پایان نامه بررسی و تحلیل تأثیر ادوات کلیدزنی در قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع و انجام مطالعات در شبکة فشارمتوسط شهر مراغه

پایان نامه بررسی و تحلیل تأثیر ادوات کلیدزنی در قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع و انجام مطالعات در شبکة فشارمتوسط شهر مراغه

مقدمه:

      با شروع به كار نیروگاه « پیرل استریت » در شهر نیویورك آمریکا در سال 1882 میلادی، صنعت برق‌رسانی به وجود آمد. پس از آن این صنعت به دلایل مختلفی از جمله سادگی تبدیل انرژی الکتریکی به سایر انواع انرژی، سهولت انتقال، کنترل آسان و ملاحظات زیست‌محیطی با سرعت بسیار زیادی پیشرفت نمود و نیروگاهها، خطوط انتقال و شبكه های توزیع گسترش یافتند، تا جایی كه امروزه در دور افتاده‌ترین روستاهای كشورهای جهان نیز وجود انرژی الكتریكی و دسترسی مشتركین به آن، امری بدیهی و جزء وظایف مهم دولتها تلقی می‌گردد. شبكة برق ‌رسانی شامل سه قسمت عمدة تولید، انتقال و توزیع می‌باشد. بررسی‌ها نشان می‌دهد كه هزینة سرمایه‌گذاری در بخش تولید كمی بیش از توزیع و حدود دو برابر انتقال است. اما به دلیل گستردگی و پیچیدگی ساختار شبكة توزیع، مجموع هزینة احداث، بهره‌برداری و نگهداری از بخش توزیع (به دلیل نزدیكی به مشتركین و برنامه‌های توسعة شهری كه افزایش روز افزون نصب تجهیزات را موجب می‌شود) نیز از درجة اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است.

 آشنائی کلی با سیستم‌های توزیع انرژی الكتریكی:

      وظیفه اصلی یک شبکه توزیع، انتقال انرژی الکتریکی از پستهای انتقال و فوق‌توزیع و یا نیروگاههای کوچک به تک‌تک مشترکین و تغئیر سطح‌ولتاژ باتوجه به شرایط می‌باشد.در شکل 1-1 ارتباط شبکه‌های مختلف بصورت شماتیک نشان داده شده است. در این شبکه‌ها ولتاژ در سطوح مختلف (ولتاژ ضعیف LV کمتر از 1 کیلوولت ، ولتاژ متوسطMV از 1 تا 36 کیلوولت، ولتاژبالا HV از36 تا 300 کیلوولت و ولتاژ بسیار بالا EHV بیشتر از 300 کیلوولت) ارائه گردیده است، که این شکل تنها برخی مفاهیم کلی را ارائه می‌کند.چراکه جزئیات طراحی شبکه‌های توزیع در کشورهای مختلف، و حتی بین شرکتهای مختلف در یک کشور، تفاوتهای زیادی باهم دارد.

فهرست مندرجات 

فصل اول: معرفی سیستم‌های توزیع انرژی الکتریکی ................................................................. 1

1-1 مقدمه ................................................................................................................................. 2       

1-2 آشنائی کلّی با سیستم‌های توزیع انرژی الكتریكی .................................................. 3

1-3  عوامل مؤثر در طراحی و بهره‌برداری از شبکه‌های توزیع ...................................... 4

1-4  ساختار شبکه‌های توزیع ................................................................................................ 8 

1-5  شبکة توزیع ایران ............................................................................................................ 12

1-6 خلاصة مباحث ................................................................................................................. 13  

فصل دوم: بررسی قابلیت اطمینان سیستم‌های توزیع انرژی الکتریکی ............................. 14

2-1  مقدمه ..............................................................................................................................  15  

2-2 دلایل اهمیت قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع ...................................................  16

2-3 مفاهیم کیفیت برق و دسترسی به سیستم ............................................................. 16

2-4  قابلیت اطمینان سیستم‌های توزیع انرژی الکتریکی ...................................................... 18

2-4-1  شاخصهای اصلی محاسبه قابلیت اطمینان سیستم‌های توزیع ........... 19

2-4-2  شاخصهای تکمیلی محاسبه قابلیت اطمینان سیستم‌های توزیع ...... 21

2-4-2-1  شاخصهای مربوط به مصرف‌کننده .................................... 22

2-4-2-2  شاخصهای مربوط به بار و انرژی ........................................ 24

2-5  خلاصة مباحث ............................................................................................................... 26

فصل سوم:  بررسی تأثیر ادوات کلیدزنی در قابلیت اطمینان سیستم‌های توزیع ......... 27

3-1  مقدمه ............................................................................................................................... 28

3-2  مدلسازی سیستم جهت ارزیابی قلبلیت اطمینان ................................................. 29

3-2-1    مفهوم مدلسازی شبکه ...................................................................... 29

3-2-2    سیستمهای با شبكة متوالی ............................................................ 29

3-2-3    سیستمهای با شبكة موازی ............................................................. 31

3-2-4    سیستمهای با شبكة ترکیبی .......................................................... 32

3-2-5    سیستمهای با برخی اجزاء مازاد ..................................................... 36

3-2-6    سیستمهای با اجزاء مازاد آمادة کار ............................................... 37

3-2-7    بررسی کلّی شبکة مدل‌شدة توزیع ایران ...................................... 38

3-3 تأثیر ادوات کلیدزنی در قابلیت اطمینان سیستم‌های توزیع ............................ 39

 3-3-1  آشنایی با ادوات کلیدزنی .................................................................. 39

 3-3-2  مرور برخی از تعاریف سیستمهای توزیع ...................................... 40

 3-3-3  روشهای افزایش قابلیت اطمینان سیستم‌های توزیع ...................... 41

 3-3-4  مکان‌یابی سکسیونرها و نقاط‌مانور در سیستم‌های‌توزیع ............... 44

3-3-5  روش ‌تحلیلی ‌محاسبة قابلیت‌ اطمینان ‌سیستمهای ‌توزیع ‌به ‌کمک‌ ادوات ‌کلیدزنی ....................................................................... 48

3-4 خلاصة مباحث ............................................................................................................. 52

 فصل چهارم: ارزیابی سالیانة قابلیت اطمینان شبکة فشارمتوسط شهر مراغه  به‌همراه مطالعات عددی .................................................................................................. 53

4-1  مقدمه ............................................................................................................................ 54

4-2  بررسی حوادث و خاموشی‌های فیدرهای فشارمتوسط مراغه ............................ 55               

 4-3  آمار تعداد و مدت زمان خاموشی انواع خطاها در کلّ شبکة مراغه .................. 62

 4-4  تحلیل آماری خطاها درفیدرهای فشارمتوسط خروجی از

 پست فوق‌توزیع مراغه ................................................................................................ 69

 4-4-1  تحلیل آماری خطاها در فیدر شماره 1 مراغه ............................ 69

 4-4-2  تحلیل آماری خطاها در فیدر شماره 2 مراغه ............................ 72

 4-4-3  تحلیل آماری خطاها در فیدر شماره 3 مراغه ............................ 75

 4-4-4  تحلیل آماری خطاها در فیدر شماره 4 مراغه ............................ 78

4-4-5  تحلیل آماری خطاها در فیدر شماره 6 مراغه ............................ 81

4-4-6  تحلیل آماری خطاها در فیدر شماره 7 مراغه ............................ 84

4-4-7  تحلیل آماری خطاها در فیدر شماره 8 مراغه ............................ 87

 4-5 نتایج نرخ وقوع و متوسط مدت خاموشی انواع خطاها برای فیدرهای

 فشارمتوسط شهر مراغه ............................................................................................. 90

 4-6 نتایج شاخص‌های قابلیت‌اطمینان پست‌های‌توزیع ناشی از انواع خطاها ............96

4-6-1 محاسبة شاخص کل انرژی تأمین نشدهENS) ) برای                                                              

فیدرهای فشارمتوسط منطقه ........................................................... 136

 4-6-2   نتایج محاسبات شاخص‌های تکمیلی قابلیت اطمینان ................... 139

 4-7 نتیجه‌گیری و ارائة دیدگاه کلی در خصوص قابلیت اطمینان سالیانه .............. 143

 فهرست مراجع .............................................................................................................................................. 146

پیوست ................................ استاندارد « IEEE 1366 » مربوط به شاخصهای قابلیت اطمینان