دانلود مقاله کامل درباره تلفات قدرت در خطوط انتقال نیرو

اختصاصی از فایلکو دانلود مقاله کامل درباره تلفات قدرت در خطوط انتقال نیرو دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

تلفات قدرت در خطوط انتقال نیرو

چکیده:

محاسبه مقدار تلفات قدرت در خطوط انتقال نیرو گرچه ظاهراً بسهولت عملی است ولی عدم آگاهی از میزان دقیق مقاومت هادیها باعث می‌شود تا نتیجه محاسبه از مقدار واقعی دور باشد. درجه حرارت هادی که عامل اصلی تغییرات مقاومت و نتیجتاً تلفات قدرت می‌باشد بوسیله عوامل متغیری چون درجه حرارت محیط، تابش مستقیم خورشید و تلفات الکتریکی ایجاد می‌گردد که همین عوامل حتی با ثابت ماندن قدرت انتقالی در خطوط انتقال نیرو ممکن است مقدار تلفات قدرت را بیست تا سی درصد تغییر دهند.

در این مقاله برای درجه‌ حرارت‌های معینی از محیط تاثیر جریان عبوری از هادیها در مقدار مقاومت بررسی و سر انجام رابطه جدیدی جهت محاسبه تلفات قدرت ارائه می‌گردد علاوه بر آن به روابط جدید و تقریبی زیر نیز اشاره می‌گردد.

ـ تغییرات درجه حرارت‌ هادی بر حسب جریان

ـ رابطه درجه حرارت هادی و خورشید

ـ رابطه تقریبی محاسبه ظرفیت حرارتی هادیها

ـ رابطه ساده مقاومت AC و DC هادیها

شرح مقاله:

یکی از مسائل پیچیده‌ای که در محاسبات تلفات قدرت در خطوط انتقال نیرو وجود دارد مشخص نبودن مقدار دقیق مقاومت‌ هادیها می‌باشد. دلیل عمده این پیچیدگی وابستگی مقاومت و نتیجتاً تلفات قدرت به درجه حرارت هادیها می‌باشد که یکی از عوامل مهم تغییر درجه حرارت هادی جریان الکتریکی عبوری از آن می‌باشد بعبارت دیگر مقاومت‌ هادی تابعی است از جریان و مشخص نبودن این تابع باعث می‌شود در مطالعات پخش بار سیستم، محاسبه تلفات بدرستی انجام نگیرد. در این مقاله عوامل موثر در تغییرات مقاومت بررسی و سر انجام تابع تغییرات مقاومت و جریان ارائه می‌شود.

1ـ عوامل موثر در تغییرات مقاومت

مقاومت هادیها بطور مستقیم به درجه حرارت آن بستگی دارند و درجه حرارت هادی وقتی در حد معینی پایدار می‌باشد که حرارت رسیده به آن معادل حرارت دفع شده از آن باشد بطور اختصار به این عوامل اشاره می‌گردد.

1ـ1ـ عوامل تولید حرارت

1ـ1ـ1ـ درجه حرارت محیط: در صورتیکه عوامل حرارت زا دیگری هادیها را گرم نکنند درجه حرارت هادی پس از مدتی به درجه حرارت محیط می‌رسد، از آنجا که درجه حرارت محیط در طول فصول سال در دامنه وسیعی تغییر می‌کند مقاومت هادیها نیز دچار تغییر می‌شوند بطوریکه این عامل باعث می‌شوند تا مقاومت‌ هادیهای آلومینیوم ـ فولاد تا بیست درصد کم یا زیاد گردد.

2ـ1ـ1ـ تابش مستقیم خورشید: تابش مستقیم خورشید بر هادیها عامل دیگری است که باعث ایجاد حرارت در هادیها و افزایش درجه حرارت آنها می‌گردد. میزان افزایش درجه حرارت بستگی به شرایط سطحی هادی، شرایط جغرافیائی محل و زمان و زاویه تابش خورشید دارد که بهر حال ممکن است درجه حرارت هادیها را تا 15 درجه گرم‌تر از محیط سازد. بطور کلی حرارت دریافتی از خورشید از رابطه (1) بدست می‌آید.

/

Ws ـ انرژی دریافتی از خورشید

K ـ ضریب ثابت متناسب با ارتفاع محل (در سطح دریا k = 1 می‌باشد)

E ـ ضریب جذب هادی، در خطوط کهنه E = 0.9 منظور می‌گردد.

S ـ سطح آفتاب خور هادی، اینچ مربع

QS ـ کل انرژی وارده بر یک اینچ مربع از هـادی کـه مقدار مـاکزیمم آن در شرایـط ایران برابر Qs = 0.66 W/in2 می‌باشد.

3ـ1ـ1ـ تلفات الکتریکی: عبور جریان از هادیها باعث ایجا حرارت و گرم شدن آنها می‌گردد، افزایش درجه حرارت هادی تحت این عامل بستگی به مقدار جریان عبوری از آنها دارد معمولاً ماکزیمم جریان مجاز هادیها با توجه به حد مجاز درجه حرارت هادیها تعیین می‌گردد.

2ـ1ـ عوامل دفع حرارت

1ـ2ـ1ـ تلفات حرارت از طریق جابجائی: مقدار حرارتی که از طریق جابجائی از هادیها دفع می‌گردد از رابطه (2) بدست می‌آید.

/

در این رابطه:

Wc ـ حرارت دفع شده از یک اینچ مربع هادی از طریق جابجائی، وات بر اینچ مربع

Tr ـ افزایش درجه حرارت هادی نسبت به محیط به سانتیگراد

P ـ فشار هوا، معمولاً در محاسبات یک اتمسفر منظور می‌گردد

V ـ سرعت باد که معمولاً دو فوت بر ثانیه منظور می‌گردد

d ـ قطر هادی به اینچ

2ـ2ـ1ـ تلفات حرارتی از طریق تشعشی: حرارت دفع نشده از طریق تشعشی (Radiation) از رابطه (3) بدست می‌آید.

/

Wr ـ حرارت دفع شده از طریق تشعشی بقیه ضرائب مطابق تعاریف گذشته می‌باشد

3ـ1ـ تعادل حرارتی

با توجه به عوامل تولید و دفع حرارت درجه حرارت هادی پس از مدتی به حالت تعادل می‌رسد که در این حالت رابطه (4) برقرار است.

/

در این رابطه I جریان عبوری از هادی به آمپر و R مقاومت هادی در درجه حرارت هادی بر حسب اهم به اینچ می‌باشد.

2ـ بررسی تغییرات مقاومت هادیها

برای بررسی چگونگی تغییرات مقاومت هادیها بر حسب جریان عبوری از آنها رابطه (4) مورد توجه قرار گیرد، بکمک این رابطه بر حسب مقادیر معینی از افزایش درجه حرارت هادیها جدول (1) برای چند هادی استاندارد کشور در شبکه‌های فشارقوی تنظیم می‌گردد.

/

جدول (1)ـ تغییرات مقاومت، جریان و درجه حرارت چند هادی استاندارد

در این جدول:

RO ـ مقاومت AC هادی در درجه حرارت محیط (در این جدول     / منظور شد)

R ـ مقاومت AC هادی در درجه حرارت هادی (Tc)

I1 ـ جریان عبوری از هادی بدون اثر خورشید Qs = o

I2 ـ جریان عبوری از هادی با در نظر گرفتن اثر خورشید Qs = 0.66 W/in2 در این جدول

E =0.9 ، V = 2ft/sec و P =1 منظور گردید.

همانطوریکه ارقام جدول فوق نشان می‌دهند در صورتیکه درجه حرارت هادی ثابت باشد نسبت R/R0 در کلیه هادیها تقریباً برابر می‌باشد ولی جریان عبوری از هادیها برای مقدار معینی از "افزایش درجه حرارت" متفاوت می‌باشد. بعبارت دیگر مقاومت هادیها تابعی است از جریان هادیها، برای تعیین رابطه جریان و مقاومت منحنی تغییرات R/R0 بر حسب جریان برای هادیهای جدول (1) رسم می‌شود.

/