X
تبلیغات
رایتل

ضرورت محل یابی خطا در شبکه های توزیع

یکشنبه 3 مرداد 1395 ساعت 20:26

ضرورت محل یابی خطا در شبکه های توزیع

ضرورت محل یابی خطا در شبکه های توزیع

ضرورت محل یابی خطا در شبکه های توزیع

فهرست مطالب :

 فصل اول : ضرورت محل یابی خطا در شبکه های توزیع

1-1-مقدمه

1-1-1-تداوم ارائه سرویس به مصرف کنندگان

2-1-1- حفظ کیفیت مناسب سرویس

2-1- شبکه توزیع فشار متوسط در ایران

 3-1- تداوم کیفیت سرویس

3-1-1- تداوم ارائه سرویس به مصرف کنندگان

فصل دوم : مروری بر روشهای محل یابی خطا در شبکه های توزیع

1-2-مقدمه

 1-1-2- محل یابی خطا برای خطوط شعاعی با چندین شاخه فرعی

2-2- الگوریتم محل یابی خطا برای خطوط انتقال شعاعی به همراه بارها

1-2-2- محل یابی خطا و رفتار بار

2-2- 2- اساس محل یابی خطا

3-2- تکنیک محل یابی خطا برای سیستم توزیع با استفاده از سینگالهای ولتاژ گذاری فرکانس بالای خطا

1-3-2- مقدمه

 2-3-2-طراحی فاصله یاب و اصول آن

1-2-3-2- قاعده اصلی محل یابی خطا

2-2-3-2- دستگاه آشکار ساز خطا

4-2- طرح جدید برای آشکار سازی خطا بروی فیدرهای توزیع هوایی بر اساس روش امواج سیار

1-4-2- مقدمه

2-4-2- ساختار اصلی محل یاب

3-4-2- اساس عملکرد محل یاب

فصل سوم : محل یابی خطا در شبکه های توزیع

مقدمه

2-3- محل یابی خطا

3-3- دامنه احتمالاتی محل یابی خطا

4-3 -تشخیص خطا

فصل چهارم : برنامه کامپیوتری محل یابی خطا در شبکه های توزیع F.L.D.F

1-4- برنامه کامپیوتری (F.L.D.F  )

1-1-4- مقدمه

2-1-4- روند نمای برنامه

 2-4- اجرای برنامه برای شبکه شبیه سازی شده

1-2-4- حالت اول

2-2-4- حالت دوم

3-4- نقش بار در محل یابی خطا در فیدرهای توزیع

4-4- مدلهای پاسخ سریع بار

1-4-4- سطح کلی بار

2-4-4- پاسخ دینامیکی

3-4-4- محدوده ولتاژ

5-4- مدلهای پاسخ سریع

1-5-4- مدار آزمایشگاهی و اندازه گیری اطلاعات

6-4- روش تجزیه و تحلیل و نمایش آزمایشها

7-4- نتایج و تحلیل

فصل پنجم : اجرای برنامه محل یابی بروی یک فیدر نمونه

1-5-بررسی محل یابی خطا بروی یک فیدر نمونه

2-5- فیدر لاکان از پست 20/63 کیلو ولت شهر صنعتی

 3-5- روش انجام کار

فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادات

نتیجه گیری

پیشنهادات

مراجع

فهرست جداول

جدول (1-4) اطلاعات فیدر 20 کیلو ولت با 5 گره

جدول (2-4)    اطلاعات بار پستهای هرگره

جدول (3-4)    نتایج بدست آمده از اجرای برنامه

جدول (4-4)    اطلاعات فیدر 20 کیلو ولت با 12 گره

جدول (5-4)    اطلاعات بار پستهای هر گره

جدول (6-4)   نتایج بدست آمده برای حالت اول

جدول (7-4)   نتایج بدست آمده برای حالت دوم

جدول (8-4)    نتایج بدست آمده برای حالت خطای دو فاز

جدول (9-4)   نتایج بدست آمده برای فیدر با 5 گره

جدول (10-4)    نتایج بدست آمده برای خطا در نقطه A

جدول (11-4)    نتایج بدست آمده برای خطا در نقطه B

جدول (12-4)   نتایج به دست آمده برای خطای دو فاز A

جدول (13-4)   مقایسه بین نتایج بدست آمده در دو حالت

فهرست اشکال

شکل 1-1   دیاگرام تک خطی یک فیدر توزیع شعاعی

شکل 1-2   دیاگرام تک خطی

شکل 2-2    بخشی از خط انتقال

شکل 3-2   خط انتقال خطا دار به همراه بار

شکل 4-2   دیاگرام شبکه ای برای خط تک فاز بدون تلفات

شکل 5-2    بلوک دیاگرام دستگاه محل یاب خطا

شکل 6-2   سرعت سیر سیگنالهای مد هوایی و زمینی aخط ،bکابل

شکل 7-2    اساس و ساختار یک محل یاب

شکل 8-2   ساختار یک فیدر شعاعی با سه محل یاب

شکل 1-3   سیستم اتوماتیکی محل یابی و تشخیص خطا

شکل 2-3   طرح محل یابی و تشخیص خطا

شکل 3-3   خطای تک فاز به زمین برروی فاز A

شکل 4-3   دیاگرام تک خطی یک فیدر توزیع ساده

شکل 5-3   جستجو برای محلهای خطای ممکن

شکل 6-3    اشکال در محاسبه محل خطا

شکل 7-3    کاهش شبکه برای تحلیلهای احتمالاتی

شکل 8-3   فیدر توزیع تک فاز کاهش داده شده

شکل 9-3   خطایی بر روی یک انشعاب

شکل 10-3    جریان فاز و تغییر بار روی فاز خطا دار

شکل 11-3    نمایش سناریوی خطا

شکل 1- 4    فلوچارت اجرای برنامه

شکل 2- 4   فیدر نمونه 20 کیلو ولت با 5 گره

شکل 3-4   فیدر نمونه 20 کیلو ولت با 12 گره

شکل 4-4    مدل شبیه سازی شده شکل 3- 4

شکل 5-4   شکل موج جریان پس از وقوع خطا و قطع کلید بازبست

شکل 6-4   مدار آزمایشگاهی بار تک فاز

شکل 7-4   مقادیر هدایت و سوسپتانس خنک کننده هوا

شکل 1-5    نحوه ورود اطلاعات در برنامه

شکل 2- 5    خروجیهای حاصل از اجرای برنامه

 

 1-1-مقدمه

مصرف کنندگان نهایی انرژی الکتریکی همواره خواستار دریافت مداوم برق با کیفیت مناسب هستند . بنابراین در بهره برداری از شبکه های توزیع در اصل اساسی ذیل مطرح می گردد :

 1- تداوم ارائه سرویس[1] به مصرف کنندگان

2-  حفظ کیفیت مناسب سرویس

1-1-1-     تداوم ارائه سرویس به مصرف کنندگان :

 فعالیت اصلی مراکز حوادث شرکتهای توزیع در تداوم توزیع الکتریکی به شبکه فشار ضعیف می باشد .

 ارائه سرویس به مصرف کنندگان  برق به دلایل مختلف  ممکن است با اختلال مواجه گردد. غیر از مواردی مانند اعمال خاموشیهای ناشی  از کمبود انرژی برق ، اغلب موارد مربوط به شبکه توزیع است . مهمترین عوامل عدم تداوم کار عادی شبکه توزیع عبارتند از :

1-  حوادث غیر مترقبه مانند صدمه دیدن کابلها ، شکستگی تیرها ، آسیب دیدگی تجهیزات ناشی از برخورد وسایل نقلیه ، شرایط جوی و....

2-  دم توانایی در تامین بار مصرف کنندگان به دلیل اضافه بار خطوط با ترانسفورماتور ها و ....

3-  تعمیر یا سرویس تجهیزات

2-1-- حفظ کیفیت مناسب سرویس:

ارائه سرویس مداوم به مصرف کنندگان کافی نمی باشد بلکه کیفیت این سرویس نیز بسیار با اهمیت است . این کیفیت از دو جنبه برای به رهبرداری ( شرکت توزیع ) و مصرف کننده حائز اهمیت است :

الف –کاهش تلفات شبکه توزیع تا حد ممکن ( از دید بهره بردار )

ب- تامین ولتاژ مناسب در پستهای 4/0 کیلو ولت ( از دید مصرف کننده )

هدف اساسی دیسپاچینگ توزیع ، تداوم سرویس و ارتقای کیفیت سرویس می باشد . با توجه به مطالب فوق سعی شده است روشهای فعلی مراکز حوادث به منظور دستیابی به هدف مذکور مورد بررسی قرار گیرند و در عین حال نقش سیستم دیسپاچینگ توزیع برای کمک به تعیین تداوم و کیفیت سرویس تبیین گردد . برای روشن شدن مطلب توضیح مختصری درباره طراحی و بهره برداری از شبکه توزیع ایران ضروری می باشد .

 

2-1- شبکه توزیع فشار متوسط در ایران

 شبکه فشار متوسط در ایران شامل رده های ولتاژ 33،20،11 کیلو ولت است . طراحی این شبکه  بصورت شعاعی ، حلقوی و یا غربالی است ولی بهره برداری از آن به صورت شعاعی یا حلقوی باز می باشد . پستهای توزیع عموماً به دو صورت زمینی و هوایی نصب شده اند.

هر فیدر ورودی و خروجی از یک پست زمینی ، با یک سکسیونر به شینه های فشار متوسط پست وصل شده که به صورت دستی قابل قطع و وصل می باشد . در پستهای هوایی ، طبق بررسیهای به عمل آمده فقط ورودی ترانسفورماتور دارای فیوزکات اوت می باشد و معمولاً تجهیزاتی برای قطع و وصل خط هوایی نصب نشده است .

نقاطی که در آنها شبکه حلقوی به شبکه شعاعی ( یا حلقوی باز ) تبدیل می شود به نقاط مانور مرسوم می بیاشند که در موقع بروز خطا در یک فیدر ، می توان با استفاده از سکسیونرهای نصب شده در پستهای زمینی و نقاط مانور قسمتهای سالم فیدر را برقرار کرده و به این ترتیب بخشی از خاموشیهای ایجاد شده را برطرف نمود ، ولی در صورتی که در روی فیدر هوایی اشکال ایجاد شود ، معمولاً آن فیدر تا برطرف شدن عیب بی برق می ماند .

 

3-1- تداوم کیفیت سرویس

3-1-1- تداوم ارائه سرویس به مصرف کنندگان

 همانگونه که توضیح داده شد عوامل زیادی باعث تداوم سرویس می شوند که عمده ترین آنها ، وقوع حوادث غیرمترقبه در شبکه توزیع می باشد . عمده فعالیتهای مراکز حوادث توزیع برای حفظ تداوم سرویس به شرح زیر است :

 الف : آگاهی از وقوع خطا در شبکه

ب- مشخص نمودن محل خطا

 ج- جدا نمودن قسمتی که در آن خطا رخ داده از بقیه قسمتهای شبکه

د- بازیابی قسمتهای سالم شبکه و برقدار نمودن مجدد آنها

ه- تشخیص دقیق و تعمیر قسمت معیوب و وصل آن به بقیه شبکه

 آنچه که از عملکرد فعلی مراکز حوادث استنباط می گردد استفاده از یک روش کاملاً دستی ، تجربی و غیرمهندسی است . در روش فعلی ، قطعی برق توسط مصرف کنندگان و یا از طریق دیسپاچینگ  فوق توزیع به اطلاع مراکز حوادث توزیع می رسد . این مراکز ، با جستجو در مسیر خطوط هوایی ، محل خطا دیده را تشخیص می دهند . در فیدرهای زمینی ، با جدا نمودن قسمتی از فیدر با استفاده از سکسیونرهای یکی از پستهای زمینی در مسیر فیدر و برقدار نمودن فیدر در پست اصلی ( فوق توزیع یا انتقال ) و ادامه این روش ، محل خطا را تشخیص داده و سپس با اهم متر و مولد ضربه و رفلکتور[3]، نوع خطا و فاصله محل اتصالی را پیدا کرده و با استفاده از نقشه و یا مسیر یابی ، محل اتصالی را مشخص می کنند . در روش فعلی ، نه تنها زمان بازیابی شبکه بسیار زیاد است بلکه عمر تجهیزات الکتریکی نیز با قطع و وصل جریان اتصال کوتاه کاهش می یابد و با وارد آمدن خسارت مالی به شرکت توزیع ( ناشی از عدم فرش برق در ساعات بازیابی شبکه به مصرف کننده ) اجتناب ناپذیر می باشد .

ارتباطات اصلی بین منبع تغذیه و مشترکین می باشند ، در حالت معمول ، زمانی که خطا اتفاق می افتد ، کلید بازبست[4] ، فیدر را قطع کرده و بطور خودکار چندین دفعه فرمان وصل را می دهد . اگر خطا بعد از چند سیکل پاک گردد ، هیچ مسئله ای اتفاق نمی افتد . اگر خطا دائمی باشد ، کلید بازبست بطور قطع باقی خواهد ماند .

 خطا ممکن است بر روی فیدر اصلی یا در یک شاخه تک فاز باشد . خطاهای کوتاه مدت خطاهایی می باشند که در 30-50 میلی ثانیه به ودی خود پاک می شوند و باعث عملکرد کلید بازبست نمی شوند . اندازه گیریهای واقعی در یک فیدر شعاعی ، توالی وقایع انواع خطاها را در هر دو یا سه روز نشان می دهند . این خطاها ممکن است باعث خسارت به لوازمات شرکت ها نشود اما بطور مشخص سبب عملکرد ید لوازم کامپیوتری یا سوئیچهای الکترونیکی مشترکین شود.[1]

برای معرفی مشکلات مشخص شده در مواجهه با خطاهای فیدرهای توزیع شعاعی ، مثال زیر را در نظر بگیرید.

در اغلب این حالتها ، خطا بصورت تک فاز به زمین می باشد . شکل 2-1، شکل موج جریان ضبط شده در خلال یک خطای کوتاه مدت می باشد . در این موقع کلید باز بست پست ( بطور سه فازه ) هیچ عملکردی را ضبط نمی نماید . اما، جریان به بیشتر از 20 برابر جریان بار افزایش می یابد .

  آشکار سازهای خطایی که بروی فیدر نصب شده اند ،خطاهای کوتاه مدت را معمولاً ضبط نمی نمایند .

   خطاهای مدت زیاد ، ممکن است به عملکرد کلید بازبست بیانجامد ، اما طبیعت خطاها یا محل یابی خطا هنوز ناشناخته مانده تا زمانی که خطای دائمی اتفاق بیافتد .

       همان گونه که ذکر شد در شبکه توزیع کشور تجهیزات قابل قطع و وصل از راه دور نصب نشده اند و لذا انجام هر گونه مانور باید در محل انجام گیرد . علاوه بر آن یافتن نقطه خطا نیز عموماً بصورت تجربی و سلیقه ای می باشد . لذا ارائه و بررسی الگوریتمی که بتواند نقطه خطا یا محدوده محل خطا را نشان دهد ، کمک زیادی به بهره برداراران شبکه می نماید . علاوه بر آن از لحاظ تسریع در بازاریابی و تعمیر نیز روشهای محل یاب در سیستمهای توزیع حائز اهمیت است .

نظرات (0)
امکان ثبت نظر جدید برای این مطلب وجود ندارد.