماتور و سوئيچ گير ها اغلب بر روي سكو هاي بتوني يا فلزي در سطح زمين نصب مي شوند.