بررسی و تحقیق تاثیر نیروهای صاعقه بر شبکه ها

از زمانهای بسیار قدیم بشر با آهن ربا های طبیعی آشنا بوده ، نیروهای جاذبه و دافعه بین قطعات مختلف این آهن ربا ها و نیز بین آنها و سایر قطعات آهنی را می شناخته است . اما تا حدود 200 سال قبل تحلیل صحیح و دقیقی از رفتار اجسام مغناطیسی ارائه نشده بود و به همین دلیل استفاده چندانی از این پدیده انجام نمی شد . در سال 1819 میلادی یک دانشمند دانمارکی به نام اورستد متوجه شد هنگام عبور جریان برق از یک سیم ، چنانچه در مجاورت آن قطب نمایی قرار دهیم ، عقربه قطب نما ( که از جنس آهن ربای طبیعی است ) منحرف می گردد . این تجربه نشان داد که جریان برق نیز مانن آهن ربای طبیعی در اطراف خود یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که شدت آن بستگی به شدت جریان دارد عکس العمل آرمیچر: عواملی که در حالت بارداری دینامو باعث تغییر نیروی الکتروموتوری آرمیچر می باشد عکس العمل آرمیچر نامیده می شود و مهمترین آنها به شرح زیر است: 1- عکس العمل القا شونده که باعث افت ولتاژ در مقاومت سیم پیچ آرمیچر می شود در حالت ژنراتور V=E-RI و در حالت موتور V=E+RI می باشد 0E نیروی الکتروموتوری تولید شده و V ولتاژ دو سر آرمیچر و RI افت ولتاژ آرمیچر می باشد0 2- عکس العمل مغناطیسی که باعث نیروی الکتروموتوری و فوران می گردد و به دو دسته تقسیم می شود0 الف: عکس العمل عرضی ب: عکس العمل طولی الف: عکس العمل عرضی میدان مغناطیسی یک ماشین ، توسط سیم پیچ تحریک تامین می گردد 0 در یک ماشین باردار ، جریانی که از سیم پیچ های آرمیچر می گذرد نیز تولید میدان مغناطیسی می نماید و این میدان روی میدان اصلی اثر نموده و با عث ایجاد خطوط میدان تحریک می شود . آرمیچر که از سیم پیچ های آن جریان می گذرد میدانی به وجود می آورد که محور آن بر محور جاروبکها منطبق است0 وجود میدان آرمیچر سبب ایجاد فوران مغناطیسی تحت قطبها می شود و در یک طرف قطب ،آنرا تقویت و در طرف دیگر آن را تضعیف می کند . اگر ماشین اشباع نباشد عکس العمی عرضی آرمیچر در e.m.f. آرمیچر تغییر نمی دهد ولی در حالت اشباع ماشین e.m.f. ارمیچر کاهش می یابد. در حالت بارداری ، جریان میدان تحریک و جریان آرمیچر هر دو وجود دارند و m.m.f. های منتجه این دو جریان تولید موج دانسیته فوران مینماید . خط خنثای الکتریکی یا منطقه ای که دانسیته فوران در آن صفر است در حالت ژنراتور از خط خنثای هندسی ،در جهت چرخش و در حالت موتور در جهت عکس چرخش تغییر مکان می دهد . مولفه فوران مغناطیسی در محور خنثی باعث اشکالات کموتاسیون میشود m.m.f. آرمیچر تولید عکس العمل آرمیچر می نماید . ضمن مهمترین مولفه (قسمت) از این m.m.f. در محور خنثی (محور ربعی ) واقع است. مدار مغناطیسی اشباع نشده: در این حالت قابلیّت نفوذ مغناطیسیاجرا مختلف مدار مغناطیسی را می توان ثابت فرض نمود و در نتیجه دانسیته فوران منتجه در هر نقطه مساوی حاصل جمع جبری دانسیته های فوران آرمیچر و میدان تحریک می باشد .و در اثر تغییر شکل اندوکسیون منتجه محور خنثی در جهت گردش آرمیچر تغییر مکان می دهد0 جاروبکها را باید در جهت گردش آرمیچر تغییر مکان داد،چون ومدار مغناطیسی به حال اشباع نرسیده است تقویت دانسیته فوران در یک گوشه از قطب و تضعیف آن در گوشه دیگر ،و یکدیگر را جبران می نماید و فوران کلی تغییر نمی کند اما به علت تغییر شکل خطوط قوای مغناطیسی و طولانی شدن راه آنها مقاومت مغناطیسی افزایش می یابد و چون نیروی محرکه مغناطیسی ثابت است لذا فوران مفید کاهش می یابد0 مدار مغناطیسی اشباع شده: در این حالت نمی توان دانسیته فوران میدان اصلی و عکس العمل آرمیچر را جمع جبری نمود و باید نیروهای محرکه مغناطیسی را ترکیب نموده و از روی منتجه آنها اندوکسیون را در نقطه مطلوب تعیین نمود0 با رعایت این نکته منحنی نمایش دانسیته فوران در سطح آرمیچر بر حسب نیروی محرکه مغناطیسی کلی در شکل (1-1) نشان داده شده است 0فرض می شود Boدانسیته فوران در حالت بی باری مولد و Fo نیروی محرکه مغناطیسی باشد که آنرا تولید می نماید0 شکل شماره 1-1 تغییرات نیروی محرکه مغناطیسی ایجاد شده توسط جریانی که هنگام بارداری مولد از سیمهای آرمیچر آن می گذرد زیر قطبها خطی است و بعلاوه در روی محور قطبی ( محوری که از قطب می گذرد) صفر و درآن گوشه ‎ی قطب که آرمیچر از آن دور می شود مثبت و در آن گوشه‏ی قطب که القا شونده به آن نزدیک می شود منفی است، در نقطه ای به فاصله X از محور قطبی ، شکل (2-1) ، این نیروی محرکه مغناطیسی را میتوان به صورت F1=Kx نوشت 0K ضریبی ثابت است که تابع جریان القا شونده میباشد 0 نیروی مغناطیسی منتجه برابر است با:F=Fo+F1= Fo+Kx شکل 2-1 با مقایسه فورانهای حالت بی باری و بار داری مشاهده می شود که کاهش فوران در گوشه ورودی و افزایش آن در گوشه خروجی می باشد.افزایش فوران در گوشه خروجی نمی تواند کاهش فوران را در گوشه ورودی جبران کند و لذا از فوران مفید و در نتیجه نیروی الکتروموتوری القا شده در مولد کاسته می شود 0 طرق مختلف جبران عکس العمل عرضی آرمیچر : تعبیه شیارها در کفشکهای قطبی : با ایجادچند شیار در کفشکهای قطبی فاصله هوایی در شیار مسیر فوران عکسالعمل آرمیچر به وجود می آورند ، تا با لفزایش مقاومت مغناطیسی از مقدار فوران عرضی کاسته شود0 اما شیارهای کفشکهای قطبی مقطع آهن کفشکها را کاهش می دهد و در نتیجه زود تر آنرا به حال اشباع می رساند . به علاوه وجود شیارها در کفشکهای قطبی موجب می گردد که دانسیته فوران مغناطیسی در فاصله هوایی میان کفشکهای قطبی و آرمیچر از حالت یکنواختی خارج شود ، از این جهت به ندرت این طریق را به کار می برند0 2-سیم پیچی تعدیل اگر ولتاژ موجود بین تیغه های مجاور یک کلکتور را به صورت تابعی از وضع زاویه ای پیرامون کلکتور ، رسم نماییم نتیجه یک منحنی استکه تقزیبا شبیه منحنی توزیع دانسیته فوران می باشد ولتاژ بین تیغه های مجاور وقتی که دو طرف کلاف متصل به انها در قویترین میدان قرار گیرد، حداکثر خواهد بود . عکس العمل عرضی آرمیچر باعث توزیع ولتاژ در دور کلکتور می شود . در بعضی موارد ، ماشینها گاهی ، تحت بار اضافی یا تغییرات سریع بار قرار می گیرند . زمانی که بار اضافی بیش از حد روی ماشین باشد یا تغییرات ناگهانی بار اتفاق بیفتد ، ولتاژ بین تیغه های کلکتور ممکن است بقدری زیاد شود که باعث ایجاد جرقه بین دو جاروبک مجاور با پلاریته مخالف گردد و باعث اتصال کوتاه یا بعضی اوقات ، سوختن کلکتور گردد . مگر اینکه برای غلبه بر عکس العمل عرضی آرمیچر اقداماتی صورت گیرد . برای این منظور سیم پیچ دیگری در ماشین تعبیه می شود . m.m.f. مغناطیسی عرضی توسط این سیم پیچ که به سیم پیچ تعدیل معروف است و. در صفحات قطبهای اصلی تعبیه می شود خنثی می گردد . سیم پیچ تعدیل به صورت سری با سیم پیچ آرمیچر قرار می گیرد و شماره مفتول های آن طوری است m.m.f. آن مساوی است با m.m.f. مفتولهای آرمیچر که تحت صفحات قطبی قرار دارند، m.m.f.ها در دو جهت مخالف بوده و بنا بر این m.m.f. سیم پیچ تعدیل سبب تقلیل دانسیته فوران آرمیچر می شود . سیم پیچ های تعدیل برای خنثی نمودن اثر عکس العمل آرمیچر ، در منطقه خارج از نفوذ قطبها کموتاسیون و بخصوص برای یکنواخت نگاه داشتن توزیع فوران تحت صفحات قطبهای اصلی به کار می رود . این سیم پیچ ها در شیارها یا سوراخهایی که در صفحات قطبی تعبیه می شود قرار می گیرند و جریان سیم پیچ کموتاسیون جریان آرمیچر را حملمی نماید . برای مثال ، نصف مفتولهای طرف راست صفحه یک قطب با نصف مفتولهای واقع در طرف چپ قطب مجاور به طور سری متصل می شوند ، بطوریکه جهت جریان در این مفتولها مخالف جهت جریان آن قسمت از سیم پیچ آرمیچر که مستقیماً روبروی آنها قرار دارد می باشد. چون سیم پیچ های تعدیل کننده تمام جریان آرمیچر را حمل می نمایند فوران تولید شده توسط هر دور از آنها خیلی قویتر از فوران هر دور سیم پیچ آرمیچر می باشد 0 باید به خاطر داشت که جریان مفتول آرمیچر برابر جریان کل آرمیچر تقسیم بر تعداد راه های جریان می باشد0 لذا در صورتی که ماشین 8 قطبی باشد و دارای سیم پیچ حلقوی ساده باشد در این حالت m.m.f. تولید شده توسط شش مفتول سیم پیچ تعدیل کننده برابر m.m.f. 48 مفتول سیم پیچ آرمیچر خواهد بود 0 در طرح های عملط برای سیم پیچ های تعدیل کننده ، فقط آن مفتولهایی از آرمیچر که مستقیماً در مقابل صفحات قطبی قرار می گیرند توسط آمپر دورهای مساوی خنثی می شوند. در این نوع ماشینها قطبهای کموتاسیون از اثر عکس العمل آرمیچر در مناطق بین قطبها جلوگیری می نمایند0 ب- عکس العمل طولی آرمیچر : همان طور که گفته شد عکس العمل عرضی آرمیچر یک ژنراتور موجب تغییر شکل خطوط قوای مغناطیسی شده و در نتیجه محور خنثی در جهت تغییر آرمیچر تغییر مکان می یابد. بنابراین جاروبک ها را باید در جهت گردش آرمیچر روی کلکتور تغییر مکان داد تا در امتداد محور خنثی قرار گیرند لذا جهت جریان در هادی های القا شونده عوض می شود به طوریکه جهت جریان در عناصر القا شونده گوشه خروجی قطب شمال مخالف جهت جریان القا شده در عناصرالقا شونده گوشه ورودی قطب جنوب بوده از این رو این دو جریان با هم جمع می شوند . در ماشین های چند قطبی که سیم بندی آرمیچر آنها a راه جریان دارد و جریان القا شده در آرمیچر آنها مساوی I است جریانی که از هر عنصر القا شونده می گذرد I برa است . کموتاسیون و ولتاژ راکتانس: کلکتور و جاروبکهای همراه با آن قسمتهای مهمی از ژنراتور dc را تشکیل میدهند.در مجموعه کلکتور و جاروبکها دو عمل لازم صورت می گیردند . یکی عمل کموتاسیون که شامل تبدیل جریان متناوب تولید شده به جریان مستقیم خروجی است و دیگری انتقال جریان از آرمیچر گردان به جاروبکهای ساکن و در نتیجه به بار. هر دو عمل باید به دقت و با استفاده از مواد مناسب و طرح خوب و تنظیم مناسب کنترل شود. در غیر این صورت یک جرقه جدی و امکان از کار افتادن ماشین در بین خواهد بود . موقعی که یکی از کلافهای آرمیچر بین جاروبکهای مثبت و منفی متوالی می چرخد جریان در آن کلاف در یک جهت عبور نموده و سپس این کلاف برای کسری از ثانیه توسط جاروبک اتصال کوتاه می شود که پس از آن در منطقه بین جاروبکهای منفی و مثبت متوالی عبور می نماید (منطقه ای که در آن جریان در جهت مخالف قبل می باشد ) دو عامل عمده مایل است که از کموتاسیون ملایم جلوگیری نماید : 1ـ امکان عبور جریان زیاد در کلاف اتصال کوتاه شده . 2ـ خاصیت ضریب القا ی کلاف که با تغییر جهت جریان مخالفت می نماید . اغلب کلکتور در جهت عقربه های ساعت می چرخد موقعی که کلاف از وضع یک به دو حرکت می کند جریان در کلاف به طرف چپ یعنی به طرف جاروبک مثبت می باشد سپس کلاف ناگهان توسط جاروبک منفی اتصال کوتاه می شود.اگر در این وضع دو طرف کلاف ، فورانی را قطع نماید ولتاژی تولید می شود و در نتیجه آن جریانی از کلاف عبور خواهد کرد .این دلیل لزوم استفاده از قطبهای کمکی است تا بتوان عکس العمل آرمیچر را خنثی نموده و فواصل بین قطبی را نسبتاً عاری از فوران کرد .بالاخره موقعی که کلاف در منطقه بین جاروبکهای مثبت و منفی قرار میگیرد از حالت اتصال کوتاه خارج شده و جهت جریان معکوس میگردد یعنی جریان به طرف راست جاری می شود . کموتاسیون سه منطقه عمل دارد: 1ـ قبل از اتصال کوتاه موقعی که جریان جهت مشخصی دارد. 2ـدوره اتصال کوتاه که بدترین دوره است . 3ـ حالت بعد از اتصال کوتاه موقعی که جریان در جهت مخالف شروع به حرکت می نماید . باید توجه نمود که جهت جریان در زمان بسیار کوتاهی عوض می شود و اندوکتانس یک کلاف که دارای چند دور سیم پیچی است و حول یک ماده مغناطیسی خوب پیچیده شده است با تغییر جریان از مثبت به منفی مخالفت می نماید اکر به این ولتاژ ، اجازه عمل داده شود باعث جرقه خواهد شد. چنانچه تغییر جهت جریان درست در همان لحظه ای انجام گیرد که کلاف ، تیغه کلکتور را ترک می کند یعنی میان تیغه کلکتور و جاروبک در لحظه ای که از یکدیگر جدا میشوند هیچ جریانی عبور نکند در این صورت کموتاسیون را کامل می نامند برعکس اگر هنگام جداشدن تیغه کلکتور از جاروبک از کلافی که به آن تیغه متصل است جریانی عبور نماید جرقه ای بین جاروبک و تیغه کلکتور به وجود می آید و عمل کموتاسیون کامل نیست . ایجاد جرقه در جاروبک باعث گرم شدن فوق العاده کلکتور و جاروبکها میشود و جاروبکها به سرعت ساییده میشوند و از بین میروند .ساییده شدن جاروبکها و خرده شدن تیغه های کلکتور موجب می شود که تماس جاروبک ها روی کلکتور کامل نباشد و در نتیجه قدرت ماشین کاهش می یابد . کموتاسیون هم دارای جنبه مکانیکی و هم دارای جنبه الکتریکی است ، از لحاظ مکانیکی ضرورت دارد که جاروبک ها پیوسته با تیغه های کلکتور که در زیر آن میگذرد تماس داشته باشد و با فشار ثابتی روی آنها قرار گیرد .از لحاظ الکتریکی کموتاسیون بسیار پیچیده است زیرا عوامل مختلفی نظیر خودالقایی کافی که در حال کموتاسیون است ، القای متقابل این کلاف و سایر کلاف هایی که به مرحله کموتاسیون رسیده اند ،نیروی الکتروموتوری ایجاد شده در کلاف توسط میدان مغناطیسی خارجی مقومت اهمی این کلاف و بالاخره مقاومت اهمی محل تماس جاروبکها باتیغه های کلکتور در عمل کموتاسیون دخالت دارند . مقاومت محل تماس جاروبکها با تیغه های کلکتور به جنس جاروبکها ، فشار تماس آنها و شدت جریان و حرارت و غیره وابستگی دارد لذا قابل تغییر است ، برای از بین بردن ولتاژ راکتانس لازم است یکی از این دو عمل زیر انجام گیرد: 1-تغییر مکان جاروبکها در ماشینهای بدون قطبهای کمکی . 2-استفاده از قطب های کمکی به منظور خنثی نمودن فوران عکس العمل آرمیچر0 کموتاسیون دو تیغه ای : این ساده ترین نوع کموتاسیون می باشد زیرا جاروبک فقط یک کلاف را اتصال کوتاه می نماید0 فرض می شود که c کلافی باشد که عمل کموتاسیون در آن انجام می گیرد و a و b تیغه های کلکتور باشند که سر وته این کلاف به انها متصل شده است و B جاروبکی به عرض تیغه کلکتور باشد 0 جریانی که از هر شاخه سیم بندی می گذرد I فرض می نماییم . کلکتور در جهت فلش f تغییر مکان می دهد0 جریانهای دو کلاف c1 وc2 که قبل از کلاف C و بعد از آن قرار داردمساوی I است اما در این کلافها جهتشان مخالف یکدیگر است . جهت جریانی را که از کلاف C2می گذرد مثبت و جهت جریانی را که از کلاف C1 می گذرد منفی قرار داده و جهت جریان I را که از کلاف C می گذرد در صورت تطابق با جهت جریانی که از قبل از شروع کموتاسیون از آن می گذشته مثبت فرض می نماییم 0 اگر جریانهایی را که به تیغه کلکتور B می رسد به Ia و Ib نشان دهیم در این صورت خواهیم داشت Ia=I+i Ib=I-i وجریانی که از جاروبکها خارج می شود مساوی است با: Ia+Ib=2I هنگام تغییر مکان کلکتور ، جریان i تدریجاً کاهش می یابد و به صفر می رسد و سپس تغییر جهت داده و در لحظه ای که جاروبک B از تیغه کلکتور a به کلی جدا می شود و تمام سطح تیغه b را می گیرد مقدار آن به صفر می رسد . اگر To زمان عبور تیغه a از زیر جاروبک باشد جریان I کلاف e در این مدت تغییر جهت می دهد و از +I به -I می رسد در همان مدت جریان Ia تیغه a کلکتور از مقدار 2I به صفر و جریان Ib تیغه کلکتور از صفر به مقدار 2I می رسد. کموتاسیون چند تیغه ای: در عمل عرض جاروبک را به اندازه ای انتخاب می کنند که چند تیغه را بپوشاند . در این نوع کموتاسیون که کموتاسیون چند تیغه ای نامیده می شود جاروبک در آن واحد چند کلاف مجاور را اتصال کوتاه می نماید 0 وسایلی که برای بهبود کموتاسیون به کار میرود : برای از بین بردن نیروی الکتروموتوری خود القا ی کلاف اتصال کوتاه شده و بهبود کموتاسیون معمولاً به طرق زیر عمل می شود: الف- تغییر مکان جاروبکها از محور خنثی در جهت گردش آرمیچر : همچنانچه که قبلاً ذکر شد جریان در سیم پیچ آرمیچر ، تولید میدان مغناطیسی می نماید که روی میدان اصلی قرار می گیرد 0 باید توجه نمود که فوران آرمیچر به طرف پایین است در صورتی که میدان اصلی از طرف چپ به راست می باشد ، یعنی دو میدان نسبت به یکدیگر زاویه 90 درجه می سازند ، دو میدان روی یکدیگر اثر نموده و فوران منتجه می باشد0جهت فوران منتجه بالاجبار به طرف پایین است ، چون محور خنثی باید همیشه با میدان منتجه زاویه 90 درجه بسازد 0 محور خنثی مغناطیسی جدید در جهت عقربه های ساعت تغییر مکان می دهد که همان جهت چرخش می باشد . واضح است که اگر کموتاسیون بدون جرقه مطلوب باشد باید جاروبکها را به اندازه زاویه تغییر مکان دهند0 اثر دیگر عکس العمل آرمیچر که کاملاً واضح به نظر نمی رسد تقلیل ولتاژ تولید شده می باشد. برای آنکه دلیل آن روشن شود باید به این حقیقت توجه نمود که فوران آرمیچر ، میدان را در نصف هر قطب تضعیف و در نصف دیگر تقویت می نماید اگر تضعیف مساوی تقویت باشد ، مقدار فوران منتجه بدون تغییر ما ماند ولی این حالت وجود ندارد زیرا معمولاًبه علت اشباع مغناطیسی ، تقلیل بیشتر از افزایش می باشد . در بیشتر حالات عملی تقلیل در فوران ممکن است از یک تا چهار در صد ( بین حالت بی باری و بار داری ) تغییر نماید 0 تغییر مکان محور مغناطیسی خنثی در جهت چرخش در کموتاسیون موثر است زیرا باعث ایجادجرقه در جاروبکها می شود ، مگر آنکه آنها به محور خنثی جدید تغییر مکان داده شوند به علاوه جاروبکها باید به طور دایم با تغییر بار به جلو و عقب تغییر مکان داده شوند زیرا اثر عکس العما آرمیچر مربوط به مقدار جریان آرمیچر است 0 اما چنانچه گفته شد این تغییر مکان باعث عکس العمل طولی آرمیچر می شود و این عکس العمل طولی فوران مفید را در آرمیچر تقلیل می دهد 0 در عمل ، تغییر مکان دائم جاروبکها همان قدر مسئله به وجود می آورند که جرقه ها به وجود می آورند . بنابراین تغییر مکان جاروبکها مسئله کموتاسیون را به طور کامل حل نمی کند و فقط در ملشینهای با قدرت کم می توان از آنها استفاده کرد 0 برای اینکه اثرات زیان آور عکس العمل آرمیچر روی یک ماشینdc تقلیل داده شود رلوکتانس مسیر فوران آرمیچر ممکن است افزایش داده شود . این عمل توسط افزایش فاصله ی هوایی و به وسیله استفاده از القای زیاد دندانه های فولادی انجام می گیرد 0 افزایش القا توسط اشباع مغناطیسی ، سبب افزایش رلوکتانس دندانه ها می شود . این عمل معادل افزایش فاصله‎ی هوایی می باشد . البته افزایش رلوکتانس احتیاج به افزایش جریان تحریک دارد تا بتواند فوران مغناطیسی اصلی را نگه دارد و این باعث افزایش اندازه و وزن ماشین می شود افزایش رلوکتانس در مسیر فوران آرمیچر فقط در ماشینهای کوچک موثر است . در طرح دیگر ، رلوکتانس بین قطب و سطح هسته آرمیچر را افزایش می دهند0 این عمل ، فوران عکس العمل آرمیچر را در فواصل بین قطبها تقلیل می دهد ( یعنی منطقه ای که در آن برای وصول به کموتاسیون بدون جرقه ، باید عاری از فوران باشد). رد مونتاژ ورقه ها ، نوکهای قطبها به طور تناوب از یک طرف به طرف دیگر می باشد . برای آنکه سطح مقطع آهن در نوک های قطب ها به اندازه نصف قسمت وسط باشد در اکثر ماشینهای جریان مستقیم ، یک طرح مخصوص ( قطبهای کموتاسیون ) برای حذف تغییر مکان خط خنثای حقیقی با تغییر بار به کار برده می شود0 قطب های کموتاسیون (قطب های کمکی) یکی از قسمتهای ماشین که در طرح ماشینهای dc استفاده می شود قطب های کموتاسیون می باشد که آثار عکس العمل آرمیچر را خنثی می نماید . اینها قطب های باریکی هستند که دقیقاً بین قطب های اصلی قرار می گیرند و مستقیماً با محور خنثای مغناطیسی در حالت بی باری که معمولاً خط خنثای مکانیکی نامیده می شود در یک خط قرار می گیرند ، سیم پیچ های تحریک برای این قطب ها همیشه به طور دائم با آرمیچر به طور سری قرار دارند زیرا قطب ها باید فورانهایی تولید نمایند که مستقیماً با جریان آرمیچر متناسب باشد. m.m.f های آرمیچر و قطب های کمکی ، همزمان تحت تاثیر جریان آرمیچر قرار می گیرند . با این نتیجه که فوران آرمیچر منطقه ی کموتاسیون که مایل است محور خنثای مغناطیسی را تغییر مکان دهد توسط یک مولفه متناسب با فوران قطب های کمکی خنثی می شود. از این رو محور خنثی در وضع خود بدون توجه به بار ثابت می ماند . استفاده از قطب های کمکی چنان وسیع است که از ماشینهای بدون قطب های کمکی به ندرت استفاده می شود0 به طور کلی ( ماشینهای بدون قطب کمکی در مواردی استفاده می شود که بار روی آنها همیشه ثابت باشد). m.m.f آرمیچر تولید یک میدان عمودی می نماید که جهت آن به طرف پایین است . چون قسمتی از میدان که برای کموتاسیون خوب مضر است در منطقه باریک اثر می نماید از این رو قطب ها در این منطقه قرار می گیرند و تولید یک m.m.f می نمایند به اندازه ای که عکس العمل آرمیچر را خنثی نماید . توجه نمائید که منطقه‎ی بین قطب ها بدون خاصیت مغناطیسی می باشد و در صورتی که شماره دورهای هر قطب کمکی به طور متناسب انتخاب شده باشد این شرط در تمام مقادیر صادق است زیرا جریان در سیم پیچ های قطب های کمکی همان جریان آرمیچر می باشد0 حقیقت دیگر که باید در عمل قطب های کموتاسیون ذکر شود این است که آنها فقط می توانند در مناطق بین قطبها اثر داشته باشند و مطلقاً نمی توانند اثری روی m.m.f آرمیچر که میدان اصلی را منحرف می نماید و عکس العمل عرضی نامیده می شود داشته باشند 0 در بعضی ماشینهای بزرگ و ماشینهایی که در آنها تغییرات بار زیاد است عمل مغناطیس کنندهی‎ عرضی می تواند به اندازه کافی جدی باشد و باعث جرقه (شعله) بین جاروبک های مثبت و منفی بشود 0 روشی که این اشکال را بر طرف می نماید استفاده از سیم پیچ های تعدیل می باشد که قبلاً درباره آنها بحث شد0 استفاده از سیم پیچ های تعدیل کننده همراه با سیم پیچی قطبهای کموتاسیون طرح شده به طور صحیح در ماشینهای dc تولید یک کموتاسیون بدون جرقه می نماید 0 و احتمال هر جرقه (شعله) را بین جاروبک ها از بین می برد0 موقعی که ژنراتور طرح می شود معمولاً مشکل است که تعداد دورهای دقیق برای سیم پیچی قطب های کموتاسیون تعیین شود زیرا طرح ژنراتورها شامل بعضی مفروضات تجربی و فرضیاتی است که گرفته می شود به این دلیل معمولاً ماشینها را با قطب های کموتاسیون تقریباً آزاد می سازند و طول شعاعی هسته قطب کموتاسیون را کمی کوچکتر انتخاب می کنند و بعد از اینکه ژنراتور ساخته شد معمول است که رلوکتانس مدار مغناطیسی قطب های کموتاسیون را توسط تنظیم فاصله هوایی تحت قطب ها تغییر می دهند و این عمل با آزمایش انجام می گیرد و بعد از تنظیم ، ترکیبی از ورقه های مغناطیسی و غیر مغناطیسی بین هسته قطب کموتاسیون و بدنه جایی که به هم پیچ می شوند قرار می دهند0 موتورهای الکتریکی سه فاز انواع روتور قفسی سنجابی (قفسی) از مسائلی که در تعیین اساس رفتار موتورهای القایی حایز اهمیّت است مقادیر مقاومت های اهمی و القایی فازی روتور می باشد0معمولاً در هنگام راه اندازی مقدار مقاومت القایی فازی مدار روتور از مقاومت اهمی فازی آن چند برابر بزرگتر می باشد که این نوع طراحی برای کاهش مقدار کشتاور و راه اندازی مورد نیاز می باشد ولی از معایب آن افزایش جریان راه اندازی تا چندین برابر جریان نامی خواهد بود که اگر مقدارمقاومت اهمی را تا نزدیکی مقدار مقاومت القایی افزایش دهیم در این صورت می توانیم مقدار جریان راه اندازی را تا حد زیادی کاهش دهیم ولی از سوی دیگر گشتاور راه اندازی مورد نیاز موتور تا حد زیادی افزایش خواهد یافت 0 به همین منظور برای افزایش مقدار مقاومت اهمی فازی روتور به جای استفاده از آلومینیوم خالص در ساخت میله های قفس روتور از جنس خاصی که از آلیاژهای آلو مینیوم می باشد استفاده می نماییم تا مقاومت اهمی بیشتری به وجود آید که در نتیجه با افزایش مقاومت اهمی روتور مقدار اختلاف فاز بین ولتاژ و جریان روتور کاسته شده و ضریب قدرت در روتور افزایش می یابد و با افزایش ضریب قدرت مقدار توان حقیقی روتور افزایش یافته و گشتاور راه اندازی بالاتری به دست خواهد آمد . البته انجام این عمل دارای معایبی می باشد زیرا با افزایش مقاومت اهمی میزان تلفات نیز بیشتر خواهد شد و راندمان سیستم پایین می آید . بنابراین معمولاً برای بدست آوردن مقاومت اهمی و القایی مورد نیاز از آلیاژ آلومینیوم استفاده نمی‎نماییم بلکه با ابعاد میله های روتور قفسی و عمق شیارهای روتور و یا تغییر شکل هندسی آنها خواسته خویش را اعمال می نماییم0 در نتیجه اتحادیه N.E.M.A روتورهای قفس سنجابی را در چهار گروه دسته بندی می نمایند که این چهار گروه A,B,C,D هر کدام دارای مشخصات و کاربردهای ویژه ای بوده که متناسب با گشتاور راه اندازی و جریان مربوط به راه اندازی در هر کدام می باشد . به طور کلی می توان مشخصات هر کدام از این گروه ها را به این صورت بیان نمود : در طراحی N.E.M.A گروه A از میله های بزرگ در نزدیکی سطح استفاده می گردد که در نتیجه آن روتور با امپدانس پایین خواهیم داشت 0 در طراحی N.E.M.A گروه B از میله های بزرگ و در عمق با شیار عمیق استفاده می شود که در نتیجه آن راکتانس روتور افزایش خواهد یافت. در طراحی N.E.M.A گروه C از روتور دوقفسه ای یا روتورهای با امپدانس دوگانه استفاده می گردد0 در طراحی N.E.M.A گروهD از میله های کوچک و با شیارهای کم عمق و نزدیک به سطح استفاده می نماییم که در این صورت مقاومت روتور افزایش می یابد . برای توضیح عملکرد این گروه ها به این صورت عمل می نماییم که با توجه به این که مقاومت القایی همان شکل منتقل شده مقدار فوران نشتی یا فوران پراکندگی می باشد . خطوط نشتی مربوط به شارهای مغناطیسی روتور می باشد که سیم پیچهای استاتور را قطع نمی نماید . بنابر این اگر میله های روتور یا قسمتی از آنها دورتر باشد مقدار فوران پراکندگی بیشتر خواهد شد0 زیرا مقدار کمتری از خطوط مغناطیسی روتور به سیم پیچهای استاتور می رسد بنابراین اگر میله های یک روتور قفسی سنجابی دارای عمق کم و نزدیک به سطح آن باشد مقدار فوران پراکندگی ، کوچک خواهد بود و مقدار مقاومت القایی در مدار معادل کوچکتر می باشد . از طرف دیگر اگر میله های روتور در عمق بیشتری نسبت به سطح آن قرار داشته باشد میدان پراکندگی بزرگتری به وجود خواهد آمد و در نتیجه مقاومت القایی یا راکتانس روتور بزرگتر خواهد شد0 از سوی دیگر بزرگی و کوچکی میله ها در مقدار مقاومت اهمی موثر می باشند زیرا مقدار مقاومت با سطح هادی نسبت عکس دارد بنابراین اگر به عنوان مثال روتور دارای میله های بزرگ و نزدیک به سطح آن باشد در این طراحی مقاومت اهمی کم (به علّت سطح مقطع بزرگ آن ) و راکتانس پراکندگی و در نتیجه مقاومت القایی کم خواهد شد (به علت نزدیکی میله ها به سطح) 0 بنابراین به علت مقاومت اهمی کوچک مقدار گشتاور بحرانی یا گشتاور شکست به سرعت سنکرون بسیار نزدیک می گردد و در نتیجه موتور دارای راندمان بالاتری می باشد0در نهایت چون مقدار مقاومت اهمی کوچک می باشد ، گشتاور راه اندازی موتور مقدار کمی خواهد شد و جریان راه اندازی زیاد می شود 0 که در این نوع طراحی روتور در استاندارد ملّی سازندگان وسایل الکتریکی N.E.M.A گروه A می گویند که در حال حاضر اغلب موتورهای القایی دارای این کلاس طراحی می باشند که مشخصات آن با موتور دارای روتور سیم پیچی شده به هم شبیه است0 حال اگر روتور دارای میله های کوچک نزدیک به سطح باشد به علت کوچکی سطح مقطع میله ها مقدار مقاومت اهمی آن زیاد شده و از طرفی چون میله ها در عمق کم و نزدیک به سطح قرار دارند میزان خطوط پراکندگی نیز کم می باشد بنابراین گشتاور راه اندازی این موتورها دارای مقدار بسیار زیادی می باشد و گشتاور بحرانی آنها در لغزش های بالا ( سرکت کم ) رخ می دهد ولی مقدار جریان راه اندازی در آنها نسبتاً کوچک می گردد که به این طراحی در N.E.M.A گروه D گفته می شود. طراحی با میله های عمیق و دوقفسه های: اصولاً هر دو طراحی توضیح داده شده در بالا (گروههایA وD) مشابه یک موتور که دارای روتور سیم پیچی شده و با دو دسته مقاومت متفاوت روتور می باشد 0 حال طراحی نوعی روتور مطلوب است که دارای گشتاور راه اندازی زیاد و جریان راه اندازی کم طراحی در گروه D را با لغزش کار عادی کم و راندمان زیاد طراحی در گروه A را ناشی از گشتاور راه اندازی کم و جریان راه اندازی زیاد می باشد را به یکدیگر ترکیب نماید؟ ایجاد مقاومت اهمی روتور با به کار بردن میله در شیار های عمیق روتور و یا روتور دو قفسه ای امکان پذیر می باشد . اساس طراحی روتور با شیار عمیق در لغزش کم و فرکانس بسیارکوچک روتور می باشد و مقدار مقاومت القایی موازی شده در میله ها در مقایسه با مقدار مقاومت اهمی آنها بسیار کوچک است. در این نوع طراحی مقدار امپدانس تمام قسمتهای میله تقریباً با هم برابر می باشند یعنی جریان از تمام قسمتهای میله به طور یکسان عبور می نماید . سطح مقطع بزرگ ، مقاومت اهمی روتور را بسیار کوچک می نمایدو در نتیجه مقدار راندمان در لغزشهای کم (سرعتهای زیاد ) بالا می رود . در لغزشهای بزرگ (هنگام راه اندازی ) مقدار مقاومت القایی در مقایسه با مقاومت اهمی میله های روتور دارای مقادیر بزرگی می باشد و این بدان معناست که تمام جریانها مجبور به گذشتن از قسمتهایی که دارای مقاومت القایی کوچک که به سیم پیچ های استاتور نزدیکتر هستند ، می باشند . از طرفی چون سطح مقطع میله ها کوچک می باشد ، مقاومت اهمی روتور بیشتر از حالت قبل است که در نتیجه این مسائل ، گشتاور راه اندازی نسبتاً بزرگ شده و جریان راه اندازی کمتری نسبت به کلاس A به وجود می آید. عیب روتورهای دوقفسه ای در این است که از انواع روتور های قفس سنجابی دیگر گرانتر بوده اماطراحی آنها از روتور سیم پیچی شده ارزانتر می باشند0 ظمناً در موتورهای با روتور دو قفس به دلیل بزرگ بودن سطح شیارهای آنها ، میزان خطوط پراکندگی بیشتر بوده و نتیجتاً میدان پراکندگی به وجود می آید و هنگامی که موتور در نقطه نامی کار می نماید مقدار ضریب قدرت و راندمان موتور مقدار تقریباً کمی می باشد0 نمونه کاربردهای موتورهای القایی با روتور قفس سنجابی ( قفسی): به علّت مزایای زیادی که موتور های القایی قفسی دارا می باشند استفاده های زیادی از این موتور ها می گردد . از جمله این مزایر می توان به ساختمانهای ساده و وزن کم و قیمتهای پایین این موتور ها اشاره کرد . ضمناً مسئله حفظ و نگهداری آنها نیز دارای مشکلات زیادی نبوده و تعمیر آنها نسبتاً با سهولت انجام می گیرد .و از مزایای دیگر آنها نزدن جرقه در هنگام استفاده از آنها می باشد که استفاده از آنها را دراکثر مکانها میسر می سازند. کاربرد این موتورها از توانهای کوچک تا توانهای نسبتاً زیاد متداول می باشد . با توجه به این که بهترین وضعیت کاری موتور های القایی با روتور قفسه سنجابی در بار نامی می باشد و در بی باری یا بارداری با بارهای کم دارای ضریب قدرت و راندمانهای پایین می باشند ولی در بار نامی دارای راندمان و ضریب توان قابل قبولی هستند . از جمله کاربردهای موتورهای القایی با روتور قفسه سنجابی در جرثقیل های کوچک و متوسط ، فن ها ، ماشین ابزارها و دستگاه های کشاورزی و بادبزنها و سایر امور می باشد. از معایب اصلی این موتورها مقدار زیاد جریان راه اندازی و همچنین کنترل سرعت محدود در آنها می باشد که در بعضی جاها ، کاربرد آنها را محدود می سازد0 موتورهای آسنکرون با روتور سیم پیچی شده (رتور رینکی): در این نوع موتورهای القایی (آسنکرون) ساختمان استاتور همانند موتورهای القایی با رتور قفس سنجابی می باشد . اما بر خلاف ساختمان استاتور در دو ،حالت ، شکل روتور ها در موتورهای القایی رتور قفس سنجابی با موتورهای القایی دارای رتور سیم پیچی شده دارای اختلاف اساسی می باشند و در آن به جای میله های آلومینیومی از سیم پیچی های سه فازه همانند سیم پیچی استاتور استفاده می گردد0 در اصل در رتور موتور های القایی رتور سیم پیچی شده از یک سیم پیچی سه فاز تصویر آیینه ای سیم پیچ های استاتور است بهره می گیریم 0 سیم پیچی های سه فاز رتور معمولاً به صورت اتصال ستاره (Y ) بسته می شوند و انتهای سر سیم رتور به حلقه های لغزش روی محور بسته می شوند . سیم پیچی های رتور از طریق جاروبک سوار شده و بر روی حلقه های لغزش آن اتصال کوتاه می شوند بنابر این در موتورهای القایی با رتور سیم پیچی شده ، جریان های رتور در جاروبک های استاتور قابل دستیابی می باشد و از آنجا می توان به بررسی جریانها پرداخت و مقاومت اضافی در مدار رتور را سوار نمود و در نتیجه از مزّیت این خاصیت استفاده کرده و مشخصه گشتاور بر حسب سرعت موتور را تغییر داد . در نتیجه در ساختمان رتور سیم پیچی شده ، بر روی شفت رتور ، هسته مغناطیسی که مرکب از ورقه های مغناطیسی می باشد و رینگها نصب می گردد. ضمناً لازم به ذکر است که نباید رینگها به محور و همچنین به یکدیگر متصل باشند بنابراین رینگها نسبت به هم و همچنین نسبت به شفت ، عایق مغناطیسی می باشند . سیم پیچ های رتور بر روی شیا رهایی که از قبل بر روی هسته پیش بینی می گردد ، سوار می شوند. ضمناً از مقاومت های اضافی که بر روی مدار رتور قرار می گیرد معمولاً به عنوان راه اندازی و همچنین برای کنترل سرعت چرخش رتور ، استفاده می شود 0 سه سر خروجی سیم پیچ های رتور را به صورت قرار دادی با حروف K,L,M نمایش می دهیم . البته لازم به ذکر است که در بعضی مواقع که موتور القایی دارای قدرت بالا می باشد به جای سیم پیچی سه فاز در رتور از سیم پیچی دوفاز استفاده می گردد که در این حالت سرهای خروجی رتور را با حروف K,L,Q نمایش می دهند. عملکرد موتور القایی ، با رتور سیم پیچی شده متصل به بار: یکی از مزایای این نوع موتورهای القایی نسبت به موتور های القایی با رتور قفسی در کنترل بهتر سرعت چرخش رتور آنها می باشد . اگر در یک موتور القایی با رتور سیم پیچی شده حلقه های لغزنده را به یکدیگر اتصال کوتاه نموده و سپس سیم پیچی استاتور را به شبکه وصل کرده و باری را بر روی محور موتور قرار دهیم رفتار آن همانند موتورهای القایی با رتور قفسی خواهد بود ولی اگر برای متصل نمودن حلقه های لغزنده به یکدیگر از تعدادی مقاومت راه انداز استفاده نماییم طبق رابطه اصلی گشتاور این افزایش مقاومت در مدار رتور برای تغذیه نمودن بار معیّن که دارای گشتاوری مشخص می باشد موجب بالا رفتن مقدار لغزش می گردد و با توجه به ثابت بودن سرعت میدان دوار استاتور این تغییر لغزش نشان دهنده تغییر سرعت چرخش رتور می باشد 0 بنابراین در این نوع موتورهای القایی که دارای رتور سیم پیچی شده هستند برای کنترل دور آن مقاومت های راه انداز که در مسیر اتصال حلقه های لغزنده قرار می‏گیرند، استفاده می نماییم . بنا بر این در این موتور ها ، با توجه به ثابت بودن مقدار گشتاور در زیر بار مکانیکی امکان کنترل دور موتور بسیار راحتتر از موتور های آسنکرون دارای رتور قفسی می باشد0 البته از معایب این روش به وجود آمدن تلفات حرارتی زیادی در مقاومت های راه انداز و به هنگام کاهش سرعت به خصوص در موتورهای دارای توان بالا خواهد بود که این مسئله در بعضی حالات به دلیل بالا رفتن بیش از حد هزینه های اقتصادی ، مقرون به صرفه نمی باشد. کاربرد موتورهای القایی با رتور سیم پیچی شده : موتور های القایی با رتور سیم پیچی شده معمولاً دارای توانهای بین 5 تا 100 کیلو وات می باشند و معمولاً در ماشین ابزارهای بزرگ و ماشینهای سنگ شکن و جرثقیل‏های صنعتی و یا پمپ های مربوط به چرخش آب از آنان استفاده می نمایند . موتورهای القایی با رتور سیم پیچی شده چون دارای ساختمان پیچیده تری نسبت به موتور های القایی با رتور قفس سنجابی بوده بوده و همچنین دارای مشکلات بیشتری در تعمیر و نگهداری بوده و از لحاظ اقتصادی نیز نیز گرانتر می باشند بنابراین حوزه کابرد کوچکتری نسبت به موتورهای القایی با رتور قفسی دارند. از طرفی به علّت وجود حلقه های لغزان و جاروبکها که سبب ایجاد جرقه هایی در موتور شده نمی توان از آنها در محیط های کاری که امکان آتش سوزی درآنها زیاد است ، استفاده نمود . ضمناً این موتورها غالباً دارای مقدار قابل توجهی تلفات مکانیکی که از اصطکاک قطعات به وجود می آید، می باشند . بنابراین با توجه به این توضیحات از این نوع موتور های القایی در مکانهای خاصی استفاده می نماییم . از دیگر مسائلی که در کاربرد های موتورهای القایی با رتور سیم پیچی شده باید به آن توجه نمود تنظیم عملکرد مقاومتهای راه انداز در مدار رتور می باشد . در راه اندازی این نوع موتورها اگر کنترل عملکرد مقاومتهای راه انداز مدار رتور به صورت دستی باشد ، باید این عملکرد را با دقت زمانی زیادی انجام داد و خارج کردن این مقاومتها از مدار در زمان مناسب انجام بگیرد که در این زمان متناسب با سرعت چرخش رتور می باشد و چون این عمل خالی از مشکل نیست بنابراین غالباً از کنترل اتوماتیک برای مقاومتهای راه انداز مدار رتور استفاده می نمایند و برای این کار از یک سری مدارات کنتاکتوری برای کنترل این مقاومتهای راه انداز استفاده می نمایند که با این کار عملکرد آنها دقیق و منظم و همچنین قابل تنظیم در زمانهای دلخواه می باشد ولی از جهت دیگر از لحاظ اقتصادی هزینه ای را در بر خواهد داشت0نکته لازم به ذکر این است که برای آنکه تلفات مکانیکی که ناشی از اصطکاک قطعات است کاسته شود و همچنین عمر مفید موتور بیشتر گردد معمولاً در موتورهایی که دارای توان نسبتاً بالا و بیشتر از 20 کیلو وات دارند پس از راه اندازی ، جاروبکها یا کلکتورها را از روی حلقه ها برداشته و سپس حلقه های لغزنده بر روی سیم پیچ ها را به یکدیگر متصل می نمایند0 روشهای کنترل سرعت در موتورهای القایی : همانطور که در گذشته نیز گفته شد از معایب اصلی موتورهای آسنکرون نسبت به موتورهای DC در عدم امکانات مناسب در کنترل سرعت آنها می باشد که به همین دلیل در صنعت که احتیاج به کنترل دور موتور با دقت زیاد و در رنج وسیعی می باشد استفاده از ماشینهای DC ترجیح داده می شود و این مسئله در هنگامی که گشتاور راه اندازی بزرگی نیز مورد احتیاج باشد ، تشدید می گردد . به همین دلیل برای کنترل سرعت ماشینهای القایی نیز تمهیداتی انجام گرفته است که توسط آنها بتوان تا حد امکان به کنترل سرعت این موتورها پرداخت0 به طور کلی به چهار روش می توان به کنترل دور موتورهای القایی پرداخت که این موارد عبارتنداز : 1-کنترل دور به وسیله کنترل ولتاژ 2-کنترل دور توسط کنترل فرکانس 3-کنترل دور به وسیله کنترل ولتاژ و کنترل فرکانس به صورت همزمان 4-کنترل سرعت از طریق کنترل جفت قطب در بین این روشها بهترین روش کنترل دوربه وسیله کنترل همزمان ولتاژ و فرکانس می باشد چون مقدار فوران میدان مغناطیسی دوار موتورهای القایی متناسب با نسبت ولتاژ به فرکانس می باشد بنا براین در صورتی که به همان نسبت که ولتاژ را تغییر می دهیم مقدار فرکانس را نیز تغییر دهیم نتیجتاً مقدار دامنه‏ی میدان مغناطیسی دوار موتور تغییری نمی‎نماید و در نتیجه در کار ماشین اختلالی وجود نخواهد داشت. از طرف دیگر با تغییر مشخصات منبع تغذیه منحنی گشتاور بر حسب سرعت تغییر خواهد نمود . عیب این روش در قیمت بسیار بالای مبدلهایی می باشند که به صورت همزمان فرکانس و ولتاژ را کنترل می نمایند و همچنین دارای ساختمان پیچیده ای هستند و تعمیر و نگهداری آنها مشکل می باشد و بعضاّ هزینه های مربوط به این مبدّل ها از هزینه مربوط به خود موتور بیشتر می گردد . بنابراین در بسیاری از مواقع از لحاظ اقتصادی استفاده از این روش برای کنترل سرعت موتور القایی مقرون به صرفه نمی باشد. منابع و مآخذ : ماشینهای الکتریکی جریان مستقیم و جریان متناوب ( دکتر محمد طالقانی) ماشین های التریکی DC (محمد حیدری ) ماشینهای الکتریکی AC (محمد حیدری) کتاب کمک آموزشی برگ سبز درس ماشینهای الکتریکی 2 (نهمت ا… اسفندیاری)
هر سیستم انرژی الکتریکی از سه قسمت تشکیل شده است که عبارتند از : 1 ـ مرکز تولید نیرو یا نیروگاه 2 ـ خطوط انتقال 3ـ شبکه های توزیع نیروگاه ها به دلایل ایمنی ،اقتصادی و منابع انرژی در مسافت دور از مصرف کننده قرار دارند و بنا به دلایل تلفات خط و افت ولتاژ ،انرژی را ما با سطح ولتاژ بالا انتقال می دهیم. و مزایای آن سطح مقطع هادی کاهش پیدا می کند در نتیجه وزن سیم مصرفی نیز کاهش پیدا می کند. افزایش بیش از حد ولتاژ نیز معایبی را در بر دارد که عبارتند از: 1ـ افزایش قیمت ترانسها در ابتدا و انتهای خط 2ـ افزایش بین هادی های خطوط انتقال و در نتیجه بزرگتر شدن دکلها 3 ـ افزایش تعداد مقره های دکلها جهت عایق سازی 4 ـ افزایش قیمت تجهیزات ولتاژ سطح انتقال 400و230 کیلوولت و ولتاژ سطح فوق توزیع 132 و 63 کیلو ولت و ولتاژ سطح توزیع 20 کیلو ولت و 400 ولت می باشد. ولتاژ تحویلی به مصرف کننده های مختلف متناسب با قدرت مورد نیاز آن می باشد که در مصارف کم حداکثر تا 3 کیلووات با 220 ولت تکفاز و در مصارف تا 50 کیلو ولت آمپر با 380 ولت سه فاز و در مصارف تا 3 مگا وات برق 20 کیلو ولت سه فاز و در بیشتر از 3 مگا وات با 63 و 132 کیلوولت استفاده می شود. شبکه برق : هر گاه به کمک سیم کشی چندین مصرف کننده از جریان برق استفاده کنند این سیم کشی را شبکه گویندکه در طراحی شبکه توزیع انرژی باید نکاتی را در نظر گرفت که عبارتند از : 1ـ تلفات توان الکتریکی کمتر باشد . 2ـ اطمینان خوبی به نظر حفاظتی داشته باشد. 3 ـ عیب یابی شبکه سریع باشد. 4 ـ طرح تا حد امکان ساده باشد . 5ـ ضریب بهره شبکه بالا باشد. انواع شبکه ها: شبکه های باز(شعاعی) ـ شبکه های بسته ( از دو سو تغذیه یا حلقوی) ـ شبکه های ستارهای ـ شبکه غربالی یا تور عنکبوتی 1 ـ شبکه های باز (شعاعی):در این نوع شبکه تغذیه الکتریکی از یک نکته انجام می گیرد و از یک سو تغذیه می شود.و از تابلو اصلی توسط انشعابهایی انرژی به مصرف کننده یا تابلوهای ترسیم کوچکتر حمل می شود و این انشعابها شعاعی شکل است. معایب شبکه های باز: قابلیت اطمینان در حالت کار کمتر می باشدـ تلفات توان در مقایسه با سایر شبکه ها بیشتر است ـ به منظور محدود کردن تلفات توان باید سطح مقطع کابل بزرگتر انتخاب گردد. مزایا: به لحاظ سادگی ساختار قابل درک است ـ کلیه نواقص آن را به طور سریع وی توان یافت و رفع کرد. ـ توان یا قدرت اتصال کوتاه به علت اینکه از یکسو تغذیه می شود کم می باشد. در جاهایی که قطع برق اتفاقی مجار نمی باشد جهت بالا بردن ضریب اطمینان شبکه از شبکه های بسته استفاده می شود شبکه های بسته از دو نوع پست مختلف تغذیه می شوند.در شبکه های حلقوی نقطه ابتدا و انتهای خط از یک منبع انرژی تغذیه می گردد. انواع خطوط انتقال : خطوط هوایی ـ خطوط زمینی مزایای شبکه های هوایی : شبکه هوایی ارزانتر از سیستم زمینی است ـ با افزایش ولتاژ قیمت سیستم زمینی نسبت به هوایی افزایش می یابد. ـ خطوط هوایی از نظر تعمیرات اسانتر است و عیب یابی آن به راحتی انجام می پذیرد ـ امکان انشعاب گیری در هر نقطه بدون ایجاد اغتشاش امکان پذیر است. ـ در مناطقی که افزایش مصرف رو به رشد است یک مزیت قابل توجه است. مزایای شبکه های زمینی : 1 ـ امکان به وجود آمدن اتفاقاتی مانند اتصال کوتاه،پارگی نسبت به خط هوایی کمتر است. 2 ـ چنانکه بخواهند چند ترانس و ژنراتور در فاصله نزدیکی به هم قرار گیرند بهتر است از کابل جهت رعایت مساله حفاظت استفاده شود. 3ـ در صورتی که تنظیم ولتاژ مورد نظر باشد خط زمینی ترجیح داده می شود چون تلفات القایی در آن کمتر است. اگر فواصل هادی های یک خط سه فاز با یکدیگر برابر نباشند اندوکتانس فازها با هم مساوی نبوده و سیستم قدرت نا متقارن می گردد یعنی در صورت اعمال ولتاژ متعادل به ابتدای خط ولتاژهای انتهایی نامتعادل خواهند بود برای رفع این مشکل از دو روش استفاده می شود که عبارتند از : 1 ـ آرایش به صورت مثلث متساوی الاضلاع 2ـ خطوط جابجا شده جهت افزایش قابلیت اطمینان خطوط انتقال انرژی با وجود هزینه های زیاد نصب خطوط انتقال دومداره از مقبولیت خاصی برخوردار است. بررسی پارامتر های مناسب در احداث خطوط : 1ـ انتخاب سطح ولتاژ انتقال 2ـ مسیر یابی خط انتقال 3 ـ نقشه برداری و تهیه پلان 4ـ عملیات زمین شناسی 5ـ طراحی هادی های انتقال 6ـ سیم محافظ هوایی 7ـ مقره ها 8ـ انتخاب برج و محاسبات بارگذاری 9ـ نحوه جابجایی فازها در خطوط انتقال 10ـ فندانسیون برج ها 11ـ زمین کردن برج ها الگوریتم جابجائی فاز در شبکه توزیع به منظور بالانس فاز جابجائی فازها در شبکه های توزیع با روشهای سعی وخطا و استادکاری انجام می پذیرد که پردردسر ، وقت گیر و غیر بهینه است . پیدا کردن الگوریتمی برای تعیین نحوه جابجائی فازها به گونه ای که تعادل فاز را به دنبال داشته باشد هدف این پروژه می باشد . ایجاد بالانس فاز در شبکه مهمترین مزیت فنی این پروژه است که کلیه مزایای اقتصادی و فنی سیستم متعادل را شامل می باشد از مهمترین نتایج : 1- کاهش اتلاف انرژی 2- کاهش افت ولتاژ 3- آزاد کردن ظرفیت ترانس طراحی و ساخت کلید قابل قطع زیر بار که دارای رله جریان وبی متال باشد با استفاده از عناصر نیمه هادی ، الکترونیک صنعتی هرگاه یکی از فازهای خط 20 kv به هر طریق قطع شود ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور نامتعادل ودر این هنگام است که به مشترکین شدیدترین صدمه وارد می شود . اگر دستگاهی ساخته شود که درهنگام فالت روی خط هر 3 فاز کت اوت فیوز را باهم قطع کند آنگاه عیب یابی خط بسیار مشکل می شود ولی اگر بتوان دستگاهی بوسیله نیمه هادیها منجمله تریستور – ترایاک و ……. ساخت که هرگونه تغییرات ولتاژ را تشخیص دهد ، می توان از وارد شدن صدمه به مشترکین و همچنین تاسیسات روشنائی معابر و سایر تجهیزات جلوگیری نمود . با وجود این دستگاه دیگر نیازی به کلید اتوماتیک ( کلید کل ) که سیستمی مکانیکی دارد نبوده و قطع و وصل بدون هیچ گونه آرک و جرقه ای همراه است و از نظر اقتصادی قیمت این کلید حتی کمتر از کلید اتوماتیک مثلاً 630A آمپر می باشد . از طول عمر بسیار بالا نسبت به کلید اتوماتیک برخوردار بوده ومسئله بسیار مهمتر قطع سه فاز فشار ضعیف زیر بار در صورت قطع یک فاز ویا عدم تقارن فاز که می تواند در فشار متوسط 20 KV و یا در فشار ضعیف 400 V اتفاق بیفتد . مزیت دیگر فرمان از راه دور اینگونه کلید ، که می توان به راحتی بوسیله امواج بی سیم فرمان قطع و وصل کلید را صادر کرد می باشد . ساخت آمپر متر 20 kv به روش نمونه برداری از دمای سیم با این روش می توان از دمای سیم ها نمونه برداری کرد و با قطر سیم که توسط دستگاه اندازه گیری می شود سایز سیم را بدست آورد و سپس با انجام محاسباتی با استفاده از دما و سایز و مقاومت سیم می توان جریان را بدست آورد ساخت این دستگاه ساده تر از آمپرمترهای فعلی است و ارزان تر تمام می شود و از لحاظ اقتصادی به صرفه خواهد بود وسایل تشکیل دهنده خطوط انتقال و توزیع انرژی الکتریکی: 1ـ خط هوایی 2 ـ پایه ها 3 ـ مقره ها 4 ـ هادی ها شبکه های هوایی و لوازم آن بر اساس خواص الکتریکی و خواص مکانیکی طراحی می گردد.که خواص الکتریکی آن عبارت است از: قادر به انتقال قدرت مورد نیاز باشد. ـ با انتقال یک توان مشخص افت ولتاژ زیاد نباشد ـ عایق بندی برای ولتاژ سیستم مناسب باشد. مشخصات مکانیکی: نیروی کششی وارد بر سیم ها از حد مجاز تجاوز نکند ـ شبکه برای بدترین حالت احتمالی مقاوم باشد ـ علاوه بر ده شرط فوق از لحاظ ایمنی محیط و اشخاص تابع قوانین وزارت نیرو باشد. انواع پایه ها: چوبی ـ بتونی ـ فولادی مزایای پایه های چوبی : برای شبکه های فشار ضعیف و متوسط با اسپاین (فاصله متوالی دو پایه) تا حدود 30 تا 100 متر ـ به علت سبکی وزن در مسیرهای ناهموار کوهستانی نصب می شود. عیبها: پوسیدگی مخصوصا در مناطق مرطوب ـ نیروی کششی حداکثر تا 300 کیلو گرم مزایای پایه های بتونی نسبت به چوبی: عمر پایه ها بیشتر است و هزینه نگهداری ندارد ـ برای مناطق مرطوب بهتر از پایه های چوبی است .و عیب این پایه ها نسبت چوبی :به علت سنگینی هزینه حمل ونقل و نصب آن سخت است. پایه های فولادی: پایه های فولادی از جنس فولاد و به صورت نبشی در محل مورد نظر سوار می شود.و از جنس گالوانیزه برای جلوگیری از زنگ زدگی. مزایای پایه های پولادی نسبت به چوبی: تحت تاثیر عوامل جوی مثل رطوبت قرار نمی گیرد ـ استحکام بیشتری دارد ـ قابلیت انعطاف بیشتر مزایای پایه های فولادی : در هر اندازه ای به لحاظ ارتفاع می توان آن را ساخت ـ امکان حمل ونقل آن به صورت جزء و سوار کردن پایه ها در محل نصب امکان پذیر می باشد0 فاصله بین پایه ها در شبکه های فشار ضعیف بین 30 تا 100 متر و در شبکه فشار متوسط 70 تا 150 متر و از پایه های فولادی 250 تا 350 متر انواع هادی های الکتریکی: طلای سفید ـ نقره ـ مس ـ آلومینیوم مزایای مس : فراوان و ارزان ـ استحکام مکانیکی خوبی دارد ـ اکسیده نمی شود و در خطوط هوایی فشار ضعیف از مس استفاده می شود.و در کابلها نیز از مس استفاده می شود. آلومینیوم در مقایسه با مس: هدایت کمتری دارد ـ وزن کمتری دارد ـ استحکام کمتر در شبکه های فوق توزیع و فشار قوی از آلومینیوم استفاده می شود. عوامل مهم برای انتخاب سطح مقطع هادی ها 1 ـ شدت جریان عبوری 2ـ افت ولتاژ مجاز مقره : در خطوط انتقال و توزیع، هادی های تحت ولتاژ باید به نحوی از برجها ایزوله گردند و برای این کار از مقره ها استفاده می شود مقره ها دو وظیفه عمده دارند: 1 ـ ایزوله کردن هادی ها از بدنه دکل یا برج ، باید بدون داشتن جریان نشتی ولتاژ زیادی را ایزوله نماید. 2 ـ تحمل نیروی مکانیکی حاصل از وزن هادی ها و نیروهای اعمالی ناشی از رعد و برق انواع مقره ها:1ـ مقره های چرخی 2ـ بشقابی 3 ـمقره سوزنی 4ـ مقره اتکایی( پست) 5 ـ مقره مهار 6 ـ مقره با لایه گرافیکی مقره چوبی: در ولتاژ توزیع ( ولتاژ پایین ) مقره بشقابی : در سطح توزیع (مقره های تیرهای ابتدایی و انتهایی و زاویه در سطح فشار قوی) مقره سوزنی : در ولتاژهای میانی تا 33 کیلوولت استفاده می شود و برای ولتاژهای فشار قوی قابل استفاده نیست مقره اتکائی: داخل پست های فشار قوی و تجهیزات را بر روی آنها سوار می کنند(مقره های پست همان مقره های اتکائی هستند) یراق آلات مقره‎ها : رابط گوشتکوبی: رابط گوشتکوبی از فولاد ساخته شده و طبق مشخصایت A-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است . دیگر اسامی : گیرنده رکاب ، نر ، توپی چشمی گالوانیزه ، بال آی ، بال چشمی رکاب گیرنده: رکاب گیرنده ، مستقیم U شکل ، فولادی ، تماما به صورت گرم گالوانیزه شده است. رکاب از فولاد ساخته شده و مطابق مشخصات A-153 مربوط به ASTM گالوانیزه گردیده است. دیگر اسامی : U شکل – زنجیر – رکاب گیرنده مستقیم رکاب انتهایی : رکاب انتهایی از فولاد ساخته شده و دارای میله و اشپیل برنزی است. از فولاد منطبق با مشخصات A-7 مربوط به ASTM ساخته شده و مطابق مشخصات A-153 گالوانیزه گردیده است.دیگر اسامی : زنجیر – شَیکل گالوانیزه – رکاب شَکل رکاب پیچیده : رکاب پیچیده فولادی تماما به صورت گرم بر طبق مشخصات A-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است. بین میله رکای و انتهای قسمت U شکل یک پیچش تدریجی به اندازه 90 درجه وجود دارد. رکاب گوشتکوبی: از فولاد ساخته شده و طبق مشخصات A-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است دیگر اسامی: کلویس – بال کلویس قلاب گوشتکوبی : قلاب گوشتکوبی از فولاد ساخته شده و طبق مشخصات A-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است. گیره انتهایی: گیره انتهایی نوع رکابی ، برای هادی‎های ACSR و آلومینیومی به کار برده می‎شود. بدنه گیره آلیاژ آلومینیوم است . نگهدارنده و آداپتور از فولاد ساخته شده‎اند. تمام قسمت‎های آهنی مطابق با مشخصات A-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است. دیگر اسامی: سیم‎گیر – کلنپ انتهایی – گیره طپانچه‎ای شکل گیره انتهایی برای سیم آلومینیوم و آلومینیوم – فولاد گیره انتهایی برای سیم آلاومینیوم – فولاد ، بدنه از آلومینیوم با قدرت زیاد با دو پیچ U شکل فولادی می‎باشد تمام قسمت‎های آهنی بر طبق مشخصات A-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است. گیره انتهایی سیم مسی: گیره انتهایی( مسیر مستقیم ) برای سیم مسی ، از آلیاژ مس مقاوم در مقابل زنگ زدگی ساخته شده و سه پیچ U شکل برنزی دارد . میله رکاب انتهای آن از فولاد گالوانیزه می‎باشد. بر طبق مشخصاتA-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است. گیره آویزی: گیره آویزی آلومینیومی نوع رکابی برای کابل‎های ACSR و آلومینیومی به کار برده می‎شود بدنه گیره مسی است و معادل T-6 حرارت دیده است. نگهدارنده و آداپتور از فولاد منطبق با SEQ-C-1038 ساخته شده‎اند. قسمتهای آهنی منطبق با مشخصات A-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است. گیره با دو کرپی و نگهدارنده کامل می‎شود. گیره آویزی زاویه: گیره آویز زاویه‎ای نوع رکابی از فولاد منطبق با مشخصات SQB-C-1038 ساخته شده و مطابق مشخصات A-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است. سیم با یک نگهدارنده پیچ T شکل گرفته می‎شود. مادگی چشمی: مادگی چشمی (بست ارتباط مقره‎های بشقابی ) از فولاد ساخته شده و طبق مشخصات A-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است. دیگر اسامی : رابط گیره آویزی – رابط معمولی گیره انتهایی – ساکت چشمی – کله گاوی – چوپوقی مادگی رکابی: مادگی رکابی از فولاد ساخته شده و طبق مشخصات A-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است. رکاب دارای میله گالوانیزه فولادی مطابق SAE 1045 HDG و اشپیل می‎باشد. بازو یا میله جلوبر مقره ( لینک کششی): بازوی جلوبر مقره از فولاد گالوانیزه ساخته شده دارای یک پین فولادی گالوانیزه و یک اشپیل برنجی می‎باشد . طول آن حدود 45 سانتی متر ، قدرت تحمل نیروی مکانیکی آن به دو دسته 7000 و 12000 کیلوگرم نیرویی می‎باشد. از این وسیله برای جلو آورده فاز وسطی دداند 20 کیلوولت استفاده می‎شود. تا بهتر بتوان سیم جمپر آن را مانور داد تا به وسایل دداند نزدیک نشود. بخصوص اگر تیر دداند در زاویه باشد. جلوبر مقره نوع رکابی از دو نوار فولادی به ابعاد 8 میلیمتر در میلیمتر و طول 450 میلیمتر تشکیل شده که در وسط به هم جوش شده‎اند. در یک انتها دارای رکابی با دهانه 19 میلیمتر و میله‎ای به قطر 16 میلیمتر و اشپیل برنجی است و در انتهای دیگر به فرم زبانه است . در انتهای زبانه‎ای شکل دارای سوراخی به قطر 5/17 میلیمتر می‎باشد. دیگر اسامیک دو شاخه ، STRAP CLEVIS پیچ U شکل: پیچ U شکل به قطر 16 میلیمتر و صول 5/90 میلیمتر که فاصله بین دو پایه آن 4/44 میلیمتر است از فولاد گالوانیزه با قدرت 4225 تا 5000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع ساخته می‎شود. دارای 4 مهره شش گوش است و فولاد با مشخصات A-7 مربوط به ASTM تطبیق دارد و بر طبق مشخصات A-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است. مهره چشمی بیضی: مهره چشمی بیضی ، برای پیچ به قطر 16 میلیمتر مناسب است. می‎تواند از فولاد مطابق با SAE استاندارد 1115 و یا از میله فولادی منطبق با مشخصات A-107 مربوط به ASTM ساخته شود. ابعاد و ساخت مهره چشمی با مشخصات A-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است. صفحه گوشواره‎ای مقره: صفحه گوشواره‎ای مقره (بدون اتصالات) یک صفحه مثلثی شکل به طول 330 میلیمتر و به ضخامت 16 میلیمتر است که برای اتصال دو رشته مقره از نوع بال و ساکت برده می‎شود .و بر طبق مشخصات A-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است.و حداکثر قدرت آن 15450 کیلوگرم خواهد بود. رابط : رابط، از میله فولادی بقطر 7/12 میلیمتر ساخته شده و مطابق مشخصات A-153 مربوط به ASTM گرم گالوانیزه گردیده است. و حداکثر قدرت آن 13600 کیلوگرم می‎باشد. کنسول یا بازو : به منظور نگهداری هادی‎ها و مقره‎ها بر روی تیر از کنسول استفاده می‎شود ساخت انواع کنسول با اشکال مختلف امکان پذیر خواهد بود ولی با منظور داشتن موارد ملاحظات اقتصادی و فنی در طرح ساخت آنان می‎توان تجدید نظر کرد .که انواع آن به شرح زیر است: 1ـ کنسول تاجی یا گنبدی در صورت نصب کنسول گنبدی در خطوط 20 کیلوولت هوایی ،ضمن اینکه ستفاده از مقره‎ آویز الزامی خواهد بود با توجه به طرح ساخت این نوع کنسول ، اجرای سیم‎کشی نیاز به دقت و ممارست کافی داشته و تا حدودی نیز مشکل می‎باشد. کنسول گنبدی در زوایا و انتهای مسیر (پایه کششی ) خطوط کاربرد ندارد.دادن حالت مثلثی به هادی‎های خطوط (تقارن الکتریکی) و نیز انتخاب اسپنهای طولانی‎تر و عبور از عوارض طبیعی حادث در مسیر با استفاده از این نوع کنسول امکانپذیر خواهد بود . کنسول گنبدی به دلیل داشتن فرم شیب‎دار در آن می‎تواند در مناطق برف خیز مورد استفاده قرار گیرد . در این صورت مشکل یخ‎زدگی مقره‎ها به علت سر خوردن برف و یخ منتفی می‎گردد . ضمنا این کنسول در مواقعی که ضرورت افزایش مجازی طول تیر مد نظر باشد مورد استفاده قرار می‎گیرد . از گونه‎های دیگر کنسول تاجی می‎توان به نوع مقره سوزنی آن اشاره نمود. این کنسول در مواقع تقاطع خطوط هوایی 20 کیلوولت و یا عبور خط هوایی از خط هوایی(فیدر) دیگر اشاره نمود در این طرح که آرایش به صورت افقی می‎باشد از سه مقره سوزنی به فرم تاج در راس تیر استفاده می‎گردد. 2ـ کنسول جناقی یا کانادائی: نظر به طرح ساخت کنسول کانادایی که اولین بار از جوش دادن دو المان فلزی مورب ،همدیگر مشکل گردیده و به علت داشتن طرح آرایش مثلثی هادی‎ها در آن کاربرد فراوان پیدا نمود . از مزایای کنسول جناقی یا کانادایی حداقل بودن کاربرد پیچ و مهره و اتصال ساده وسریع آن بر روی پایه‎ها می‎باشد . از دیگر مزایای این کنسول سهولت گرفتن انشعاب از خطوط 20 کیلوولت احداث شده با این نوع کنسول خواهد بود که با نصب دو کنسول متقاطع (عمود بر هم) گرفتن انشعاب از خط موجود را به سهولت امکان‎پذیر می‎سازد. حداکثر اسپن خطوط 20 کیلوولت مجهز به کنسول جناقی یا کانادایی با مقره‎عای سوزنی حداکثر 90 متر می‎باشد و در صورت نصب مقره آویز بر آن در اثر وزش باد و یا داشتن زوایا ئر مسیر سیم در محل اتصال به مقره آویز به بدنه کنسول جناقی نزدیک گردیده ، احتمال آرک زدن افزایش پیدا می‎کند . کنسول V شکل: این طرح برای سیم‎کشی خطوط هوایی 20 کیلوولت با سطح مقطع بالاتر از 120 میلیمتر مربع با مقره بشقابی دارای اهمیت می‎باشد زیرا استفاده از سه زنجیر مقره بشقابی (برای سه هادی ، سه فاز ) بر روی یک پایه بتونی توسط آرایش کنسول V امکان پذیر می‎گردد . لذا به علت سهولت نصب سه فاز بر روی یک تیر کاربرد فراوان دارد . در آرایش کنسول V شکل به علت وجود نواقص و معایب کنسول‎های جناقی برای آرایش مقره‎های بشقابی که به اختصار به شرح زیر است: الف ـ به علت قرار گرفتن زیر یکدیگر دو هادی واقع شده در یک طرف جناق امکان برخورد فازها به علت پدیده‎های شامل ریزش ناگهانی برف و یخ از یک فاز ونشست و برخواست ناکهانی و دسته‎جمعی پرندگان از روی هادی که باعث ایجاد ارتعاش سیم گردیده در موراد متعدد باعث برخورد فازها و ایجاد فالت نموده است . لذا در این طرح طول اسپن‎ها محدود می‎باشد . این پدیده مخصوصا در سیم‎های با سطح مقطع کم ( سبک) بیشتر به چشم می‎خورد . در طرح کنسول‎های V شکل پایه کششی و یا زاویه که توسط استفاده از کنسول دوبل ( استفاده از دو کنسول V به صورت پشت به پشت ) و پیچ‎های دو سر رزوه برای ایجاد پایه‎های کششی و زوایا به سهولت اجرا می‎گردد. در اینگونه پایه لازم است به علت وجود چمبرهای هادی‎ها طول آنها با استفاده از دوشاخه‎ای (یا جلوبر ) کوتاه گردید تا از نزدیکی فازها به بدنه فلزی کنسول جلوگیری گردد . ضمنا در مسیرهایی که خطوط هوایی 20 کیلوولت با آرایش کنسول V شکل از مناطق کم تردد و مسیرهایی که از جاده ها عبور نمی‎نماید و امکان لانه‎سازی پرندگان در کنسولهای دوبل وجود دارد لذا ایجاد پایه کششی در این مناطق و استفاده از کرایی آرم‎های 44/2 دوبل کششی بهتر به نظر می‎رسد . تا از آسیب‎پذیری خط در اثر ساخت لانه پرندگان جلوگیری نمود. کنسول V شکل مطابق با دیتیل ساخت به سه صورت کنسولهای آویزی نوع توخطی و کششی و نیز طرح قره سوزنی ساخته و استفاده می‎گردد. 4ـ کنسول پرچمی یا یکطرفه: جهت احداث خطوط 20 کیلوولت هوایی در مسیرهای تنگ و نیز به منظور احتراز از قرار گرفتن مستحدثات واملاک افراد در حریم از کنسول پرچمی در برقراری خطوط هوایی 20 کیلوولت استفاده می‎شود.این طرح به دو صورت است: 1ـ آرایش‎های عمودی هادی‎ها 2ـ آرایش افقی هادی‎ها اجرا می‎گردد آرایش پرچمی طرح عمودی : این طرح با استفاده از سه کنسول کوتاه (یا پین) که به صوت یکطرفه و در زیر یکدیگر و به فاصله 100 متر از یکدیگر نصب می‎گردد. هر گاه احداث خط توسط مقره سوزنی مدنظر باشد استفاده از کنسول‎های یکطرفه قابل اجرا می‎باشد. در استاندارد وزارت نیرو استفاده از پین مقره نیز آورده شده است . این کنسول در اجرای خطوط دو مداره نیز کاربرد فراوان دارد و با به کار گیری از مقره‎های میخی و یا بشقابی احدات می‎گردد. آرایش ساید آرم ( طرح افقی) : عبور خط از موانع حریم هرگاه طرح خط در دیگر قسمت‎های آن به صورت افقی (توسط کراس آرم) بوده و امکانم نصب تیر در خارج از حریم امکان‎پذیر نباشد از آرایش پرچمی ( ساید آرم) یکطرفه افقی استفاده می‎شود. 5 ـ کنسول مستقیم یا کراس آرم‎ها: این طرح اولین بار با استفاده از ترکیب آرایش نگهداری سیم‎ها به صورت افقی در یک سطح مورد استفاده قرار گرفت . در این طرح از بازوهای مستقیم جهت نگهداری هادی‎ها استفاده می‎گردد. این کراس آرم‎ها از جنس چوب یا فلزی می‎باشد. کنسول مستقیم از جنس چوب از دزخت صنوبر یا کاج می‎باشد . به طوری که چوب این درختان به علت داشتن استقامت و عدم خوردگی بیشتر استفاده شده و به علت نداشتن زوائد و کریشه چوب کاج مناسبتر می‎باشد . همچنین به منظور ممانعت از جمع شدن آب بر روی سطوح جانبی این کنسول‎ها باید به صورت محدب (قوس دار) ساخته شود دپتیل ساخت این کنسول استاندارد 211-20 وزارت نیرو می‎باشد. کنسولهای مستقیم از نبشی یا ناودانی ساخته می‎شوند. ضمن اینکه کنسول‎های فلزی از نوع چوبی آن به مراتب مقاومتر می‎باشند.ولی در مناطقی که دارای خاک نمکی و آب و هوای شرجی می‎باشد، به علت عایق بودن کنسول چوبی ( در مقایسه با کنسول فلزی) از نظر ممانعت از عبور جریانهای نشتی که ناشی از آلودگی مقره‎ها نیز می‎باشد کنسول چوبی کارآیی بیشتری داشته ، طول عمر بیشتری نیز دارد. کراس آرمها از نظر ایجاد تقارن الکتریکی و مکانیکی به علت قرار گرفتن هادی‎ها در رئوس مثلث و تقلیل طول باند حریم بر کنسول افقی 44/2 متری ارجحیت دارند از دیگر مزایای استفاده از کنسول 5/1 متری می‎توان به : الف ـ عدم وجود ضایعات و دم قیچی ب ـ به علت نصب کراس آرم در فاصله 5/1 متری از راس تیر کلاس (قدرت ) تیر به صورت مجازی به علت پایین وارد شدن گشتاور نیرو کششی از راس تیر ، بالا می‎رود یعنی تیر 200 می‎تواند به عنوان تیر 400 کیلوگرم نیرو به کار رود . ج ـ به علت کوتاهتر شدن طول بازوهای کراس آرم دیگر نیازی به استفاده از تسمه حائل (بریس) نمی‎باشد. دـ کاهش باند حریم ه ـ راحتی در تعمیر و تعویض مقره‎ها لازم به توضیح است این آرایش باید در مورد مناطق و با لحاظ نمودن فاصله مجاز هادی‎ها از زمین اجرا گردد لذا در مواقعی که استفاده از شبکه فشار ضعیف در زیر خط هوایی 20 کیلوولت مورد نیاز باشد و یا در مناطقی که ارتقاع تیرها (11 متری) بوده کاربرد این آرایش ‎ها توصیه نمی‎گردد. فاصله آزاد سیم 20 کیلوولت از ساختمانها: فاصله عمودی سیم‎های 20 کیلوولت تا ساختمانها 4 متر و فاصله افقی فازهای کناری 20 کیلوولت تا ساختمانها 3 متر می‎باشد. فاصله آزاد سیم فشار ضعیف از ساختمانها: فاصله عمودی سیمهای فشار ضعیف (380 ولت) تا ساختمانها 3 متر و فاصله افقی سیم‎ها تا ساختمانها 5/1 متر می‎باشد. ضمنا در جاهاییکه فاصله کافی نیست و نمی‎توان از جلوبر استفاده نمود بایستس از سیم روپوش دار استفاده شود. حداقل فاصله سیم‎ها از سطح زمین: حداقل فاصله آزاد سیمهای 20 کیلوولت تا خط راه‎آهن 9 متر و فاصله افقی مرکز راه‎آهن تا پایه 20 کیلوولت 17 متر می‎باشد. حریم آزاد راه‎ها : حریم آزاد راه‎ها عبارت است از اراضی بین حد نهایی بدنه راه تا فاصله 38 متر از محور راه و حریم طرفین آن 76 متر شود. ( منظور از بدنه راه قسمتی است که عملیات برای ایجاد راه در آن انجام می‎گیرد.) حریم درجه یک : عبارت است از اراضی واقع بین حد نهایی بدنه راه تا فاصله 5/22 متر از محور راه در هر طرف به قسمی که مجموع عرض بدنه راه حریم طرفین آن 45 متر بشود. در حریم درجه یک احداث بنا و ایجاد باغ کلا ممنوع می‎باشد فقط زراعت فصلی مجا است. در حریم درجه 2 درختکاری و زراعت فصلی مجاز می‎باشد بدیهی است فقط درختان میوه با ارتفاع کم مجاز است در محدوده شهرها برای ایجاد بنا در حریم درجه 2 مجوز لازم از وزارت نیرو باید گرفته شود. ساخت آشکار ساز خطا در شبکه های فشار متوسط هوائی پیدا کردن محل خطا در شبکه های هوائی فشار متوسط با استفاده از شیوه های متداول باعث اتلاف وقت و افزایش انرژی توزیع نشده می گردد . از آنجا که مساله تشخیص خطا اساساً یک مساله تشخیص الگو میباشد , لذا الگوریتم شبکه های عصبی بطور طبیعی بهترین انتخاب برای تشخیص این امر میباشد. در این الگوریتم با پردازش اطلاعات ثبت شده جریان و ولتاژ خطا و آموزش شبکه , میتوان یک پارامتر نامعلوم که در اینجا فاصله میباشد را به دست آورد و بدین ترتیب محل خطا را مشخص نمود. ارائه الگوریتمها و روشهایی که در تشخیص محدوده خطا سریع و دقیق عمل می نمایند قابیت اطمینان ایمنی و کیفیت سیستم قدرت را بهبود می بخشند و ضمن پایین آوردن هزینه های نیروی انسانی و کاهش انرژی توزیع نشده ارزآوری قابل توجهی برای سیستم به همراه دارند. اصلاح طرح ساختمان پستهای ترانسفورماتور ( پاساژ ) زمینی با توجه به شاخص های محیطی ، سیم محافظ هوایی : در طراحی و محاسبه سیم های محافظ هوایی مشخصات الکتریکی و مکانیکی باید در نظر گرفته شود. به لحاظ الکتریکی باید قابلیت انتقال جریان های اتصال کوتاه و جریان های ناشی از رعد و برق را داشته باشد در ایران از مقری هادی های خط جهت سیم محافظ استفاده می شود به لحاظ مکانیکی شرایط بارگزاری برای سیم محافظ همان شرایط هادی های فاز می باشد. اضافه ولتاژها: ناشی از رعد و برق ـ ناشی از کلید زنی بررسی نقش توپ راهنما : در مناطق خطوط انتقال فشار قوی جاده اصلی یا دره ها را قطع می کند توپهایی از جنس فایبر گلس(fiber glass) نصب می گردد و صرفا نقش راهنمایی دارد. پدیده کرنا: با افزایش ولتاژ، شدت میدان الکتریکی موجب جدا گشتن الکترونها از اتمها و مولکول های خود گردیده و آنها را از سطح هادی خارج می نماید و به صورت افت جریان در مسیر ظاهر می شود که به این پدیده ،پدیده کرنا با تخلیه جزئی جریان می گویند.و اصلی ترین معایب کرنا عبارتند از : 1 ـ ایجاد تلفات انرژی در سیستم انتقال 2 ـ تولید سروصدا 3 ـ ایجاد تداخل در سیستم های مخابراتی که اگر شرایط جوی بدتر شود تلفات کرنا نیز افزایش می یابد. راه های مقابله با تلفات کرنا : در ولتاژهای خیلی زیاد از هادی های گروهی استفاده می کنند.(باندل) عواملی که در کاهش تلفات کرنا موثر است: 1 ـ تعداد هادی های تشکیل دهنده باندل در هر فاز 2ـ فاصله بین هادی های تشکیل دهنده باندل 3ـ فواصل فازهای مختلف از یکدیگر گود برداری جهت نصب پایه‎ها: برای حفر یک چاله تیر با اندازه مناسب که بتواند کلیه نیروها و لنگرهای وارده را تحمل نماید و پایه را همچنین استوار در خاک نگه دارد بایستس عوامل زیر را در نظر گرفت: 1ـ اندازه ،طول و قطر سیم 2ـ جنس زمین 3ـ وزن ونیروهای کششی قطر چاله‎ای که حفر می‎گردد به وسیله اندازه قطر پایه مورد نظر که بایستس در چال قرار گیرد تعین می‎گردد . بایستی قطر چاله به اندازه‏ای باشد که فضای کافی در هر طرف پایه ،جهت پر کردن اطراف آن و محکم نمودن آن و همچنین جهت مانور تیر و قرار دادن آن در طول خط وجود داشته باشد .همچنین در مورد چاله پایه‎های چوبی بایستس فضای کافی جهت استفاده از اهرمی برای نصب تیر وجود داشته باشد. پست فشار قوی: عبارت است از مجموعه تجهیزات که جهت قطع ووصل خطوط فشار قوی ، تبدیل سطوح مختلف ولتاژ در سیستم قدرت و قطع جریان های اتصالی در کنار هم گرد آمده اند. پستهای موجود توسط نقشه ( پلان ) واحدی به صورت زیر زمین دار یا کانال دار به ابعاد 8 × 6 متر بدون توجه به تجهیزاتی که داخل آن بایستی نصب گردند و استانداردهائی که در خصوص پستهای زمینی تدوین شده است . ساخته می شوند این پروژه به بررسی این موارد پرداخته و نتیجه گیری می نماید . انواع پستها از نقطه نظر عملکرد: پست های نیروگاهی یا بالا برنده ولتاژ ـ پست های تبدیلی یا کاهنده ولتاژ ـ پست های کلید زنی ـ پست های ترکیبی انواع پست ها از نقطه نظر ساختار و نوع تجهیزات: 1ـ پست های معمولی (الف ـ پست های باز ب ـ پست های بسته) 2 ـ پست های گازی 3 ـ پست های فیوزی 4ـ پستهای مدولار 5ـ پست های سیار در پست های معمولی ، تجهیزات بر روی استراکچرهای فولادی نصب شده بر روی فندانسیونهای بر روی بتن مسطح نصب می شود. در این پست ها عایق بین فازها عایق هوایی است . در پست های گازی عایق مابین تجهیزات گاز sf6 می باشد وقسمت های برقدار تجهیزات در داخل محفظه های فلزی که از گاز فوق پر شده قرار دارند. پست های فیوزی فاقد کلید های فشار قوی می باشند . در پست های مدولار تجهیزات بر روی فندانسیون نصب نمی شود بلکه یک شاسی فولادی وظیفه نگهداری تجهیزات را بر عهده دارد . در پست های سیار تجهیزات تماما بر روی یک یا چند تریلر قرار داشته و در صورت نیاز به محل خاصی انتقال داده می شوند. اجزاء تشکیل دهنده پستها: 1 ـ سوئنچگیر: الف:باس بار(شین) ،مقره،اسکلت فلزی،سیم،لوله کلمپ یا اتصالات ب ـ کلی فشار قوی ج ـ سکسیونر دـ ترانس های جریان و ولتاژ ه ـ تله موج (لایف تراپ) و ـ برق گیر 2 ـ ترانسفورماتورهای قدرت 3ـ ترانس های زمین و تغذیه داخلی 4ـ سیستم جبران کننده از قبیل راکتور ومخازن 5ـ تاسیسات جانبی :الف ـ سیستم روشنایی محوطه ب ـ سیستم حفاظت از رعدوبرق پ ـ سیستم تغذیه Lvac (برق متناوب فشار ضعیف ) ت ـ سیستم تغذیهLvdc (برق مستقیم فشار ضعیف) ث ـ سیستم زمین ج ـ سیستم حفاظت چ ـ سیستم کنترل ه ـ سیستم کنترل از راه دور (scada) منظور از یک کلید قدرت،وسیله ای است که بتواند مدار الکتریکی فشار قوی را در شرایط عادی و شرایط خطا ، قطع و وصل نماید و طوری عول کند که خود کلید آسیب نبیند و شبکه نیز به خطوط مطلوبی کنترل شود مهم آنکه در کلیدهای فشار قوی ، جدا شدن کنتاکت ها به معنی قطع مدار الکتریکی نیستند. وظیفه یک کلید فشار قوی ، قطع ارتباط جریان یک شبکه فشار قوی است. مشخصات کلید فشار قوی : در حالت وصل باید در مقابل کلیه جریان هایی که امکان عبور آن است حتی جریان اتصال کوتاه مقاوم باشد. تقسیم بندی کلیدهای فشار قوی از نقطه نظر محفظه قوس الکتریکی: 1ـ کلید قدرت روغنی 2ـ کلیدهای قدرت با محفظه آبی 3ـ کلیدهای قدرت قطع بادی 4ـ کلیدهای قدرت کم روغن 5ـ کلیدهای قدرت خلا 6ـ کلیدهای قدرت sf6 تقسیم بندی کلیدهای فشار قوی از نقطه نظر مکانیزم عملکرد : 1ـ مکانیزم فلزی 2ـ مکانیزم هیدرولیکی 3 ـ مکانیزم هوای فشرده (پنوماتیکی) مشخصات الکتریکی کلیدها: 1ـ ولتاژ نامی کلید 2ـ جریان نامی 3ـ سطح عایقی 4ـ قدرت نامی قطع کلید 5ـ فرکانس نامی سکسیونرهای فشار قوی (کلیدهای بدون بار) سکسیونرها وسیله قطع سیستمهایی هستند که تقریبا فاقد جریان هستند به عبارت دیگر قطعات و وسایل را فقط هنگامی که تحت ولتاژ هستند از شبکه جدا می سازند. بنابراین یک سکسیونر کلید فشار قوی نمی باشد بلکه یک ارتباط دهنده مکانیکی می باشد وظیفه عمده سکسیونرها ، ایزوله نمودن کلیدهای فشار قوی از ولتاژ فشار قوی طرفین کلید می باشد که در زمان تعمیرات مورد استفاده قرار می گیرد و به منظور حفاظت افراد در مقابل برق گرفتگی به کار می رود و محل قطع و وصل آن به طور واضح و آشکار قابل رویت است. در پستهای تولید و توزیع برق کلیدها و رله های زیادی بکار می رود که یک نمونه آن به کلید قطع ولتاژ یا سکسیونر معروف است . این کلید در ابتدای خط نصب می شود و از خصوصیات آن قطع ولتاژ است . این کلید مجهز به جرقه گیر نبوده و نمی تواند هیچ جریان خطایی را قطع کند . بلکه فقط بصورت ارادی توسط اپراتور در حالتی که مدار جریان ندارد قطع می شود . بعبارت دیگر این کلید زمانی قطع می شود که قبلا جریان را توسط کلید نیرو یا دژنکتور قطع کرده باشند . انواع سکسیونرها: 1ـ سکسیونر تغذیه ای تا 30 کیلوولت 2ـ سکسیونر کشوئی تا 20 کیلوولت 3ـ سکسیونر دورانی از 63 کیلوولت به بالا 4ـ سکسیونر قیچی مانند در ولتاژهای فشار قوی و بسیار زیاد اساس کار فیوز چیست ؟ فیوز یک عنصر حفاظتی در مدار است که هرگونه اضافه جریانی را که بیشتر از مقدار نوشته شده روی فیوز باشد تشخیص داده و آنرا سریع قطع میکند . بدین صورت که جریان اضافه سبب تولید گرما در فیوز شده و یک سیم حساس به حرارت را که در مسیر عبور جریان و در داخل فیوز قرار دارد ذوب میکند و در نتیجه مسیر عبور جریان قطع شده و اتصال کوتاه بطور موقت برطرف می شود اما تا زمانی که عامل ایجاد کننده اتصال کوتاه مرتفع نگردد عوض کردن فیوز فایده ای ندارد . نصب خازن در شبکه های فشار ضعیف نصب خازن در شبکه های فشار ضعیف از یک سو باعث کاهش تلفات در بخش فشار ضعیف شده و از سوی دیگر به دلیل عدم تعادل بار و تغییرات شدید بار باعث افزایش ولتاژ و گاهاً باعث بروز خسارت می شود . از سوی دیگر نصب خازن در شبکه های فشار متوسط به نسبت می تواند با ظرفیت کمتر ، تعداد کمتر امکان کنترل بیشتر و از سوی دیگر با هزینه بیشتر انجام پذیرد . تعیین ظرفیت بهینه ترانسفورماتور از نظر کاهش تلفات ترانسفورماتورهای با قدرت بالا دارای جریان بی باری نسبتاً بالایی هستند در نتیجه تلفات بی باری در آنها بالا است اما از سوی دیگر ترانسفورماتورهای با قدرت پائین نیز دارای ضریب قدرت پائین بوده و باعث تزریق بار راکتیو و بالا رفتن اندازه جریان و به تبع آن افزایش تلفات می گردند . لذا نیاز به تعیین ظرفیت بهینه می باشد . کاهش تلفات در شبکه توزیع و تعیین یک دستورالعمل جهت یکنواخت سازی کاربرد ترانسفورماتورها در مناطقی که شرایط یکسانی دارند . خازنها بخصوص آن دسته که در شبکه های فشار ضعیف از آنها استفاده می گردد هنگامی که بار پایه پائین است ( مانند مناطق سردسیر ) به دلیل اینکه اینگونه خازنها مقدار ثابت دارند بار راکتیو زیادی در شبکه تزریق می کنند که خود عامل ایجاد تلفات است و … کاربرد طرح بادگیرهای سنتی در ساختمان پستهای ترانسفورماتور زمینی جهت کنترل حرارت و زیبائی محیط ساخت پستهای زمینی بر اساس تیپ یکسان و یکنواخت بدون استفاده از امکانات طبیعی موجود باعث صدمه رساندن به محیط اطراف و صرف انرژی و همچنین افزایش انرژی تلفاتی می گردد . شین وشین بندی: تمامی ژنراتورها و ترانس ها و کابلها و سیم های یک نیروگاه یا یک پست فشار قوی که ولتاژ مساوی دارند ، باید با یک شمش یا یک رسانا به نام شین یا باس بار به هم وصل شوند .در حقیقت شین یا باس بار وسیله جمع و پخش انرژی می باشد. انواع شینه بندی های رایج و مهم در پست های فشار قوی الف ـ سیستم تک شینه ب ـ سیستم شین دوبل ج ـ سیستم غربالی سیستم تک شینه ساده: این نوع شین بندی در پست هایی که اهمیت و ولتاژ پایین مورد استفاده قرار می گیرد و ساده، کمخرج و عملکرد اپراتور بر روی آن آسان است. عیب: تعویض کردن مقره ها و متعلقات آن و توسعه پست بدون قطع کامل برق امکان پذیر نیست. سیستم تک شین فرم U: برای ارتباط موازی مانند خطوط دو مداره منطقی است که هر کدام از این خطوط بر روی قسمتی از یک شین وصل می گردد و از تداخل و عبور خطوط دوبل از روی هم جلوگیری می نماید. کابل های زمینی: کابلهای زمینی بر حسب شرایط محیطی و الکتریکی باید دارای خصوصیات زیر باشد : 1ـ هادی های هر فاز نسبت به زمین کاملا عایق شده باشد. 2ـ هادی های هر فاز نسبت به فازهای دیگر کاملا عایق شده باشد. 3ـ تحت تاثیر عواملی مانند رطوبت ، زنگ زدگی و سایر عوامل شیمیایی قرار نگیرد. 4ـ در برابر ضربات مکانیکی کاملا حفاظت شده باشد. انواع کابلها : 1ـ کابلهای فشار ضعیف یا متوسط : کابل کاغذی کابلهای فشار ضعیف از داخل به خارج: 1ـ هادی مسی 2ـ نوار کاغذی آغشته به روغن 3ـ روپوش زیر سرب 4ـ غلاف سربی 5ـ روپوش روی آب 6ـ سیم فولادی 7ـ روپوش روی سیم فولادی اگردارای 6و7 باشد کابل زرهی گویتد. 2ـ کابلهای فشار قوی : 1 ـ کابل روغنی (الف ـ با فشار کم ب ـ با فشار زیاد) 2ـ کابل روغنی ( الف ـ با فشار داخلی با غلاف آلومنیومی ب ـ با فشار داخلی در لوله فولادی ج ـ با فشار خارجی در لوله فولادی دـ کابل کپسولی با گاز sf6 3ـ کابل های لاستیکی و پلاستیکی ( الف ـ بدون غلاف ب ـ با غلاف) 4 ـ کابل های فشار قوی جریان دائم : در جاهایی که در خطوط فشار قوی ولتاژ مستقیم باشد در کابل های کم روغن در اثر تغییر درجه حرارت حفره ها و حباب هایی به وجود می آیند که در ولتاژهای بالا موجب تخلیه الکترونی و بلاخره سوختن کابل می شود بنابراین کابل فشار قوی از نوع روغنی با فشار کم و زیاد ساخته می شود. کابلهای گازی معمولا در جاهایی استفاده می شوند که تفاوت سطح زیاد باشد مثلا در مواقعی که کابل از رودخانه ، دریاچه یا زمینهای باطلاقی عبور می کند و محل مناسبی برای نصب منبع انبساط وجود نداشته باشد. پس از گاز ازت پر می شود. گراند تجهیزات ارتباطی بر اساس استاندارد FAA Department of Transportation Federal Aviation Adminitration Standard این استاندارد اجرای سیستم گراند برای تجهیزات مخابراتی را به شرح ذیل بیان می نماید 1- هر یک از سیستمهای برق گیر ؛ ارت تابلوهای AC ؛ ارت سیستمهای DC ؛ نول ترانس و قسمتهای فلزی ساختمان دارای میله زمین یا چاه مستقل باشد. 2 – شینه اصلی جهت هر یک از موارد فوق برای چند سیستم به صورت جداگانه وجود داشته باشد و با سیم به سیستم گران خودش وصل باشد 3- چاهها یا سیستمهای گراند مربوط به هر مورد با سیم مخصوص و درعمق معینی به هم وصل شود تا از اختلاف پتانسیل و ایجاد جرقه گوشه ای جلوگیری شود بعضی وقتها اندازه زمین الکتریکی اجرا شده پایین است مثلا حدود یک اهم ولی باید توجه داشته باشیم که این مقاومت اندازه گیری شده حالت DC دارد و این زمین برای سیستمهای با فرکانس بالا مانند گراند فیدر فرستنده های مخابراتی دارای امپدانس بالایی باشد و این امپدانس بالای زمین بالای ایجاد اختلاف ولتاژی در ورودی سیستم و ایجاد نویز و برگشی موج می گردد . برای رفع این مشکل کارهای زیر پیشنهاد می گردد 1- سیم گراند باید تا حد امکان کوتاه باشد و ترجیحا کوتاهتر از یک چهارم طول موج بالاترین فرکانس کارکرد باشد 2- از سیمهای با مقطع با حدود ??? برای اتصال به میله های گراند و سیستم شعاعی استفاده شود 3- از چندین سیم زمین موازی که هر کدام به سیستم گراند جداگانه وصل است استفاده شود 4- با توجه به اینکه RF فقط از سطح هادی انتقال پیدا می کند در صورت استفاده از چاه برای گراند بهتر است صفحه مسی دارای لبه گنکره ای باشد برای جلوگیری از صدمات ناشی از صاعقه اول باید اثراتی که این اتفاق طبیعی ایجاد می کند را بررسی کنیم که عبارتند از : الف – اثرات حرارتی ب – اثرات ناشی از تحریک ج – اثرات الکتروشیمیایی د – اثرات الکترو دینامیکی ه – اثرات صوتی و – اثرات القائی ز – اثرات نوری حال به بررسی اثر حرارتی بپردازیم اثرات حرارتی : تاثیر آن بستگی به مقدار بار تخلیه شده دارد و نتیجه آن تغییر درجه حرارت در محلهای برخورد ضربه به هادی و افزایش حرارت در نقاط اتصال ضعیف می باشد . در موادی با مقاومت زیاد که هدایت ضعیفی وجود دارد انرژی قابل ملاحظه حرارتی صادر می شود که باعث ایجاد رطوبت در محل گردیده در نتیجه اضافه ولتاژ قابل ملاحظه ای ایجاد می گردد که ممکن است منجر به انفجار گردد برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی زمین باید با استفاده از یک منبع جریان ، جریانی را به زمین تزریق کنیم و این جریان در مسیرهای مختلفی در لایه های زمین به صورت شعاعی پخش میشود و گرادیان ولتاژی در زمین ایجاد میکند با اندازه گیری ولتاز و تقسیم آن بر جریان تزریق شده در واقع مقاومت را میتوانیم داشته باشیم و برای این کار از روشهای مختلفی استفاده میشود. یکی روش‎ها که معمولا بهترین و مطمئن ترین روش است با استفاده از دستگاه ارت سنج سه سیمه به این نحو عمل میکنیم که محل اتصال وسیم کوتاه سبز و با اسم (E(X به عنوان نقطه ارسال جریان و اندازه گیری ولتاژ به صورت مشترک میباشد و انصال(S(Y که با رنگ آبی و طول متوسط است جهت اندازی گیری ولتاژ در میانه مسیر می باشد ومحل اتصال آخر که به عنوان مسیر بسته شدن جریان می باشد و با علامت (H(Z و با رنگ قرمز و بیشترین طول می باشد اتصال E را به گراند اجرا شده وصل میکنیم معمولا طول سیم قرمز یا H تقریبا20 متر است و و سیم آبی را در این فاصله قرار میگیرد برای اجرای چاه ارت یا کلا سیستم ارت ما باید زمین و ترکیب خاک را بشناسیم و با توجه به تاثیر عوامل موثر بر کاهش مقاومت الکتریکی زمین که شامل: میزان رطوبت – درصد نمک و سردی هوا نسبت به طراحی و ترکیب مواد افزودنی در چاه ارت اقدام نماییم و نمیتوان فرمول کلی جهت اجرای سیستم ارت داد و متناسب با محل باید تصمیم گرفت در سیستمهای قبلی اجرای گراند در واقع ترکیب نمک – ذغال و خاک بسته به محل داردو اعلام ترکیب کلی برای همه مناطق درست نیست مثلا اگر محلی دارای خاک با درصد شوری بالا و رطوبت کم است ما باید مقدار ذغال را جهت حفظ رطوبت افزایش دهیم ولی اگر محلی دارای رطوبت بالا و شوری کم است بهتر است مقدار نمک را افزایش دهیم در نهایت جهت اجرای سیستم گراند برای دستگاههای حساس کامپیوتری و مخابراتی استفاده از مواد انطباق خاک مانند بنتونیت و مارکونیت (سیمان هادی ) است . بنتونیت به مرور زمان باعث کاهش مقاومت زمین می گردد و همچنین از خوردگی مس جلوگیری می کند که این عامل موثر در اطمینان سیستم در بلند مدت است. محاسبه و تعیین سیستم اتصال زمین مناسب برای ناحیه های مشخص با توجه به اینکه مناطق تحت پوشش شرکت توزیع جنوب از لحاظ نوع خاک متنوع می باشد و زمین های مختلفی دارد می توان این مناطق را تیپ بندی نموده و برای هر منطقه سیستم ارت مخصوص به همان منطقه منظور شود با توجه باینکه سیستم های ارت از لحاظ اقتصادی ( قیمت تمام شده ) باهم فرق می کنند و با اینکار می توان از نصب سیستم های گران قیمت در جاهایی که احتیاج به آن نیست جلوگیری نموده و سیستمهای ارزان را در جاهای مورد نیاز احداث نمود تا از خسارات احتمالی جلوگیری شده و مزایای اقتصادی بسیار زیادی دارد و از لحاظ زیست محیطی هم دارای اهمیت می باشد که نقش شیمیایی الکترولیت های شیمیایی در محیط زیست مطرح و معایب و مزایای آن برای استفاده کنندگان مطرح می شود . سیستم مانیتورینگ شبکه های فوق توزیع و توزیع ( فشار متوسط و فشار ضعیف ) عدم وجود سیستم مانیتورینگ شبکه در دیسپاچینگ باعث عدم تصمیم گیری صحیح در زمان اعمال خاموشی ها و در نتیجه عدم برآورد و تعیین ضرر و زیان ناشی از آن خواهد بود . وجود این سیستم علاوه بر اطلاعات جامعی از مشخصات شبکه اطلاعات مورد نیاز در زمان اعمال خاموشی نظیر مقدار انرژی توزیع نشده ، وسعت منطقه خاموشی نوع و تعداد مشترکین بدون برق و ….. را در اختیار کاربر قرار داده تا با استفاده از این اطلاعات امکان برآورد زمان و مقدار خاموشی را در اختیار داشته باشد . اطلاعات این سیستم بصورت گزارشات تفکیکی و تجمعی در زمان اعمال خاموشی و پس از آن در کلیه مقاطع قابل دسترسی بوده در نتیجه محاسبه انرژی توزیع نشده و تعیین مرزهای ناشی از آن خواهد بود . همچنین اطلاعات سیستم قابل استفاده در کلیه واحدهای مربوط به شبکه های برق می باشد بطوریکه واحدهای مهندسی ، طراحی ، بهره برداری ، نگهداری و تعمیرات با استفاده از سیستم و برنامه ریزی صحیح می توانند در جهت کاهش تلفات انرژی و در نتیجه ارائه خدمات مطلوبتر به مشترکین و همچنین در رشد و شکوفایی صنعت برق کشور بسیار موثر می باشد . کنتور : امروزه برای اندازه‎گیری قدرت الکتریکی در جریان تکفاز و سه‎فاز از کنتور استفاده می‎شود که به صورت کنتور راکتیو وکنتور اکتیو ساخته می‎شود. توان مصرفی توسط کنتور سنجیده می‎شود . در ساختمان داخلی کنتور اندوکسیونی دو هسته آهنی از ورقه دینامو بکار رفته بطوریکه یکی از این هسته‎ها حامل سیم‎پیچی جریان و دیگری حامل سیم‎پیچی ولتاژ می‎باشد . صفحه آلومینیومی که حول محور خود آزادانه قابل گردش است که گردش این صفحه توسط چرخ‎دنده‎هایی به شماره‎انداز منتقل می‎شود . جهت تنظیم سرعت صفحه آلومینیومی از مغناطیس دائمی نعلی شکل استفاده شده است . موقعی که از سیم‎پیچی ولتاژ و سیم‎پیچی جریان ، جریان عبور می‎نماید طبق قوانین الکترومغناطیس در هسته‎های بوبین ولتاژ و بوبین جریان فلوی مغناطیسی ایجاد می‎شود خطوط قوای این میدانها از داخل صفحه آلومینیومی عبور کرده و در این صفحه ایجاد جریان‎های فوکو می‎کند که متناسب با عبور جریان صفحه آلومینیومی (صفحه دیسک ) را به گردش در می‎آورد و با گردش صفحه دیسک شوارنده بکار می‎افتد. اساس کار کنتور چیست ؟ کنتور ها بر اساس نیروی الکترومغناطیس عمل می کنند . می دانیم که اگر از یک سیم پیچ جریان برق بگذرد در اطراف آن یک میدان مغناطیسس ایجاد می شود که شدت و جهت این میدان به جریان عبوری از سیم پیچ بستگی دارد . در کنتور های تکفاز دو دسته سیم پیچ وجود دارد که یکی از آنها دارای تعداد دور کم و قطر بیشتر نسبت به دیگری است . سیم پیچ ضخیمتر با دور کمتر را سیم پیچ جریان و دیگری را سیم پیچ ولتاژ می نامند . آیا می توان سر کنتور را کلاه گذاشت ؟ این مساله مانند خرید کالایی است بدون پرداخت وجه آن و درنتیجه نارضایتی صاحب کالارا به دنبال دارد . هدف من از ارائه این راهکار سواستفاده از اعتماد اداره برق نیست و اما جواب این سوال : باید گفت که می توان شماره انداز کنتور را از کار انداخت که برای این کار سه راه حل وجود دارد 1 – قطع سیم پیچ جریان 2 – قطع سیم پیچ ولتاژ 3 – از حالت تعادل خارج کردن کنتور …………. اجازه بدهید که این موضوع را زیاد باز نکنیم . چگونه با لمس کنتور به برق دار بودن آن پی ببریم ؟ زمانی که برق به کنتور وصل می شود در سیم پیچ ولتاژ آن جریان ایجاد می شود . این جریان همانطور که قبلا گفتم ارتباطی به مصرف کننده ندارد . این جریان میدان مغناطیسی را در کنتور ایجاد میکند که سبب لرزش خفیف آن می شود . پس اگر کف دست را روی شیشه کنتور بگذاریم با احساس این لرزش متوجه برقدار بودن آن می شویم . در کنار بعضی از کنتورها صدای وزوز ناشی از چیست ؟ این صدا که شبیه جلیز و ولیز است ارتباطی به خود کنتور ندارد بلکه مربوط به فیوز است که معمولا در کنار کنتور نصب می شود . اگر اتصال فیوز از نظر الکتریکی درست نباشد ( وجود فاصله هوایی در محل تماس ) و جریان زیادی از فیوز کشیده شود در این حالت قوسهای الکتریکی کوچکی در محل تماس ایجاد می شود که باعث ایجاد این صدا می شود . این قوسها سبب ذوب سطحی محل تماس شده و مقاومت و حرارت محل تماس را افزایش میدهد . در نتیجه باعث افت ولتاژ و در نهایت قطع و وصل جریان می شود . برای از بین بردن این ایراد باید فیوز را محکم کرد ( برای فیوزهای پیچی ) یا در نوع مینیاتوری پیچهایی را که سیم زیر آن قرار دارد سفت نمود . در آخر اگر رفع نشد فیوز را عوض کرد . انواع کنتور کدامند ؟ برای مصارف خانگی دو نوع کنتور تکفاز و سه فاز بطور عام وجود دارند که در دسته بندی کنتورها به نوع اکتیو معروفند . اما در مصارف صنعتی می توان به کنتورهای راکتیو و کنتورهای دو تعرفه اشاره کرد . نحوه نصب کنتور تکفاز در مدار چگونه است ؟ سیم فاز را به سر سیم پیچ جریان وصل نموده و از سر دیگر آن فاز را می گیرند . و دو سر سیم پیچ ولتاژ را به فاز و نول وصل می کنند . زمانی که مصرف کننده ای به کنتور وصل می شود جریان از سیم فاز و نول می گذرد . بعبارت دیگر جریان مصرف کننده از سیم پیچ جریان می گذرد و در آن یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند . سیم پیچ ولتاژ که همیشه به برق وصل است و دارای یک میدان مغناطیسی ثابت است که مقدار آن هیچ ارتباطی به مصرف کننده متصل شده به کنتور ندارد . این دو میدان مغناطیسی بر هم اثر کرده و سبب ایجاد نیروی حرکتی در صفحه آلومینیومی درون کنتور می شود . سرعت حرکت این صفحه با جریان مصرف کننده رابطه مستقیم دارد . این حرکت توسط یک محور و چرخ دنده به یک شماره انداز یا نمراتور ارتباط دارد و بر اساس گردش آن شماره ها زیاد می شود . این شماره ها بجز رقم اول میزان کارکرد کنتور یا همان مصرف انرژی الکتریکی را بر حسب کیلو وات ساعت نشان میدهند .البته درون کنتور قطعات دیگری هم نظیر : آهنربای سرعت گیر و پیچهای تنظیم و … وجود دارند که ما از توضیح آنها صرف نظر کرده ایم . کنتور های پیشرفته چگونه کار می کنند ؟ در کشورهای برخوردار از تکنولوژی دیگر کنتور نویسی به مفهوم رایج آن در ایران منسوخ شده است . در این کشورها که پول الکترونیکی بسیار رایج است از کنتورهای هوشمند که در بازه های زمانی خاص میزان مصرف را مشخص کرده و به ادارات برق گزارش می دهند استفاده می شود . این کنتورها میزان مصرف را از طریق همان خطوط برقی که آنرا می رسانند به توزیع کننده اطلاع می دهند و شرکتهای فروشنده برق نیز بطور خودکار از حساب مصرف کننده برداشت می کنند . در صورت موجود نبودن حساب و پس از اخطارهای کتبی از طریق فرمان از راه خطوط برق بصورت خودکار کنتور برق مشترک را قطع می کند و مشترک پس از پرداخت هزینه می تواند از خدمات شرکت فروشنده استفاده کند . الف:کنتور اکتیو (حقیقی) توانیکه از شبکه کشیده میشود توان راکتیو نام دارد . این توان در مقاومت بیشترین مقدار خود را دارد . کنتورهای اکتیو مقدار توان مصرفی را به صورت حقیقی بر حسب کیلووات ساعت (KWH) اندازه‎گیری می‎نمایند. رابطه حاکم در این می‎باشد. که P مقدار توان و برای سه فازP= UIcosکنتورها برای تکفاز‍P=VIcos حقیقی بر حسب وات و V فشار الکتریکی بر حسب ولت و I شدت جریان عبوری بر حسب آمپر و ضریب قدرت می‎باشد .ولتاژ V در تکفاز اختلاف فاز بین ولتاژ و جریان می‎باشدcos 220 ولت و در سه فاز 380 ولت در روابط فوق در نظر گرفته می‎شود. کنتورهای اکتیو به صورت تکفاز و سه‎فاز ساخته می‎شوند. 1ـ کنتورهای تکفاز: کنتورهای تکفاز فشار ضعیف با ولتاژ 220 ولت بین یکفاز و نول و برای جریانهای 15یا 25 ساخته می‎شوند و برای مشترکین زیر 25 آمپر مورد استفاده قرار می‎گیرند در این کنتورها هر 375 یا 960 دور برابر یک کیلووات ساعت می‎باشد. 2ـ کنتورهای سه‎فاز اکتیو : کنتورهای سه فاز برای مصارف سه فاز با هر آمپراژی که مورد تائید استاندارد ئزارت نیرو باشد مورد استفاده قرار می‎گیرد و به صورت 100/25 یا 40/10 و یا 5 آمپر ضریب‎دار موجود می‎باشد .این کنتورها دارای سه بوبین ولتاژ می‎باشند که ولتاژ تغذیه 380 ولت و جریان مصرف کننده مستقیما از بوبین‎های جریان عبور می‎کند در صورتیکه مقدار مصرف بیشتر از 30 کیلووات باشد بدلیل بالا رفتن جریان از کنتورهای وذکور استفاده نمی‎شود بلکه از کنتورهای اکتیو 5 آمپر استفاده می‎گردد که در این کنتورها ولتاژ تغذیه 380 ولت و حداکثر جریان عبوری از کنتورهای آمپر می‎باشد که از ترانس‎های جریان (ترانس کوران) نمونه گرفته می‎شود . در این کنتورها با توجه به به نسبت تبدیل ترانس‎های جریان یک ضریب تبدیل در نظر گرفته می‎شود مثلا اگر نسبت تبدیل ترانس جریان 5/200 باشدو ولتاژ تغذیه 380 ولت عدد قرائت شده کنتور باید در ضریب تبدیل این عدد 40 ضرب شود . این کنتورها دارای دو شمارنده یا به اصطلاح دو تعرفه می‎باشند (شمارنده روز و شمارنده شب) طبق تعرفه‎های وزارت نیرو مدت زمان تعرفه شب 4 ساعت بوده و در ساعات اولیه شب (پیک بار) اعمال می‎شود که این کار توسط ساعت فرمان که قابل تنظیم به ساعات مختلف می‎باشد صورت می‎گیرد البته اینکار یکی از روش‎های اعمال مدیریت بار می‎باشد چرا با این روش وزارت نیرو با اخذ بهای بیشتر از مشتری وی را به محدود کردن مقدار مصرف در ساعات پیک (حداکثر بار) می‎نماید. کنتورهای اکتیو مجهز به نشان دهنده ماکزیمم دیماند می‎باشند این وسیله جهت کنترل مقدار قدرت مصرف کننده در داخل کنتور تعبیه گردیده و حداکثر مصف را در یک دوره زمانی معین مثلا در 15 دقیقه نشان می‎دهد .لازم به ذکر است که ماکزیمم دیماند مقدار لحظه‎ای را نشان نمی‎دهد لازم است که ماکزیمم دیماند در هر دوره کنتورخوانی کنترل شده و صفر گردد و برای کنترل قدرت قراردادی مشترک کافی است عدد قرائت شده در روی ماکزیمم دیماند را در ضریب تبدیل ترانس جریان ضرب کرد . این دیماند دیماند به دیماند حقیقی یا مصرفی مشترک معروف است که در هر ماه از مشترک دریافت می‎شود. مثال: عدد ماکزیمتر مشترکی 25/1 و ضریب تبدیل آن 80 می‎باشد دیماند مصرفی را حساب کنید؟ KW100=25/1×80 (KW) دیماند مصرفی=عدد ماکزیمتر×ضریب تبدیل ب ـ کنتورهای راکتیو: توانیکه در یک مدار سلفی خالص بین سلف و شبکه تبادل میشود توان راکتیو است . این توان برای انجام کار سلف ضروری است اما بازگشت آن به شبکه بار ان را زیاد میکند . در صورتی که مصرف کننده‎ها سلفی باشند علاوه بر مصرف قدرت اکتیو(حقیقی) مقداری هم قدرت راکتیو (مجازی) مصرف می‎کنند البته مصرف بار راکتیو توسط مشترک برای شبکه خوب نبوده و اشکالت زیر را به دنبال دارد: 1ـ مقداری از ظرفیت تجهیزات را اشغال کرده و مقدار بار اکتیو را محدود می‎کند . 2ـ باعث افت ولتاژ و تلفات در شبکه می‎شود. بنابراین وزارت نیرو به منظور اجتناب از اشکالات فوق برای مصارف بیشتر از 30 کیلووات ساعت منتورهای راکتیو به علت سلفی بودن بار مصرف کنندگان (بدی مصرف) سلفی را تحت عنوان ضریب زیان از مشترکین اخذ می‎نماید. بنابراین در )ازشبکه‎های توزیع جهت کاهش قدرت راکتیو وافزایش قدرت اکتیو و اصلاح ضریب قدرت(COS بانکهای خازنی استفاده می‎شود . در سیستم‎های الکتریکی سلف و خازن اثر همدیگر را خنثی می‎کنند در نتیجه با خنثی کردن خاصیت سلفی مقدار ضریب قدرت افزایش پیدا کرده و بار راکتیو گرفته شده از شبکه افزایش پیدا می‎کند. لذا شرکتهای برق منطقه‎ای مشترکین را جهت نصب خازن مناسب با قدرت قراردادی تشویق می‎کنند. روابط حاکم در این = ملاحظه= ویا cos cos بار راکتیو P=S cosرابطه به صورت زیر است: Q= UIsin ) کوچک باشد به علت بزرگ شدن قدرت ظاهریمی‎شود که هر چقدر مقدار ضریب قدرت (cos (S) جریان افزایش می‎یابد و نتیجه آن افزایش تلفات در سیستم می‎باشد. و افت ولتاژ ناشی از بار راکتیو از رابطه زیر بدست می‎آید: =I(R.tcos +Xsinφ) افت ولتاژ هر فاز : ضریب قدرت t: ضریب درجه حرارت X : راکتانسI : جریان موثر هر فاز برحسب آمپر cos هر فاز R : مقاومت اهمی هر فاز منظور از توان راکتیو چیست ؟ در مصرف کننده هایی که بین ولتاژ و جریا ن آنها اختلاف فاز وجود دارد توان دارای دو مقدار مثبت و ومنفی است . به این معنی که مصرف کننده گاهی از شبکه توان می کشد و گاهی به آن توان میدهد . این موضوع سبب ایجاد توان راکتیو میشود . ار آنجایی که در این مصرف کننده ها امکان صفر کردن اختلاف فاز ممکن نیست نتیجه این میشود که توان راکتیو را نیم توان از بین برد . نحوه کاهش توان راکتیو : همانطور که از نام توان غیر مفید بر می آید این توان واقعا برای شبکه تولید و توزیع مضر است . برای درک ساده تر این زیان یک مساله طرح میکنم و آنرا حل میکنم تا به جواب سوال کمک کرده باشم : در راه اندازی یک الکتروموتور 10کیلو وات با راندمان 70% در شبکه 400 ولت با ضریب توان 75/0 موارد زیر را محاسبه کنید : الف – جریان خط ب – توان مفید دریافتیاز شبکه ج – توان راکتیو این الکتروموتور حل مساله: توانی که روی موتور نوشته میشود همان توان مکانیکی تحویلی(P2) به ما است . ازآنجائیکه در موتورها بخشی از توان تحویلی از شبکه بصورت تلفات کاهش می یابد بنابراین توان ورودی(P1) به موتور که همان توان دریافتی از شبکه است بیشتر از توان خروجی آن ( 10 کیلووات نوشته شده روی موتور ) است . P2 = 10kw N = %70 P1 = P2/N = 10/%70= 14/28kw U = 400 v Cosa=0/75 I= P1/(1/73×U×Cosa) = 14/28kw /(1/73×400v×0/75) = 27/5 A I=? P1=? Q = 1/73×U×I×Sina = 1/73×400×27/5×0/66=12/56 Kvar Q=? همانطور که از این مساله مشخص میشود این موتور در قبال تولید 10 کیلوات توان مفید مکانیکی معادل 2/14 کیلو وات توان از شبکه دریافت میکند و همچنین توان راکتیوی برابر 56/12 کیلووات به شبکه تحمیل می کند . از دید شبکه این موتور توانی برابر توان ظاهری خود از شبکه میکشد که از رابطه زیر بدست می آید : S=1/73 × U × I= 1/73× 400×27/5=19 KVA به عبارت ساده تر این موتور برای تولید توانی10 کیلوواتی توانی19 کیلو ولت آمپری از شبکه می کشد . حال ببینیم اگر فقط ضریب توان 75/0 را به 95/. تغییر دهیم وضع شبکه چگونه میشود : I= P1/(1/73×U×Cosa) = 14/28kw /(1/73×400v×0/95) = 21/7 A Q = 1/73×U×I×Sina = 1/73×400×27/5×0/31=5/9 Kvar S=1/73 × U × I= 1/73× 400×21/7=15 KVA نتیجه مهم : همانگونه که از مقایسه نتایج مساله در دو حالت مختلف مشاهده میکنید توان و جریان کشیده شده از شبکه در حالتی که ضریب توان 95/0 شده است بسیار کمتر از حالت قبل است . پس میتوان گفت برای کاهش جریان شبکه و توان دریافتی از آن بهتر است ضریب توان افزایش یابد . این عمل را اصلاح ضریب توان نامیده و برای مصرف کننده هایی که اهمی- سلفی هستند ( مانند موتورها و ترانسفورماتورها ) براحتی با نصب خازن انجام پذیر است . سوال : برای اینکه در مساله قبل ضریب توان را افزایش دهیم از چه خارنی استفاده میشود ؟ جواب : میدانید خازنها با ظرفیت و ولتاژ قابل تحملشان شناسایی میشوند . اما برای خازنهایاصلاح ، واحد کیلو وار بکار میرود که برگرفته از میزان توان راکتیوی است که خازن از خود تولید میکند. این توان جبران کننده توان راکتیوی است که موتور نیاز دارد . بنابراین کافی است برای محاسبه خازن اندازه توانی را که موتور نیاز دارد محاسبه کرده و بجای آن خازن قرار دهیم . این توان از رابطه زیر بدست می آید : Q = F × P Q همان توان خازن ، P توان موتور و F ضریبی است که با داشتن ضریب توان اصلی موتور و ضریب توانیکه مطلوب شبکه است از روی جدولی محاسبه میشود که در درس بعد خواهد آمد . آیا توان راکتیو لازم است ؟ آری زیرا ماهیت کار این وسایل داشتن توان راکتیو است . مثلا در یک الکتروموتور نمیتوان بدون توان راکتیو نیروی الکتروموتوری ایجاد نمود . توان راکتیو برای شبکه مفید است یا مضر ؟ این توان سبب اضافه شدن جریان شبکه و در نتیجه افزایش تلفات توان در مسیر سیم کشی بصورت حرارت میشود . انواع توان راکتیو کدامند ؟ در الکتریسته دو عنصر خازن و سلف توان راکتیو ایجاد میکنند پس در نتیجه توان راکتیو دارای دو نوع سلف و خازنی است . آیا میتوان مقدار توان راکتیو یک شبکه را کاهش داد بدون اینکه مصرف کننده دوچار اخلال شود ؟ آری برای این منظور کافی است توان راکتیو مورد نیاز مصرف کننده را از راهی غیر از شبکه تامین نمود . به این منظور با توجه به ماهیت سلف و خازن که عکس هم عمل میکنند کافی است برای کاهش توان راکتیو خازنی از توان راکتیو سلفی استفاده کرد و برعکس . از انجائی که بیشتر مصرف کننده های یک شبکه از نوع سلفی میباشند میتوان با استفاده از بانک خازنی به این مهم دست پیدا کرد . محاسبه خازن مورد نیاز در یک کارخانه: به طور کلی بار خازنی که به KVAR بیان می‎شود از رابطه زیر به دست می‎آید: :زاویه قبل از اصلاح (موجود) : زاویه بعد از اصلاح (ضریب قدرت مورد قبول وزارت نیرو9/0) P : بار اکتیو کل مصرف به کیلووات روش اول : در این روش با تقسیم بار راکتیو (KVARH) به بار اکتیو = مقدار ضریب قدرت حساب می‎شود. البته(KWH) مقدار tan دست می‎آید و از رابطه cos با این روش مقدار KVAR مورد نیاز در یک دوره معین مصرف بدست می‎‎آید. t:زمان یک دور کامل دیسک مثال: کنتور اکتیوی هر 4 Tx= ثانیه یک دور کامل می‎زند در صورتی که ضریب تبدیل کنتور 40 و دور استاندارد کنتور 960 باشد توان اکتیو را حساب کنید؟ حل با استفاده از رابطه می‎توان ،توان اکتیو را بدست آورد در رابطه فوق Rx : ضریب تبدیل کنتور Kx: دور استاندارد کنتور Tx:زمان یک دور کامل دیسک با معلوم بودن cos از رابطه زیر جریان به دست می‎آید: این جریان باید با جریانی که آمپر متر نشان می‎دهد یکی باشد در غیر این صورت کنتور دارای خطا می‎باشد در واقع مثال فوق روشی برای تست کنتور بدون استفاده از دستگاه تست می‎باشد. اشکالاتی که در لوازم اندازه‎گیری مشاهده می‎شود به قرار زیر است: 1ـ کنتورهای تکفاز :اشکال جندانی در این کنتورها دیده نمی‎شود ولی لازم است هر چند سال یکبار این کنتورها توسط دستگاه‎های تست یا با استفاده از رابطه زیر تست گردد: 2ـ کنتورهای سه فاز :اشکالی که در مورد این کنتورها ممکن است مشاهده شود این است که اگر جای K و L یکفاز را عوض کنیم 3/2 بار خوانده نمی‎شود . و یا اگریکی از بوبین‎های ولتاژ و یا جریان در هر فاز بسوزد 3/1 بار خوانده نمی‎شود. 3ـ در کنتورهای ولتاژ ثانویه 380 ولت اگر یکی از CTها اتصال کوتاه شود 3/1 بار خوانده نمی‎شود و به ازای قطع ولتاژ هر فاز 3/1 خوانده نمی‎شود. 4ـ در کنتورهای ولتاژ ثانویه 100 ولت (تحویل 20 کیلوولت) که از دو عدد PT استفاده می‎شود اگر فیوز R یاT بسوزد 2/1 مصرف خوانده نمی‎شود ولی اگر فیوز فاز S بسوزد و یا قطع شود 3/1 بار خوانده نمی‎شود. روش تست پلاریته ترانس‎های ولتاژ و جریان (PT.CT) الف: روش تست پلاریته ترانس جریان (CT) : در این تست در صورت صحیح بودن قطب‎ها در اولیه وثانویه عقربه ولتمتر ابتدا به سمت راست منحرف شده و سپس به صفر برمی‎گردد در غیر این صورت پلاریته غلط بوده و باید اصلاح شود ولازم به توضیح است که در CT ، ‍ ورود جریان و خروج جریان می‎باشد که در موقع بستن باید دعایت شود. ب: روش تست پلاریته ترانس ولتاژ (PT) : در اینجا نیز در صورت صحیح بودن پلاریته عقربه ولتمتر ابتدا به سمت راست منحرف شده و سپس به صفر بر می‎گردد با توجه به این که ولتاژ در PT ، 200 برابر تغییر می‎کند باید برای ولتمتر رنج مناسب انتخاب شود. روش دوم این روش که نسبت به روش قبل از دقت بیشتری برخوردار است جهت به دست آوردن KVAR مورد نیاز باید در کارخانه یا کارگاه تولیدی به طور جداگانه باید با راکتیو و ضریب قدرت تک تک مصرف کننده‎ها اعم از روشنایی ، موتورها و غیره را به دست آورد و سپس با جمع کردن بارهای اکتیو و راکتیو مقدار واقعی ضریب قدرت را به دست آمورد. ترانسفورماتورهای جریان (CT) در مواقعی که جریان بار زیاد بوده و نتوان تمام جریان‎ها را از داخل کنتور عبور داد از ترانس‎های جریان استفاده می‎شود . CTهائی که در فشار ضعیف مورد استفاده قرار می‎گیرند دارای ثانویه 5 آمپری می‎باشند .CTهای مورد استفاده در سیستم‎های توزیع در دو سطح ولتاژ کاربرد دارند: 1ـ در سطح ولتاژ ضعیف 2ـ در سطح ولتاژ متوسط الف: CTها در ولتاژ ثانویه 380 ولت دارای یک رنج و ثانویه 5 آمپر می‎باشند و دو ترمینال در روی آن وجود دارد که با حرف K و L مشخص شده که K سر کلاف و L ته کلاف سیم‎پیچی می‎باشد و روی این CTها شمش مسی یا کابل می‎باشد که ورودی CTها با حرف P1 و خروجی آن با حرف P2 مشخص می‎شود که باید در موقع نصب توجه کامل به ورود و خروج CT،(P2,P1) بشود. ب: CTها در ولتاژ ثانویه 100 ولت یا CTهای 20 کیلوولت مشترکینی که دارای ولتاژ اولیه 20 کیلوولت می‎باشند لوازم اندازه‎گیری آنها در طرف 20 کیلوولت نصب می‎شود و برای این منظور سه عدد CT بطور سری جهت نمونه‎گیری استفاده می‎شود . تمام CTهای 20 کیلوولت دارای ثانویه 5 آمپری می‎باشند و تعدادی از CTها در ثانویه دارای چندین (core) و یا دارای چندین رنج مختلف می‎باشند که این به خاطر کارائی بیشتر می‎باشد. چرا از سلف در مدارات استفاده میشود ؟ هیچگاه در برق تفکیک الکتریسیته از مغناطیس امکان پذیر نیست . هر جا الکتریسته وجود دارد ردی از مغناطسی هم وجود دارد . همچنین در تمامی وسایلی که در آنها از سیم پیچ استفاده میشود ( مانند الکتروموتورها – مولدها و ترانسها ) اثر سلفی مدار وجود دارد . نمی توان کار دستگاههای ذکر شده را بدون تصور خاصیت سلفی ممکن دانست . پس سلف و خاصیت آن را نمی توان از بین برد . در یک سلف خالص توان چگونه است ؟ در جریان dc سلف فقط در حین قطع و صل جریان از خود عکس العمل نشان میدهد اما پس از جاری شدن جریان همانند یک مقاومت سیمی عمل میکند . اما در جریان ac سلف مطابق قانون لنز در برابر تغییرات جریان یک نیروی ضد محرکه ایجاد میکند که خود را بصورت عکس العملی در برابر تغییر جریان نشان میدهد . بنابراین در سلف جریان و ولتاژ همفاز نبوده بلکه جریان 90 درجه نسبت به ولتاژ پس فاز است . این موضوع در توان یک سلف خود را بصورت توانهای مثبت و منفی نشان میدهد . بعبارت دیگر سلف در یک سیکل از جریان یا ولتاژ دارای دو سیکل بوده که در این دو سیکل هنگام توان مثبت از شبکه بار میشود و در توان منفی به شبکه انرژی پس میدهد . با این اوصاف سلف در مدار توان مصرفی ندارد این موضوع را چگونه توضیح میدهید ؟ در حالت تئوری محض این قضیه کاملا درست است و وفقط در زمان اتصال مدار سلف از شبکه جریان میکشد . اما در عمل اتفاقی که روی می دهد اتلاف انرژی در مسیر عبور جریان به سلف است . به این معنی که سلف بخشی از توانی را که میخواهد به شبکه پس بدهد بصورت حرارت در مسیر عبور آن هدر میدهد . منظور از افت ولتاژ در شبکه ها چیست ؟ می دانیم که هرگاه در یک مدار از مقاومت جریان بگذرد در دو سر آن ولتاژی ایجاد می شود که مطابق قانون اهم از حاصل ضرب میزان جریان عبوری از مقاومت در مقدار مقاومت بدست می آید . در شبکه ها علاوه بر مصرف کننده ها که به نوعی مقاومت بحساب می آیند مقاومتهای ناخواسته دیگری هم وجود دارند که سبب کاهش ولتاژ دو سر بار می شوند . مهمترین این مقاومتها همان مقاومتهای سیمهای حامل جریان است . مقاومت سیمها با سطح مقطع آنها نسبت معکوس و با طول آنها نسبت مستقیم دارد به عبارت دیگر با افزایش طول یا کاهش سطح مقطع یا هردو میزان مقاومت سیمها زیاد می شود که همین موضع افت ولتاژ را زیاد می کند . درصورت افزایش افت ولتاژ چه تاثیری در کارکرد مدار و شبکه ایجاد می شود ؟ ولتاژی که به دو سر مصرف کننده می رسد همان ولتاژ خط است که افت ولتاژ از آن کم شده . هرچقدر افت ولتاژ بیشتر باشد ولتاژی که مصرف کننده می رسد کمتر خواهد بود . برخی دستگاهها در برابر کاهش ولتاژ کار زیاد حساس نیستند . مانند تلویزون یا سایر دستگاهها الکترونیکی . زیرا این دستگاهها در داخل مجهز به مدارات تثبیت کننده ولتاژ هستند که به آن رگولاتور می گویند . اما برخی دیگر به کاهش ولتاژ بسیار حساسند . مثلا موتور ها یه لامپها که نقطه کارشان تغییر می کند و همین امر در راندمان دستگاه تاثیر مستقیم می گذارد . بنابراین در طراحی شبکه باید افت ولتاژ مورد نظر قرار بگیرد . آیا می توان افت ولتاژ را صفر کرد ؟ در مدارات صفر کردن افت ولتاژ در صورتی ممکن است که مقاومت سیمها را صفر کنیم که این موضوع از نظر عملی امکان پذیر نیست . اما می توان مقدار آن را تا حد مجاز کاهش داد . منظور از حد مجاز افت ولتاژ چیست ؟ در طراحی دستگاهها مقداری تلورانس برای تغییر ولتاژ بصورت مجاز در نظر می گیرند به این معنی که اگر ولتاژ در این محدوده مجاز تغییر کند دستگاه دچار اختلال نشود . از همین موضوع می توان به منظور تعیین درصد مجاز افت ولتاژ کمک گرفت . در شبکه های بطور کلی مقدار مجاز را 5 درصد ولتاژ کل مدار در ابتدای خط در نظر می گیرند که از این مقدار نیم درصد مربوط به ادارات برق است که نباید بیشتر از این مقدار را افت داشته باشند . یک ونیم درصد در مصارف روشنایی و سه درصد برای مصارف موتوری در نظر می گیرند . ادارات برق چگونه بهای برق مصرفی را محاسبه می کنند ؟ در همه انشعابات ؛ کنتور میزان انرژی تحویلی به مصرف کننده ها را اندازه می گیرد و توسط شماره هایی نشان می دهد . این شماره ها بر حسب کیلو وات ساعت است . برای دانستن میزان مصرف یک ماه : شماره ماه قبل را از شماره جدید کسر می کنند همچنین هر مشترک موظف است در ماه مبلغی را بعنوان حق اشتراک که ارتباطی به میزان مصرف ندارد بپردازد . بعبارت دیگر شما هرچقدر برق مصرف کنید یک مبلغ ثابت ماهیانه بنام حق آبونمان به آن اضافه می شود . بهای برق مصرفی هم از حاصل ضرب مصرف یکماه در بهای هر کیلو وات ساعت بدست می آید که در آخر به آن آبونمان و نیز مالیات صدا و سیما اضافه می شود . که آخرین مورد هیچنفعی برای اداره برق ندارد . چرا نرخ برق بصورت تصاعدی حساب می شود ؟ این امر به منظور تشویق مشترکین به مصرف کمتر می باشد . البته مصرف کمتر سبب کاهش بار نیروگاهها و پست های توزیع می شود و این خود باعث کمتر روشن ماندن ژنراتورها و پایین آمدن هزینه می شود . البته در کشورهای پیشرفته بعلت فراوانی نیروگاهها هزینه روشن کردن مجدد ژنراتور زیادتر از خاموش ماندن آن است و این سبب تشویق مصرف کننده به افزایش مصرف است بعبارت دیگر نرخ تصاعدی در این کشورها برعکس ایران است برآورد ارزش ( ریالی ) انرژی ( توان ) در ساعات پیک بار واضح است که انرژی الکتریکی در زمانهائی که نیاز شدید به آن است و یا به اصطلاح کمبود انرژی است نسبت به سایر ساعات شبانه روز از ارزش بالائی برخوردار است در همین راستا مصرف کننده هائی که نباید در این زمان کار کنند تبدیل به مصرف کننده های عمده ای می شوند مانند مصارف فلزکاری ( جوشکاری ) و حتی روشنائی معابر که به صورت زود هنگام عمل می نمایند . قرائت کنتور از راه دور مشترکین دیماندی با سیستم موبایل قرائت کنتور با روشهای فعلی زمان بر و در بعضی موارد از لحاظ زمان یا مکان غیر ممکن می باشد . هدف از اجرای این پروژه بررسی و دستیابی به روشی است که در آن کنتورهای خاص و دیماندی را بتوان از راه دور قرائت نمود در این پروژه از سیستم موبایل برای ارتباط استفاده خواهد شد . قرائت سهل و آسان مشترکین با کمترین زمان ممکن و با توجه به اینکه حدود 80 درصد از درآمدهای حاصل از فروش انرژی از محل حدود 20 درصد مشترکین ( مشترکین دیماندی ) حاصل می شود بنابر این اهمیت این موضوع بیشتر نمایان می شود . تعیین نقاط ژرف شبکه با استفاده از برداشت شبکه 20kv کل استان و محاسبات فنی مربوطه همراه با تعیین نقاط اقتصادی نصب سکسیونر در شبکه های 20 kv ) با توجه به اینکه خطوط 20kv از دو پست مختلف یا از یک پست با هم همفاز و اکثر خطوط توسط سکسیونر بهم مرتبط شده اند ، در اکثر نقاط نصب شده ولتاژ دوطرف سکسیونرها یکسان نبوده و این امر باعث میشود تلفات خطوط با ولتاژ کمتر ، بیشتر شود . لذا با مکان یابی بهینه نصب سکسیونرها یا قطع کننده ها و تعیین نقطه ژرف شبکه میتوان تا حدود زیادی ولتاژ در لوازم جداکننده شبکه20kv را بهم نزدیک نمود . درحالتیکه ولتاژ افزایش یابد بالطبع جریان خط کاهش مییابد و عملاً با توجه به اینکه این تلفات همیشه مقدارثابتی دارد ، با اصلاح ولتاژخط می توان تلفات را به میزان درخور توجهی کاهش داد . مزایای فنی این طرح بطور واضح قابل رویت می باشد ، کاهش تلفات خطوط 20 kv برگشت سرمایه ریالی از محل اصلاح تلفات ، رضایتمندی مشتری بدلیل ولتاژ مناسب از مزایای این پروژه است همچنین این طرح قابل تعمیم در سطح فشار ضعیف نیز می باشد . منظور از زمان اوج مصرف چیست ؟ در زمانها خاصی از شبانه روز بیشترین انرژی از شبکه برق کشیده می شود که معمولا ابتدای شب است زیرا در این زمان بیشتر مصارف روشنایی در منازل و خصوصا مغازه ها وجود دارد . در این مواقع ژنراتورها بیشترین بار را متحمل می شوند و در نتیجه سوخت بیشتری نیز مصرف می شود . در مدارات الکتریکی توان تولید شده در منبع الکتریسته – مثلا در ژنراتور – توسط مصرف کننده ها به حالتهای دیگر انرژی تبدیل می شود . مثلا در لامپ انرژی الکتریکی به نور و حرارات تبدیل می شود . اما برخی از دستگاهها انرژی الکتریکی را تبدیل نمی کنند بلکه ابتدا آنرا ذخیره کرده و سپس به شبکه تحویل می دهند . در سیر این گرفتن و دادن انرژی مقداری از آن در سیمها هدر می رود که این موضوع سبب افزایش جریان ژنراتور و اصطلاحا اضافه بار شدن آن می شود . این توان را توان غیر مفید یا راکتیو می گوییم که در دو عنصر مداری – سیم پیچ و خازن – ایجاد می شود . البته توان راکتیو مربوط به مدار های جریان متناوب است . تفاوت فرکانس شبکه های مختلف برق در کشورها و امکان استفاده از وسایل برقی کشورهای مختلف : همان طور که می دانید فرکانس برق ایران 50 هرتز است اما در برخی کشورها مانند ژاپن یا امریکا این فرکانس 60 هرتز می باشد . این تفاوت فرکانس در مصرف کنندهایی مانند لامپها یا وسایل تولید حرارت اختلالی ایجاد نمی کند اما در وسایلی که مجهز به الکتروموتور هستند باعث کاهش سرعت گردش موتور می شود . البته این موضوع زمانی صادق است که بین ولتاژ کار وسیله برقی و ولتاژ شبکه اختلافی نباشد در غیر این صورت ابتدا باید ولتاژاعمالی به دستگاه را دقیقا برابر مقداری کرد که روی آن مشخص شده در غیر این صورت بکارگیری دستگاه در ولتاژی بیشتر از حد مجاز سبب سوختن دستگاه می شود . برای همسان سازی ولتاژها از یک ترانسفورماتور کاهنده که 220 ولت شبکه ایران را به 110 ولت شبکه امریکا یا ژاپن تبدیل می کند استفاده می شود . برای مصارف سه فاز نیز از ترانسی که 380 را به 220 ولت تبدیل می کند استفاده میشود . منظور از برق گرفتگی چیست ؟ اگر جریان برق از بدن انسان یا حیوان بگذرد برگ گرفتگی ایجاد می شود . ممکن است اندازه جریان عبوری از بدن محسوس نباشد که در این صورت برق گرفتگی قابل تشخیص نیست . اما در صورتیکه میزان جریان عبوری زیاد شود ابتدا شوک به بدن وارد می شود و در صورت زیادتر شدن جریان سبب قطع ضربان قلب – ایست تنفس و در نهایت مرگ مغزی می شود . خطرات ناشی از برق کدامند ؟ خطراتی که از برق ناشی می شوند عموما به دو دسته خطرات آتش سوزی و خطرات برق گرفتگی تفسیم میشوند . در صورتیکه در یک مدار الکتریکی اتصال کوتاه پیش آید و برطرف نشود جریان مدار بشدت افزایش یافته و حرارت زیادی تولد می کند . این حرارت سبب آتش گرفتن عایق سیم ها و گسترش آن به مواد آتش گیر دیگر است . خطر ناشی از برق گرفتگی مستقیما شخص را تهدید می کند . چگونه می توان شخص را از خطر برق گرفتگی محافظت کرد ؟ پاسخ : به این منظور باید تمامی گزینه هایی را که سبب برق گرفتگی می شود یافت و آنها را بی اثر کرد . مهترین عاملی که سبب برق گرفتگی می شود اتصال بدنه است . در این حالت بکمک کلید FI یا سیم ارت یا کلید FU یا سیستم نول اتصال بدنه را حذف می کنیم .می توان از دستگاههایی استفاده کرد که بدنه عایقی دارند و امکان اتصال بدنه در آنها وجود ندارد . می توان ولتاژ کار دستگاهها را کمتر از ولتاژ خطرناک برای بدن – کمتر از 65 ولت – بکار برد و در نهایت می توان از ترانسهای ایزوله استفاده کرد که باعث جدا سازی فاز برق شهر از تغذیه دستگاه می شود و در نتیجه در صورت اتصال بدنه خطر برق گرفتگی از بین می رود . جریان خطا چیست و چند نوع است ؟ در صورتیکه در مدار الکتریکی جریان از مسیر درست خود جاری نشود آنرا جریان خطا می گویند . این جریان ممکن است از طریق اتصال بدنه به زمین جاری شود یا از مدار اصلی بگذرد که میزان آن بیشتر از حد مشخص مدار است که آنرا اتصال کوتاه یا اضافه بار گویند . در حالت اتصال کوتاه دو نقطه ای از مدار که نسبت به هم دارای ولتاژ هستند بهم اتصال می یابند ( توسط یک مقتومت بسیار کوچک ) و در حالت اضافه بار تعداد مصرف کننده ها بیشتر از مقدار مجاز آنها می شود . اندازه جریان و ولتاژ مجاز چقدر است ؟ برای جریان متناوب 15 میلی آمپر و برای جریان مستقیم 60 میلی آمپر – ولتاژ متناوب 65 ولت و ولتاژ مستقیم 45 ولت است . نامتعادلی بار در شبکه های فشار ضعیف و تاثیر آن در تلفات عدم تعادل بار بدلیل دیماند مختلف انشعابها و همچنین توزیع غیر یکنواخت انشعابها در شبکه فشار ضعیف باعث مسائل و مشکلات متعددی در اینگونه شبکه ها می گردد از جمله : اشغال ظرفیت شبکه ، افت ولتاژ ، افت توان ، خسارت به تجهیزات شبکه ، خسارت به مشترکین ، و … این پروژه به ارتباط بین نامتعادلی بار و تلفات می پردازد . اتوماسیون شبکه های توزیع فشار متوسط در شبکه های فشار متوسط امکان قطع وصل شبکه و مانور در شبکه و همچنین اندازه گیری بار در نقاط مختلف فقط در همان نقطه امکان پذیر بوده و به صورت دستی انجام می شود در این پروژه سخت افزار لازم جهت تله متری و تله کنترل در شبکه های توزیع فشار متوسط مورد بررسی قرار گرفته پیشنهاد می گردند مانور سریع و امکان کنترل و عیب یابی سریع شبکه و داشتن اطلاعات از تغییرات بار در شبکه که خود می تواند جلوی بروز بسیاری از حوادث را بگیرد ، از مزایای انجام این پروژه است . طراحی و ساخت دستگاه قرائت اطلاعات بمنظور مکانیزاسیون سیستم دستگاهی که بوسیله آن امکان تعریف انواع فیلدهای اطلاعات وجود داشته باشد و بتواند مشخصات مورد نظر را در آن ثبت نماید . این دستگاه قابل حمل بوده و امکان برنامه ریزی از راه دور ( بوسیله مودم ) را نیز دارد .کاربران این دستگاه می توانند کلیه اطلاعات محیطی و محلی را به دستگاه وارد نموده و سپس اطلاعات دستگاه جهت پردازش های ثانویه به کامپیوترهای اصلی منتقل می شود . عدم وجود اطلاعات در سیستمهایی که اساس کار آنها بر پایه اطلاعات بنا نهاده شده همواره معضل و مشکل اصلی اینگونه سیستمها بوده است جمع آوری و بروزرسانی اطلاعات این سیستمها کاری دشوار و وقت گیر می باشد . از طرف دیگر تنوع فرمهای اطلاعاتی و ثبت مجدد اینگونه فرمها دچار خطاهای فردی و مشاهده می باشد جهت حل مشکل جمع آوری اطلاعات در صورتیکه مامور جمع آوری همزمان با قرائت اطلاعات امکان ثبت آن را داشته باشد سرعت عملیات افزایش یافته و بسیاری از خطاهای ناشی از عملیات مختلف حذف خواهد شد لذا وجود چنین دستگاهی که قابلیت ثبت و قرائت همزمان اطلاعات را فراهم آورد بسیاری از مشکلات این سیستمها را مرتفع خواهد نمود . شناخت مولفه های تلفات در بخش فشار ضعیف در این پروژه با انتخاب یک یا دو پست و شناسائی مشترکین تغذیه شده از این پست ها تفاوت قرائت های انجام شده ( میزان مصرف ثبت شده ) مشترکین و کنتور اصلی به دست می آید و سپس با اعمال روشهای کاهش تلفات از قبیل حذف اتصالات سست ، تغییر مقطع و . . .
اثر آنها بر روی کاهش تلفات تعیین می گردد . با این تحقیق فرم مناسبی برای الگوی تلفات شرکت به دست می آید و می توان فعالیت ها را متمرکز در مولفه های بحرانی کرد . فتوسل فرمان قطع و وصل روشنایی معابر از طریق یک دستگاه به نام فتو سل که شدت نور محیط را حس نموده و عمل می نماید صورت می پذیرد هر پست ترانسفورماتور و روشنایی معابر تحت کنترل آن دارای یک دستگاه فتوسل می باشد . عواملی مانند دقت پائین دستگاه ، آلودگی و گرد و غبار محیط ، تغییر رنگ کلاهک فتوسل ، Diuft یا تغییر پارامترهای قطعات ناشی از عوامل محیطی و زمان ، عدم نصب صحیح فتوسل و غیره باعث می شود انرژی زیادی به صورت روشنایی چراغ ها به طور نابهنگام و همچنین کاهش عمر لامپها و سایر قطعات تلف شود افزایش بهره وری در بخش روشنائی معابر از طریق افزایش دقت عملکرد سیستم فرمان فتوسلها به عنوان سیستم فرمان جهت روشن یا خاموش شدن روشنائی معابر به دلایل مختلف از قبیل : 1 – عدم دقت کافی 2 – وجود منحنی هیسترزیس مانند در مشخصه شدت روشنائی – عملکرد آن – گرد و غبار محیط – درجه حرارت یا برودت محل نصب و . . . ) دارای عملکرد مطلوبی نیستند ، در صورت وجود یک سیستم فرمان مناسب از اتلاف انرژی و افزایش استهلاک تجهیزات مورد استفاده در این بخش نیز جلوگیری به عمل می آید . پیش بینی بار با استفاده از روشهای خطی و شبکه های عصبی به منظور انجام برنامه ریزی مناسب برای توسعه امکانات و خدمات رسانی شناخت و پیش بینی رشد بار اجتناب ناپذیر است . این پروه با استفاده از اطلاعات بار سنوات گذشته سعی می شود دینامیک حاکم بر رشد بار شناسائی شود و بر طبق آن پیش بینی سالهای آتی انجام شود ، این کار می تواند به صورت کلی یا به تفکیک واحدها انجام شود . پیش بینی وضعیت بار تصمیم گیری در موارد مختلف را راحت تر می کند .پیش بینی رشد مشترکین در تعرفه های مختلف با روشهای عصبی شناخت دینامیک حاکم بر رشد مشترکین از اهداف این تحقیق می باشد . در این راه بررسی پیش بینی پذیری رشد مشترکین ، میزان دقت نتایج ضروری به نظر می رسد . با انجام این پروژه ، در صورتی که دقت پیش بینی مناسب باشد می توان برنامه ریزی برای تهیه لوازم اندازه گیری و سایر خدمات به مشترکین جدید به نحو مطلوب تری انجام شود . طرح استراتژیک برای استقرار سیستم اتوماسیون شبکه توزیع. ایجاد سیستم اتوماسیون در شبکه های توزیع روز به روز اهمیت زیادی پیدا می کند . در این سیستم با نصب سخت افزارها و نرم افزارها ، نسبت به مونیتورینگ و کنترل شبکه توزیع اقدام می گردد . یکی از مباحث بسیار کلیدی در این امر طراحی یک سیاست مشخص برای اعمال اتوماسیون برای رسیدن به اهداف میان مدت ، کوتاه مدت و بلند مدت در شبکه توزیع می باشد . در این پروژه هدف ایجاد یک طرح استراتژیک برای این منظور می باشد . با ایجاد طرح استراتژیک برای استقرار اتوماسیون ، به افزایش اطمینان ، کاهش تلفات و . . . با یک روش علمی کمک می گردد . کاربرد تکنولوژی اطلاعات در بهره برداری از سیستم های توزیع . گسترش روز افزون تکنولوژی اطلاعات یا IT ، تحول بسیار گسترده ای را در تمام عرصه های علوم ایجاد کرده است . در این پروژه هدف ، شناسائی کاربردهای تکنولوژی IT در بهره برداری از سیستم های توزیع در دو مرحله مونیتورینگ و کنترل می باشد . این پروژه می تواند افق های مربوط به کاربرد IT را در شبکه های توزیع روشن سازد . استفاده از IT می تواند با کمترین هزینه امکان مونیتورینگ و کنترل شبکه های توزیع را به همراه داشته باشد . باز آرائی شبکه های توزیع به منظور کاهش تلفات ، افت ولتاژ و انرژی توزیع نشده یکی از راهکارهای بهره برداری بهینه از شبکه های توزیع ، باز آرائی شبکه های توزیع به صورت اتوماتیک یا دستی به منظور کاهش تلفات ، افت ولتاژ و حداقل سازی انرژی توزیع نشده می باشد . در این پروژه با ارائه الگوریتم مورد نظر برنامه کامپیوتری مناسب تهیه شده است. با انجام بار آرائی هوشمند شبکه های توزیع ، به میزان قابل ملاحظه ای تلفات شبکه بهبود پیدا کرده و نیز حفظ کیفیت برق رسانی تضمین خواهد شد . ارزیابی کیفیت برق در فیدرهای نمونه شهر . رشد روز افزون بارهای غیر خطی و از طرفی وجود بارهای با اهمیت بالا در شبکه های توزیع ، باعث بروز نگرانی در مورد کیفیت برق در فیدرهای شبکه های توزیع شده است . در این ارتباط لازم است که ارزیابی از کیفیت برق شبکه های توزیع به عمل آمده و در صورت نیاز به حفظ کیفیت برق کمک نمود . در این پروژه هدف ، انتخاب هدفمند تعدادی از فیدرهای توزیع شهر کرمان به منظور نصب ثبات و ارزیابی کیفیت برق در آنهاست به طوری که نتایج قابل تعمیم به کل شبکه باشد با انجام این پروژه ، وضعیت کیفیت برق در شهرمشخص خواهد شد که متناسب آن روشهای اقتصادی تقویت کیفیت برق در هر یک از آنها مورد بررسی قرار می گیرد که نتیجه آن رضایت مشترکین به خصوص مشترکین صنعتی شده و نیز عمر تجهیزات را افزایش خواهد داد . ارزیابی تلفات شبکه توزیع در شهربا توجه به تلفات بالای شبکه های توزیع در کشور ، روشهائی برای ارزیابی تلفات و پیش بینی روشهای کاهش باید مد نظر قرار گیرد . در این پروژه ، تلفات شبکه توزیع اعم از فشار ضعیف ، ترانسها و فشار متوسط مورد بررسی قرار گرفته و به تفکیک تلفات انرژی و پیک مورد ارزیابی قرار می گیرد . با استفاده از این اطلاعات می توان سیستم های مورد نظر برای کاهش تلفات را رتبه بندی کرده و با سیاست مشخص نسبت به کاهش تلفات اقدام کرد . تلفات در شبکه های توزیع سالیانه صدمات گسترده ای بر اقتصاد کشور ایجاد می کند . در این گزارش میزان تلفات و مولفه های تشکیل دهنده آن برای اعمال سیاست های کاهش تلفات بررسی خواهد شد . جلب مشارکت مشتریان شرکتهای توزیع در ارتقاء کیفیت خدمات بخش عمده ای از کیفیت خدمات شرکتهای توزیع توسط استفاده کنندگان از آن خدمات مورد ارزیابی قرار گرفته و بیشتر احساس می شود . این امر می تواند باعث ایجاد یک باز خور برای سیستم ما بوده و سیستم ما را از یک سیستم باز به یک سیستم بسته ( باز خوردار ) تبدیل کند ، به عبارت دیگر با استفاده از نظرات و پیشنهادات مشتریان نقاط ضعف و قوت مشخص شده و می توان جهت بالا بردن کیفیت خدمات همت گمارد . دستیابی و شناخت معضلاتی که از دید ما پوشیده است و می توان آنها را به کمک افراد خارج از سازمان رفع نمود ، مشارکت دادن مشتریان باعث ایجاد حس اعتماد در جامعه نیز می گردد PASS نو آوری جدید در تجهیزات پست (Plog And Switch System) در طی سالهای اخیر نو آوریها در زمینه تجهیزات فشار قوی پست ها محدود شده است. برخی از المانهای اصلی مانند کلید قدرت، ترانسفورماتورهای اندازه گیری و برقگیرها مراحل پیشرفت و ارتقاء را بدون تغییر در ابعاد خارجی طی کرده اند. شرکت ABB یک بی سوئیچر فشار قوی را با ترکیب کردن تجهیزات پست شامل کلید قدرت، سکسیونر، سکسیونر زمین و همچنین سنسورهای ولتاژ و جریان در یک محفظه فلزی با عایق گازی ایجاد می نماید. این تجهیز فشار قوی دارای تعداد بوشینگ های متفاوت با توجه به دیاگرام تک خطی پست می باشد. PASS در کارخانه مونتاژ و آزمایش می گردد و سپس به محل پست فرستاده می شود که در آنجا فقط بایستی بوشینگها مونتاژ گردند. از PASS می توان در تمامی پست ها با شینه بندیهای مختلف مانند شینه بندی ساده، دوبل باس بار، 5/1 کلیدی، حلقوی و H استفاده نمود. سه پل PASS یک بی کامل سوئیچگر فشار قوی را ایجاد می کند که در نتیجه، این طرح منجر به صرفه جویی در عملیات ساختمانی، شبکه زمین، مونتاژ، نصب و راه اندازی می گردد. بوشینگ های بکاررفته از نوع کمپوزیت با عایق گازی می باشد و بجای ترانسفورماتورهای اندازه گیری جریان و ولتاژ رایج از سنسورهای جدیدی در این فن آوری استفاده شده است. این سنسورها دارای مزایایی از قبیل کمپاکت شدن، حذف روغن، دقت بالا، حذف اشباع و همچنین قابل استفاده برای تمام کلاسهای حفاظتی و اندازه گیری می باشند. با استفاده از PASS نه تنها در مساحت زمین پست ( به اندازه 60 درصد) و در زمان نصب صرفه جویی می گردد، بلکه مصالح و مواد بکار رفته مانند آهن، بتن و هادی کاهش می یابند. از دیگر مزایای این فن آوری می توان به موارد زیر اشاره نمود: 1-کوتاه شدن هادیهای رابط 2 -کاهش نیروهای اتصال کوتاه به دلیل کوتاه شدن فواصل اتصالات 3 – کاهش ساختار فلزی نگهدارنده تجهیزات 4 -کاهش فواصل فاز باس بار 5 -کاهش طور و عرض بی (Bay) 6 -کاهش اختلالات ناشی از آلودگی به دلیل کاهش تعداد بوشینگها و مقره های خارجی 7 -کاهش تعداد زنجیر مقره های بکار رفته ( و در مواردی عدم نیاز به زنجیر مقره) 8 -کاهش مصالح مربوط به شبکه زمین پست 10- بتن ریزی کمتر به دلیل کاهش فوندانسیونها و کانالها