چهارشنبه, ۱۷ بهمن, ۱۴۰۳ / 5 February, 2025
تخمین بازدهی و تلفات واقعی ترانسفورماتورهای توزیع نصب شده در كشور
اگر چه ترانسفورماتورها در صنعت برق به عنوان تجهیزات با بازدهی بالا شناخته‌می‌شوند اما تفاوت بسیار زیاد میزان مصرف انرژی الكتریكی در زمانهای اوج مصرف وكم باری و نیز لزوم توجه به رشد سالانه بار ترانسفورماتورها باعث دشواری انتخاب‌بهینه ظرفیت ترانسفورماتورهای توزیع و در نتیجه بالا بودن تلفات كلی آنها می‌شود. این‌تفاوت میزان مصرف زمانهای مختلف را نمی‌توان به مقدار زیادی تغییر داد بنابراین بایدبا بكارگیری روشهای مدیریت بار ترانسفورماتورهای توزیع و نیز استفاده از طراحی ومواد مناسب‌تر و با در نظر گرفتن طرحهای فنی - اقتصادی با زمانهای برگشت سرمایه‌كوتاه مدت، نسبت به بهبود بازده ترانسفورماتورهای توزیع و كاهش تلفات آنها اقدامات‌موثری انجام داد. بررسیهای انجام شده در نوشتار حاضر نشان می‌دهد كه بازده واقعی‌ترانسفورماتورهای توزیع نصب شده در كشور (ظرفیت متوسط) در شرایط بارگیری،سالانه در حدود ۹۶ تا ۹۷ درصد است.
طراحی اولیه و ساخت ترانسفورماتورهای توزیع با استفاده از مواد و طرحهای‌مناسب‌تر باعث افزایش بازدهی آنها تا حدود ۹۸ الی ۹۹ درصد با زمان برگشت سرمایه ۳ تا ۵/۳ سال خواهد شد. ارزیابی تلفات و روشهای كاهش آن دربخشهای تولید، انتقال و توزیع انرژی‌الكتریكی از جمله مسائل مورد توجه در چندسال اخیر در كشور بوده است و در این میان باتوجه به سهم بسیار بالای تلفات سیستم توزیع، اهمیت كاهش این نوع تلفات بیش ازسایر بخشهاست. از جمله مسائل فنی وغیرفنی كه باعث افزایش ناخواسته تلفات‌سیستم توزیع كشور شده است می‌توان به‌طراحیهای غیرمهندسی، استانداردهای قدیمی و ناكارآمد، گستردگی و پراكندگی‌فراوان شبكه‌های فشار ضعیف و روستایی،استفاده‌های غیرمجاز برق و... اشاره كرد كه درهر حال آشنایی با سهم هر یك از مولفه‌های‌تلفات شبكه توزیع و ظرفیت واقعی كاهش‌این تلفات از طرق عملی و اقتصادی ارزش‌فراوانی داشته و تصمیم‌گیری در این زمینه را آسانتر می‌كند.
در میان تجهیزات مختلف شبكه توزیع،ترانسفورماتورها كه وظیفه تبدیل ولتاژ را درپستها و خطوط برعهده دارند، همواره به‌عنوان دستگاههایی با بازدهی بسیار بالامطرح بوده‌اند. بر این اساس در كشور ما سهم‌كمی از تلفات انرژی الكتریكی را ناشی از آنهادانسته و یا آن كه لااقل پتانسیل فنی -اقتصادی ناچیزی را برای كاهش تلفات توزیع‌كشور از طریق بهبود بازدهی آنها درنظرداشته‌اند كه دلیل عمده این امر نیز از یك‌طرف عدم لحاظ شرایط بارگیری واقعی ترانسفورماتورهای توزیع در طولانی مدت وتاثیر فراوان این نحوه بارگیری بر بازده وتلفات واقعی این تجهیزات (مسائل فنی)است. از طرف دیگر با توجه به غیررقابتی‌بودن صنعت ساخت ترانسفورماتورها واستفاده از فن‌آوریهای نسبتٹ ارزان و قدیمی وحمایت از این سیستم در كشور در بیشترحالتها با اهمیت دادن فراوان به مسائل فنی‌دیگر نظیر بهبود ولتاژ و عامل قدرت شبكه ازطریق خازن گذاری و... و نیز مهم دانستن‌مسائل غیرفنی نظیر استفاده‌های غیرمجاز ازبرق و... لزوم توجه بیشتر به این مساله مهم ازنظر اولویت بندی در رده‌های پایین‌تری قرار گرفته است.
بررسیهای انجام شده در اورپا و آمریكای‌شمالی نشان داده است كه در میان عوامل‌موثر و روشهای مناسب برای كاهش تلفات‌شبكه‌های توزیع، بهبود بازده و مدیریت بارترانسفورماتورهای توزیع، بالاترین ارزش افزوده را دارد. استفاده از روشهای دیگر نظیرخازن گذاری، بهبود و افزایش ولتاژ شبكه یاافزایش سطح مقطع هادیهای مورد استفاده در خطوط انتقال و توزیع در اولویتهای بعد قرارمی‌گیرند. همچنین تحقیقات صورت گرفته دركشورهای مختلف نشان داده است كه در میان‌تجهیزات الكتریكی، پس از موتورها،ترانسفورماتورهای توزیع، بیشترین پتانسیل را برای كاهش اقتصادی تلفات دارند.
بنابراین مشخص است كه بررسی بازده وتلفات واقعی ترانسفورماتورهای توزیع نصب‌شده در كشور و امكان كاهش این تلفات با درنظر گرفتن مسائل اقتصادی اهمیت فراوانی‌داشته و در این نوشتار این موضوع موردارزیابی قرار می‌گیرد.
●تلفات و بازده واقعی ترانسفورماتورهای توزیع كشور
اگر چه ترانسفورماتورهای توزیع مانندسایر ترانسفورماتورها از جمله تجهیزات بابازده بالای ساخته شده توسط بشر به حساب‌می‌آیند اما دو نوع اصلی تلفات انرژی در این‌گونه تجهیزات می‌تواند سبب كاهش بازده كلی آنها شود كه عبارتند از: تلفات بی باری‌ناشی از تلفات هسته و پراكندگی‌ترانسفورماتورها و تلفات بار كه به طور عمده‌شامل تلفات اهمی و پراكندگی سیم پیچ‌های‌ترانسفورماتور است. برای دانستن بازده یا تلفات واقعی‌ترانسفورماتورها، نیاز به دانستن ضریب بار ونحوه بارگیری از آنها و نیز عامل قدرت(COSF) این تجهیزات است. ضریب بارترانسفورماتورهای توزیع كه به نحو قابل‌ملاحظه‌ای بر روی تلفات بار و در نتیجه بازده‌كلی آنها تاثیر می‌گذارد عموما برای ترانسفورماتورهای مختلف موجود در شبكه ودر زمانهای متفاوت، تغییرات وسیعی‌می‌یابد(حالتهای بی باری كامل و شرایط اوج‌بار). لازم به ذكر است این تغییرات ضریب بار،تاثیر چندانی بر تلفات بی باری ترانسفورماتورها نداشته و عمومٹ فرض‌می‌شود كه در هر ضریب باری تلفات بی‌باری‌ترانسفورماتورها ثابت است. محاسبه وتخمین دقیق این ضریب بار متوسط و موثربرای ترانسفورماتورهای توزیع، بسیار دشوار بوده و بخصوص با توجه به گستردگی فراوان‌انواع مختلف ترانسفورماتورها در بخشهای‌خانگی، تجاری، صنعتی و... و رژیمهای بارگیری متفاوت از این تجهیزات، عملاتعیین مقدار دقیق این ضریب، ممكن نیست. برای حل این مشكل و ارزیابی نحوه‌بارگیری و ضریب بار موثر ترانسفورماتورهای‌توزیع در یك محدوده زمانی مشخص (مثلایك سال) روشهای مختلف و پیچیده‌ای ارایه‌شده كه تخمین‌های قابل قبولی از شرایطواقعی ترانسفورماتور ارایه كرده است.
مهندس محمدرضا جهانگیری
منابع:
۱) W.M.Ritchie et al, "LossReduction - An Overview of theProblems and Solutions", PowerTechnology International, ۱۹۸۸
۲) R.J.Sarfi et al, "Practical Aspectsof Performing a Distribution SystemLoss Reduction study", Proc. IEEEInt. Conf. Power Delivery andEnergy Manage., Vol.۱۰, ۱۹۹۵.
۳) H.De Keulenaer et al, "TheScope for Energy Saving in the EUThrough the Use of Energy EfficientElectricity Distribution Transfo-rmers", THermie Project Workshop,Sep.۲۷, ۱۹۹۹.
۴) M.Ellis et al, "Analysis of Potetialfor Minimum Energy PerformanceStandards for Distribution Transfo-rmers", Australian Greenhous Off-ice, Final Report, March ۸, ۲۰۰۰.
۵) R.F.Chang et al, "DistributionTransformer Load Modeling UsingLoad Research Data", IEEE Trans.Power Delivery , Vol.۱۷, No.۲, ۲۰۰۲.
۶) P.R.Barnes et al, "DeterminationAnalysis Of Energy ConservationStandards for DistributionTransformers",ORNL-۶۸۴۷,Oak Ri-dge, DOE, ۱۹۹۶.
۷) J.A.Jardini et al, "DistributionTransformer Loading EvaluationBased on Load Profiles Measurem-ents", IEEE Trans. Power Delivery,Vol.۱۲, ۱۹۹۷.
۸) Z.Zisman et al, "Application ofFuzzy Logic for Distribution SystemLoad Estimation", Proc. Seminar ofFundamentals of Electrotechnics andCircuit Theory, Poland , May ۱۹۹۹.
۹) T.F.Garrity et al, "AmorphousMetal Distribution Transformers,The Energy Efficient Alternative ",US/Korea Electric Power Techn-ologies, Seminar Mission, Seoul,Korea , Oct.۲۴-۲۸, ۱۹۹۴.
۱۰) محمدرضا جهانگیری، كاربرد آلیاژهای‌مغناطیسی آمورف در ساخت هسته‌ترانسفورماتورها و كاهش تلفات انرژی‌الكتریكی، ماهنامه علمی تخصصی‌صنعت‌برق، سازمان توانیر، مهرماه ۱۳۸۰.
ایران مسعود پزشکیان دولت چهاردهم پزشکیان مجلس شورای اسلامی محمدرضا عارف دولت مجلس کابینه دولت چهاردهم اسماعیل هنیه کابینه پزشکیان محمدجواد ظریف
پیاده روی اربعین تهران عراق پلیس تصادف هواشناسی شهرداری تهران سرقت بازنشستگان قتل آموزش و پرورش دستگیری
ایران خودرو خودرو وام قیمت طلا قیمت دلار قیمت خودرو بانک مرکزی برق بازار خودرو بورس بازار سرمایه قیمت سکه
میراث فرهنگی میدان آزادی سینما رهبر انقلاب بیتا فرهی وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی سینمای ایران تلویزیون کتاب تئاتر موسیقی
وزارت علوم تحقیقات و فناوری آزمون
رژیم صهیونیستی غزه روسیه حماس آمریکا فلسطین جنگ غزه اوکراین حزب الله لبنان دونالد ترامپ طوفان الاقصی ترکیه
پرسپولیس فوتبال ذوب آهن لیگ برتر استقلال لیگ برتر ایران المپیک المپیک 2024 پاریس رئال مادرید لیگ برتر فوتبال ایران مهدی تاج باشگاه پرسپولیس
هوش مصنوعی فناوری سامسونگ ایلان ماسک گوگل تلگرام گوشی ستار هاشمی مریخ روزنامه
فشار خون آلزایمر رژیم غذایی مغز دیابت چاقی افسردگی سلامت پوست