تلفات انرژی در شبکه توزیع برق
بررسی برخی از موارد تلفات انرژی در شبکه توزیع برق
تلفات در روشنایی معابر
مقایسه روشنایی معابر خیابانها و کوچه ها در شهرهای مختلف نشان می دهد که طراحی روشنایی معابر از معیار خاصی تبعیت نمی کند به طوری که در بعضی از خیابانها میزان روشنایی بیش از حد نیاز و در برخی از مناطق کمتر از حد استاندارد می باشد و از طرف دیگر به دلیل اینکه مصارف روشنایی معابر در بعضی موارد اندازه گیری نمی شود عملا مدیریتی به چگونگی عملکرد این نوع مصارف اعمال نمی گردد یا به عبارت دیگر کنترل دقیقی بر افزایش یا کاهش آن وجود ندارد بنابراین با کنترل میزان انرژی مصرفی روشنایی معابر و اصلاح طرحهای آنها می توان تا حدودی از تلفات انرژی در این بخش را کاهش داد .
تنظیم ولتاژ
افت ولتاژ یکی از عوامل موثر در افزایش تلفات سیستم می باشد به همین دلیل لازم است با اندازه گیری ولتاژ شبکه و با توجه به مشخصات فنی شبکه نسبت به اصلاح آن بوسیله تنظیم تپ ترانسفورماتورها و نصب خازن در مکانهای مناسب به اصلاح آن اقدام نمود این اقدام سبب کاهش جریان عبوری از هادیها و در نتیجه تقلیل تلفات انرژی در طول مسیر خطوط خواهد شد .
عدم توجه کافی به اصلاح و بهبود شبکه
از نظر مدیریتی تعویض به موقع تجهیزات فرسوده ، کوتاه نمودن طول کابلها و خطوط مسیر تغذیه مشترکین ، تعویض و ترمیم کابلهای قدیمی ، سیم های انشعاب ، جعبه تقسیم های فرسوده ، مقره های شکسته و ….. از عوامل مهمی هستند که می تواند نقش موثری در کاهش تلفات به عهده داشته باشند .
بخش فنی – مدیریتی تلفات انرژی در شبکه توزیع برق
بخشی از تلفات ضمن اینکه ماهیت فنی دارند اما در اثر بهره برداری ناصحیح افزایش می یابند و به عبارت دیگر این نوع تلفات در حد فاصل بخش فنی و مدیریتی قرار می گیرند . که ذیلا به عوامل مهم آن اشاره میکنیم :
- در شبکه های توزیع بعضا مشاهده می گردد فیدری خیلی پربار و در مقابل فیدری خیلی کم بار وجود دارد و همچنین مشاهده می گردد طول فیدر از یک پست در مقایسه با سایر فیدرها خیلی طولانی می باشد این امر باعث می شود تلفات در خطوط پربار طویل به مراتب نسبت به سایر فیدرها زیاد شود . با هماهنگی و طراحی مناسب می توان ضمن توزیع مناسب بار در بین خطوط و تقلیل طول فیدرهای طولانی تلفات در این بخش را به حداقل ممکن کاهش داد .
- پایین بودن ضریب قدرت شبکه
پایین بودن ضریب قدرت مصرف کنندگان سبب می شود که میزان توان و جریان راکتیو عبوری از هادیها ، ترانسفورماتورها افزایش یابد این عمل ضمن اینکه باعث اشغال بی مورد ظرفیت تجهیزات می شود افزایش تلفات را نیز به همراه دارد توان اکتیو مصرف انرژی الکتریکی مصرف شده در واحد زمان و جهت آن یکسویه و از نیروگاه به سمت مصرف کنندگان می باشد در حالیکه توان راکتیو مصرف انرژِی الکتریکی بین مصرف کننده و نیروگاه می باشد زیرا انرژی در نیم سیکل در سلف ذخیره شده و در نیم سیکل بعدی به طرف نیروگاه بر می گردد . ( سلف تخلیه می شود ) چون رفت و برگشت انرژی به طرف سلف و عنصر خازن در نیم سیکل های متضاد صورت می گیرد می توان با قرار دادن خازن در مدار الکتریکی رفت و برگشت سلف را بین سلف و خازن محدود کرد و به عبارت دیگر خازن میتواند توان راکتیو مورد نیاز سلف را تامین کند . این کار فوائد بسیاری دارد از جمله :
- آزاد شدن ظرفیت تجهیزات
- کاهش افت ولتاژ
- کاهش تلفات
درمورد کاهش تلفات با خازن گذاری تنها راه حلی است که مستقیما اندازه کل جریان را کاهش می دهد و به طبع آن تلفات را در کل شبکه کاهش خواهد داد . در مورد خازن گذاری ، مسائل مربوط به ظرفیت مورد نیاز و مکان نصب خازن و مسائل اقتصادی باید به دقت مورد مطالعه قرار گیرد .
افت ولتاژ شبکه
افت ولتاژ یکی از عوامل مهم افزایش تلفات در شبکه ها می باشد در شبکه های توزیع ، افت ولتاژ باعث افزایش جریان عبوری از خطوط شده و این امر باعث افزایش مضاعف تلفات در شبکه خواهد شد .
برای کاهش تلفات باید عوامل ایجاد افت ولتاژ در شبکه رفع گردد مهم ترین این عوامل عبارتند از :
- پایین بودن سطح مقطع کابل ها ، سیم ها ئی که انرژی را به مشترک انتقال می دهند
- اتصالات نا مناسب در شبکه
- اضافه جریان در کابل ها و خطوط
- پایین بودن سطح مقطع جمپرها نسبت به سطح مقطع فیدر
- طول بیش از حد فیدر
- فرسوده بودن تجهیزات
- نا متعادلی بار
نامتعادلی بار
عدم تعادل بار موجب تلفات در دو بخش شبکه یعنی فازها و سیم نول می گردد در این حالت مقدار تلفات در سیم های فازها بیشتر از حالت متعادل بوده و تلفات سیم نول نیز بوجود خواهد آمد و با توجه به اینکه اغلب سطح مقطع سیم نول کمتر از فازها است لذا تلفات سیم های نول از فازها بیشتر خواهد شد . علاوه بر تلفات در اثر عدم تعادل بار یکی از فازهای ترانسفورماتور بیشتر شده و در این حالت نمی توان از ظرفیت کامل ترانسفورماتور یا شبکه استفاده کرد .
عدم تعادل بار سبب افزایش جریان نول شبکه شده و در این حالت ولتاژنول نسبت به زمین افزایش یافته ، ضمن افزایش خطرات احتمالی ، این امر باعث افت ولتاژ در شبکه نیز خواهد شد .
برای کاهش عدم تعادل در شبکه باید موارد ذیل رعایت گردد :
- انتخاب سیم نول با سطح مقطع مساوی با فازها
- مطالعه مدل بار شبکه در طی روز و فصلها
- تعادل بار باید در طول خط انجام گیرد ، نه در ابتدای خط زیرا متعادل بودن ابتدای خط همواره به معنای متعادل بودن در تمام طول مسیر نیست .
- عدم توسعه به موقع شبکه
برنامه ریزی و احداث شبکه هر چه هم با دقت و طراحی بهینه انجام گیرد باز هم رشد مصرف و توسعه شبکه های موجود آن را به سمت بهره برداری غیر اقتصادی سوق می دهد . مگر اینکه مناسب با رشد بار شبکه نیز گسترش یافته و اطلاعات مناسب در طول سالهای آینده برای جلوگیری از تلفات در شبکه اعمال گردد . بنابراین لازم است برای کاهش تلفات متناسب با رشد بار نسبت به توسعه شبکه ها – تعویض کابلهای پربار – جابجایی ترانسفورماتورها ، انتقال بار به پست های مجاور و فیدرها انجام گردد .
