ارزش ریالی برقگیر در شبکه های توزیع برق چقدر است؟

ارزش ریالی برقگیر در شبکه های توزیع برق چقدر است؟

چکیده :

سوالی که اغلب مطرح است این است که: "برقگیر شبکه های توزیع چقدر ارزش ریالی دارد؟ "


من همیشه این پرسش را خوب در نظر می گیرم بخاطر اینکه پاسخ آن واضح نیست. برقگیرها نگهبانان بی سر و صدای تجهیزات هستند که به آنها وصل می شوند. تعداد حفاظت از تجهیزات توسط آنها بسیار زیاد می باشد.

مقدمه

سوالی که اغلب مطرح است این است که: "برقگیر شبکه های توزیع چقدر ارزش ریالی دارد؟ "

من همیشه این پرسش را خوب در نظر می گیرم بخاطر اینکه پاسخ آن واضح نیست. برقگیرها نگهبانان بی سر و صدای تجهیزات هستند که به آنها وصل می شوند. تعداد حفاظت از تجهیزات توسط آنها بسیار زیاد می باشد، هیچ مدرک ظاهری وجود ندارد که آنها سیستم را از قطع برق حفظ کرده اند مانند یک فیوز یا مدارشکن و آنها این کار را برای دهها سال انجام داده اند.

به دلیل ماهیت غیر محسوس آنها، ارزش ریالی آنها معادل با قیمتشان شد که این کاملاً غلط است.

برای تعیین ارزش واقعی یک برقگیر ما نمی توانیم به سادگی به قیمت آن نگاه کنیم بلکه ما باید به اثر آن بر روی یک سیستم در غیاب آن نگاه کنیم.

این را می توان با استفاده از اثر پتانسیل بر ترانسفورماتورهای توزیع نشان داد، اگر برقگیر نصب نشده باشد تا از آن حفاظت کند.

در این مقاله ما یک روش جدید برای تجزیه و تحلیل ارزش گذاری کشف کردیم که نشان می دهد ارزش یک برقگیر اغلب دارای دو فرمول پر اهمیت می باشد و ارزشی بیشتر از قیمت آن دارد.

روش جدید یک محاسبه ساده است که ابتدا تعداد دفعاتی که رعد و برق به سیستم زده شده تعیین می کند و سپس با استفاده از این پارامتر ارزش برقگیر سنجیده می شود.

این مهم است تا توجه داشته باشید که این روش قصد دارد یک محاسبه سریع و تقریبی را فراهم کند و برای تجزیه و تحلیل ارزش قیمت دقیق تر، دیگر عوامل باید درنظر گرفته شود. با این حال این روش می تواند ابزار بسیار مفیدی باشد وقتی سازماندهی کنیم ارزش برقگیرهای توزیع را و متصور شویم کاری که برقگیر در طول عمر خود انجام می دهد.

شروع محاسبات

ولتاژی که به یک ترانسفورماتور در یک شبکه برق محافظت نشده آسیب می رساند به وسیله تعدادی از فاکتورها تعیین می شود. به طور طبیعی یکی از بارزترین این فاکتورها موقعیت جغرافیایی می باشد. در مناطق با مقدار چگالی رعد و برق بالا امکان برخورد صاعقه با خط برق بیشتر از مناطقی است که چگالی صاعقه کمتری دارند. فاکتور دیگر، طول خط در هر طرف ترانسفورماتور محافظت نشده در معرض رعد و برق می باشد که این فاکتور ارتفاع شبکه برق و فاصله فازها را لحاظ می کند.

 

آرایش افقی سیستم توزیع 3 فاز متداول

تعیین نرخ جمع آوری

قدم اول محاسبه نرخ جمع آوری (تعداد رعد و برق مستقیم زده شده به یک بخش از خط در یک سال) می باشد که به صورت گسترده فرمول پذیرفته شده IEEE1410 با عنوان "راهنمای کاربردی برای بهبود عملکرد رعد و برق خطوط توزیع " استفاده می کند.

formola1-2.jpg

  


نقشه ایزوکرونیک چگالی برخورد صاعقه به زمین

تصویر چگالی برخورد صاعقه به زمین با سنسورهای نوری قرار داده شده در فضا توسط ناسا. واحدها flashes/km^2/year

 

نقشه ایزوکرانیک ایران

نقشه ایزوکرونیک ایران

تعیین منطقه مورد بررسی

وقتی نرخ جمع آوری مشخص شده است باید اندازه منطقه جمع آوری تعیین شود. منطقه جمع آوری، طول خط برق وصل شده به ترانسفورماتور است جایی که رعد و برق مستقیم به فاز زده شده و منجر به آسیب ترانسفورماتور می گردد.

این مقدار معمولاً در تعداد اسپن ها، با طول اسپن های داده شده به متر داده می شود.

در واقع تعدادی از فاکتورها وجود دارد که باید در نظر گرفته شود وقتی که نگاه می کنیم که چه طولی صاعقه طی خواهد کرد و همچنین یک دامنه ی به اندازه ی کافی زیاد را نگه می دارد که باعث آسیب ترانسفورماتور می شود. مهمترین فاکتورها امپدانس خط، فاصله خزشی مقره، مقاومت زمین منطقه، سطح مقاومتی ترانسفورماتور (BIL (Basic Impulse Level و قطر هادی فاز هستند.

تجربه به ما می گوید که ضربه مستقیم در 200 متر یا دو اسپن 100 متری یک ترانسفورماتور به احتمال زیاد خطای دی الکتریک (عایقی) در ترانسفورماتور ایجاد می کند.

بسته به کرونا و عوامل گفته شده بالا، ضربه صاعقه بیشتر از 800 متر فاصله به احتمال کمی، خطای عایقی ترانسفورماتور را در بر خواهد داشت. بنابراین برای این بحث، ما از یک منطقه مورد بررسی از 4 اسپن 120 متری استفاده می کنیم.

شکل 3 یک مثال از دامنه و قدرت صاعقه در طول این سکشن 4 فاصله ای (Span) از یک شبکه توزیع که یک صاعقه 30 کیلوآمپر به فاز B  برخورد کرده است را نشان می دهد.


دامنه صاعقه در طول سکشن 4 فاصله ای

 

تعیین مقدار آسیب به سیستم

معادله 2، آسیب به ترانسفورماتورهای محافظت نشده برای دوره زمانی داده شده و نرخ جمع آوری تعیین شده در معادله 1 را تعیین می کند.

formola2-2.jpg

 

تفسیر داده ها

پس از اینکه آسیب به سیستم را محاسبه کردیم می توانیم به سوال اصلی مقاله رجوع کنیم: "برقگیر شبکه های توزیع برق چقدر ارزش ریالی دارد؟ "

پس از گذشتن از مباحث فوق پاسخ مشخص می شود:

"محافظت های انجام شده بدون نیاز به جایگزینی تجهیزات در طول عمری از برقگیر که انتظار می رود. " 

صرفه جویی حاصل از برقگیرها

شکل 4، چهار نمونه از ارزش یک برقگیر توزیع را برای مناطق با چگالی صاعقه زمین مختلف نشان می دهد. آنچه که این شکل به ما می گوید آن است که برای مناطقی که یک چگالی صاعقه زمین یک برخورد در هر کیلومتر مربع از هر سال دارند، ترانسفورماتور توزیع بر روی خط برق 18/4 سال بدون خرابی از رعد و برق عمر خواهد کرد؛ با این حال برای یک منطقه ای که 8 برخورد به هر کیلومتر مربع دارد، همان ترانسفورماتور توزیع، تنها 2/3 سال قبل از اینکه به وسیله صاعقه خراب شود، عمر می کند.

اگر یک برقگیر توزیع قبل از این ترانسفورماتور نصب شده باشد و آن برقگیر طول عمر متعارف 20 سال داشته باشد، آن 9 ترانسفورماتور را در زمان طول عمر خود حفاظت خواهد کرد. اگر ما فرض کنیم ارزش یک ترانسفورماتور توزیع نصب شده 1000 دلار باشد سپس اضافه کردن یک برقگیر از 9000 دلار هزینه اضافه جلوگیری خواهد کرد. این نشان دهنده این است که ارزش واقعی یا ارزش آن تک برقگیر توزیع که قیمتش حدود 50 دلار است، ارزشی معادل 180 برابر قیمتش ایجاد می کند.

خلاصه

برقگیر ها یک دارایی ضروری در شبکه های توزیع برق هستند و ارزش آنها در مقایسه با هزینه هایشان فوق العاده است. و در حقیقت ارزش واقعی برقگیر در شبکه های توزیع برابر ارزش ریالی تجهیزات حفاظت شده بدون نیاز به جایگزینی آنها در طول عمر مورد انتظار برقگیر می باشد.

ایکهربا با استفاده از سایت Arresterworks قابلیت محاسبه آنلاین بر اساس معادلات 1 و 2 بالا که می تواند براحتی استفاده شود را برای چک کردن ارزش یک برقگیر در منطقه مورد علاقه شما ایجاد کرده است. 

رفتن به بخش محاسبات آنلاین ایکهربا

Untitled-1.jpg

  • ۱۳۹۴/۰۹/۲۶
  • 0
این مطلب را به اشتراک بگذارید
avatars
نویسنده : تیم تولید محتوای ایکهربا

نظرات خود را با ما درمیان بگذارید

محصولات مرتبط

مطالب مرتبط