Ṣíṣírò Àdánù Agbára Nínú Ìgbékalẹ̀
Nínú ètò iná mànàmáná, kìí ṣe gbogbo agbára iná mànàmáná tí a ń rí ní ilé iṣẹ́ iná mànàmáná ló dé ọ̀dọ̀ oníbàárà. Díẹ̀ lára rẹ̀ ló “sọnù” ní ojú ọ̀nà láti ilé iṣẹ́ iná mànàmáná, ibùdó ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́, ìlà ìsopọ̀mọ́ra, àti nẹ́tíwọ́ọ̀kì ìpínkiri. Àwọn àdánù wọ̀nyí ni a mọ̀ sí àdánù agbára. Ṣíṣírò àdánù agbára nínú ìgbékalẹ̀ ṣe pàtàkì fún mímú kí iṣẹ́ sunwọ̀n síi, dín iye owó ìṣiṣẹ́ kù, pípinnu agbára ohun èlò, àti mímú dídára ìpèsè àti ìgbẹ́kẹ̀lé dúró. Àpilẹ̀kọ yìí jíròrò èrò náà, àwọn okùnfà, àti àwọn ọ̀nà tó wúlò fún ṣíṣírò àdánù agbára nínú àwọn ọ̀nà ìgbékalẹ̀mọ́ra.
1. Kí ni àwọn àdánù agbára ìfiránṣẹ́?
Àdánù agbára ìgbéjáde ni ìyàtọ̀ láàárín agbára iná mànàmáná tí a fi ránṣẹ́ láti ibi ìfiránṣẹ́ àti agbára tí a gbà ní ibi ìgbajáde ètò ìgbéjáde. Ní ṣókí,
Pípàdánù agbára = Agbára tí a rán – Agbára tí a gbà
Àwọn àdánù wọ̀nyí kìí ṣe àwọn nọ́mbà ìṣirò lásán; wọ́n ń yípadà sí ooru nínú àwọn conductors, core transformer, wọ́n sì jẹ́ àbájáde àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ mànàmáná àti magnetic field. Ní ìpele ètò, àwọn àdánù sábà máa ń hàn ní kWh fún agbára, tàbí kW/MW fún agbára ní ẹrù kan. A tún máa ń lo àwọn àdánù ìpín ọgọ́rùn-ún:
Ìdánù ogorun = (Agbára pípadánù / Agbára fifiranṣẹ) × 100%
2. Àwọn okùnfà pàtàkì tí ó ń fa àdánù ìtajà
A maa pin awọn adanu gbigbe si awọn apakan pupọ:
a) Pípàdánù bàbà (pípàdánù I²R)
Èyí ló gbajúmọ̀ jùlọ nínú ikanni náà. Nígbà tí iná bá ń ṣàn nípasẹ̀ atọ́nà tí ó ní resistance, ooru ni a máa ń mú jáde ní iye:
P\_pipadanu = I² × R
Bí agbára ìṣàn náà ṣe ń pọ̀ sí i, àdánù náà máa ń pọ̀ sí i ní ìpele mẹ́rin. Nítorí náà, fífi agbára ìṣiṣẹ́ pọ̀ sí i yóò dín agbára ìṣàn náà kù, yóò sì dín àdánù náà kù láìfọwọ́sí.
b) Àdánù nítorí ipa awọ ara àti ìsúnmọ́ra rẹ̀
Nínú ìṣàn onígbà díẹ̀, ìṣàn máa ń ṣàn lórí ojú ìdarí ìdarí náà. Èyí máa ń mú kí ìdènà tó gbéṣẹ́ pọ̀ sí i ní ìfiwéra pẹ̀lú ìdènà DC. Nínú àwọn ìdarí tó wà ní ẹ̀gbẹ́, ìpínkiri ìsinsìnyí náà tún ní ipa lórí (ìpapọ̀ ìsopọ̀). Àwọn méjèèjì máa ń mú kí àdánù I²R pọ̀ sí i, pàápàá jùlọ ní àwọn ìpele ètò (50 Hz ní Indonesia), bó tilẹ̀ jẹ́ pé ipa náà hàn gbangba lórí àwọn ìdarí tó tóbi jù.
c) Àìsí Àìsàn Kòrónà
Kòrónà máa ń ṣẹlẹ̀ nígbà tí pápá iná mànàmáná tó yí afẹ́fẹ́ ká bá lágbára tó láti mú kí afẹ́fẹ́ máa yọ́, èyí tó máa ń fa ariwo ìró, ìdènà rédíò, àti pípadánù agbára. Kòrónà máa ń pọ̀ sí i nígbà tí fólíǹtì gíga bá pọ̀, ojú afẹ́fẹ́ oníná, ojú ọjọ́ tó tutù tàbí òjò. Pípàdánù kòrónà máa ń pọ̀ sí i nínú àwọn ètò EHV/UHV.
d) Pípàdánù Dielectric àti jíjó ìdábòbò
Àwọn ohun èlò ìdábòbò àti àwọn ohun èlò ìdábòbò ní àwọn ìpàdánù díínátrìkì díẹ̀. Jù bẹ́ẹ̀ lọ, ìṣàn omi ojú ilẹ̀ máa ń wà, pàápàá jùlọ nígbà tí ìdábòbò bá dọ̀tí tàbí tí ó rọ̀. Iye yìí sábà máa ń kéré ju àdánù I²R lọ, ṣùgbọ́n a ṣì ń ṣírò rẹ̀ nínú àwọn ìwádìí kíkún.
e) Àdánù nínú àwọn ohun èlò tó jọmọ (àwọn àyípadà àti àwọn reactor)
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé kìí ṣe “ìlà” lásán, àwọn ìlà ìgbéjáde sábà máa ń ní àwọn ibùdó abẹ́lé àti àwọn àyípadà.
– Àìsí ìpàdánù ẹrù (ìpàdánù mojuto): ó dúró ṣinṣin ní ìbámu pẹ̀lú ẹrù.
– Pípàdánù ẹrù (pípàdánù bàbà): da lórí ìsan/ẹrù.
Tí ète ìwádìí náà bá jẹ́ “àdánù ìgbésẹ̀ ètò” láti inú bọ́ọ̀sì sí bọ́ọ̀sì, àdánù transformer sábà máa ń wà nínú rẹ̀.
3. Dátà tí a nílò fún ìṣirò
Láti ṣe iṣirò ìpàdánù gbigbe ní ìmọ̀ ẹ̀rọ, àwọn dátà tí a sábà máa ń béèrè ni:
1. P (MW) àti Q (MVar) ẹrù/pínpín tàbí agbára ní ìparí gbígbà/fíránṣẹ́.
2. Fóltéèjì ètò (kV), ìpele ìpele 1/ìpele 3 ètò.
3. Àwọn pàrámítà ikanni: resistance R (Ω), reactance X (Ω), àti capacitance/conductance (π model) tó bá pọndandan.
4. Gígùn ìlà (km) àti irú olùdarí láti mọ R fún km kọ̀ọ̀kan.
5. Fi profaili sori akoko nigba ti o ba n ṣe iṣiro pipadanu agbara ojoojumọ/oṣooṣu/ọdun.
4. Ṣíṣírò àdánù agbára nípa lílo ọ̀nà tí ó rọrùn
a) Ètò ìpele mẹ́ta
Fun awọn laini ipele mẹta, pipadanu agbara idẹ lapapọ:
P\_pipadanu = 3 × I² × R\_phase
Tí a bá mọ agbára tí a gbé kalẹ̀ àti agbára náà:
– P = √3 × V\_LL × I × cos φ
Lẹ́yìn náà, ìsinsìnyìí:
– I = P / (√3 × V\_LL × cos φ)
Nígbà tí mo bá ti mọ̀ mí, fi sínú fọ́múlá pípadánù I²R.
Àpẹẹrẹ díẹ̀:
Fún àpẹẹrẹ, 150 kV gbigbe, 50 MW agbara, 0,9, gbogbo resistance fun ipele 2 Ω.
Lọ́wọ́lọ́wọ́:
I = 50×10⁶ / (√3 × 150×10³ × 0,9) ≈ 214 A
Ṣe ipadanu kan:
P\_pipadanu = 3 × 214² × 2 ≈ 275 kW
Èyí fihàn pé àwọn àdánù náà ní ìmọ̀lára púpọ̀ sí ìṣàn (ẹrù) àti gbogbo resistance ti ìlà náà.
b) Lilo paramita R fun km
Tí a bá mọ R fún km kan, fún àpẹẹrẹ 0,06 Ω/km fún ìpele kan, tí gígùn rẹ̀ sì jẹ́ 80 km:
Ìpele R\_ = 0,06 × 80 = 4,8 Ω
Lẹ́yìn náà, lo ìlànà kan náà.
5. Ṣírò àwọn àdánù agbára (kWh) láti inú àwọn àdánù agbára (kW)
Àdánù agbára (kW) máa ń yípadà bí àkókò ṣe ń lọ bí ẹrù náà ṣe ń yípadà. Tí a bá ń gbà pé agbára ń pàdánù nígbà gbogbo lórí àkókò kan tí a fún wa:
E\_pipadanu = P\_pipadanu × t
Tí P\_loss = 275 kW fún wákàtí mẹ́wàá:
E \ _ pipadanu = 275 × 10 = 2.750 kWh
Fún ìṣirò tó dájú jù, lo dátà ìrùsókè wákàtí (ìwé ìgbésókè). Ṣírò I fún wákàtí kan → P\_loss fún wákàtí kan → àròpọ̀ gbogbo wákàtí:
Ìpàdánù E lójoojúmọ́ = Σ (P\_pàdánù, wákàtí × wákàtí 1)
Láti ìgbà tí P\_loss ∝ I², àwọn ìṣirò tí a gbé ka orí ìwọ̀n agbára kìí sábà péye. Ó sàn láti lo dátà àárín àkókò (fún àpẹẹrẹ, ìṣẹ́jú 15 tàbí wákàtí 1).
6. Ọ̀nà tó ga jùlọ: ìṣirò àdánù nípasẹ̀ ìṣàn agbára (ìṣàn ẹrù)
Nínú àwọn nẹ́tíwọ́ọ̀kì ìgbésẹ̀ ọkọ̀ akérò púpọ̀, a kì í fi fọ́ọ̀mù kan ṣoṣo ṣírò àdánù nítorí pé a pín ìṣàn náà sí oríṣiríṣi ìlà àti pé fóltéèjì ọkọ̀ akérò yàtọ̀ síra. Ọ̀nà tí a sábà máa ń gbà ni ìkẹ́kọ̀ọ́ ìṣàn agbára nípa lílo sọ́fítíwọ́ọ̀kì (ETAP, DIgSILENT PowerFactory, PSS/E, OpenDSS, tàbí pandapower).
Ní èrò-ìrònú:
– A le ṣe iṣiro pipadanu agbara lori laini lati iyatọ ninu agbara idiju ni awọn opin fifiranṣẹ ati gbigba:
S\_pipadanu = S\_firanṣẹ – S\_gba
pẹ̀lú P\_loss = Re(S\_loss).
– Tabi, lati inu ikanni abajade sisan agbara ati iye R:
P\_pipadanu = 3 × |I|² × R.
Ọ̀nà yìí tún gba ààyè láti ṣírò àdánù transformer, àdánù shunt, àti ipa àwọn ètò transformer tap àti ìsanpadà reactive.
7. Báwo ni a ṣe le dín àdánù gbigbe kù
Nígbà tí a bá ti ṣírò àwọn àdánù, ìgbésẹ̀ tó tẹ̀lé ni láti dín wọn kù. Àwọn ọgbọ́n kan tí ó wọ́pọ̀ ni:
1. Mu folti gbigbe pọ si lati dinku ina (ati awọn adanu I²R).
2. Lílo àwọn atọ́nà tí wọ́n ní àwọn ìpín tí ó tóbi jù tàbí ìdìpọ̀ láti dín agbára ìdènà kù àti láti dín agbára ìdènà kù.
3. Ìdápadà agbára ìṣiṣẹ́ (capacitor, STATCOM, SVC) láti dín agbára ìṣiṣẹ́ ìṣiṣẹ́ kù àti láti mú kí agbára ìṣiṣẹ́ sunwọ̀n síi.
4. Ṣíṣe àtúnṣe iṣẹ́ nẹ́tíwọ́ọ̀kì (àtún-firánṣẹ́, ètò ìfọwọ́kàn, àtúnṣe-ìṣètò, yíyan ipa ọ̀nà).
5. Ìtọ́jú àwọn ohun èlò ìdáàbòbò àti àwọn ohun èlò ìdáàbòbò láti dín ìṣàn omi àti ìṣòro àrùn korona kù nítorí àwọn ilẹ̀ tí kò dára.
8. Kesimpolan
Ṣíṣírò àdánù agbára nínú ìgbésẹ̀ ìgbésẹ̀ jẹ́ ìgbésẹ̀ pàtàkì nínú mímú kí iṣẹ́ agbára pọ̀ sí i. Àwọn àdánù tó tóbi jùlọ sábà máa ń wá láti I²R, èyí tí ìṣàn ìlà àti resistance ní ipa lórí gidigidi, nígbàtí ìjáde corona àti insulation lè ṣe pàtàkì ní àwọn folti gíga àti lábẹ́ àwọn ipò àyíká kan. Àwọn ìṣirò tó rọrùn ni a lè ṣe nípa lílo àwọn fọ́ọ̀mù current àti resistance ipilẹ̀, nígbàtí fún àwọn nẹ́tíwọ́ọ̀kì tó díjú, a nílò ìwádìí ìṣàn agbára. Nípa lílóye àwọn okùnfà àti àwọn ọ̀nà ìṣirò, àwọn olùṣiṣẹ́ ètò àti àwọn olùṣètò lè pinnu àwọn ìgbésẹ̀ tó yẹ láti dín àdánù kù àti láti mú kí ìgbẹ́kẹ̀lé ìpínkiri agbára iná mànàmáná sunwọ̀n síi.
Tí o bá fẹ́, mo lè ṣe àtúnṣe àpilẹ̀kọ yìí sí àyíká pàtó kan (fún àpẹẹrẹ 70 kV/150 kV/500 kV), fi àtẹ àpẹẹrẹ ìṣirò wákàtí kún un, tàbí kí o fi àgbékalẹ̀ corona àti àwòṣe π ti ìlà náà kún un.
