لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 30
توسعه کامل سازی باد از طریق پیش بینی انرژی باد
مقدمه
همانطور که سطوح نفوذ باد از لحاظ جهانی افزایش می یابد، نیاز به پیش بینی صحیح تغییرات در تولید انرژی باد- در انواع متفاوت پیش بینی افق های زمان- برای پایداری شبکة نیرو و همچنین کارآیی تولید روز به روز مهم می شود. پیش بینی های صحیح انرژی باد، از جمله اجزاء مهم و حیاتی برای بسیاری از چالش های عملیاتی و برنامه ریزی هستند که متغیر از پیگیری بار تا برنامه ریزی انتقال و اختصاص دادن سرمایه، تا بازاریابی سطح استراژی و برنامه ریزی عملیات است. وقتی برای تصمیم گیری بکار می رود، پیش بینی های صحیح انرژی باد، هزینه های فرعی خدمات را کاهش می دهند، قابلیت اعتبار شبکه از طریق برنامه ریزی مؤثرتر افزایش می یابد و اپراتورهای پروژه و شرکت های برق می توانند تصمیمات استراژی مهمی بگیرند که باعث افزایش کارآیی می گردد. پیش بینی هایی که تا سالها بعد امتداد می یابد ، به شناسایی صحیح تر مشخصات نسل بلند مدت کمک می کند و باعث فرمولاسیون های صحیح تر فاکتور ظرفیت و انتخاب پروژه های مؤثرتر می گردد. این مقاله طرح می کند که چگونه و چرا پیش بینی انرژی باد می پردازد. دومین بخش استراژی هایی را برای پیش بینی در افق های زمانی متفاوت طرح می کند. بخش3 نتایج حاصل از پیش بینی در موقعیت های متفاوت را در عرض ایالات متحده بررسی می کند. بخش آخر، خلاصه ای را فراهم کرده و مروری دارد بر آیندة پیش بینی.
سابقه
پایه های هواشناسی
همانطور که همه ما می دانیم، باد، سوختی برای انرژی باد است. مادامیکه دشواری بسیار زیاد ساده کردن باد، اساساً نتیجة اختلاف های در فشارها در فواصل افقی است، با این اختلاف، گرادیان فشار مطرح می شود. در ساده ترین سطح، حاصل عدم تعادل های گرمایی هستند و در اساسی ترین سطح، حرارت غیر یکنواخت زمین، باد را به حرکت در می آور. در مقیاس های دقیقه، ساعت و روزانه، تغییرات در شرایطهای جوی در توپوسفر- پائین ترین سطح جو – آب و هوا نامیده می شوند . از سوی دیگر، شرایط آب وهوایی یا آب و هوا بر اساس یک مقیاس زمانی فرق می کند: شرایط آب و هوا، الزاماً توده و تراکم آب و هوا روی یک قسمت طولانی زمانی است و بنابراین ایده ای دربارة مشخصات متوسط آب و هوا فراهم می کند ( در مورد خاص ما، باد است) آب و هوا در تعدادی از مقیاس های هوایی فرق می کند از مقیاس های روزمره گرفته تا سال به سال و دامنة این تغییرات از لحاظ جغرافیایی وابسته است.
پیش بینی افق های زمان
یک استراژی کامل و جامع پیش بینی باید به این نکته توجه داشته باشد که تاکتیک های متفاوت باید برای فلق پیش بینی هایی به کار روند که از ساعت ها گرفته تا ماهها در آینده امتداد می یابند. شکل1، پیش بینی افق های متفاوت زمانی را نشان می دهد، اینکه چه اطلاعاتی و یا تاکتیک هایی برای پیش بینی بکار رفتند و دلایل استراژیکی و یا عملیاتی متفاوت برای پیش بینی چه چیزهایی هستند. در کوتاهترین افق زمان پیش بینی- افق کاربردی برای زمینه های عملیاتی چون پیگیری بار و پایداری باد- صحیح ترین استراژی های پیش بینی به مشاهداتی چون ورودی بستگی دارند. اساساً اطلاعات حاصل از پروژة باد و در ناحیة پیرامون، پروژه باد به صورت ورودی ها در استراژی های پیش بینی آماری متفاوت بکار برده شده است. متودهای سازشی اغلب شبکه های خنثی را بکار می گیرند و اساساً برای خلق این پیش بینی ها، کاربردی می باشند. بعد از چند ساعت، متودهای پیش بینی که بر اساس مشاهدات هستند، بهترین پیش بینی را فراهم نمی کنند. بنابراین، ما به استفاده از مدل های پیش گویی آب وهوا در افق زمان پیش گویی قطعی می پردازیم که تا چند روز طول می کشد. کلمة پیش بینی قطعی برای شرح، پیش بینی رویدادهای آب وهوای خاص در پیش بینی یک سیستم آب وهوای وارده بکار میرود. موضوع های عملیاتی در این افق پیش بینی از برنامه ریزی انتقال تا اختصاص دادن سرمایة تولید متغیر است. این اطلاعات برای تجارت نیرو روز نیز مهم است البته اگر این بازارها وجود داشته باشند. در هر کجا از چند روز گرفته تا بیش از یک هفته، جو بی نظم می شود و پیش گویی های قطعی دیگر نمی توانند با هر گونه درجة مهارت صورت گیرند. در این مقیاس ها، ما باید به انواع متفاوتی از شرایطهای خارجی- یا نیروها- تکیه کنیم، شرایطهایی که می توانند الگوهای بلند مدت را تحت تاثیر قرار دهند.
این نیروها از زمینه های مطرح شده از زیر مثل تغییرات دماهای اقیانوس ناشی از نوسان جنوب El Nino ، تا زمینه های مطرح شده از بالا مثل تغییرات در دماهای استراتوسفری و تغییرات حاصله در الگوهای آب وهوا متغیرند.
متاسفانه، یا توانایی محدود شده ای برای پیش بینی این پدیده وجود دارد و یا بطور کلی این توانایی وجود ندارد و به این ترتیب به عدم اطمینان در پیش گویی بلند مدت اضافه می شود. در بلندترین افق های زمانی، که چندین دهه در آینده امتداد می یابد، تغییرات در اجزاء سازنده اتمسفر، مثل دی اکسید کربن و یا ازن می توانند پاسخ جوی را تحت تاثیر قرار دهند. موضوعات مهم در این افق زمانی به مشخصه های تولید بلند مدت پروژه توام می شوند. مشخه هایی مثل فاکتور ظرفیت پروژه.
همانطور که از شکل1 میتوان مشاهده کرد، درستی نسبی پیش بینی ها با افق پیش گویی کاهش می یابد، اما درجه ای از قابلیت پیش گویی در همة افق های پیش بینی وجود دارد.
افق های پیش گویی، نوع نیرو و موضوع های عملکردی برای پیش بینی انرژی باد.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 69
اهمیت انرژی روشنایی
روشنایی
تعاریف و کمیتهای اصلی روشنایی
1- شدت نور(Luminous Intensity)
شدت نور، قوت نور ساطع شده از منابع نور را به دست می دهد. شدت نور منابع معمولی در زوایای مختلف متفاوت است در ابتدا که شمع برای روشنایی مورد قرار می گرفت شدت نور یک شمع استاندارد در صفحه افق به عنوان واحد شدت نور مورد استفاده قرارگرفت که با K مشخص می شد. این استاندارد رضایت بخش نبود و در سالهای بعد استانداردهای گوناگونی معرفی شدند که اهم آنها شمع (Hefner kerte) و شمع بین المللی (International candly) برد. و اما در سال 1948 استاندارد بین المللی جدیدی برپایه تشعشع کننده ای در درجه حرارت انجماد پلاتین عینی 2045 شدت نور که با I نشان داده می شود با واحد کاندیدا اندازه گیری می شود.
2- شارنوری (Luminous Flux)
یک منبع نور که در هم جهات دارای شدت نور یکنواخت 1 کاندیلاست را در مرکز مختصات کروی درنظر بگیرید. میزان نور یا شارنوری را که از هرامتدادیان زاویه فضای خارج می شود، واد شارنوری یا یک لومن (Lumen) می نامیم. اگر شدت نور I() کاندیلا باشد. شارنورانی این چنین محاسبه می گردد.
رابطه بالا را به صورت مشتق نیز می توان نوشت:
در رابطه بالا زاویه نضمایی است.
3- درخشندگی (Luminance)
اگر دو منبع نورانی که شدت نور برابر ولی اندازه فیزیکی مختلف داشته باشند، به طور پشت سرهم رؤیت شوند منبعی که کوچکتر است درخشنده تر به نظر می رسد، درخشندگی L در هرجهت را با نسبت شدت نور ساطع شده از منبع در آن جهت به مولفة سطح منبع نورانی در آن جهت تعریف می کنیم و چنین می نویسیم:
لذا واحد درخشندگی کاندیلا برمترمربع که به نیت (Nit) هم معروف است.
4- توزیع شدت نور به منحنی پخش نور:
بیشتر منابع نوری، منابع نقطه ای نیستند و لذا شدت نور یکنواخت درجات مختلف ندارند نحوه توزیع شدت نور یک منبع برای محاسبات نوری با اهمیت است و معمولاً توسط سازنده لامپ اندازه گیری می شود و به عنوان منحنی پخش نور داده می شود. برای نمایش پخش نور روشهای مختلفی ممکن است که منحنی های قطبی یکی از معمولترین روشهاست.
شدت نور بسیاری از چراغها دارای تقارن حول محور عمود چراغ است و برای نمایش پخش نور تنها یک منحنی دریکی از صفحات قائم کافی است.
در این منحنی ها زاویه از محور قائم که از چراغ می گذرد اندازه گیری می شود و در هرزاویه فاصله شعاعی منحنی از محل چراغ شدت نور در آن زاویه را مشخص می کند.
منابع نور
تقسیم بندی چراغها براساس پخش نور:
منابع نور را می توان به دو دسته اصلی لامپهای التهابی و تخلیه در گاز تقسیم کرد.
تقسیم بندی لامپها را می توان به صورت جدول زیر خلاصه کرد.
مشخصات لامپ:
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 18
انرژی ، کار و گرما
باد هوای در حال حرکت است. باد به وسیلة گرمای غیر یکنواخت که سطح کرة زمین که حاصل عملکرد خورشید است، بوجود میآید. از آنجائیکه سطح زمین از سازندههای خشکی و آبی قنوعی تشکیل شدهاند، اشعة خورشید را بطور غیریکنواخت جذب میکند. وقتی خورشید در طول روز میتابد، هوای روی سرزمینهای خشکی سریعتر از هوای روی سرزمینهای آبی گرم میشود. هوای گرم روی خشکی ضبط شده و بالا میرود و هوای خنک تر و سنگین تر روی آب جای آنرا میگیرد که این فرآیند بادهای محلی را میسازد. در شب، از آنجا که هوا روی خشکی سریعتر از هوای روی آب خنک میشود، جهت باد برعکس میشود.
به همین طریق بادهای بزرگ جوی که زمین را دور میزنند به علت اینکه هوای سطحی نزدیک استوا در اثر گرمای خورشید بیشتر از هوای قطب شمال و جنوب گرم شده، بوجود میآیند. از آنجا که باد تا زمانیکه خورشید به زمین میتابد، بطور پیوسته تولید خواهد شد، آنرا منبع انرژی تجدید شونده مینامند. امروزه، انرژی بادی عمدتاً برای تولید برق بکار برده میشود.
تاریخچة باد
در طی تاریخ، انسانها باد را به شیوههای مختلف به کار بردند. بیش از پنج هزار سال پیش، مصریان باستان از نیروی باد برای راندن کشتیهای خودروی رود نیل استفاده کردند. بعد از آن، انسان آسیاب بادی را برای آسیاب کردن بذر خود ساخت. جدیدترین آسیاب بادی متعلق به ایران است. این آسیاب شبیه به پاروهای بسیار بزرگ بوده.
قرنها بعد، مردم هلند طرح پایة آسیاب بادی را بهبود دادند. آنها تیغههای پروانه مانند ساخته شده از پرههای نو به آسیاب بادی اضافه کردند و روشی برای تغییر جهت آن مطابق با جهت باد ابداع کردند. آسیابهای بادی به هلندیها کمک کردند که در قرن 17 صنعتی ترین کشور جهان باشند.
برخی از کشورها آسیابهای بادی را برای آسیاب گندم و ذرت، پمپ کردن آب و قطع درختان به کار میبردند. در سال 1920 در کشورهای توسعه یافته از آسیابهای کوچک برای تولید برق روستایی بدون خدمات برق به کار بردند. در سال 1930 زمانیکه خطوط نیرو شروع به انتقال برق از نواحی روستایی کرد، آسیابهای محلی کمتر و کمتر شدند، اگرچه در حال حاضر نیز میتوان آنها را دید.
ذخایر نفت در سال 1970 تصویر انرژی را برای کشورهای جهان عوض کرد. این امر محیطی بازتر برای منابع جایگزین انرژی خلق کرد و راه را برای ورود مجدد آسیابهای بادی به چشم انداز آمریکایی در تولید برق هموار کرد.
مکانیسمهای آسیابهای بادی
آسیابهای بادی چون سرعت باد را کم میکنند، میتوانند کار کنند. باد روی تیغههای ورقه مانند نازکی جریان یافته و آنها را بلند میکند و باعث چرخش آنها میشوند (مانند تأثیر باد روی بالهای هواپیما) تیغهها به میلة هدایت متصل است و آن نیز یک مولد برق را چرخانده و الکتریسیته تولید میکند.
مکانیسمهای بادی نو
مکانیسمهای بادی امروزه از لحاظ فنی بسیار پیشرفتهتر از انواع قدیمی هستند. در این مکانیسم همچنان برای جمعآوری انرژی حرکتی باد از تیغهها استفاده میشود اما این تیغهها که از فایبرگلاس یا هر مادة محکم دیگر ساخته شدهاند.
مکانیسمهای بادی مدرن هنوز با مشکلاتی دست و پنجه نرم میکند، مثلاً اینکه وقتی باد نمیوزد باید چه کرد. توربینهای بزرگ به شبکة نیرویی خدماتی متصل شدهاند. برخی از آنها هنگامی که بادی نمیوزرد، جمع میشوند. توربینهای کوچک گاهی اوقات به مولدهای الکتریکی ـ دیزلی متصلند و یا گاهی اوقات دارای باتری برای ذخیرة برق اضافی جمع آوری شده در هنگام وزش بادهای شدید، هستند.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 4
مقدمه چگونه میتوانیم از گرمای خورشید برای تولید انرژی استفاده کنیم. آیا از نور خورشید نیز میتوان انرژی بدست آورد. برای اینکار از باتری خورشیدی استفاده میشود که نور خورشید را میگیرد و برق تولید میکند. باتریهای خورشیدی از مادهای بنام سیلیسیوم ساخته میشود. هر باتری خورشیدی برق بسیار ناچیزی تولید میکند. برای همین معمولا باید از تعداد زیادی باتری کنار هم استفاده شود تا مقدار برقی که بدست میآید، مفید و مناسب باشد.
این باتریهای خورشیدی براحتی تعمیر میشوند و نگهداری آنها ساده است و محیط را نیز آلوده نمیکنند. با استفاده از باتریهای خورشیدی میتوان دستگاههایی چون تلویزیون ، تلفن و پمپ آب را بکار انداخت. در جاهایی که روزهای طولانی و آفتاب درخشان دارند، حتی میتوان تمام برق مورد نیاز را از باتریهای خورشیدی گرفت. باتریهای خورشیدی خیلی سبک هستند و به راحتی میتوان آنها را به دهکدههای دور افتاده برد. مردمی که همیشه در حرکت هستند نیز میتوانند این باتریها را همراه داشته باشند و هر کجا که میروند از برق آنها استفاده کنند. مثلا گروههای پزشکی که برای درمان مردم به صحراها و جاهای دور افتاده میروند، باتریهای خورشیدی را برای روشن نگه داشتن یخچالهایشان بکار میگیرند تا داروها سالم و خنک بمانند.با ساختن نیروگاههای خورشیدی بزرگ میتوان مقدار زیادی برق تولید کرد. البته این نیروگاهها در جاهایی مفید هستند که روزهای طولانی و آفتابی دارند. نیروگاه خورشیدی محیط را آلوده نمیکند، چون انرژی لازم را از خورشید میگیرد و نیازی به سوزاندن سوختهای فسیلی ندارد. با استفاده از یک نیروگاه خورشیدی بزرگ ، برق مورد نیاز تمام خانه های یک شهر کوچک تولید میشود.
جهت مشاهده ادامه متن بر روی ادامه مطلب کلیک کنید.
نیروی خورشیدی – برای امروز و همیشه
در نیروگاه خورشیدی ، با استفاده از نیروی بخار ، برق تولید میشود. تعداد زیادی آینه را بکار میگیرند تا نور خورشید را بر روی یک دیگ بخار بتابانند که در لولههای درون آن مایعی مثل روغن جریان دارد. روغن حرارت خورشید را میگیرد و آنقدر گرم میشود که میتواند آب دیگ را به بخار تبدیل کند. بخار توربین را به چرخش در میآورد. توربین هم ژنراتور را میچرخاند و برق تولید میشود.سولاروان نام نیروگاه خورشیدی بزرگی است که در کالیفرنیای آمریکا ساخته شده است. این نیروگاه برج بسیار بلندی دارد. در بالای برج یک دیگ بخار قرار گرفته است. تعداد زیادی آینه اطراف برج روی زمین چیده شدهاند و نور خورشید را بر دیگ میتابانند. به این ترتیب ، آب دیگ به بخار تبدیل میشود و بخار هم برای تولید برق مورد استفاده قرار میگیرد. روی دیوار یک ساختمان بزرگ 10 طبقه تعداد زیادی آینه قرار دادهاند که یک آینه بشقابی بزرگ بوجود آمده است. این آینه انرژی خورشید را از منطقهای وسیع جمع آوری میکند و بر برجی میتاباند که کوره دورن آن قرار دارد. آینههایی که روی تپه مقابل قرار گرفتهاند، خورشید را دنبال میکنند و پرتوهایی آن را بر آینه بشقابی بزرگ میتابانند. جالب است بدانید که تعداد این آینهها حدود 11000 عدد است. نیروی خورشید وقتی مفیدتر خواهد بود که بتوانیم آن را ذخیره کنیم. استخر خورشیدی میتواند گرمای خورشید را تا ساعتها پس از غروب آن ذخیره و نگهداری کند. این استخر سرپوشیده پوشش سیاه رنگی دارد که گرمای خورشید را میگیرد. آب استخر دارای نمک است که مقدار آن در عمق استخر بیشتر میشود.لایههای بالایی آب نمک کمتری دارند از خروج گرمای لایه پایینی که گرم و داغ شده است جلوگیری میکنند. ساختن این استخرها و استفاده از آنها ساده است. راههای زیادی برای استفاده از انرژی و نیروی خورشید وجود دارد. نیروی خورشید پاکیزه است و میتوانیم انرژی مورد نیازمان را از آن بگیریم. ذغال سنگ ، نفت و گاز هوا را آلوده میکنند و سرانجام یک روز تمام میشوند.اما خورشید به درخشش خود ادامه میدهد و نیروی آن همیشگی و ماندنی است.
باتری خورشیدی
وسیله یا دستگاهی است که نور خورشید را مستقیما به الکتریسیته یا برق تبدیل می کند. ماهوارههایی که به فضا فرستاده میشوند، انرژی مورد نیازشان را از تعداد زیادی از همین باتریها میگیرند. بعضی ماشین حسابها با باتری خورشیدی هم کار میکنند. در نقاط دور افتاده که برق ندارند، با استفاده باتری خورشیدی میتوان دستگاههایی مثل تلویزیون یا یخچال را بکار انداخت و امروزه دانشمندان ماشینها و حتی هواپیماهایی ساختهاند که نیروی خود را از باتری خورشیدی میگیرند.
توربین
دستگاهی که شبیه چرخ آب است و وقتی آب یا بخار با فشار به پرههای آن برخورد میکند، به چرخش در میآید. این دستگاه انرژی جنبشی آب را میگیرد و به حرکت چرخشی تبدیل میکند.
ژنراتور
دستگاهی است که انرژی مکانیکی (حرکت چرخشی) را میگیرد و به انرژی الکتریکی یا برق تبدیل میکند. معمولا این حرکت چرخشی از یک توربین به ژنراتور منتقل میشود.
سوخت فسیلی
فسیل کلمهای خارجی (لاتین) و به معنی چیزی است که از زمین بیرون آورده میشود. غال سنگ ، نفت و گاز را سوخت فسیلی نامیدهاند، چون از دل زمین بیرون آورده میشوند. سوختهای فسیلی در طول میلیونها سال بوجود آمدهاند. جانوران و گیاهان ، پس از مرگ ، در زیر لایههای سنگ و خاک قرار گرفتهاند و سالهای زیادی زیر فشار ماندهاند تا به این سوختها تبدیل شدهاند. بنابراین ، اگر سوختها به همین ترتیب مصرف شوند، سرانجام روزی تمام خواهند شد و در این مدت ، ذخیره جدیدی جای آن را پر نخواهد کرد.
عایق
مادهای که از عبور گرما یا الکتریسیته جلوگیری میکند. عایقهای خوب گرمایی عبارتند از چوب پنبه و پشم شیشه. لاستیک ، پلاستیک و شیشه هم عایقهای خوبی برای الکتریسیته هستند. هوا هم تا حدودی عایق گرماست و به همین دلیل در بعضی از ساختمانها پنجرهها را دو لایه یا دو جداره میسازند تا هوای بین آنها از ورود و خروج گرما جلوگیری کند. عایقهای گرمایی معمولا جلوی ورود و خروج صدا را هم میگیرند.
کوره آفتابی
کوره آفتابی با استفاده از انرژی خورشید گرم می شود (در کورههای دیگر ، نوعی سوخت را میسوزاند تا گرمایش به کوره منتقل شود.) معمولا با استفاده از تعداد زیادی آینه ، پرتوهای نور خورشید را جمع آوری و پرقدرت میکنند و مجموعه آنها را بر روی کوره میتابانند تا دمایش خیلی بالا رود. ذره بین وسیلهای است که همین کار را انجام میدهد. شاید دیده باشید که وقتی ذره بین را مقابل خورشید میگیریم و مجموعه پرتوهای آنرا به صورت یک نقطه مثلا روی پوست یا کاغذ میتابیم، آن قدر حرارت ایجاد میشود که پوست میسوزد و یا کاغذ آتش میگیرد.
نیروگاه خورشیدی
نیروگاه مخصوصی که برای تولید برق از انرژی گرمایی خورشید استفاده می کند. از این انرژی برای گرم کردن یک کوره آفتابی استفاده میشود که بخار لازم را تولید میکند. از این مرحله به بعد ، کار همانند نیروگاههای دیگر انجام میشود: بخار ، توربینها را میچرخاند و توربین هم ژنراتورها را بکار میاندازد تا برق تولید شود.
منبع انرژی خورشیدی
با اندازه گیری شار خورشیدی تابشی در بالای جو زمین میتوان قدرت دریافتی کل انرژی از خورشید را محاسبه کرد. که حدود 1.8x1011 مگا وات است. البته تمام این انرژی به سطح زمین نمیرسد مقداری از آن جذب لایههای اتمسفر میشود.
ماده در عالم اساساً از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده که قسمت اعظم آن بین ستارهها و کهکشانها توزیع شده است. نیروی جاذبه متقابل بین ذرات سبب تراکم گاز و گرد غبار شده و این تراکم احتراما ابر ستارهای را بوجود می آورند.انرژی پتاسیل گرانشی سبب ازدیاد دمای داخل ستاره شده و آن هم باعث افزایش چگالی ستاره شده در نتیجه دمای داخل آن افزایش مییابد تا یک حالت پلاسمای خورشیدی بخود بگیرد.
در یک چنین محیطی شرایط برای همجوشی هستهای مهیا میشود. با ترکیب دوترویم و تریتیوم مقداری انرژی آزاد میشود (17.6 Mev). بنابراین همانطوری که گفته شد، مقدار انرژیی که از خورشید به زمین میرسد، بوسیله جمع کنندههای خورشیدی کنترل کرده و برای مصارف خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 14
انتقال انرژی الکتریکی
1-1-1- انتقال الکتریسیته
انرژی الکتریکی را می توان بطور اقتصادی به فاصله های دور انتقال داد برق از نیروگاه تا مراکز بار به وسیله خطوط انتقال فشار قوی انتقال می یابد یکخط انتقال را می توان به یک لوله آب تشبیه کرد که هر چه فشار آب بیشتر ولوله بزرگتر باشد آب بیشتری در لوله جریان خواهد یافت . به همین طریق هر چه ولتاژ بیشتر باشد وقطر سیم بزرگتر باشد انرژی الکتریکی بیشتری از خط انتقال عبور خواهد کرد .
هر چه ولتاژبیشتر باشد تولید و انتقال ارزانترتمام می شود زیرا از رابطه p=vicosθ افزایش ولتاژ موجب کاهش جریان برای مقدار معین توان می شود . هر چه جریان کمتر باشد اندازه کابل ها ,سویچ گیر های حفاظتی کوچکتر و تلفات توان خط ( P=RI ) نیز کنترل و کمتر می شود .
2-1-1-ساختمان یک خط انتقال نمونه
اکثر خطوط انتقال ، هوایی می باشند زیرا خطوط زمینی برای انتقال به فواصل زیاد بسیار گران تمام می شوند . هادیهای خطوط هوایی به وسیله برج های مشبک فولادی ( دکل ) یا پایه های چوبی ، جهت عایق نمودن هادیها از زمین در هر نوع شرایط جوی و جلوگیری از تماس اتفاقی می باشد . استفاده از پایه های بلند این امکان را می دهد تا از اسپان های بلند و در نتیجه تعداد پایه های کمتری استفاده کرد .
اندازه یا طول مقره بستگی به ولتاژ خط دارد . هرچه ولتاژ قویتر باشد بایستی طول زنجیره مقره بلندتر باشد . هادی ها معمولا از آلومینیوم رشته ای با هسته فولادی است . آلومینیوم هادی خوبی برای الکتریسیته است ، و هسته فولادی موجب مقاوم شدن هادی می شود . یک هادی مقاوم وسبک را می توان با فلش (شکم) کمتر در اسپان های بلند استفاده نمود .
3-1-1- ولتاژ خط انتقال
نیروی الکتریکی در نیروگاه ها 13800 ولت تا 24000 ولت تولید می شود . یک ایستگاه ترانسفورماتور افزاینده بعد از نیروگاه ولتاژ را تقویت می کند تا با بازده بالا انتقال یابد . ولتاژهای تولیدی در نیروگاه تا ولتاژهای معمول خط انتقال یعنی 123000 ولت ، 230000 ولت ، 400000 ولت ، 500000ولت و 765000 ولت افزایش می یابد . به عنوان یک قاعدﮤ کلی ، اگر ولتاژ 2 برابر گردد انرژیی که میتوان انتقال داد بدون افزایش تلفات خط ، چهار برابر می شود .
در خطوط فشار قوی ( EHV ) مانند مدارهای 500 کیلو ولت از هادی های باندل که 2 ، 3 یا 4 هادی به وسیله اسپیسر دمپر به یک دیگر متصل می گردند استفاده می شود باندل نمودن هادی ها باعث جلوگیری از مشکلات ولتاژ فشار قوی می گردد . در هر صورت ظرفیت افزایش یافته هادی علاوه بر ولتاژ فشار قوی اجازه می دهد یک خط 500 کیلو ولت تک مداره تا معادل 8 مدار 230 کیلو ولت انرژی حمل نماید .
4-1-1- پست های سیستم انتقال
پایانه های خطوط انتقال در پست ها و سوئیچ ها یاردها ( محوطﮥ کلیدها ) قرار دارند . پست های برق ، ایستگاه های تغییر ولتاژ هستند . ترانسفورماتورها میتوانند به منظور انتقال مؤثر ولتاژ فشار قوی ، ولتاژ را افزایش و یا برای توضیع نیرو در جاده ها و خیابان ها ، ولتاژ را کاهش دهند .
تجهیزات به گونه ای طراحی شده که ایستگاه بتواند در صورت خارج شدن قسمتی از مدار ، خط فوق توزیع مربوطه را تغذیه نماید .
5-1-1- سوئیچ یارد (محوطه کلید ها )
سوئیچ یاردها در پایانه های خطوط انتقال قرار دارند . یک سوئیچ یارد شامل کلید های قطع کننده ( سکسیونر ها ) ، مدار شکن ها ( دیژنگتورها ) ، رله ها و سیستم های ارتباطی برای محافظت مدار می باشد . سوئیچ یارد این مکان را ایجاد می کند که برق از مدارهای مختلف عبور کند و اطمینان حاصل شود که حتی وقتی بعضی از قسمتهای یک سیستم قدرت خراب می شود مشتریان به طور مستمر سرویس دریافت دارند .
مدار های متعددی که به داخل یک سوئیچ یارد وارد می شود به وسیله یک مدار مشترک به نام باس یا شینه به یکدیگر ارتباط می یابند . اصطلاح باس از کلمه اومنی باس به معنی مجموعه ای از اشیاء متعدد یا در این حالت یک مجموعه ای از مدار ها متعدد است . باس بایستی بتواند جریان خطی زیادی را حمل نماید بنابراین معمولا شامل هادیهای خیلی بزرگ یا لوله مسی یا آلومینیومی بزرگ و سخت می باشد . سوئیچ یارد معمولا در داخل همان محوطه محصور شدة ترانسفورماتور قرار دارد و قسمتی از پست را تشکیل می دهد .
کلیدهای فشار قوی :
1- سکسیونرها : یکی از کلیدهای فشار قوی بوده که به دو صورت قابل قطع زیر بار و غیر قابل قطع زیر بار می باشد . که به صورت دستی کنترل شده و عمل قطع و وصل انجام می شود .
2- اتوریکلوزرها : این کلید برای محافظت مدار و یا شبکه های فشار متوسط و قوی استفاده می شود که بصورت اتوماتیک عمل می کنند . عملکرد این کلید به این صورت است که چنانچه در شبکه ما اتصال کوتاهی رخ دهد این کلید بصورت اتوماتیک 3 یا 4 مرتبه عمل قطع و وصل را انجام می دهد و چنانچه مشکل شبکه (اتصال کوتاه) برطرف شده باشد به حالت وصل می ماند و اگر برطرف نشده باشد در قطع و وصل چهارمی دیگر وصل نمی شود .
3- دیژنگتورها : این کلید به صورت قطع و وصل خودکار می باشد و بیشتر برای محافظت تجهیزات فشار قوی استفاده می شود .
4- سکشن آلایزرها : این کلید عملکردش تقریبا همانند ریکلوزرها می باشد که در شبکه های شعاعی بعضاً هم حلقوی از این نوع کلید استفاده می شود ، که وظیفه آن کنترل یک قسمت مخصوص است .
6-1-1- ارتباط بین پستها
اپراتور باید وسایل اندازه گیری و آلارمها (هشداردهنده ها ) که شرایط ایستگاهها و خطوط منطقه تحت کنترل را نشان می دهد در اتاق کنترل بازبینی کند . اپراتور می تواند خارج از نیروگاه و ایستگاه ، کلید ها را به طریق کنترل از راه دور باز و بسته نماید . این کنترل عالیه سیستم بستگی به سیستمهای ارتباطی بین ایستگاهها (مرکز دیسپاچینگ ) دارد .