فهرست مطالب
عنوان مطالب	شماره صفحه
.3-4 تجهیزات سیستم توزیع با ولتاژ میانی	78
.4-4 جداول هزینه سیستم توزیع با ولتاژ میانی و فشار ضعیف	86
.5-4 نتیجه گیری	88
فصل پنجم : انتخاب سطح ولتاژمیانی بهینه	89
5ـ.1 مقدمه	90
5ـ.2 تعریف سطح ولتاژ میانی و بررسی استانداردهای مختلف	91
5ـ.3 بررسی هزینه تجهیزات متأثراز سطح ولتاژ و ارائه جداول و توابع	93
5ـ.4 بررسی تلفات تجهیزات خط متأثر از سطح ولتاژ میانی	100
5ـ.5 انتخاب سطح ولتاژ میانی مناسب برای شبکههای نوع اول ، دوم ، سوم	102
5ـ.6 انتخاب سطح ولتاژ میانی برای شبکه نوع چهارم	106
.7-5 نتیجه گیری	109
فصل ششم : حریم خطوط هوایی شبکه های توزیع با ولتاژ میانی	110
6ـ.1 مقدمه	111
6ـ.2 طبقه بندی سطوح ولتاژ میانی جهت تعیین حریم	112
6ـ.3 تعاریف	112
6ـ.4 حریم خط هوایی از ریل راهآهن	114
6ـ. 5 حریم راهها	114
6ـ.6 حریم خطوط مخابرات و تلفن	115
6ـ.7 حریم خطوط نفت و گاز	116
6ـ. 8 حریم دو خط انتقال با ولتاژ مختلف	116
6ـ.9 فاصله آزاد سیمها از ساختمان و ابنیه	117
.10-6 فواصل مجاز هادیها از یکدیگر	118
.11-6 نتیجه گیری	119
فصل هفتم : انتخاب شبکه نمونه واقعی و پیاده سازی شبکه ولتاژ میانی	120
.1-7 مقدمه	121
.2-7 پیادهسازی شبکه ولتاژ میانی نوع اول روی شبکه نمونه واقعی	122
7ـ.3 شبکه نمونه واقعی برای شبکه ولتاژ میانی نوع دوم	130
7ـ.4 شبکه نمونه واقعی برای شبکه ولتاژ میانی نوع چهارم	133
7ـ. 5 بررسی افت ولتاژروی شبکه های نمونه	136

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست مطالب
عنوان مطالب	شماره صفحه
فصل هشتم : نتیجهگیری و پیشنهادات	139
نتیجهگیری	140
پیشنهادات	142
منابع ومĤخذ	143
فهرست منابع فارسی	144
فهرست منابع لاتین	145
سایتهای اطلاع رسانی	146
چکیده انگلیسی	147

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جدول ها
عنوان	شماره صفحه
: 1-1 ولتاژهای میانی و فرکانس تغذیه در تعدادی از کشورها	7
: 1-4 لیست تجهیزات سیستم توزیع مرسوم	86
: 2-4 لیست تجهیزات سیستم توزیع با ولتاژمیانی نوع اول	87
: 3-4 لیست تجهیزات شبکه نوع چهارم	88
: 1-5 ولتاژهای نامی سیستم در استانداردIEEE std 141	91
: 2-5 سطوح ولتاژ در رده زیر1kVدر استانداردIEC 38	92
: 3-5 سطوح ولتاژ بین35 kV تا 1kVدر استانداردIEC 38	92
: 4-5 سطوح ولتاژ در استاندارد کانادا	92
: 5-5 تجهیزات خط ولتاژ میانی متأثر از ولتاژ خط باسیم هوایی یا کابل خودنگهدار	99
: 6-5 لیست تجهیزات مربوط به ترانس سه فاز و تکفاز مشترك بین مصرفکنندگان	100
: 7-5 لیست تجهیزات مربوط به ترانس تکفاز نصب در محل مشترکین	100
: 8-5 تلفات مربوط به المانهای متأثرازولتاژ شبکه	101
: 9-5 تلفات وافت ولتاژ درخط با سیم هوایی به طول 1 کیلومتر	103
: 10-5 تلفات وافت ولتاژ درخط با کابل خودنگهدار به طول 1 کیلومتر	104
: 11-5 تلفات وافت ولتاژ در کابل زمینی از پست تا خط به طول 70 متر	104
: 12-5 هزینه احداث خط با سیم هوایی به طول 1 کیلومتربرحسب	104
: 13-5 هزینه احداث خط با کابل خود نگهدار به طول 1 کیلومتر بر حسب	104
: 14-5 هزینه کل ناشی از تلفات و احداث خط با سیم هوایی	105
: 15-5 هزینه کل ناشی از تلفات و احداث خط با کابل خودنگهدار	105
: 16-5 فاصله بین هر هادی با بدنه تیر و اتریه	106
: 17-5 فاصله مجاز عایقی بین هادیهای خط	107
: 1-6 حریم خطوط توزیع وزارت نیرو	113
: 2-6 حریم مربوط به جاده ها وراهها	114
: 3-6 حداقل ارتفاع سیم ( فاصله مجاز قائم هادیها ) از سطح جاده	115
: 4-6 فاصله عمودی دو خط انتقال با ولتاژ مختلف	116
: 5-6 فاصله مجازبین هادیهای خط برای سطوح ولتاژمیانی	118
: 6-6 فاصله مجازهر هادی خط ازبدنه برای سطوح ولتاژمیانی	119
: 1-7 جدول تلفات توان درخط برای نقاط مختلف نصب ترانس در شبکه نوع اول	126
: 2-7 جدول مقایسه تلفات وهزینه برای مکان وظرفیت نهایی ترانسها	127
: 3-7 لیست تجهیزات محذوف از شبکه توزیع فشار ضعیف و هزینه مربوطه	128
: 4-7 لیست تجهیزات و هزینه شبکه ولتاژ میانی	127
: 5-7 هزینه احداث خط برای ولتاژ میانی6/6 kV	130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

	فهرست جدول ها
عنوان		شماره صفحه
6-7	: هزینه احداث خط فشار متوسط20kV	131
7-7	: تلفات توان خط, برای نقاط مختلف نصب ترانس شبکه نوع چهارم	135
: 8-7 ارزش آتی هزینه تلفات و احداث برای هر یک از حالات ترانس گذاریC		135
: 9-7 مقایسه درصد افت ولتاژ برای شبکه ولتاژ میانی وفشارضعیف		136
: 10-7 مقایسه درصد افت ولتاژدر شبکه نوع دوم وفشار متوسط20 کیلوولت		137
: 11-7 مقایسه درصد افت ولتاژدرشبکه نوع چهارم برای نصب ترانس تکفازدرمحل مشترکین		137
: 12-7 مقایسه درصدافت ولتاژدرشبکه نوع چهارم برای انشعاب ترانس سه فاز		138

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها
عنوان	شماره صفحه
: 1-1 سیستم تکفاز تک سیمه استرالیا	8
: 2-1 سیستم تکفاز تک سیمه برزیلی	9
: 3-1 سیستم توزیع1 kV در نپال	10
: 1-2 انشعاب ترانس سه فاز از خط	23
: 2-2 انشعاب ترانس تکفاز از خط	24
: 3-2 فیدر شعاعی ساده	29
: 1-3 دیاگرام تک خطی شبکه نوع اول	36
: 2-3 دیاگرام تک خطی شبکه نوع اول جهت محاسبه تلفات کل شبکه	37
: 3-3 دیاگرام تک خطی جهت مقایسه تلفات خط فشار میانی وفشارضعیف	38
: 4-3 دیاگرام تک خطی جهت محاسبه افت ولتاژ	44
: 5-3 دیاگرام تک خطی جهت مقایسه افت ولتاژ شبکه ولتاژمیانی و فشارمتوسط	46
: 6-3 دیاگرام تک خطی شبکه نوع دوم	48
: 7-3 دیاگرام تک خطی جهت بررسی تلفات شبکه نوع دوم	49
: 8-3 دیاگرام تک خطی شبکه نوع دوم جهت بررسی افت ولتاژ	52
: 9-3 دیاگرام تک خطی جهت مقایسه شبکه ولتاژمیانی وفشارضعیف	55
: 10-3 شبکه ولتاژ میانی نوع سوم	56
: 11-3 امپدانس از دید اولیه ترانس	58
: 12-3 دیاگرام تک خطی شبکه نوع چهارم	63
: 1-6 فاصله آزاد سیمها از ساختمان و ابنیه	117
: 1-7 شبکه توزیع فشار ضعیف شهرك کشت وصنعت مغان	123
: 2-7 محل اولیه نصب ترانسها در شبکه نمونه برای شبکه نوع اول	125
: 3-7 فیدر خروجی پست20 کیلوولت طاووسیه غرب تهران	132
: 4-7 شبکه نمونه برای شبکه نوع چهارم	133

چکیده :

در سیستم توزیع ایران ازدو سطح ولتاژ400V و 20kV جهت توزیع انرژی بـرق بـین مـشترکین اسـتفاده می شود. استفاده ازاین دوسطح ولتاژ به تنهایی, باعث گسترش بیشترشبکه 20kV شده وهزینـه احـداث زیادی را تحمیل می کند. از طرفی گسترش شبکه 400V نیزباعث تلفات وافت ولتاژ بیـشتر در سیـستم توزیع معمول می شود.

دراین پروژه سطوح ولتاژاستاندارد مورد تأیید وزارت نیرو بین دوسطح ولتاژ مذکور انتخـاب و سـطوح ولتاژ استاندارد انتخابی به دو رده فشار ضعیف وفشار میانی تقسیم شده اند. با توجـه بـه دو رده ولتـاژی,

برای هرکدام شبکه توزیع متناسب با سطح ولتاژ آن ارائه شده اسـت. کـه شـبکه هـای نـوع اول , دوم و سوم برای رده فشارمیانی وشبکه نوع چهارم برای رده فشار ضعیف درنظرگرفته شده است. که هرکـدام از نظرتلفات وافت ولتاژ با سیستم توزیع معمول مقایسه شـده وروابـط لازم جهـت طراحـی بهینـه شـبکه ولتاژ میانی ارائه شده است. ازبین سطوح ولتاژ استاندارد انتخابی برای هر رده وبرای هرنوع شـبکه ارائـه شده , سطح ولتاژمیانی بهینه ازنظر کمترین مجمـوع ارزش آتـی هزینـه تلفـات واحـداث انتخـاب شـده است. استفاده از سطح ولتاژمیـانی درشـبکه توزیـع فعلـی باعـث کـاهش طـول شـبکه 20kV ونیزتعـداد پستهای زمینی فشارمتوسط خواهد شد. ازطرفی هزینه ناشی ازتلفات نیز بدلیل کاهش طول شـبکه فـشار ضعیف , کاهش می یابد. باتوجه به بررسیهای انجام شده سطح ولتاژ 6/6 kV به عنوان سطح ولتاژ بهینـه

یک مطلب دیگر :

 

اهمیت و ماهیت تعدیلات سنواتی،پایان نامه در مورد کیفیت سود گزارش شده

 برای شبکه های نوع اول , دوم وسوم و سطح ولتاژ 1 kV برای شبکه نوع چهارم انتخاب شده انـد. پـس ازانتخاب این دوسطح ولتاژ, انواع شبکه ولتاژمیانی روی شبکه نمونه واقعـی, پیـاده سـازی شـده ونتـایج لازم بدست آمده است.

مقدمه :

در سیستم توزیع معمول , پستهای فوق توزیع از طریق شبکه فشار متوسط20kV پستهای فشار متوسط واقع در سطح منطقه را تغذیه میکنند. این پستهابا تبدیل سـطح ولتـاژ فـشار متوسـط بـه فـشار ضـعیف ، انرژی بـرق را بـا سـطح ولتـاژ قابـل اسـتفاده در اختیـار مـصرفکننـدههـا قـرار مـیدهنـد. در برخـی از مناطق, اغلب در حواشی شهرها و مناطق روستایی مستقیماً از سطح ولتاژ فشار متوسط استفاده شده و در نقاط بار ترانسهای 20 / 0/4 kV تعبیه و مصرفکنندگان تغذیه میشوند.

انتخاب سطح ولتاژ برای یک خط به پارامترهای مختلفی وابسته است که از جمله آنها میتوان بـه طـول فیدر ، قدرت انتقالی ، هزینه احداث ، تلفات ، حریم و غیره اشاره نمود. در صورتی کـه از سـطح ولتـاژ بالاتری استفاده شود ظرفیت آزاد اضافی در خطوط ایجاد خواهد شد. که در اینـصورت هزینـه اضـافی برای احداث ظرفیت آزاد خط پرداخت می شود. از طرفی اگر این سطح ولتاژ نـسبت بـه طـول فیـدر و قدرت انتقالی آن پایین تر از حد استاندارد انتخاب شودتلفات و افـت ولتـاژ بیـشتر و حتـی بـیش از حـد مجاز خواهد بود. که ارزشآتی تلفات احتمالاً بیشتر از هزینه احداث اضافی خواهد بود که باید صـرف احداث خط با سطح ولتاژ بالاتر میشد.

در طراحی سیستم توزیع پس از برآورد بار و تعیین مراکز چگـالی بـار ، عمـل جایـابی پـستهای 20kV
صورت میگیرد. پس از آن از طریق کابل زمینی یا خط هوایی فشارمتوسط این پستها تغذیه می شـوند.

که پس ازتبدیل یکباره سطح ولتاژ فشار متوسط به فشارضعیف انرژی برق دراختیار مصرف کننده گان قرار میگیرد.اما سوالی که اینجا مطرح میشود این است که اگرازیک سطح ولتاژ بین400V و 20 kV

استفاده شودچه اتفاقی میافتد. به عبارتی دیگر بـه جـای اینکـه از فیـدرهای 20kV بـا طـول نـسبتاً زیـاد استفاده شود از یک سطح ولتاژمیانی بین 400V و 20kV اسـتفاده کـرده و بـدین ترتیـب هزینـه شـبکه

20kV و همچنین طول آنرا کاهش داده و این سطح ولتاژ میانی تا نزدیکتـرین نقطـه بـه بارهـای انتهـایی منتقــل شــود در ایــن صــورت منــافع احتمــالی زیــادی خواهــد داشــت. زیــرا پــستهای زمینــی حــذف خواهندشدویاحداقل تعدادآن به نصف کاهش پیدا میکند. ازطرفی طول فیدرهای20kV نیـز کوتـاهتـر خواهندشد. از سوی دیگر چون ازشبکه هوایی فشارضعیف اغلب بـرای توزیـع اسـتفاده مـیشـود وایـن شبکه باشبکه توزیع فشارمیانی بطورمشترك برروی یک تیر احـداث خواهندشـد هزینـه احـداث شـبکه ولتاژمیانی کاهش می یابد. در مناطق خارج شهر یا مناطق روستایی و ویلایی که بارها در فواصـل نـسبتاً طولانی از یکدیگر قرار دارند. در سیستم توزیع فعلی همـانطور کـه در بـالا ذکـر شـد از خطـوط فـشار متوسط 20kV برای توزیع انرژی استفاده میشود.

هزینه احداث خط وپستهای 20kV زیاد وقابل توجه اسـت. مخصوصاًدرپـستهای هـوایی هزینـه تـرانس پست وابسته به سطح ولتاژ آن میباشد. درصورتیکه ازیک سطح ولتاژمیانی مناسب جهت توزیع انـرژی برق استفاده شودقطعاً هزینه احداث کاهش پیدا خواهدکردبا این فرض که خروجی پستهای فوق توزیع دارای چنین سطح ولتاژ میانی باشند. ازطرفی تلفات درخط, درصورتیکه ظرفیـت یاقـدرت توزیـع شـده بزرگ ویا فیدرطولانی باشد نسبت به شبکه فشار متوسط بیشترخواهد بود. در موارد خاص هزینه خط با سطح ولتاژ میانی علاوه بر تلفات بدلیل افزایش سطح مقطع هادی جهت داشتن ولتاژ مجاز دربارانتهـایی وهمچنین قدرت کششی قابل تحمل توسط تیرها وکنسولها هزینـه احـداث آن بیـشتراز هزینـه احـداث شبکـه فشارمتوسط می باشد. بنابراین لـزوم بررسی حالتهای مختلف ضـروریست. در سیستمهای توزیـع انرژی برق ایران مناطق توزیع انرژی را میتوان به دوقسمت تقسیم نمودکه عبارتند از :

• مناطق شهری
• مناطق روستایی و حومه

با توجه به دو طبقهبندی فوق ، محل و چگالی بارها , هر یک از شبکه های ولتاژ میانی باید برای هـر دو مورد متناسب با آن طراحی شود. که این کار به طور کامل و با جزئیات صورت گرفته و تلفـات و افـت ولتاژ وروابط مربوط به هر کدام جهت طراحی بهینه ارائه شدهانـد. در اسـتفاده از شـبکه ولتـاژ میـانی در مناطق شهری نکته بسیار مهم و اساسی وجود دارد که باید به آن پرداخته شود و آن نحـوه تبـدیل ولتـاژ فشار متوسط20kV به فشار میانی میباشد. در صورتیکه خروجی پستهای فوق توزیع دارای فیـدر ولتـاژ میانی باشد مشکل احداث پست زمینی و هوایی فشار متوسـط بـه فـشارمیانی بـرای فیـدرهای بـا طـول و قدرت انتقالی پایین حل خواهد شد. درصورتیکه طول فیدر طولانی و بارسنگین باشد. طوری که انتقـال آن با سطح ولتاژ میانی مقدور نباشد از سطح ولتاژ فشار متوسط استفاده می شود ودرنقـاط مختلـف نیـاز به پستهای هوایی فشار متوسط به میانی خواهد بود. در احداث پستهای هـوایی محـدودیتهـایی وجـود دارد ازجمله برای پستهای تا 400kVA میتوان به راحتی پست هوایی احداث و بهرهبـرداری نمـود.امـا برای ظرفیتهای500kVA و 630 kVA نیاز به مجوز بوده و احداث این پستها بـا مـشکل اجرایـی همـراه است.[2] این محدودیت در اجرای پـستهای هـوایی باعـث محـدود شـدن طـول فیـدرهای ولتـاژ میـانی خواهد شد. بنابراین در صورتی که ظرفیـت پـست بـالاتر از ایـن مقـدار باشـد یـا بایـد دو پـست هـوایی احداث یا اینکه پست زمینی بررسی شود. اما آنچه بدیهی به نظـر مـیرسـد احـداث پـست زمینـی فـشار متوسط به فشارمیانی و در ادامه احداث پستهای هوایی فشارمیانی به فشار ضـعیف, هزینـه بـیش از پـیش افزایش یافته و ارزش آتی هزینه اضافی را که برای احداث پستها پرداخت می شود بـیش ازارزش آتـی تلفات کاهش یافته خواهد بود. در این پروژهبا توجه به توضیحات ارائه شده در فوق آرایشهای مناسـب