هندسة القوى الكهربائية

هندسة القوى الكهربائية
اسم المؤلف
أ.د. محمود جيلانى
التاريخ
1 سبتمبر 2019
المشاهدات
التقييم
(لا توجد تقييمات)
Loading...

هندسة القوى الكهربائية
دراسات فى توليد ونقل وتوزيع الطاقة الكهربية
أ.د. محمود جيلانى
الأستاذ بكلية الهندسة – جامعة القاهرة
الكتاب الرابع : هندسة القوى الكهربية
Table of Contents
مقدمة الكتاب
لغة الكتاب أ
ما هى منظومة القوى الكهربية ؟ . ب
لمن هذا الكتاب؟ . ت
ماذا ينقص هذا الكتاب؟ ت
أهم مصادر الطاقة . 2
علم الطاقة
وحدات قياس الطاقة . 4
تصنيف محطات التوليد الكهربية 6
فصول هذا الباب . 7
1.1الشبكات الكهربية الموحدة . 9
1.1.1أهمية الشبكات الكهربية الموحدة . 10
1.1.2الربط الكهربى بين الدول العربية 11
1.1.3أهم ميزات الربط الكهربى 13
1.1.4نماذج للشبكات الموحدة 14
1.1.5ملاحظات على الشبكة الموحدة المصرية 21
1.1.6الفقد فى الشبكات 21
1.1.7هل كل المولدات المتصلة بالشبكة تعمل طوال الوقت؟ 22
26 ؟Spinning Reserve ما المقصود بالـــ1.1.8فهرس المحتويات
1.2كيف يتم التحكم فى العلاقة بين الأحمال والتوليد؟ .26
1.2.1التردد وعلاقته بالتغير فى الأحمال 27
1.2.2كيف يحدث الـــ Blackout؟ . 28
1.2.3أشهر أسباب حدوث الــ 28 Blackout
1.2.4خطوات إعادة تشغيل الشبكة 29 Restoration
1.3طرق التحكم في التردد : 30
1.3.1استخدام الـــمنظم Governorفى التحكم فى التردد 30
1.3.2طريقة عمل الـــ Governorفى المحطات البخارية: . 30
31 : Governor أنواع الـــ1.3.3
1.3.4لماذا الخوف من تغير التردد؟ 32
1.3.5لماذا نستخدم نظام الــ 50أو 60هيرتز؟ 32
1.4ربط المولدات على التوازي بالشبكة 33
1.4.1ما المقصود بعملية التزامن للمولدات ؟ 34
1.4.2شروط تحقق تزامن المولدات: . 34
1.5خطوات توصيل مولد بالشبكة الموحدة يدويا .37
1.5.1الخطوة الأولي: ضبط السرعة . 37
1.5.2الخطوة الثانية: ضبط الجهد . 37
1.5.3الخطوة الثالثة : ضبط الـــ 37 phase sequence
1.5.4الخطوة الرابعة : ضبط الـــ 38 phase shift
38 (Automatic method): الطريقة الآلية1.5.5
1.5.6ماذا يحدث لو تمت عملية الربط بدون هذه الشروط؟ 38
1.6توزيع القدرة بين المولدات فى الشبكة 39 . LOAD SHARING
1.6.1توصيل المولد منفردا على حمل معين 40
1.6.2توزيع الأحمال بين المولدات المتصلة على التوازى . 41
1.6.3توزيع القدرة الفعالة بين المولد والشبكة العامة 43
1.6.4توزيع القدرة غير الفعالة بين المولدات . 45
2.1أساسيات المحطات البخارية 58
2.1.1ملخص الدورة البخارية . 59
2.1.2اختيار مواقع المحطات البخارية . 60الكتاب الرابع : هندسة القوى الكهربية
2.1.3كفاءة المحطات البخارية 60
2.1.4الأقسام الرئيسية بالمحطات البخارية 61
2.2القسم الكيميائى فى المحطات البخارية 62
2.2.1نظرية عمل القسم الكيميائي: . 62
2.2.2ما هو الرقم الهيدروجينى PH؟ . 62
2.2.3تحسين معامل الـــ PHللماء . 63
2.2.4إختبارات القسم الكيميائى . 63
2.3القسم الميكانيكى فى المحطات البخارية .64
64 (BOILER) الغلاية2.4
65 .(Furnace) الفرن2.4.1
66 . (Drum) الدرم2.4.2
66 .(Economizer) الموفّر2.4.3
67 ) Heaters ( المسخنات2.4.4
68 Deaerator وظيفة الــــ2.4.5
68 . Chimney المدخنة2.4.6
2.4.7الآلات والمعدات المساعدة فى المحطة . 69
69 )TURBINE) التربينة2.5
2.5.1نظام التزييت فى التربينة 70
2.5.2عملية تدوير التربينة . 70
71 .(CONDENSER) المكثف2.6
2.7الدورة البخارية تفصيليا .73
2.7.1تغير الحمل على الوحدة . 74
2.7.2فصل الوحدة . 75
2.8مكونات محطات التوليد الغازية : .77
2.8.1الكباس الرئيسي للوحدة 78
2.8.2غرفة الاحتراق . 78
2.8.3التربينة الغازية 79
2.8.4المولد الكهربي 80
2.8.5الآلآت والمعدات المساعدة للتربينة الغازية 80
2.8.6طريقة البدء فى المحطات الغازية . 80فهرس المحتويات
81 . BLOW OFF VALVES صمامات طرد الهواء2.8.1
2.9فكرة عمل الدورة المركبة 84 .COMBINED CYCLE
2.9.1وحدة الـــ 85 :HRSG
2.9.2كفاءة محطات الدورة المركبة: . 86
2.9.3مزايا محطات الدورة المركبة: . 86
2.9.4أمثلة لمحطات الدورة المركبة في مصر: 87
3.1مكونات المولد الكهربى .90
3.1.1العضو الثابت Statorوالعضو الدوار 91 Rotor
3.1.2منظومة التبريد 92
3.1.3كيف يتم توليد المجال المغناطيسي؟ . 93
3.1.4العناصر المرتبطة بمنظومة الـــ 93 . Excitation
3.1.5كيف يتم التحكم أتوماتيكيا فى قيمة الجهد؟ . 95
3.1.6الجيل الجديد من المولدات 96
3.2المحولات فى القسم الكهربى فى محطات التوليد .99
100 Step up Transformer محول الرفع الرئيسي3.2.1
3.3الغرف والعنابر الرئيسية بمحطة التوليد . 102
3.4منظومات الجهد المنخفض بمحطات التوليد 103
3.4.1خلايا الجهد المنخفض عالية القدرة 103 .Power Center
103 .Motor Control Center خلايا الجهد المنخفض3.4.2
3.4.3غرفة الشواحن والبطاريات : . 104
3.5المنظومات المساعدة فى القسم الكهربى AUXILIARY
105 . SYSTEMS
106 (Communication System) منظومة الاتصالات3.5.1
106 . (Control System) نظام التحكم3.5.2
106 (Protection System) :- منظومة الحماية3.5.3
3.6مكونات النظام الكهربي فى محطة توليد غازية: . 108
3.6.1كيفية عمل المحطة من الناحية الكهربية: . 109
111 .4الكتاب الرابع : هندسة القوى الكهربية
4.1أساسيات المحطات النووية . 111
4.1.1طاقة الربط النووى . 111
4.1.2فكرة الطاقة النووية 113
4.1.3تخصيب اليورانيوم . 115
4.1.4مكونات المفاعل النووي . 116
4.2مخاطر المفاعلات 118
4.2.1هل يمكن أن تنفجر المفاعلات النووية كالقنابل؟ . 119
4.2.1ما هو الماء الثقيل؟ . 119
4.2.2ما هو مفاعل كندو؟ 119
5.1محطات التوليد المائية 125
5.1.1طريقة توليد الطاقة الكهرومائية . 125
5.1.2نظرية العمل . 127
5.1.3ما هو الارتفاع الحرج ؟ . 128
5.1.4محطات الضخ والتخزين 129
6.1قواعد أساسية فى الطاقة الشمسية 133
6.1.1لماذا يكون الصيف أعلى فى درجة الحرارة؟ . 133
6.1.2إلى أى جهة توجه الألواح الشمسية؟ 134
6.1.3كيف أختار زاوية الميل جهة الجنوب؟ . 134
6.2الاستفادة من الطاقة الشمسية فى توليد الكهرباء 136
6.2.1أمثلة للمحطات الكهربية الكهروضوئية . 136
6.2.2ارتباط منظومة التوليد الشمسية بالشبكة الموحدة . 138
6.3الأنواع المختلفة من محطات الشمسية الحرارية 140
6.3.1منظومة القطع المكافئ 140
6.3.2منظومة البرج المركزى 141
6.3.3منظومة القطع الدائرى 142
6.3.1من أين جاءت حرارة باطن الأرض؟ . 144
6.3.2استخلاص الحرارة . 145
146 . GEOTHERMAL أنواع محطات الــ6.4فهرس المحتويات
6.4.1محطات البخار الجاف: 146
6.4.2محطات الدائرة المزدوجة: . 147
148 TIDAL POWER STATIONS أساسيات عملية المد والجزر6.5
6.5.1فكرة التوليد 149
6.6طاقة الرياح 152
6.6.1الطاقة الشمسية هى مصدر الرياح 152
6.6.2كيف تعمل توربينات الرياح ؟ 152
6.6.3مكونات محطة توليد الكهرباء من الرياح 153
6.6.4كمية الطاقة المولدة من الرياح . 155
6.7العـوامل المؤثرة في إنتاج الطاقة 155
6.7.1زاوية الهجوم: . 156
6.7.2منحني القدرة : 157
6.7.3مميزات طاقة الرياح وعيوبها: 158
6.7.4ترتيب التربينات فى مزارع الرياح . 158
6.8طـــاقة الرياح في مصـــر 160
6.9محطات الرياح في البحار والمحيطات . 162
العوامل المؤثرة فى اقتصاديات المحطات 165
166 Rate of Interest معدل الفائدة
166 Depreciation معدل الإهلاك
تسعير الكهرباء المباعة 167 Tariff
تعظيم عائد الاستثمار فى محطات الكهرباء 171
مقارنة بين أسعار إنشاء محطات التوليد المختلفة فى أمريكا 172
7.1الجهود المستخدمة فى شبكات النقل 177
7.1.1اختيار جهد النقل 178
7.2نبذة عن تطور نقل الطاقة 179
7.2.1مشاكل النقل بنظام الــ 179 .AC
7.3مقارنة بين النقل باستخدام الـــ HV-ACباستخدام 180 . HV-DC
7.3.1عيوب نظام الــ 181 HV-DCالكتاب الرابع : هندسة القوى الكهربية
7.3.2مميزات نظام الـــ 182 .HV-DC
7.3.3متى لا يكون هناك بديل للنقل بنظام الــ HVDC؟ 184
7.3.4مقارنة التكلفة فى النظامين 184
7.4مقارنة بين خطوط النقل الهوائية والأرضية 185
7.5المواضيع الهامة فى دراسة خطوط النقل . 187
8.1تصميم الأبراج 190
8.1.1عناصر مكونات الأبراج 192
8.2المسافات فى الأبراج الكهربية . 194
8.2.1ارتفاع البرج والمسافة بين الموصلات والأرض . 194
8.2.2المسافة بين البرج والذى يليه . 195
8.2.3مسافة طريق مرور الأبراج 195 .Right of Way
8.2.4تحديد مدى مسافات خطورة المجالات حول الأبراج . 197
8.3أنواع الأبراج : . 200
200 .: Suspension Towers أبراج تعليق8.3.1
201 : Tension Towers أبراج شد8.3.2
201 : Transposition Towers أبراج التبديل8.3.3
8.4الموصلات فى أبراج الجهد العالي : . 202
8.4.1خصائص المواد المستعملة في صناعة المواصلات . 203
8.5أنواع الموصلات المستخدمة في خطوط النقل الهوائي 204
204 .: )Stranded Conductors( الموصلات المجدولة8.5.1
8.5.2موصلات الألمونيوم الخالص 205
8.5.3الألمونيوم المقوي بالصلب: . 205
8.5.4موصلات سبائك الألومنيوم . 207
8.5.5الألومنيوم المقوي بسبيكة الألومنيوم 207
8.5.6سبيكة الألومنيوم المقوي بالصلب: . 207
8.5.7أطوال الموصلات 207
8.6الاكسسوارات ACCESSORIESالتى تستخدم فى الخطوط 208
8.6.1فواصل الموصلات . 208
8.6.2خامد الاهتزازات 209 Dampersفهرس المحتويات
8.6.3كرات تحذير الطائرات 210
9.1وظيفة العوازل: . 214
9.2تصنيف العوازل حسب الشكل التصميمى: . 214
9.2.1تصميم عوازل الطاقية والمسمار 214
9.2.2تصميم عوازل الساق الطويلة 215
9.3تصنيف العوازل حسب مادة الصنع: . 216
9.3.1عوازل بورســـلين:216 : Porcelain
9.3.2العوازل الزجاجـــية:217 . Glasses
9.3.3العوازل المطاطــــية: 217 . rubber
9.4الأعطال التي تتعرض لها العوازل: . 219
9.4.1تأثير التلوث على أداء العازل 219
9.4.2كيفية حدوث الومضة الكهربية219 Flashover
220 . ؟Creepage Distance ما هى الـــ9.4.3
9.4.4تنظيف العوازل . 222
9.5أسباب ظهور الجهود الزائدة على شبكة النقل . 223
9.5.1تأثير الجهود الزائدة على سلسلة العوازل 223
9.6ظاهرة الكورونا . 224
9.6.1أسباب ظاهرة الكورونا : 225
9.6.2الحلول الممكنة لظاهرة الكورونا : 226
9.7توزيع جهد التشغيل على سلسلة العازل: . 227
9.7.1رفع كفاءة توزيع الجهد 228
9.7.2علاج انخفاض كفاءة سلسلة العزل 230
232 Insulation Coordination أسلوب الــ9.7.3
234 مقدمة10.1
10.2مقاومة الخط . 234
10.2.1العوامل المؤثرة على قيمة مقاومة الموصل 235
10.2.2ظاهرة الـــتأثير السطحى 235 .Skin Effectالكتاب الرابع : هندسة القوى الكهربية
10.2.3العوامل المؤثرة على الــــ 236 Skin Effect
10.2.4لماذا نلجأ لاستخدام حزم من الموصلات 236 . Bundle Conductors
10.3القيمة الحثية للخط وتأثيراتها . 236
236 ؟Inductance , L ما هى الــــ10.3.1
10.3.2تأثير الــ Inductanceعلى الحدود القصوى لنقل الطاقة 238
10.3.3هل الخطوط القصيرة أفضل فى نقل الطاقة؟ 239
10.3.4تأثير الـــ Inductanceعلى حدود القدرات غير فعالة . 240
10.4ســعة الخطوط CAPACITANCEوتأثيراتها 241
243 Admittance, Y مصطلح الـــ10.4.1
10.5طرق تمثيل خطوط النقل رياضيا 243
10.5.1تمثيل الخطوط القصيرة : . 244
10.5.2تمثيل الخطوط متوسطة الطول . 245
10.5.3تمثيل الخطوط الطويلة : . 247
10.6الظواهر التى تترتب على وجود الـــ CAPACITANCEفى الخطوط
250 Ferranti Effect ظاهرة10.6.1
10.6.2ظاهرة ارتفاع الجهد عند حدوث قصر 251
253 .Arcing Ground ظاهرة الــقوس الأرضى10.6.3
11.1مفاهيم أساسية . 256
11.1.1تمثيل الأنواع المختلفة للقدرة الكهربية 256
257 Power Factor مفهوم معامل القدرة11.1.2
258 REACTIVE POWER القدرة غير فعالة11.2
11.2.1هل القدرة غير فعالة لافائدة لها؟ . 261
262 .Reactive Power إنتاج واستهلاك الــ11.2.2
11.2.3دور القدرة غير الفعالة فى خطوط النقل 263
؟SURGE IMPEDANCE LOADING, SIL ماهو مفهوم الـــ11.3
11.3.1أهمية قيمة الـــ 266 . SIL
11.4معوضات القدرة غير فعالة 267فهرس المحتويات
11.4.1الفرق بين مرور الــ Pومرور الــ Qفى الخطوط . 267
11.4.2الهدف من استخدام هذه التقنيات : 268
11.4.3التحكم فى عناصر الشبكة . 268
11.5الأجهزة التقليدية للتحكم فى تدفق القدرة غير الفعالة 269
11.5.1المولدات الكهربية : 269
270 :Over-Excited Synchronous Motor المعوضات المتزامنة11.5.2
270 . : Shunt Reactors استخدام11.5.3
271 .: Series Capacitors استخدام الـــ11.5.4
271 : Shunt Capacitors استخدام الــ11.5.5
11.6ثانيا : أجهزة الـــ FACTSللتحكم فى تدفق القدرة 272
273 Static VAR Compensators, SVC أجهزة الـمعوضات الثابتة11.6.1
275 . : STATCOM أجهزة الـــ11.6.2
276 . : Static Synchronous Series Compensators أجهزة الــ11.6.3
277Unified Power Flow Controllers منظم سريان القدرة الموحد11.6.4
280 مقدمة12.1
281 . Transmission S/S أهمية محطات الــ12.1.1
12.1.1أمثلة عملية . 282
12.1.2وظائف أخرى لمحطات التحويل . 285
12.1.3تصنيف محطات التحويل 287
12.2الهيكل العام لمحطة التحويل 289
12.2.1المنطقة الأولى : منطقة معدات الجهد العالي . 290
12.2.2المنطقة الثانية: منطقة المحولات . 291
12.2.3المنطقة الثالثة: منطقة خلايا الجهد المتوسط . 291
12.2.4القسم الرابع: منظومة الـــ 291 DC
12.2.5القسم الخامس: منظومة التحكم . 292
12.2.6القسم السادس : منظومة الاتصالات . 292
12.2.7القسم السابع : القسم الخاص بمنظومة إطفاء الحريق 292
12.2.8القسم الثامن : منظومة التأريض . 292
12.3الأعمال الكهربية لإنشاء محطة تحويل 293الكتاب الرابع : هندسة القوى الكهربية
12.4خريطة الباب . 295
298 13
13.1قراءة مخطط المحطة 298
الجزء الأول من الفصل الثالث عشر 302
مهمات منطقة الـجهد العالي فى محطات الــــ 302 . AIS
302 SURGE ARRESTOR مانعة الصواعق13.2
303 (Valve Type Arrestor) : النوع الأول13.2.1
304 Metal-Oxide (ZnO) Arrestor : النوع الثاني13.2.2
305 ISOLATORS سكاكين الفصل13.3
13.3.1أساليب فتح سكاكين الفصل 307
13.4تسلسل عمليات الفصل و التشغيل فى المحطة 309
13.4.1خطوات فصل خط هوائي ( المغذى ) Feederيتبع الآتى: 309
13.4.2خطوات توصيل خط هوائي يتبع الآتى: . 310
13.4.3تشغيل مجموعتان من القضبان الرئيسية . 310
13.4.4ما الفرق بين فصل الخط ، وعزل الخط ، وانسحاب الجهد؟. 310
311 .CURRENT TRANSFORMER محولات التيار13.5
13.6محولات الجهد .312
314 . (EARTHING TRANSFORMER) محولات التأريض13.7
316 CIRCUIT BREAKERS القواطع13.8
13.8.1أسلوب الفصل داخل القواطع الكهربية: 317
13.8.2الأجزاء الرئيسية بالقاطع . 318
13.8.3آليات الحصول على القوة المحركة: 318
13.9أنواع القواطع بالمحطات .320
320 .Oil CB : النوع الأول13.9.1
322 -: Air Blast CB النوع الثاني13.9.2
13.9.3النوع الثالث : القاطع المفرغ الهواء )323 : (Vacuum CB
13.9.4النوع الرابع : قاطع دائرة باستخدام غاز الـــ 324 SF6
13.9.5ضغوط تشغيل قواطع الــ 325 :SF6
327 ؟anti-pumping relay ما هو دور جهاز الـــ13.9.6
13.9.7ملحوظات من الواقع: . 327
329 :Circuit Breakers توصيف الـــــ13.9.8
13.10الاختبارات التي تتم على قواطع الجهد العالي والمتوسط .330فهرس المحتويات
13.10.1الفحوصات العامة للقواطع . 330
13.10.2اختبارات قوة العزل بالقاطع . 331
13.10.3فحص مقاومة التلامس بين أقطاب القاطع المغلقة 332
13.10.4اختبار زمن الفصل والتوصيل وجهد التشغيل: . 333
13.10.5اختبارات تسلسل التشغيل . 334
الجزء الثانى من الفصل الثالث عشر .335
منطقة الـجهد العالي فى محطات الــــ 335 . GIS
13.11المهمات فى محطات الـــ 336 GIS
13.11.1مكونات الـــ 337 . Bay
13.11.2الدخول إلى محطة 340 GIS
13.11.3الحماية من الصواعق فى محطات الـــ 341 . GIS
13.12مقارنة المحطات الهوائية والغازية 344
13.12.1ميزات المحطات الهوائية: . 346
13.12.2عيوب المحطة الهوائية : . 346
13.12.3ميزات محطات الـــ 347 .:GIS
13.12.4عيوب محطات الـــ )348 .:(GIS
13.12.5مقارنة بين اقتصاديات المحطات 348
14.1تصنيع القضبان العمومية 351
14.1.1مميزات وعيوب الــــ )353 . : (Rigid Bus
354 BB ARRANGEMENTS ترتيبات الـــ14.2
356 . :SINGLE BUS BAR : النظام الأول14.3
14.3.1محطات تحويل أحادية القضبان . 356
14.3.2محطات تحويل أحادية القضبان مع فاصل القضبان . 356
14.4النظام الثاني: نظام القضبان المزدوجة 358 . :DOUBLE BUS BAR
358 Double BB with Single CB : النوع الأول من القضبان المزدوجة14.4.1
359 .Double BB with Double CB النوع الثاني14.4.2
360 . Double BB with One and Half CB : النوع الثالث14.4.3
364 Main and Transfer النوع الرابع14.4.4
366 . MESH-SYSTEM أوRING SYSTEM النظام الثالث : الـــ14.5
14.6مقارنات بين الأنواع المختلفة 367
15.1فكرة الأرضى .368الكتاب الرابع : هندسة القوى الكهربية
15.1.1أشكال التأريض 369
15.2التأريض فى محطات الجهد العالي 370
15.2.1جهد اللمس 371
15.2.2لماذا نحتاج أن تكون مقاومة الأرضى منخفضة جدا؟ . 372
15.2.3جهد الخطوة 372
15.2.4كيف تحل مشكلة جهد اللمس وجهد الخطوة؟ . 373
15.3شبكات التأريض فى المحطات الكهربية .374
376 ؟Ground mat ما هى الـــ15.3.1
377 Earthing Grid أشكال الـــ15.3.2
15.4خطوات التصميم .378
15.4.1خطوات ماقبل التصميم . 378
15.4.2الخطوة الأولى: قياسات المقاومة النوعية للتربة 379
380 Surface Layer Derating Factor الخطوة الثانية : حساب15.4.3
15.4.4الخطوة الثالثة : حساب مساحة مقطع الإلكترود 381
15.4.5الخطوة الرابعة: حساب الحدود الآمنة لقيم جهد الخطوة وجهد اللمس 385
15.4.6الخطوة الخامسة : حساب عدد الإلكترودات واختيار طريقة وضعها . 386
15.4.7الخطوة السادسة : حساب مقاومة شبكة الأرضى 387
15.4.8الخطوة السابعة : حساب قيمة أقصى تيار يمر بشبكة التأريض 388
15.4.9الخطوة الثامنة : حساب الارتفاع فى جهد شبكة الأرضى 390 GPR
15.4.10الخطوة التاسعة : الحساب الدقيق لجهد الخطوة وجهد اللمس الحقيقيين . 390
15.4.11الخطوة العاشرة : المقارنات . 391
تغذية مساعدات المحطة 400
16.1التغذية بنظام الـــ 400 :AC SYSTEM
16.2التغذية بنظام الـــ 401 :DC SYSTEM
402 )Battery Chargers( : الشواحن16.2.1
16.2.2طرق شحن البطاريات : 402
16.2.3هل يؤثر سرعة الشحن على عمر البطارية؟ 403
16.2.4عيوب وميزات البطارية الحامضية 403
16.2.5عيوب وميزات البطارية القلوية . 404
16.2.6الشروط الواجب توافرها في غرفة البطاريات بمحطات الكهرباء : 404
16.2.7صيانة البطاريات : 405
16.2.8أعطال البطارية وكيفية إصلاحها : . 405
قسم الوقاية والتحكم .406
16.2.1نظام الإنذار فى المحطات التقليدية 407فهرس المحتويات
نظم التحكم الحديثة .409
16.2.2وظــــــائـف نظــــــــــام الـ 410 SAS
16.2.3مقارنة بين التحكم فى المحطات التقليدية والمحطات الحديثة . 412
16.2.4هيكل التحكم فى نظام الـ 413 SAS
منظومات الـوقاية الكهربية فى محطات التحويل .415
16.2.5نموذج لمنظومة حماية أحد المغذيات . 416
16.2.6نموذج لمنظومة حماية المحول 417
وسائل الاتصالات بمحطات التحويل .418
16.2.7الاتصال عن طريق خطوط الضغط العالي : 418 . PLC
16.2.8دوائر مصيدة الترددات على الخطوط 419 .Line Trap
420 . Pilot Cable : الاتصالات عن طريق16.2.9
16.2.10الاتصال عبر الألياف البصرية: 420 Fiber Optic , FO
420 . Wireless : الاتصالات اللاسلكية16.2.11
نظم الوقاية من الحريق فى المحطات 422
16.3مصادر الخطورة فى المحطات 422
16.3.1نظرية الإطفاء 422
16.4مكونات نظام الإطفاءالثابت: 423
16.4.1آلية الإطفاء . 424
16.5أنواع أنظمة إطفاء الحريق .425
16.5.1الماء تحت ضغط الهواء 425
16.5.2نظام ثاني أكسيد الكربون . 426
16.5.3نظام الماء تحت ضغط ثاني إكسيد الكربون . 426
16.5.4نظام الإطفاء برشاشات الماء لحماية المحول: . 427
ملحق الباب الثالث .428
تعليمات التشغيل الخاصة بمحطات المحولات 428
433 . مقدمة17.1
17.1.1معرفة وتحقيق الأهداف الأساسية لعملية تخطيط الشبكات: . 434
17.1.2القدرة على عمل الدراسات الخاصة بالأحمال 435 . :Load Studies
17.1.3القدرة على توصيف عناصر شبكات التوزيع : . 436
17.1.4معرفة البدائل المتاحة فى عملية تصميم شبكات الجهد المتوسط . 437
17.1.5القدرة على عمل الدراسات المطلوبة لعملية التخطيط 437
438 . OPTIMIZATION TECHNIQUES استخدام الــ17.2الكتاب الرابع : هندسة القوى الكهربية
17.2.1كيفية الوصول للحل الأمثل 438
17.3خريطة هذا الباب 440
18.1مراحل تصميم شبكة توزيع .442
18.1.1المرحلة الأولى: تقدير الأحمال 442
18.1.2المرحلة الثانية : إختيار جهد محطة التوزيع 444
18.1.3المرحلة الثالثة : اختيارات المحطة / المحطات الرئيسية 446
18.1.4المرحلة الرابعة : حسم أسلوب التغذية لشبكة التوزيع الابتدائية 447
18.1.5المرحلة الخامسة : حسم أسلوب التغذية الفرعية Radial/Ring؟ . 449
18.1.6كيف يتم حساب مقطع الكابل فى التغذية الحلقية؟ . 451
18.1.7المرحلة السادسة : حسم نوعية محطة التحويل الابتدائية هوائية/غازية؟ . 451
18.1.8المرحلة السابعة : اختيار نوعية قضبان التوزيع . 452
19.1ضخامة منظومة التوزيع .456
19.2العنصر الأول فى منظومة الجهد المتوسط: الموزع 457
19.2.1المهمات داخل مبنى الموزع 457 Distributor
19.2.2لوحة التوزيع ( الموزع ) 458
19.2.3مكونات الخلية 460
19.2.4المهمات الموجودة داخل خلية الدخول 461 Incoming Cubicle
19.2.5المهمات الموجودة بخلية الخروج: 462 Cubicle Outgoing
19.2.6المهمات الموجودة بخلية الربط : 462
19.2.7مخطط لوحة الموزع 462
19.3المهمات الأخرى الموجودة بمبنى الموزع: .463
19.3.1البطاريات: . 463
19.3.2الشاحن )التونجر ( 464
19.3.3ما معنى انسحاب الجهد على الموزع؟ . 465
19.3.4التحكم فى لوحات الجهد المتوسط . 465
19.4العنصر الثانى فى منظومة الجهد المتوسط: محولات التوزيع .466
19.4.1استخدام الفيوزات فى شبكات التوزيع 470
19.4.2ميزات وعيوب الفيوز 470 Fuse
19.4.3أرقام هامة لتوصيف الفيوز 471
19.4.4أنواع الفيوزات . 473
19.4.5قواعد عامة لاختيار الفيوز المناسب 474
19.4.6تنسيق الفيوزات فى شبكات التوزيع 475
19.4.7ضبط قيم أجهزة حماية محولات التوزيع: . 481فهرس المحتويات
19.4.8حماية محولات التوزيع من الجهود العالية 487
19.5العنصر الثالث فى منظومة الجهد المتوسط: وحدة الربط الحلقية .488
19.5.1صناديق التوزيع فى شبكة الجهد المنخفض : . 489
19.5.2تنسيق صناديق التوزيع . 490
20.1أشكال منظومة التغذية .493
20.1.1نظام الشبكات الإشعاعية 493
20.1.2نظام الــــ Loopالمفتوحة . 494
20.1.3نظام الــــ Loopالمغلقة . 496
20.1.4تغذية كبار المشتركين . 497
20.1.5أنظمة من الواقع 497
20.2تأثير دخول التوليد الموزع DGضمن منظومة التوزيع 502
20.2.1ميزات وعيوب التوليد الموزع 503
504 Coordination مشكلة الــتنسيق ـ20.2.2
20.2.3مشكلة الخطأ فى تقدير مسافة العطل . 505
20.2.4مشكلة ارتفاع مستوى القصر 506
506 .Islanding مشكلة الانعزال20.2.5
21.1أشكال التغذية فى شبكات التوزيع الهوائية 508
21.1.1أولا الشبكات الإشعاعية 508 . Radial
21.1.2ثانيا التوصيل الحلقى 510 . Ring
21.2العناصر الأساسية فى شبكات التوزيع الهوائية 511
21.3أبراج شبكة الجهد المتوسط .511
21.4العوازل المستخدمة فى شبكات الجهد المتوسط 514
21.5الاكسسورات المستخدمة فى الشبكات الهوائية .516
516 Tension clamp كلامبات الشد21.5.1
21.5.2السكاكين . 517
21.5.3النوع الأول : السكاكين الهوائية . 517
518 . Load Break Switch : النوع الثانى21.5.4
21.6الموصلات المستخدمة بشبكة الجهد المتوسط .518
21.7أجهزة الفصل وإعادة التوصيل التلقائى 521 RECLOSER
21.8مانعة الصواعق 523
21.9أجهزة مبينات الأعطال .524الكتاب الرابع : هندسة القوى الكهربية
21.10الأرضى فى شبكات التوزيع .526
21.11المشاكل التي تتعرض لها الخطوط الهوائية بشبكة التوزيع .527
22.1الاعتمادية فى الشبكات 528
528 “Reliability& Power Quality الفرق بين الـــ22.1.1
22.2تنظيم الجهد فى شبكات التوزيع531 VOLTAGE REGULATION
22.2.1فكرة عمل منظم الجهد 531
22.2.2مثال تطبيقى لتقدير حجم الـــ 533 . AVR
22.3التحكم فى شبكات التوزيع 537
537 :Distribution Automation تعريف الـــــ22.3.1
22.3.2أجهزة الـــ 537 . IED
538 . SCADA نظام الـــ22.3.3
22.3.4الإشارات المنقولة إلى مركز التحكم من لوحات التوزيع . 541
22.3.5إشارات منقولة من محطات المحولات . 541
22.3.6إشارات منقولة من محولات التوزيع . 542
22.3.7أدوار التحكم فى شبكات الجهد المتوسط: 542
22.3.8ثانيا التحكم فى شبكة الجهد المنخفض: . 544
22.3.9الــ SCADAفى شبكات التوزيع بمصر . 544
22.4منظومة الاتصالات فى شبكات التوزيع : 546 COMMUNICATIONS
22.4.1شبكة الاتصالات فى الجهد المتوسط . 546
22.5شبكات التوزيع الذكية 547
22.5.1مكونات الشبكة الذكية . 547
22.5.2وظائف الشبكة الذكية : . 551
22.6ملحق أشهر برامج تمثيل ودراسة أداء الشبكات .552
23.1المواد المعدنية المستخدمة فى صناعة الموصلات .560
23.1.1ثانيا المواد المعدنية المستخدمة للحماية 561
23.2المواد العازلة المستخدمة فى صناعة الكابلات 562
23.2.1ما معنى عازل كهربائي؟ . 562
23.2.2أهم خصائص المـادة العـازلــة كهربيا . 562
23.3مقدمة عن البوليمرات 563
23.3.1تطبيقات البولميرات الصناعية 563 Synthetic Polymer
23.3.2اللدائن الحرارية : البولى فينيل كلورايد 564 . PVCفهرس المحتويات
565 .Thermo-sets-: الجوامد الحرارية23.3.3
565 . RUBBER-: المطاط23.3.4
23.3.5عوازل البولى إثيلين ، PEوالبولى بروبيلين 565 . PP
23.3.6البولي ايثلين التشابكي566 . -: XLPE
23.4أبرز مشاكل العوازل .566
566 . Losses المفقودات23.4.1
23.4.2التيارات المتسربة خلال العوازل . 567
567 . : WATER TREE ظاهرة23.4.3
23.5تركيب كابلات الجهد العالي : .568
569 . Conductor الموصل23.5.1
571 Semiconductor Layer) حجاب الموصل (طبقة شبه الموصل23.5.2
572 INSULATION العــــــزل23.5.3
23.5.4حجاب العازل (شبه الموصل الثانى ) 572
573 .Metallic sheath الغلاف المعدنى23.5.5
23.5.6مزايا الأغلفة المعدنية عامة 574
575 :FILLING – BEDDING ) الحشــــو أو ( الفرشة23.5.7
23.5.8التسلـــيح ( التدريع ) 575 . : ARMOUR
23.5.9المشاكل المرتبطة بالغلاف 576 Sheath Effect
578 :Outer Sheath الغلاف الخارجى23.5.10
23.5.11أطراف التوصيل الخارجية 579
582 CONDUCTOR RESISTANCE مقاومة الموصل24.1
583 . Insulation resistance مقاومة العزل24.1.1
583 CABLE INDUCTANCE محاثة الكابلات24.2
585 CABLE CAPACITANCE سعة الكابل24.3
24.4المجال المغناطيسى للكابلات : .586
24.5المجال الكهربى للكابلات .587
588 .Electrical field قياس شدة المجال الكهربي24.5.1
24.5.2تأثير المجال الكهربى على الأطراف : . 588
24.5.3تأثير المجال الكهربي على ظاهرة 589 : WATER TREE
25.1.1الاختبارات الروتينية: . 591
25.1.2الاختبارات الخاصة (اختبارات العينة): . 592
25.1.3الاختبارات النوعية: . 593الكتاب الرابع : هندسة القوى الكهربية
25.2اختبارات الموقع للكابلات الجديدة والاختبارات أثناء الخدمة 593
594 Phase Checking اختبار تحديد الأوجه25.2.1
25.2.2اختبار الاستمرارية 594
25.2.3اختبار قياس مقاومة الموصل للتيار المستمر . 595
597 .)Cable Capacitance( اختبار قياس سعة الكابل25.2.4
597 . DC Sheath Test اختبار الغلاف الخارجي25.2.1
25.2.2اختبار مقاومة التماس في صناديق التوصيل 598
25.2.3اختبار صحة الترابط العرضي للغلاف المعدني 599
25.2.4اختبار قياس مقاومة الأرضي عند كل صندوق . 599
25.3مجموعة اختبارات العازل .600
25.3.1اختبار العازل باستخدام الـــ 602 Hipot
603 . Insulation Resistance Test اختبار تحديد قيمة مقاومة العزل25.3.2
603 . Dielectric Breakdown Test اختبار تحديد جهد انكسار العازل25.3.3
604 . Dielectric Withstanding Test اختبار مدة تحمل مقاومة العازل25.3.4
25.3.5اختبار كفاءة العزل ( الــــ )604 . ) Tan delta(δ
25.3.6مقارنة قيم الاختبارات: . 605
606 Partial Discharge Testing: (PD) اختبار25.3.7
25.4اختبارات تحمل العزل للجهد العالي .607
25.4.1اختبار الجهد العالي لدوائر 132ك.ف ، أو أعلى . 607
25.4.2تأثير استخدام الجهد العالي المستمر DCعلى كابلات القدرة : . 609
25.4.3تأثير استخدام الــــ 610 .HVAC
611 .)Very Low Frequency(VLF استخدام تردد منخفض25.4.4
26.1الأسباب الأساسية لانهيار الكابلات: 613
26.1.1أسباب تتعلق بالكابل نفسه 613
26.1.2أسباب تتعلق بالعزل خصوصا 614
26.1.3أسباب ميكانيكية 614
26.1.4أسباب كيميائية . 614
26.1.5أسباب تتعلق بسوء طريقة المــــد . 615
26.1.6أسباب تتعلق بسوء اللحام . 615
26.2مراحل اكتشاف الأعطال 615
26.3القياس المبدئى لمسافة العطل 617
26.3.1جهاز صدى النبضة (الردار) (617 )Pulse Echo
26.3.2كيفية تحديد مسافة العطل باستخدام 618 Pulse Echo
26.3.3تصنيف الأعطال بالنسبة لجهاز الــ 619 Pulse Echoفهرس المحتويات
26.3.4كيفية حساب المسافة . 622
26.3.5مشاكل استخدام الـــــ 623 :TDR
26.3.6استخدام جهاز القنطرة ( )Bridgeلقياس مسافة العطل . 623
26.3.7طريقة قنطرة مورى Murray Bridgeلقياس مسافة العطل . 625
26.4التحديد الدقيق لمكان العطل 626
26.4.1استخدام جهاز مولد النبضات : Surge Generatorفى تحديد المكان 626
26.4.2سماعات الاستشعار . 628
26.4.3استخدام طريقة الـــ Arc reflectorفى تحديد مكان العطل 629
26.4.4تحديد مكان العطل باستخدام المجال المغناطيسي . 630
26.5سيارات فحص الكابلات .631
26.6خلاصة بعض الخبرات الفنية 634
27.1مقدمة الفصل: .638
639 ؟SS- Analysis والـــTransient Analysis مالمقصود بالـــ27.1.1
27.1.2مدى الهزات العابرة . 639
27.1.3لماذا ندرس أداء الشبكات أثناء الـــ Transient؟ . 640
27.1.4كيف يتم تمثيل المعدات أثناء الــ Transients؟ . 641
27.1.5تحرير المصطلحات . 643
27.1.6مصدر تغذية الهزات العابرة . 644
27.1.7الأنواع المختلفة من الهزات العابرة 644
القسم الأول من أنواع الهزات العابرة: .647
الهزات العابرة المسببة لتغير فى شكل الموجة 647
27.2الهزات عند تطبيق DC SUPPLYعلى دائرة بها مكثف ومقاومة .647
648 . Time Constant, TC مفهوم الـــ27.2.1
27.3الهزات عند تطبيق DC SUPPLYعلى دائرة بها ملف ومقاومة 649
27.4الهزات عند تطبيق AC SUPPLYعلى دائرة بها ملف ومقاومة 650
القسم الثانى من أنواع الهزات العابرة .653
الهزات العابرة المسببة لارتفاع فى الجهد 653
27.5ظاهرة ارتفاع الجهد 653
654 .Voltage surges طبيعة الــ27.5.1
654 (BIL) Basic Impulse level ماذا نقصد بـــ27.5.2
27.6الهزات العابرة الناتجة عن الصواعق البرقية 657 . LIGHTNING
27.6.1ما هو البرق؟ . 657الكتاب الرابع : هندسة القوى الكهربية
27.6.2تأثر جهود الأجسام بالبرق . 658
27.6.3طرق الحد من تأثير الصواعق فى شبكات الجهد العالى: . 660
27.7الهزات الناتجة عن فصل الأعطال (فصل وتشغيل قواطع الدائرة) .661
27.7.1طرق الحد من ارتفاع الجهد على أطراف الــ 665 CB
27.8الهزات الناتجة عن فصل/توصيل المكثفاتCAPACITOR SWITCHING
27.8.1ماذا يحدث عند توصيل المكثفات؟ 667
27.8.2ماذا يحدث عند فصل المكثفات؟ . 668
27.9الاهتزات الناتجة عن فصل وتشغيل بعض الأحمال .669
27.10الهزات العابرة الناتجة عن ظاهرة 671 . FERRO RESONANCE
27.11وسائل الحماية من الــ VOLTAGE SURGESفى شبكات الجهد المنخفض
القسم الثالث من أنواع الهزات العابرة .674
الهزات العابرة المسببة لانخفاض فى الجهد .674
27.12ظاهرة هبوط الجهد .674
674 Under Voltage الانخفاض المستمر للجهد27.12.1
27.12.2الانخفاض (العابر) للجهد 675 Voltage Sag
27.12.3انخفاض الجهد المؤقت بسبب حالات القصر 676 Short Circuit
27.12.4انخفاض الجهد المؤقت بسبب بدء تشغيل المحركات الكبيرة . 677
678 . Voltage Fluctuation (flicker ) ظاهرة ارتعاش الجهد27.12.5
27.12.6تأثير هبوط الجهد على الأحمال المختلفة . 679
27.12.7وسائل الحماية من انخفاض وتغير الجهد (شبكة الجهد المنخفض) 680
681 . Power Conditioners استخدام أجهزة الـــ27.12.8
684 . STABILITY ماذا نقصد بالـــ28.1
28.2دلالات استقرار الشبكة .686
28.3أهم المصطلحات والتعريفات 686
687 Rotor Angle Stability مفهوم الــــ28.3.1
688 . Frequency Stability مفهوم الــــ28.3.2
688 Voltage Stability مفهوم الـــ28.3.3
28.3.4صعوبة دراسة موضوع الــ 688 . Stability
النوع الأول من دراسات استقرار الشبكة: .690فهرس المحتويات
690 . ROTOR ANGLE STABILITY دراسة الـــ28.4
690 Rotor Angle تعريف زاوية الــ28.4.1
691 Rotor Angle التحكم فى الــ28.4.2
28.4.3تأثيرات ناتجة عن تغير الــ 691 Rotor Angle
28.4.4صعوبة الدراسات المرتبطة بتغير الــ 692 . Rotor Angle
692 . EQUAL AREA CRITERIA استخدام الـــ28.5
692 .Equal Area Criteria مفهوم الـــ28.5.1
28.5.2تأثير وجود خطين متوازيين بين المصدر والحمل على الـــ 694 . Stability
28.5.3تأثير سرعة فصل الأعطال على استقرار الشبكة 696
النوع الثانى من دراسات الاستقرار: 698
698 FREQUENCY STABILITY دراسة الـــ28.6
28.7تأثير الــ INERTIAعلى حجم التغير فى التردد 698
28.7.1المجالات التى يتغير فيه التردد 699
28.8كيف يمكن علاج مشاكل الــ POWER DEFICIT؟ 700
28.8.1مراحل التحكم فى التردد: 701
النوع الثالث من دراسات الاستقرار: 702
702 VOLTAGE STABILITY دراسة الـــ28.9
703 VOLTAGE STABILITY أنواع الــ28.10
703 Voltage Collapse ظاهرة انهيار الجهد الـــ28.10.1
28.11أساسيات دراسة استقرار الجهد .703
28.12العلاقة بين الجهد و القدرة غير الفعالة .705
28.13العوامل المؤثرة على سرعة انهيار الجهد (عدم اتزانه) .708
28.13.1ملحوظات على استقرار الجهد 709
28.14طرق تحسين استقرار الجهد فى الشبكات .710
28.14.1أولا فى شبكات الجهد العالى : . 710
28.14.2ثانيا : فى الجهد المتوسط والمنخفض . 711
716 . HARMONICS
29.1ماهى الــ HARMONICSوكيف تنشأ ؟ 717
29.1.1طبيعة التوافقيات . 718
29.1.2لماذا تختلف الــ Harmonicsفى إشارتى الجهد والتيار لنفس الحمل؟ . 719
29.2كيف نقيس حجم تأثير التوافقيات؟ 721الكتاب الرابع : هندسة القوى الكهربية
29.3سمات هامة للتوافقيات. 722
724 : HARMONICS مصادر توليد الــ29.4
29.4.1أجهزة التى تستخدم معدات الــ 724 : Power Electronics
29.4.2مصابيح الفلورسنت: 725
29.4.3المعدات ذات القوس الكهربى “731 . . “Arc furnaces
29.5المشاكل الناتجة عن التوافقيات. .732
29.5.1تأثير التوافقيات على المحولات: . 733
733 K-Factor ما هو الـــ29.5.2
29.5.3كيف يتم حساب الــ K-Factor؟ 734
29.5.4تأثيرات متنوعة للتوافقيات . 735
29.6ظاهرة الرنين .739
29.6.1خطورة ظاهرة الرنين 739
29.6.2رنين التوازى . 740
29.6.3رنين التوالى 741
29.7الحدود القياسية لقيم التوافقيات بالشبكة الكهربية: .742
29.7.1المواصفة القياسية رقم 742 . IEEE 519-1992
29.8الحلول المستخدمة لــمنع ظهور الـــتوافقيات 745
745 . “Passive Harmonic Filters ” أولا :- الــــــــ29.8.1
747 . . “Active Harmonic Filters ” ثانيا:- الـــــ29.8.2
747 “Compound Harmonic Filters” ثالثا : الــــــ29.8.3
29.9المثال العملى الأول للحد من التوافقيات: HARMONIC
748 CANCELLATION
748 Harmonic Cancellation فكرة الـــ29.9.1
29.9.2تطبيق الفكرة 748
29.10المثال العملي الثانى للحد من التوافقيات .753
29.10.1وصف المشكلة . 753
29.10.2آليات الحل 754
كلمة سر فك الضغط : books-world.net
The Unzip Password : books-world.net

تحميل

يجب عليك التسجيل في الموقع لكي تتمكن من التحميل
تسجيل | تسجيل الدخول

التعليقات

اترك تعليقاً