آیا زمان اصلاح و کاهش مجدد تلفات ترانسفورماتور‌های توزیع در کشور فرا رسیده است؟

به گزارش برق نیوز، هنگامی که نویسنده متن حاضر همراه با همکاران در حدود ۲۷ سال پیش مشغول انجام پروژه تحقیقاتی در خصوص ساخت ورق‌های فولاد سیلیکونی مورد استفاده در هسته ترانسفورماتور‌ها بودند، بر اساس ارتباط آن پروژه با موضوع تلفات و بازدهی ترانسفورماتورها، مطالعات و بررسی‌هایی در خصوص تلفات ترانسفورماتور‌های توزیع ساخته شده و نصب شده در کشور انجام شد. بررسی‌های اولیه آن زمان نشان می‌داد که تلفات انرژی (توان) ترانسفورماتور‌های توزیع کشور بسیار بالاتر از تلفات ترانسفورماتور‌های نصب شده در سایر کشورهاست و این موضوع می‌توانست یکی از عوامل بالابودن فراوان تلفات شبکه توزیع برق کشور در آن زمان باشد.

هنگامی که در آن زمان این موضوع از شرکت‌های مرتبط سازنده (بطور عمده ایران ترانسفو) و بهره بردار (شرکت توانیر در آن زمان) پیگیری شد، دو نوع پاسخ دریافت می‌شد. اولین پاسخ آن بود که شرکت ایران ترانسفو بعنوان بزرگترین (و در حقیقت تنها) سازنده ترانسفورماتور‌های توزیع کشور، محصولات خود را مطابق با استاندارد‌های بین المللی (IEC) و تحت لیسانس شرکت زیمنس آلمان تولید می‌کند و بنابراین کیفیت محصولات این شرکت قابل رقابت با سایر سازندگان بین المللی است. دومین پاسخ نیز آن بود که راندمان ترانسفورماتور‌ها مطابق با آموزش‌های کلاسیک درسی و دانشگاهی تا حد مطلوبی بالاست و بجای فعالیت در زمینه افزایش بازدهی آن‌ها در مرحله طراحی و ساخت، بایستی تلاش نمود تا با بهره برداری بهینه از این تجهیزات، تلفات آن‌ها را کاهش داد و یا با نصب خازنها، نسبت به اصلاح ضریب توان شبکه و کاهش تلفات اقدام نمود. در اینکه نصب خازن و بارگیری متعادل و متناسب در شبکه توزیع اهمیت دارد، بحثی نبود، لیکن چشم پوشی از تلفات نامی ترانسفورماتور‌های توزیع مورد استفاده در شبکه توزیع، تاثیر منفی خود را بر روی تلفات کلی سیستم بجای گذاشته بود.

با توجه به موارد فوق، در آن زمان تصمیم گرفته شد تا برای شفاف سازی موضوع تلفات ترانسفورماتور‌های توزیع نصب شده در کشور و لزوم تدوین استاندارد‌هایی برای کنترل و کاهش این تلفات، نتایج تحقیقات و فعالیت‌های انجام شده در این زمینه در دهه ۷۰ شمسی، از طریق انتشار مقالاتی در نشریات و کنفرانس‌های مختلف منتشر شود [۱-۴]و این اطلاع رسانی همراه با پیگیری‌های مجدانه از شرکت‌های بهره بردار و سازنده، باعث گردید تا از سوی توانیر و با مشارکت سازندگان این تجهیزات، پروژه‌هایی تحقیقاتی و کاربردی برای کاهش تلفات ترانس‌های توزیع در کشور تعریف و انجام شوند. اگرچه انجام آن پروژه‌ها بدلایل مختلف، آن چنان که مدنظر بود منجر به مهندسی شدن دقیق فرایند ساخت و انتخاب ترانسفورماتور‌های توزیع کشور نگردید، اما در هرحال منتج به تدوین استاندارد‌های نسبتا مناسب تری برای این تجهیزات مهم شبکه توزیع کشور شد، بگونه‌ای که امروزه ساخت و انتخاب این تجهیزات در کشور با در نظر داشتن مفهوم تلفات در آنها، به مراتب دقیق‌تر از گذشته صورت می‌گیرد. با این حال، ترانسفورماتور‌هایی که بر اساس ملاحظات فنی و اقتصادی در آن برهه زمانی به عنوان ترانسفورماتور‌های با تلفات بهینه انتخاب شدند، تحت عنوان "ترانسفورماتور‌های کم تلفات" با سطح تلفات AB’ (مطابق با استاندارد اروپایی CENELEC) به بازار برق کشور معرفی شد که امروزه هم در بسیاری از خرید‌های داخلی شرکت‌های توزیع از آن‌ها استفاده می‌شود.

همانطور که در بالا ذکر شد، یکی از دلایل گمراه کننده عدم توجه کافی به حدود بهینه تلفات ترانسفورماتور‌های توزیع در کشور، تطابق ترانسفورماتور‌های ساخته شده با استاندارد‌های بین المللی بود. شرکت‌های سازنده، علاوه بر ادعای ساخت محصولات خود مطابق با دانش فنی شرکت‌های معتبری، چون زیمنس و ...، برای آنکه بر کیفیت این تجهیزات داخلی صحه بگذارند، از انطباق کامل ترانسفورماتور‌های ساخت خود با استاندارد‌های بین المللی نظیر IEC۶۰۰۷۶ خبر می‌دادند و شرکت‌های بهره بردار نیز دقیقا نمی‌دانستند که هدف استاندارد بین المللی IEC، نه تامین شرایط بهینه تلفات تجهیز، بلکه اطمینان از عمر مناسب و طولانی سرویس دهی آن است. به عبارت بهتر، در استاندارد‌های عمومی و بین المللی نظیر IEC، حدود تلفات ترانسفورماتور‌ها تنها بایستی بگونه‌ای انتخاب گردد که این تجهیز بتواند عمر مفیدی در یک بازه زمانی (مثلا ۳۰ ساله) داشته باشد و لذا هیچگونه بهینه سازی برای تلفات تجهیز مطابق با شرایط ساخت و تکنولوژی‌های موجود یا هزینه تلفات در طی عمر طولانی آن در نظر گرفته نمی‌شود. این عدم دقت دفاتر فنی/مهندسی شرکت‌های بهره بردار از نحوه تدوین استاندارد‌های ملی یا بین المللی، باعث شده بود که صرف بیان انطباق مشخصات ترانسفورماتور‌های ساخت داخل با استاندارد IEC، ذهن ایشان را نسبت به کیفیت مطلوب این تجهیزات آماده نماید و این موضوع منجر به عقب ماندگی صنعت برق در این زمینه و اتلاف فراوان سرمایه‌های کشور شد.

در حال حاضر، با توجه به گذشت زمان نسبتا طولانی از آخرین اصلاحات انجام شده در زمینه کاهش تلفات ترانس‌های توزیع در کشور و با توجه به پیشرفت‌هایی که در زمینه سرمایه گذاری، مواد و فرایند ساخت این تجهیزات در کشور و دنیا صورت گرفته است، و همچنین با توجه به مشکلات و کمبود‌های فراوان در زمینه تامین برق مورد نیاز کشور، به نظر می‌رسد که انجام یک بررسی کامل و دقیق جهت کاهش مجدد و بهینه تلفات ترانس‌های توزیع ضروری باشد. نکته حائز اهمیت در این خصوص آن است که در صورتی که سطح تلفات ترانس‌های کنونی در کشور بصورت مناسب کاهش نیابد، ممکن است در آینده‌ای نه چندان دور، بازار صادرات به کشور‌های توسعه نیافته منطقه نظیر عراق را نیز از دست بدهیم، چرا که این کشور‌ها امروزه شدیدا به ارزش تلفات ترانسفورماتور‌های توزیع (بخصوص تلفات بی باری آنها) واقف شده اند و در مناقصات خود به آن بها می‌دهند.

محمدرضا جهانگیری
عضو هیات علمی پژوهشگاه نیرو

مراجع
[۱]محمدرضا جهانگیری، "لزوم تدوین استاندارد‌های جدید برای افزایش راندمان ترانسفورماتورها"، نشریه پیام نیرو (ماهنامه اختصاصی وزارت نیرو)، شماره ۷۰، اردیبهشت ۱۳۸۰، صفحات ۸۴-۸۳.
[۲]محمدرضا جهانگیری، " انتخاب بهینه ترانسفورماتور‌های توزیع با استفاده از استاندارد‌های مربوط به راندمان آنها"، شانزدهمین کنفرانس بین المللی برق، تهران، ۱۳۸۰
[۳]محمدرضا جهانگیری، "ترانسفورماتور‌های توزیع و علل نیاز به افزایش بازده آنها"، فصلنامه برق، سال چهاردهم شماره ۳ (پیاپی ۳۳، پاییز و زمستان ۱۳۸۰)، صفحات ۲۹-۲۳.
[۴]محمدرضا جهانگیری، " پتانسیل کاهش پیک بار شبکه سراسری از طریق بهبود راندمان و نحوه بارگیری از ترانسفورماتور‌های توزیع"، نهمین کنفرانس سراسری شبکه‌های توزیع نیروی برق، ۱۳۸۳.