بررسی فنی و اقتصادی شبکه های توزیع DC جهت تغذیه بارهای خانگی

فرمت فایل:PDF

تعداد صفحه:111

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی برق – قدرت

چکیده :

در این پروژه امکان استفاده از سیستم فشار ضعیف DC برای تغذیه بارهای خانگی بررسی شده و مزایا و معایب آن نسبت به سیستم AC موجود برآورد گردیده است. برای این کار یک فیدر نمونه برای انجام مطالعات معرفی شده و محاسبات افت ولتاژ و توان برای این فیدر با سیستم موجود و سیستم DC که با جایگزینی ولتاژ DC با AC با همان کابل ها و بارها ایجاد شده، انجام گردیده است. سطوح ولتاژ مختلفی از 28 تا 311 ولت که برای این منظور مناسب ترند، ارائه شده است. نتایج به روشنی نشان می دهد که ولتاژهای پایین مثل 28 و 48 ولت مناسب نیستند به این دلیل که افت ولتاژ متناظر کابل ها برای آنها بسیار بالاست. به عبارت دیگر ولتاژهای بالاتر مانند 311 و 270 ولت برای تغذیه بارهای الکترونیکی خانگی مناسبترند. محاسبه تلفات و کارایی نیز برای شبکه های AC , DC و DC – Ac انجام شده و باهم مقایسه شده اند. بدون احتساب مبدل ها، تلفات شبکه DC  تا حدود نصف تلفات شبکه AC کاهش می یابد ولی با در نظر گرفتن تلفات ناشی از مبدل ها، شبکه DC – AC دارای کارایی بیشتری نسبت به شبکه های AC و DC است. همچنین با انتخاب شبکه DC – AC در هزینه های نصب و هزینه تلفات صرفه جویی می شود.

پیشرفت های اخیر در صنعت الکترونیک قدرت بیانگر استفاده روزافزون از ولتاژ DC در تجهیزات مورد استفاده در منازل و ادارات است. رایانه ها، تلویزیون ها و دیگر لوازم الکترونیکی از ولتاژ فشار ضعیف DC  استفاده می کنند. در حال حاضر تمامی این تجهیزات با استفاده از یکسو کننده و یک تنظیم کننده ولتاژ DC کار می کنند. ولی با حذف این تبدیلات اتصال همه این تجهیزات به طور مستقیم به یک منبع DC ، باعث کارایی بیشتر و صرفه جویی در مصرف الکتریسیته خواهد شد. همچنین بارهای حساس الکترونیکی به طور مستقیم به این شبکه ها متصل می شوند. از نظر ایمنی ولتاژ DC برای انسان مناسبتر است. از دیگر مزایایی که انتظار می رود، آسان شدن پیوستن باطری ها و استفاده از مولدهای پراکنده از قبیل سوخت های فسیلی، انرژی خورشیدی و… به این شبکه است.

فصل اول

مزایای شبکه های توزیع DC 

1-1- مقدمه

انتخاب جریان متناوب به عنوان استاندارد جهانی برای سیستم های قدرت، لزوم استفاده از ترانسفورماتورها برای انتقال قدرت بین سطوح مختلف ولتاژ است. دلیل دیگر استفاده از جریان متناوب، استفاده از موتورهای آسنکرون است و همچنین استفاده از ژنراتورهای سنکرون برای تولید انرژی الکتریکی است. امروزه این سناریو با ظهور الکترونیک قدرت در سیستم های قدرت کاملا تغییر کرده است. پیشرفت های اخیر در صنعت الکترونیک قدرت، بروشنی افزایش استفاده از جریان مستقیم را نشان می دهد. ایمنی و امنیت سیستم DC برای انسان، قابلیت انتقال توان بیشتر نسبت به شبکه AC و امکان تزریق توان تولیدی مولدهای پراکنده از شبکه DC به AC دلایلی است که منجر به روی آوردن به استفاده از شبکه DC می شود. همچنین با کاهش خطاهای انتشار یافته از یک مشترک به مشترک دیگر قابلیت اطمینان سرویس دهی افزایش می یابد. از طرفی کابل های DC هزینه سرمایه گذاری کمتری نسبت به کابل های AC با قدرت نامی یکسان دارند زیرا کابل های DC عمق عایقی کمتر، تلفات مقاومتی کمتر و بدون تلفات دی الکتریک می باشند. همچنین افت ولتاژ به علت مقاوم کم کابل در شبکه های توزیع DC، فشار ضعیف و متوسط کمتر می شود. این نکته در سیستم های DC قابل توجه می باشد که راکتانس کابل دارای مقدار کمی می باشد.

و...