كتاب هندسة القوى الكهربية – Power System Engineering

كتاب هندسة القوى الكهربية – Power System Engineering
اسم المؤلف
أ.د. محمود جيلانى
التاريخ
19 فبراير 2022
المشاهدات
1٬709
التقييم
Loading...

هندسة القوى الكهربية
Power System Engineering
دراسات فى توليد ونقل وتوزيع الطاقة الكهربية
2019
أ.د. محمود جيلانى
الأستاذ بكلية الهندسة – جامعة القاهرة
ما الجديد في نسخة 2019؟ 4
لغة الكتاب. 6
ما هى منظومة القوى الكهربية ؟ 7
لمن هذا الكتاب؟ 8
ماذا ينقص هذا الكتاب؟ . 8
أهم مصادر الطاقة 16
علم الطاقة . 18
وحدات قياس الطاقة 18
تصنيف محطات التوليد الكهربية . 21
فصول هذا الباب 22
1
1-1مقدمة 23
1-1-1أهمية الشبكات الكهربية الموحدة
24
. 2-1-1الربط الكهربى بين الدول العربية
25
3-1-1أهم ميزات الربط الكهربى
27 هندسة القوى الكهربية الملاحق
923
. 4-1-1نماذج للشبكات الموحدة
28
5-1-1ملاحظات على الشبكة الموحدة المصرية 35
6-1-1الفقد الــ Lossesفى الشبكات .35
7-1-1هل كل المولدات المتصلة بالشبكة تعمل طوال الوقت؟ 36
40 . ؟Spinning Reserve ما المقصود بالـــ8-1-1
2-1كيف يتم التحكم فى العلاقة بين الأحمال والتوليد؟ . 41
1-2-1التردد وعلاقته بالتغير فى الأحمال .41
2-2-1كيف يحدث الـــ Blackout؟ .42
3-2-1أشهر أسباب حدوث الــ 43 .Blackout
4-2-1خطوات إعادة تشغيل الشبكة 44 Restoration
3-1استخدام الــ GOVERNORفى التحكم فى التردد 45
1-3-1طريقة عمل الـــ Governorفى المحطات البخارية: .45
46 : Governor أنواع الـــ2-3-1
3-3-1لماذا الخوف من تغير التردد؟ 46
4-3-1لماذا نستخدم نظام الــ 50أو 60هيرتز؟ .47
4-1ربط المولدات على التوازي بالشبكة . 48
1-4-1ما المقصود بعملية التزامن للمولدات ؟ 48
2-4-1شروط تحقق تزامن المولدات: .49
5-1خطوات توصيل مولد بالشبكة الموحدة يدويا 52
1-5-1الخطوة الأولي: ضبط السرعة 52
2-5-1الخطوة الثانية: ضبط الجهد .52
3-5-1الخطوة الثالثة : ضبط الـــ 52 phase sequence
4-5-1الخطوة الرابعة : ضبط الـــ 53 . phase shiftهندسة القوى الكهربية الملاحق
924
53 . (Automatic Synchronization): الطريقة الآلية5-5-1
6-5-1ماذا يحدث لو تمت عملية الربط بدون هذه الشروط؟ .54
6-1توزيع القدرة بين المولدات فى الشبكة . 54
1-6-1توصيل المولد منفردا على حمل معين .55
2-6-1توزيع الأحمال بين المولدات المتصلة على التوازى .58
3-6-1توزيع القدرة الفعالة بين المولد والشبكة العامة .60
4-6-1توزيع القدرة غير الفعالة بين المولدات 63
معلومات إضافية عن الشبكة المصرية . 64
تطور الحمل الكهربي على الشبكة : .65
تطور نمو الطلب فى مصر .67
محطات التوليد المتصلة بالشبكة الموحدة المصرية 70
المحطات الماسية فى مصر 72
2
1-2أساسيات المحطات البخارية . 77
1-1-2ملخص الدورة البخارية 78
2-1-2اختيار مواقع المحطات البخارية .79
3-1-2كفاءة المحطات البخارية 80
4-1-2الأقسام الرسيسية بالمحطات البخارية .81
2-2القسم الكيمياسى فى المحطات البخارية . 81
1-2-2نظرية عمل القسم الكيمياسي: 82هندسة القوى الكهربية الملاحق
925
2-2-2ما هو الرقم الهيدروجينى PH؟ .82
3-2-2تحسين معامل الـــ PHللماء 83
4-2-2اختبارات القسم الكيمياسى 83
ثانيا: مكونات القسم الميكانيكي فى المحطات البخارية . 84
84 . (BOILER) الغلاية3-2
85 .(Furnace) الفرن1-3-2
86 . (Drum) الدرم2-3-2
87 .(Economizer) ّ الموفر3-3-2
87 .) Heaters ( المسخنات4-3-2
88 Deaerator وظيفة الــــ5-3-2
89 Chimney المدخنة6-3-2
7-3-2الآلات والمعدات المساعدة 89
90 . )TURBINE) التربينة4-2
1-4-2نظام التزييت Lubricationفى التربينة 91
2-4-2عملية تدوير Rotationالتربينة 92
92 (CONDENSER) المكثف5-2
6-2الدورة البخارية تفصيليا . 94
1-6-2تغير الحمل على الوحدة .97
97 . Shut Dawn فصل الوحدة2-6-2
7-2مكونات محطات التوليد الغازية : 99
1-7-2الكباس الرسيسي للوحدة .100
2-7-2غرفة الاحتراق 101
102 Gas Turbine التربينة الغازية3-7-2
4-7-2المولد الكهربي 103هندسة القوى الكهربية الملاحق
926
5-7-2الآلات والمعدات المساعدة للتربينة الغازية .103
6-7-2طريقة البدء فى المحطات الغازية 103
103 BLOW OFF VALVES صمامات طرد الهواء8-7-2
8-2فكرة عمل الدورة المركبة 105 COMBINED CYCLE
106 :HRSG وحدة الـــ1-8-2
2-8-2كفاءة محطات الدورة المركبة: .107
3-8-2مزايا محطات الدورة المركبة: 108
4-8-2أمثلة لمحطات الدورة المركبة في مصر: .108
9-2توليد الكهرباء بواسطة111 .MICRO CHP
3
1-3مكونات المولد الكهربى .114
1-1-3العضو الثابت Statorوالعضو الدوار 116 Rotor
2-1-3منظومة التبريد .117
-3-1-3كيف يتم توليد المجال المغناطيسي؟ .118
4-1-3العناصر المرتبطة بمنظومة الـــ 119 Excitation
5-1-3كيف يتم التحكم أوتوماتيكيا فى قيمة الجهد؟ .121
6-1-3الجيل الجديد من المولدات 122
2-3المحولات فى القسم الكهربى فى محطات التوليد .124
125 .Step up Transformer محول الرفع الرسيسي1-2-3
126 .Unit Auxiliary Transformer المحول المساعد2-2-3
127 Start Up Transformer محول بدء التشغيل3-2-3هندسة القوى الكهربية الملاحق
927
128 . Excitation transformer محول المجال المغناطيسي4-2-3
3-3الغرف والعنابر الرسيسية بمحطة التوليد .128
4-3منظومات الجهد المنخفض بمحطات التوليد 129
خلايا الجهد المنخفض عالية القدرة 129 Power Center
129 Motor Control Center خلايا الجهد المنخفض2-4-3
3-4-3غرفة الشواحن والبطاريات : .130
5-3المنظومات المساعدة فى القسم الكهربى 131
131 . (Measurement System) منظومة القياس1-5-3
132 (Communication System) منظومة الاتصالات2-5-3
133 . (Control System) نظام التحكم3-5-3
133 . (Protection System) :- منظومة الحماية4-5-3
6-3مكونات النظام الكهربي فى محطة توليد غازية: .134
1-6-3كيفية عمل المحطة من الناحية الكهربية: 135
4
1-4أساسيات المحطات النووية .138
1-1-4طاقة الربط النووى 138
2-1-4فكرة الطاقة النووية .140
3-1-4تخصيب اليورانيوم 141
4-1-4مكونات المفاعل النووي .143
2-4مخاطر المفاعلات 145
1-2-4هل يمكن أن تنفجر المفاعلات النووية كالقنابل؟ 146هندسة القوى الكهربية الملاحق
928
2-2-4ما هو الماء الثقيل؟ .146
3-2-4مفاعل كندو .146
3-4نبذة عن تاريخ القنبلة الذرية .147
4-4كارثة تشرنوبيل 149
5
1-5محطات التوليد الماسية .153
1-1-5طريقة توليد الطاقة الكهروماسية .153
2-1-5نظرية العمل 155
3-1-5ما هو الارتفاع الحرج ؟ .156
4-1-5محطات الضخ والتخزين .157
6
1-6قواعد أساسية فى الطاقة الشمسية .160
1-1-6لماذا يكون الصيف أعلى فى درجة الحرارة؟ 160
2-1-6إلى أى جهة توجه الألوار الشمسية؟ 162
3-1-6كيف أختار زاوية الميل جهة الجنوب؟ .162
4-1-6الاستفادة من الطاقة الشمسية فى توليد الكهرباء 163
2-6أمثلة للمحطات الكهربية الكهروضوسية 164
3-6الأنواع المختلفة من محطات الشمسية الحرارية .167هندسة القوى الكهربية الملاحق
929
1-3-6منظومة القطع المكافئ 167
2-3-6منظومة البرج المركزى 169
3-3-6منظومة القطع الداسرى 170
4-6طاقة باطن الأرض 171
1-4-6من أين جاءت حرارة باطن الأرض؟ 171
2-4-6استخلاص الحرارة .172
173 . GEOTHERMAL أنواع محطات الــ5-6
1-5-6محطات البخار الجاف: 173
2-5-6محطات الداسرة المزدوجة: .174
6-6أساسيات عملية المد والجزر176 . TIDAL POWER
1-6-6فكرة التوليد .178
7-6طاقة الريار 180
1-7-6الطاقة الشمسية هى مصدر الريار 181
2-7-6كيف تعمل توربينات الريار ؟ 181
3-7-6مكونات محطة توليد الكهرباء من الريار .181
4-7-6كمية الطاقة المولدة من الريار 183
8-6العـوامل المؤثرة في إنتاج الطاقة .183
1-8-6زاوية الهجوم: .185
2-8-6منحني القدرة : .185
3-8-6مميزات طاقة الريار وعيوبها: 186
4-8-6ترتيب التربينات فى مزارع الريار .187
9-6طـــاقة الريار في مصـــر .189
10-6محطات الريار في البحار والمحيطات 190
1-10-6ميزات وضع تربينات الريار في البحر : .191هندسة القوى الكهربية الملاحق
930
11-6أسطورة المولدات من النوع 192 FREE ENERGY
12-6أنواع الخلايا الشمسية 193
193 .Monocrystalline Silicon الخلايا وحيدة البلورة1-12-6
2-12-6النوع الثانى هو الخلايا متعددة الكريستالات 194 Polycrystalline Silicon
194 . Thin Film النوع الثالث هو3-12-6
13-6خصاسص خلية الــ 194 . PV
14-6ارتباط منظومة التوليد الشمسية بالشبكة الموحدة .201
15-6ارتباط المحطات الشمسية الكبيرة بالشبكة العامة .204
16-6مكونات المحطات الشمسية المربوطة على الشبكات .206
206 . Inverter الــ
17-6القدرة الغير فعالة في المنظومات الشمسية .208
18-6مقارنة بين المحطات الشمسية والبخارية .211
19-6كيف يتأثر خرج المحطة الشمسية بسبب عطل ؟ 212
217 . FAULT RIDE THROUGH ما معنى الــ20-6
21-6تأثير وجود المحطات الشمسية على استقرار الشبكة 220
222 . ISLANDING مفهوم الـ22-6
23-6تأثير الغيوم على الخلايا الشمسية؟ 222
ملحق الباب الأول .224
العوامل المؤثرة فى اقتصاديات المحطات .224
225 Rate of Interest معدل الفاسدة
226 .Depreciation معدل الإهلاك
تسعير الكهرباء المباعة 226 .Tariff
تعظيم عاسد الاستثمار فى محطات الكهرباء 230
مقارنة بين أسعار إنشاء محطات التوليد المختلفة فى أمريكا .231هندسة القوى الكهربية الملاحق
931
7
مقدمة الباب .235
1-7الجهود المستخدمة فى شبكات النقل 237
1-1-7اختيار جهد النقل .239
2-7نقل القدرة في منظومة الــ 239 .)LOADABILITY ( AC
1-2-7الحدود القصوى لنقل الطاقة .240
2-2-7هل الخطوط القصيرة أفضل فى نقل الطاقة؟ 242
243 . ؟SURGE IMPEDANCE LOADING ما هو مفهوم الـــ3-7
1-3-7أهمية قيمة الـــ 245 SIL
4-7مقارنة بين النقل باستخدام الـــ HV-ACو 247 HV-DC
1-4-7مشاكل النقل بنظام الــ 247 AC
2-4-7عيوب نظام الــ 248 . HV-DC
3-4-7مميزات نظام الـــ 250 HV-DC
4-4-7متى لا يكون هناك بديل للنقل بنظام الــ HVDC؟ .252
5-4-7مقارنة التكلفة فى النظامين .252
5-7مقارنة بين خطوط النقل الهواسية والأرضية 253
6-7المواضيع الهامة فى دراسة خطوط النقل 255
8
1-8تصميم الأبراج 257هندسة القوى الكهربية الملاحق
932
1-1-8عناصر مكونات الأبراج 258
2-8المسافات فى الأبراج الكهربية 260
1-2-8ارتفاع البرج والمسافة بين الموصلات والأرض .260
2-2-8المسافة بين البرج والذى يليه .261
3-2-8مسافة طريق مرور الأبراج 262 . Right of Way
264 للأبراجLive maintenance الصيانة الحية4-2-8
5-2-8التعامل مع الخطوط المفصولة .266
6-2-8تحديد مدى مسافات خطورة المجالات حول الأبراج .267
3-8أنواع الأبراج : .270
270 . : Suspension Towers أبراج تعليق1-3-8
271 .: Tension Towers أبراج شد2-3-8
272 : Transposition Towers أبراج التبديل3-3-8
4-8الموصلات فى أبراج الجهد العالي : 273
1-4-8خصاسص المواد المستعملة في صناعة المواصلات .274
5-8أنواع الموصلات في خطوط النقل الهواسي .275
275 .: )Stranded Conductors( الموصلات المجدولة1-5-8
2-5-8أطوال الموصلات 279
6-8الاكسسوارات التى تستخدم فى الخطوط 280
1-6-8فواصل الموصلات .280
2-6-8خامد الاهتزازات 281 Dampers
3-6-8كرات تحذير الطاسرات 282
9هندسة القوى الكهربية الملاحق
933
1-9وظيفة العوازل: 286
2-9تصنيف العوازل حسب الشكل التصميمى: 286
1-2-9تصميم عوازل الطاقية والمسمار .286
2-2-9تصميم عوازل الساق الطويلة 287
3-9تصنيف العوازل حسب مادة الصنع: 289
1-3-9عوازل بورســـلين:289 . : Porcelain
2-3-9العوازل الزجاجـــية:289 Glasses
3-3-9العوازل المطاطــــية: 290 rubber
4-9الأعطال التي تتعرض لها العوازل: 291
1-4-9تأثير التلوث على أداء العازل .291
2-4-9كيفية حدوث الومضة الكهربية292 Flashover
293 . ؟Creepage Distance ما هى الـــ3-4-9
4-4-9تنظيف العوازل 295
5-9أسباب ظهور الجهود الزاسدة على شبكة النقل 295
1-5-9تأثير الجهود الزاسدة على سلسلة العوازل 296
6-9ظاهرة الكورونا .297
2-6-9الحلول الممكنة لظاهرة الكورونا : .299
7-9توزيع جهد التشغيل على سلسلة العازل: .301
1-7-9رفع كفاءة توزيع الجهد .302
2-7-9علاج انخفاض كفاءة سلسلة العزل .304
306 Insulation Coordination أسلوب الــ3-7-9
10هندسة القوى الكهربية الملاحق
934
1-10مقاومة الخط .307
1-1-10العوامل المؤثرة على قيمة مقاومة الموصل .308
2-1-10ظاهرة الـــتأثير السطحى 308 .Skin Effect
3-1-10العوامل المؤثرة على الــــ 309 Skin Effect
309 Bundle Conductors لماذا نلجأ لاستخدام الـــ4-1-10
2-10تأثير قيمة الــ INDUCTANCEللخط 310
310 ؟Inductance , L ما هى الــــ1-2-10
2-2-10ســعة الخطوط Capacitanceوتأثيراتها .312
314 .Admittance, Y مصطلح الـــ5-2-10
3-10طرق تمثيل خطوط النقل رياضيا .314
1-3-10تمثيل الخطوط القصيرة : 315
2-3-10تمثيل الخطوط متوسطة الطول .316
3-3-10تمثيل الخطوط الطويلة : .319
4-10الظواهر التى تترتب على وجود الـ 322 . CAPACITANCE
322 .Ferranti Effect ظاهرة1-4-10
2-4-10ظاهرة ارتفاع الجهد عند حدوث قصر 324 Short Circuit
326 . Arcing Ground ظاهرة الــقوس الأرضى3-4-10
11
1-11مفاهيم أساسية 329
1-1-11تمثيل الأنواع المختلفة للقدرة الكهربية 330
331 .Power Factor مفهوم معامل القدرة2-1-11
332 REACTIVE POWER القدرة غير الفعالة2-11هندسة القوى الكهربية الملاحق
935
1-2-11هل القدرة غير الفعالة لا فائدة لها؟ 335
337 .Reactive Power إنتاج واستهلاك الــ2-2-11
3-2-11دور القدرة غير الفعالة فى خطوط النقل .338
3-11معوضات القدرة غير الفعالة 340
1-3-11الفرق بين مرور الــ Pومرور الــ Qفى الخطوط .341
2-3-11الهدف من استخدام هذه التقنيات : 342
3-3-11التحكم فى عناصر الشبكة 342
4-11الأجهزة التقليدية للتحكم فى تدفق 343 . Q
343 :Electric Generators المولدات الكهربية1-4-11
344 :Synchronous Compensators المعوضات المتزامنة2-4-11
345 . : Series Capacitors استخدام الـــ3-4-11
346 . : Shunt Capacitors استخدام الــ4-4-11
5-11ثانيا : أجهزة الـ 348 . FACTS
1-5-11أجهزة الـمعوضات الثابتة 349 .SVC
352 : STATCOM أجهزة الـــ2-5-11
353 . Static Synchronous Series Compensators أجهزة الــ3-5-11
354 Unified Power Flow Controllers منظم سريان القدرة الموحد4-5-11
12
357 TRANSMISSION S/S أهمية محطات الـ ـ1-12
1-1-12أمثلة عملية .358
2-1-12وظاسف أخرى لمحطات التحويل 361هندسة القوى الكهربية الملاحق
936
2-12تصنيف محطات التحويل 363
3-12الهيكل العام لمحطة التحويل 365
1-3-12المنطقة الأولى : منطقة معدات الجهد العالي 367
2-3-12المنطقة الثانية: منطقة 367 .HV Switchgear
2-3-12المنطقة الثالثة: منطقة المحولات 367
3-3-12المنطقة الرابعة: منطقة خلايا الجهد المتوسط 368
5-3-12القسم الخامس: غرفة التحكم 368
7-3-12القسم السادس : القسم الخاص بمنظومة إطفاء الحريق .368
4-3-12القسم السابع: منطقة الــ Capacitor Banksوهى المكثفات الخاصة بضبط وتنظيم
الجهد .368
4-3-12القسم الثامن: منظومة الـــ 368 DC
6-3-12القسم التاسع : منظومة الاتصالات 369
8-3-12القسم العاشر : منظومة الــ 369 . Earthing
4-12الأعمال الكهربية لإنشاء محطة تحويل .369
5-12خريطة الباب .372
13
1-13قراءة مخطط المحطة 373
377 .SURGE ARRESTOR مانعة الصواعق2-13
379 (Valve Type Arrestor) : النوع الأول1-2-13
380 . Metal-Oxide (ZnO) Arrestor : النوع الثاني2-2-13
382 . ISOLATORS سكاكين الفصل3-13هندسة القوى الكهربية الملاحق
937
1-3-13أساليب فتح سكاكين الفصل .385
4-13تسلسل عمليات الفصل و التشغيل فى المحطة .387
1-4-13ما الفرق بين فصل الخط ، وعزل الخط ، وانسحاب الجهد؟. .388
389 . CURRENT TRANSFORMER محولات التيار5-14
6-13محولات الجهد 390
393 (EARTHING TRANSFORMER) محولات التأريض7-13
398 CIRCUIT BREAKERS القواطع8-13
1-8-13أسلوب الفصل داخل القواطع الكهربية: .399
2-8-13الأجزاء الرسيسية بالقاطع 400
3-8-13آليات الحصول على القوة المحركة: 400
9-13أنواع القواطع بالمحطات 402
403 Oil CB : النوع الأول1-9-13
406 . -: Air Blast CB النوع الثاني2-9-13
3-9-13النوع الثالث : القاطع المفرغ الهواء )407 .: (Vacuum CB
4-9-13النوع الرابع : قاطع داسرة باستخدام غاز الـــ 409 SF6
5-9-13ضغوط تشغيل قواطع الــ 410 :SF6
412 . ؟anti-pumping relay ما هو دور جهاز الـــ6-9-13
7-9-13ملحوظات من الواقع: 412
413 .:Circuit Breakers توصيف الـــــ8-9-13
9-9-13كيف تتم اختيار قيم الــ ratedوقيم الــ SCللقواطع؟ 415
10-13الفحوصات العامة واختبارات القواطع .416
416 Operation Tests الاختبارات التشغيلية1-10-13
2-10-13اختبارات قوة العزل بالقاطع .417
3-10-13فحص مقاومة التلامس بين أقطاب القاطع المغلقة .418هندسة القوى الكهربية الملاحق
938
4-10-13اختبار زمن الفصل والتوصيل وجهد التشغيل: .419
5-10-13اختبارات تسلسل التشغيل 420
11-13المهمات فى محطات الـــ 422 . GIS
1-11-13مكونات الـــ 423 Bay
2-11-13الدخول إلى محطة 426 GIS
3-11-13الحماية من الصواعق فى محطات الـــ 427 . GIS
4-11-13مقارنة المحطات الهواسية والغازية 432
5-11-13ميزات المحطات الهواسية: 434
6-11-13عيوب المحطة الهواسية : 435
7-11-13ميزات محطات الـــ 435 :GIS
8-11-13عيوب محطات الـــ )436 :(GIS
9-11-13مقارنة بين اقتصاديات المحطات 436
14
1-14تصنيع القضبان العمومية 438
1-1-14مميزات وعيوب الــــ )440 : (Rigid Bus
2-1-14التصنيف حسب شكل الموصل .441
443 . BB ARRANGEMENTS ترتيبات الـ ـ2-14
444 :SINGLE BUS BAR : النظام الأول3-14
1-3-14محطات تحويل أحادية القضبان 444
2-3-14محطات تحويل أحادية القضبان مع فاصل القضبان 444
4-14النظام الثاني: القضبان المزدوجة .446 . :DOUBLE BBهندسة القوى الكهربية الملاحق
939
447 Double BB with Single CB : النوع الأول1-4-14
448 . Double BB with Double CB النوع الثاني2-4-14
449 Double BB with One and Half CB : النوع الثالث3-4-14
453 Main and Transfer النوع الرابع4-4-14
5-14النظام الثالث : الـــ 454 RING SYSTEM
6-14مقارنات بين الأ نواع المختلفة .455
15
1-15فكرة الأرضى 459
1-1-15أنواع منظومات التأريض 459
2-15الـ EARTHINGفى محطات الجهد العالي .461
2-2-15لماذا نحتاج أن تكون مقاومة الأرضى منخفضة جدا؟ 464
1-2-15جهد اللمس .465
3-2-15جهد الخطوة .465
4-2-15كيف تحل مشكلة جهد اللمس وجهد الخطوة؟ 467
3-15شبكات الـ EARTHINGفى المحطات الكهربية 467
468 . ؟Ground mat ما هى الـــ1-3-15
471 Earthing Grid أشكال الـــ2-3-15
472 . Secondary Earthing مصطلح الــ
4-15خطوات التصميم 474
1-4-15خطوات ما قبل التصميم .474
5-15مثال تفصيلى .488هندسة القوى الكهربية الملاحق
940
6-15حل المثال السابق باستخدام الــ 493 . ETAP
16
1-16منظومة تغذية مساعدات المحطة 500
1-1-16التغذية بنظام الـــ 500 :AC System
2-16منظومة التغذية بنظام الـــ 501 :DC SYSTEM
حساب حجم بطاريات المحطة: 503
505 )Battery Chargers( : الشواحن1-2-16
2-2-16طرق شحن البطاريات : .506
3-2-16هل يؤثر سرعة الشحن على عمر البطارية؟ 506
4-2-16عيوب وميزات البطارية الحامضية .506
5-2-16عيوب وميزات البطارية القلوية .507
6-2-16الشروط الواجب توافرها في غرفة البطاريات: .508
7-2-16صيانة البطاريات : 508
8-2-16أعطال البطارية وكيفية إصلاحها : .509
3-16قسم الرقابة والتحكم 509
1-3-16نظام الإنذار فى المحطات التقليدية 511
4-16نظم التحكم الحديثة 512 SAS
1-4-16وظــــــاسـف نظــــــــــام الـ 513 .SAS
2-4-16مقارنة بين التحكم فى المحطات التقليدية والمحطات الحديثة .515
516 ؟IEC 61850 ما هى5-16
6-16منظومات الـوقاية الكهربية فى المحطات .525هندسة القوى الكهربية الملاحق
941
1-5-16نموذج لمنظومة حماية أحد المغذيات 526
2-5-16نموذج لمنظومة حماية المحول 527
6-16قسم نظم الاتصالات بالمحطات 529
1-6-16الاتصال عن طريق خطوط الضغط العالي : 529 .PLC
2-6-16دواسر مصيدة الترددات على الخطوط 530 . Line Trap
531 Pilot Cable : الاتصالات عن طريق3-6-16
4-6-16الاتصال عبر الألياف البصرية: 531 Fiber Optic , FO
5-6-16الاتصالات اللاسلكية: 532 Wireless
7-16نظم الوقاية من الحريق بالمحطات 533
1-7-16مصادر الخطورة فى المحطات 533
2-7-16نظرية الإطفاء .534
3-7-16مكونات نظام الإطفاء الثابت: 534
4-7-16آلية الإطفاء 536
8-16الأنظمة المختلفة لإطفاء الحريق 536
1-8-16الماء تحت ضغط الهواء .536
2-8-16نظام ثاني أكسيد الكربون 537
3-8-16نظام الماء تحت ضغط ثاني أكسيد الكربون 538
4-8-16نظام الإطفاء برشاشات الماء لحماية المحول: 538
9-16ملحق تعليمات التشغيل محطات المحولات 539
17
1-17متطلبات مهندس تخطيط الأحمال 544
1-1-17معرفة وتحقيق الأهداف الأساسية لعملية تخطيط الشبكات: .544هندسة القوى الكهربية الملاحق
942
2-1-17القدرة على عمل الدراسات الخاصة بالأحمال 545 :Load Studies
3-1-17القدرة على توصيف عناصر شبكات التوزيع : .547
: 4-1-17معرفة البدائل المتاحة فى عملية تصميم الشبكات 548
5-1-17القدرة على عمل الدراسات المطلوبة لعملية التخطيط 548
549 OPTIMIZATION TECHNIQUES استخدام الــ2-17
1-2-17كيفية الوصول للحل الأمثل .549
3-17خريطة هذا الباب .551
18
1-18مراحل تصميم شبكة توزيع 553
1-1-18المرحلة الأولى: تقدير الأحمال 553
2-1-18المرحلة الثانية : اختبار جهد محطة التوزيع .555
3-1-18المرحلة الثالثة : اختبارات المحطة / المحطات الرئيسية 558
4-1-18المرحلة الرابعة : حسم أسلوب التغذية لشبكة التوزيع 560
5-1-18المرحلة الخامسة : حسم أسلوب التغذية الفرعية ؟ 562
6-1-18كيف يتم حساب مقطع الكابل فى التغذية الحلقية؟ .564
7-1-18المرحلة السادسة : محطة التحويل الابتدائية هوائية/غازية؟ .565
8-1-18المرحلة السابعة : اختبار نوعية قضبان التوزيع 565
19هندسة القوى الكهربية الملاحق
943
1-19ضخامة منظومة التوزيع .569
:2-19موزعات الجهد المتوسط 571 .DISTRIBUTORS
571 Distributor’ Equipment المهمات داخل مبنى الموزع1 -2-19
2-2-19لوحة التوزيع ( الموزع ) .571
3-2-19مكونات الخلية .574
4-2-19المهمات الموجودة داخل خلية الدخول 575 Incoming Cubicle
5-2-19المهمات الموجودة بخلية الخروج: 576 . Cubicle Outgoing
6-2-19المهمات الموجودة بخلية الربط : 576
7-2-19مخطط لوحة الموزع .577
3-19المهمات الأخرى الموجودة بمبنى الموزع: .578
1-3-19البطاريات: 578
2-3-19الشاحن )التونجر ( .578
3-3-19ما معنى انسحاب الجهد على الموزع؟ 579
4-3-19التحكم فى لوحات الجهد المتوسط 579
4-19محولات التوزيع .581
5-19الفيوزات فى شبكات التوزيع .584
1-5-19ميزات وعيوب الفيوز 584 .Fuse
2-5-19أرقام هامة لتوصيف الفيوز .585
3-5-19أنواع الفيوزات 587
4-5-19قواعد عامة لاختيار الفيوز المناسب .589
5-5-19تنسيق الفيوزات فى شبكات التوزيع 589
6-19عناصر منظومة الجهد المتوسط: 597 RMU
7-19صناديق التوزيع فى شبكة الجهد المنخفض : .598
1-7-19تنسيق صناديق التوزيع .600هندسة القوى الكهربية الملاحق
944
20
1-20أشكال منظومة التغذية 602
602 . Radial System التغذية الشعاعية1-1-20
2-1-20التغذية الحلقية المغلقة 605 Ring System
3-1-20نظام الــــ Loopالمفتوحة 606
608 . R.M.U لوحات4-1-20
5-1-20تغذية كبار المشتركين .609
6-1-20أنظمة من الواقع 609
2-20تأثير دخول التوليد الموزع 612 DG
1-2-20ميزات وعيوب التوليد الموزع .613
614 Coordination مشكلة الــتنسيق ـ2 -2-20
3-2-20مشكلة الخطأ فى تقدير مسافة العطل .615
4-2-20مشكلة ارتفاع مستوى الــ 615 Short Circuit
616 .Islanding مشكلة الانعزال5-2-20
21
1-21أشكال التغذية فى شبكات التوزيع الهواسية .618
1-1-21أولا الشبكات الشعاعية 618 Radial
2-1-21ثانيا التوصيل الحلقى 620 . Ringهندسة القوى الكهربية الملاحق
945
2-21العناصر الأساسية فى الشبكات الهواسية 621
3-21أبراج شبكة الجهد المتوسط 621
4-21العوازل المستخدمة فى الجهد المتوسط .625
5-21الإكسسوارات فى الشبكات الهواسية .627
627 . Tension clamp كلامبات الشد1-5-21
2-5-21السكاكين .628
3-5-21النوع الأول : السكاكين الهواسية 628
629 Load Break Switch : النوع الثانى4-5-21
6-21الموصلات المستخدمة بشبكة الجهد المتوسط .630
7-21أجهزة الفصل وإعادة التوصيل التلقاسى .633
8-21مانعة الصواعق 636
9-21أجهزة مبينات الأعطال 636
10-21الأرضى فى شبكات التوزيع .639
11-21مشاكل خطوط التوزيع الهواسية .640
22
1-22الاعتمادية فى الشبكات 642
642 “Reliability& Power Quality الفرق بين الـــ1-1-22
2-1-22مؤشرات الاعتمادية فى الشبكات : .643
2-22تنظيم الجهد فى شبكات التوزيع 645
1-2-22فكرة عمل منظم الجهد 645
2-2-22مثال تطبيقى لتقدير حجم الـــ 647 AVRهندسة القوى الكهربية الملاحق
946
3-22التحكم فى شبكات التوزيع .651
651 .:Distribution Automation تعريف الـــــ1-3-22
2-3-22أجهزة الـــ 651 .IED
652 SCADA نظام الـــ3-3-22
654 . (Remote terminal Unit RTU) وحدات التحكم الطرفية
4-3-22الإشارات المنقولة إلى مركز التحكم من لوحات التوزيع 655
5-3-22إشارات منقولة من محطات المحولات .656
6-3-22إشارات منقولة من محولات التوزيع .656
7-3-22أدوار التحكم فى شبكات الجهد المتوسط: .657
8-3-22ثانيا التحكم فى شبكة الجهد المنخفض: 658
9-3-22الــ SCADAفى شبكات التوزيع بمصر 659
4-22منظومة الاتصالات فى شبكات التوزيع 660
1-4-22شبكة الاتصالات فى الجهد المتوسط 660
5-22شبكات التوزيع الذكية .661
1-5-22مكونات الشبكة الذكية 661
2-5-22وظاسف الشبكة الذكية : 665
6-22ملحق أشهر برامج تمثيل ودراسة أداء الشبكات .666
23
1-23المواد المعدنية المستخدمة فى صناعة الموصلات .673
1-1-23ثانيا المواد المعدنية المستخدمة للحماية 676
2-23المواد العازلة المستخدمة فى صناعة الكابلات 676هندسة القوى الكهربية الملاحق
947
1-2-23ما معنى عازل كهرباسي؟ .676
2-2-23أهم خصاسص المـادة العـازلــة كهربيا 677
3-23مقدمة عن البوليمرات .677
1-3-23تطبيقات البولميرات الصناعية 678 Synthetic Polymer
2-3-23اللداسن الحرارية : البولى فينيل كلورايد 679 . PVC
680 Thermo-sets-: الجوامد الحرارية3-3-23
680 . RUBBER-: المطاط4-3-23
5-3-23عوازل البولى إثيلين ، PEوالبولى بروبيلين 680 . PP
6-3-23البولي ايثلين التشابكي680 .-: XLPE
4-23أبرز مشاكل العوازل .681
681 .Losses المفقودات1-4-23
2-4-23التيارات المتسربة خلال العوازل .681
682 . : WATER TREE ظاهرة3-4-23
24
1-24تركيب كابلات الجهد العالي : 683
684 Conductor الموصل1-1-24
686 .Semiconductor Layer حجاب الموصل2-1-24
688 INSULATION العــــــزل3-1-24
4-1-24حجاب العازل (شبه الموصل الثانى ) .689
690 .Metallic sheath الغلاف المعدنى5-1-24
6-1-24مزايا الأغلفة المعدنية عامة 691هندسة القوى الكهربية الملاحق
948
691 . :FILLING – BEDDING ) الحشــــو أو ( الفرشة7-1-24
8-1-24التسلـــيح ( التدريع ) 691 : ARMOUR
9-1-24المشاكل المرتبطة بالغلاف 693 .Sheath Effect
696 . :Outer Sheath الغلاف الخارجى10-1-24
11-1-24أطراف التوصيل الخارجية .697
25
698 CONDUCTOR RESISTANCE مقاومة الموصل1-25
699 . Insulation resistance مقاومة العزل2-1-25
700 للكابلاتINDUCTANCE الـــ2-25
702 . CABLE CAPACITANCE سعة الكابل3-25
4-25المجال المغناطيسى للكابلات : .703
5-25المجال الكهربى للكابلات .704
704 .Electrical field قياس شدة المجال الكهربي1-5-25
2-5-25تأثير المجال الكهربى على الأطراف : .706
3-5-25تأثير المجال الكهربي على ظاهرة 707 . : WATER TREE
26
1-26الفئات المختلفة للاختبارات 708
1-1-26الاختبارات الروتينية: 709هندسة القوى الكهربية الملاحق
949
2-1-26الاختبارات الخاصة (اختبارات العينة:) 709
3-1-26الاختبارات النوعية: 710
2-26اختبارات الموقع للكابلات أثناء الخدمة .711
711 Phase Checking اختبار تحديد الأوجه1-2-26
712 Continuity test اختبار الاستمرارية2-2-26
3-2-26اختبار قياس مقاومة الموصل للتيار المستمر 713
714 .)Cable Capacitance( اختبار قياس سعة الكابل4-3-26
715 . DC Sheath Test اختبار الغلاف الخارجي5-2-26
6-2-26اختبار مقاومة التماس في صناديق التوصيل 716
7-2-26اختبار صحة الترابط العرضي للغلاف المعدني 716
3-26مجموعة اختبارات العازل 717
1-3-26اختبار العازل باستخدام الـــ 720 .Hipot
720 . Insulation Resistance اختبار تحديد قيمة مقاومة العزل2-3-26
3-3-26اختبار تحديد جهد انكسار العازل 721 . Dielectric Breakdown
. 4-3-26اختبار مدة تحمل مقاومة العازل
722
5-3-26اختبار كفاءة العزل ( الــــ )722 . ) Tan delta(δ
6-3-26مقارنة قيم الاختبارات: 723
724 Partial Discharge Testing: (PD) اختبار7-3-26
4-26اختبارات تحمل العزل للجهد العالي .725
1-4-26اختبار الجهد العالي لدواسر ، 132kVأو أعلى .726
2-4-26تأثير استخدام الجهد العالي المستمر DCعلى كابلات القدرة 728
3-4-26تأثير استخدام الــــ 729 . HVAC
729 )Very Low Frequency( VLF استخدام تردد منخفض4-4-26هندسة القوى الكهربية الملاحق
950
27
1-27الأسباب الأساسية لانهيار الكابلات: .732
1-1-27أسباب تتعلق بالكابل نفسه .732
2-1-27أسباب تتعلق بالعزل خصوصا 733
3-1-27أسباب ميكانيكية .733
4-1-27أسباب كيمياسية 733
5-1-27أسباب تتعلق بسوء طريقة المــــد 734
6-1-27أسباب تتعلق بسوء اللحام 735
2-27مراحل اكتشاف الأعطال 735
3-27القياس المبدسى لمسافة العطل .737
1-3-27جهاز صدى النبضة (الرادار) (737 .)Pulse Echo
2-3-27كيفية تحديد مسافة العطل باستخدام 738 Pulse Echo
3-3-27تصنيف الأعطال بالنسبة لجهاز الــ 740 .Pulse Echo
4-3-27كيفية حساب المسافة 743
5-3-27مشاكل استخدام الـــــ 744 :TDR
6-3-27استخدام جهاز القنطرة ( )Bridgeلقياس مسافة العطل .744
7-3-27طريقة قنطرة مورى Murray Bridgeلقياس مسافة العطل 747
4-27التحديد الدقيق لمكان العطل .748
1-4-27استخدام جهاز مولد النبضات : 748 . Surge Generator
2-4-27سماعات الاستشعار 751
3-4-27استخدام طريقة الـــ Arc reflectorفى تحديد مكان العطل .752هندسة القوى الكهربية الملاحق
951
4-4-27تحديد مكان العطل باستخدام المجال المغناطيسي 753
5-27سيارات فحص الكابلات .754
6-27خلاصة بعض الخبرات الفنية .757
28
1-28مقدمة الفصل: .761
762 SS- Analysis والـــTransient Analysis الفرق بين الـــ1-1-28
2-1-28مدى الهزات العابرة .763
3-1-28لماذا ندرس أداء الشبكات أثناء الـــ Transient؟ .763
4-1-28كيف يتم تمثيل المعدات أثناء الــ Transients؟ .764
5-1-28تحرير المصطلحات .766
6-1-28مصدر تغذية الهزات العابرة .767
7-1-28الأنواع المختلفة من الهزات العابرة 768
2-28مصطلح جودة القدرة .769
1-2-28تعريف جودة القدرة الكهربية 769 : Power Quality
2-2-28جودة القدرة أم جودة الجهد؟ 770
3-2-28أسباب الاهتمام بجودة الطاقة الكهربية 771
4-2-28مظاهر عدم جودة القدرة: .771
5-2-28أهم المواصفات التى تعنى بمشاكل جودة القدرة 773
3-28الهزات عند تطبيق DCعلى مكثف ومقاومة .775
777 . Time Constant, TC مفهوم الـــ1-3-28
4-28الهزات عند تطبيق DCعلى ملف ومقاومة .777هندسة القوى الكهربية الملاحق
952
5-28الهزات عند تطبيق ACعلى ملف ومقاومة .780
6-28ظاهرة ارتفاع الجهد 782
783 . Voltage surges طبيعة الــ1-6-28
784 . (BIL) Basic Impulse level ماذا نقصد بـــ2-6-28
7-28الهزات العابرة الناتجة عن الصواعق البرقية 787
1-7-28ما هو البرق؟ 787
2-7-28تأثر جهود الأجسام بالبرق .788
3-7-28طرق الحد من تأثير الصواعق فى شبكات الجهد العالى: 791
8-28الهزات الناتجة عن فصل الأعطال 793
1-8-28طرق الحد من ارتفاع الجهد على أطراف الــ 797 CB
9-28الهزات الناتجة عن فصل/توصيل المكثفات 798
1-9-28ماذا يحدث عند توصيل المكثفات؟ 799
2-9-28ماذا يحدث عند فصل المكثفات؟ 800
10-28الاهتزاز الناتج عن فصل وتشغيل الأحمال .802
804 FERRO RESONANCE الهزات العابرة بسبب11-28
805 VOLTAGE SURGES وساسل الحماية من الــ12-28
13-28ظاهرة هبوط الجهد .808
808 Under Voltage الانخفاض المستمر للجهد1-13-28
2-13-28الانخفاض (العابر) للجهد 809 . Voltage Sag
3-13-28انخفاض الجهد المؤقت بسبب حالات الــ 810 . Short Circuit
4-13-28انخفاض الجهد المؤقت بسبب بدء تشغيل المحركات الكبيرة 811
811 Voltage Fluctuation (flicker ) ظاهرة ارتعاش الجهد5-13-28
6-13-28تأثير هبوط الجهد على الأحمال المختلفة 812
7-13-28وساسل الحماية من انخفاض وتغير الجهد (شبكة الجهد المنخفض) 814هندسة القوى الكهربية الملاحق
953
815 Power Conditioners استخدام أجهزة الـــ8-13-28
29
818 STABILITY ماذا نقصد بالـــ1-29
ماذا نقصد بالاضطراب؟ وما هي توابعه؟ .819
2-29دلالات استقرار الشبكة .819
3-29أهم المصطلحات والتعريفات 820
821 . Rotor Angle Stability مفهوم الــــ1-3-29
822 . Frequency Stability مفهوم الــــ2-3-29
822 Voltage Stability مفهوم الـــ3-3-29
4-3-29صعوبة دراسة موضوع الــ 822 .Stability
الخلاصة حتى الآن : .823
825 ROTOR ANGLE STABILITY دراسة الـــ4-29
826 . Rotor Angle تعريف زاوية الــ1-4-29
826 . Rotor Angle التحكم فى الــ2-4-29
3-4-29تأثيرات ناتجة عن تغير الــ 826 Rotor Angle
4-4-29صعوبة الدراسات المرتبطة بتغير الــ 827 . Rotor Angle
5-4-29تأثير الــ Inertiaعلى استقرار دوران المولد 828
829 EQUAL AREA CRITERIA استخدام الـــ5-29
1-5-29مقدمة عن هذا المبدأ 829
2-5-29تأثير وجود خطين متوازيين على الـــ 834 Stability
3-5-29تأثير سرعة فصل الأعطال على استقرار الشبكة .838هندسة القوى الكهربية الملاحق
954
842 . FREQUENCY STABILITY دراسة الـــ6-29
7-29تأثير الـ INERTIAعلى التغير فى التردد .843
1-7-29المجالات التى يتغير فيه التردد .843
8-29كيف يمكن علاج مشاكل الــ POWER DEFICIT؟ .845
1-8-29مراحل التحكم فى التردد: 845
848 VOLTAGE STABILITY دراسة الـــ9-29
849 VOLTAGE STABILITY أنواع الــ10-29
849 . Voltage Collapse ظاهرة انهيار الجهد الـــ1-10-29
11-29أساسيات دراسة استقرار الجهد .849
12-29العلاقة بين الجهد و القدرة غير الفعالة .852
13-29العوامل المؤثرة على سرعة انهيار الجهد 854
1-13-29ملحوظات على استقرار الجهد .856
14-29طرق تحسين استقرار الجهد فى الشبكات 857
1-14-29أولا فى شبكات الجهد العالى : 857
2-14-29ثانيا : فى الجهد المتوسط والمنخفض .859
30
862 . HARMONICS
1-30ماهى الــ HARMONICSوكيف تنشأ ؟ 863
1-1-30طبيعة التوافقيات .864
2-1-30لماذا تختلف الــ Harmonicsفى إشارتى الجهد والتيار لنفس الحمل؟ .867
2-30كيف نقيس حجم تأثير التوافقيات؟ .869هندسة القوى الكهربية الملاحق
955
3-30سمات هامة للتوافقيات .871
874 : HARMONICS مصادر توليد الــ4-30
1-4-30أجهزة التى تستخدم معدات الــ 874 .: Power Electronics
2-4-30مصابيح الفلورسنت: .875
3-4-30المعدات ذات القوس الكهربى “882 . . “Arc furnaces
4-4-30المشاكل الناتجة عن التوافقيات .884
5-4-30تأثير التوافقيات على المحولات: 884
884 .K-Factor ما هو الـــ6-4-30
7-4-30كيف يتم حساب الــ K-Factor؟ .885
8-4-30تأثيرات متنوعة للتوافقيات 887
5-30ظاهرة الرنين 892
1-5-30خطورة ظاهرة الرنين 892
2-5-30رنين التوازى .893
3-5-30رنين التوالى 894
6-30الحدود القياسية لقيم التوافقيات بالشبكة: 895
1-6-30المواصفة القياسية رقم 895 IEEE 519-1992
7-30الحلول المستخدمة لــمنع ظهور الـــتوافقيات 899
900 . . “Passive Harmonic Filters ” أولا :- الــــــــ1-7-30
902 . . “Active Harmonic Filters ” ثانيا:- الـــــ2-7-30
903 . “Compound Harmonic Filters” ثالثا : الــــــ3-7-30
8-30المثال الأول للحد من التوافقيات: 903
903 Harmonic Cancellation فكرة الـــ1-8-30
2-8-30تطبيق الفكرة .904
9-30المثال العملي الثانى للحد من التوافقيات .908هندسة القوى الكهربية الملاحق
956
1-9-30وصف المشكلة .908
2-9-30آليات الحل .

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