محاضرات الأستاذة داليا محمد التجاني ابوزيد -رحمها الله- في القدرة الكهربائية عسى أن يكون في ميزان حسناتها

1. 1
‫الكهربائية‬ ‫القدرة‬
Electrical Power

2. 2
‫محتويات‬‫المقرر‬
‫توليد‬‫القدرة‬‫الكهربائية‬
‫التوليد‬‫المائي‬
‫التوليد‬‫الحراري‬
‫التوليد‬‫من‬‫مصادر‬‫الطاقة‬‫المتجددة‬
‫نقل‬‫القدرة‬‫الكهربائية‬
‫خطوط‬‫النقل‬‫الهوائية‬
‫الكوابل‬‫تحت‬‫األرضية‬
‫توزيع‬‫القدرة‬‫الكهربائية‬
‫الت‬ِّ‫المحو‬
‫الت‬ ِّ‫المرح‬
‫قواطع‬‫الدائرة‬

3. 3
‫المراجع‬
‫توليد‬‫الطاقة‬،‫الكهربائية‬‫وحيد‬‫مصطفى‬
‫نقل‬‫و‬‫توزيع‬‫الطاقة‬‫الكهربية‬،‫وحيد‬‫مصطفى‬
‫أساسيات‬‫الهندسة‬،‫الكهربية‬‫وحيد‬‫مصطفى‬
Power system engineering; R.K.Rajput
Basic electrical engineering; C.L. Wadhwa
‫المراجع‬‫أعاله‬‫مقترحة‬‫و‬‫ليست‬‫إجبارية‬

4. 4
‫التقويم‬
‫درجة‬‫اإلمتحان‬70%
‫درجة‬‫أعمال‬‫الفصل‬30%
‫سمنارات‬
‫اختبارين‬
‫تمارين‬

5. 5
‫محتويات‬‫المحاضرة‬
‫الشكل‬‫العام‬‫لنظم‬‫القدرة‬‫الكهربائية‬
‫التوليد‬
‫النقل‬
‫التوزيع‬
‫التحكم‬‫في‬‫نظم‬‫القدرة‬
‫استخدامات‬‫الطاقة‬‫الكهربائية‬
‫قياس‬‫القدرة‬‫الكهربائية‬

6. 6
‫العام‬ ‫الشكل‬
‫الكهربائية‬ ‫القدرة‬ ‫لنظم‬

7. 7
‫ما‬‫هو‬‫نظام‬‫القدرة؟‬
‫هو‬‫عبارة‬‫عن‬‫النظام‬‫المسئول‬‫عن‬‫توليد‬‫و‬‫نقل‬‫و‬‫توزيع‬‫الطاقة‬
‫الكهربائية‬‫للمستخدم‬.‫يضاف‬‫إليه‬‫أنظمة‬‫القياس‬‫و‬‫التحكم‬‫في‬‫القدرة‬

8. 8
‫تطور‬‫نظم‬‫القدرة‬
‫بدأ‬‫االستخدام‬‫التجاري‬
‫للكهرباء‬‫في‬‫سبعينيات‬‫القرن‬
‫التاسع‬‫عشر‬
‫استخدمت‬‫لمبات‬‫القوس‬
‫إلضاءة‬‫الشوارع‬‫و‬‫المنارات‬

9. 9
‫تطور‬‫نظم‬‫القدرة‬
‫تم‬‫بناء‬‫أول‬‫نظام‬‫قدرة‬‫متكامل‬(‫مولد‬-‫كوابل‬-‫فيوز‬-‫اد‬‫عد‬-‫أحمال‬)
‫بواسطة‬‫توماس‬‫اديسون‬‫في‬‫محطة‬‫بيرل‬‫ستريت‬‫بمدينة‬‫نيويورك‬‫في‬‫سب‬‫تمبر‬‫من‬
‫العام‬1882.

10. 10
‫محطة‬‫بيرل‬‫ستريت‬-‫نيويورك‬

11. 11
‫تطور‬‫نظم‬‫القدرة‬
‫كان‬‫النظام‬‫بكامله‬‫يستخدم‬‫التيار‬‫المباشر‬
‫يتكون‬‫من‬‫مولد‬‫تيار‬‫مباشر‬‫يدار‬‫بماكينة‬‫بخار‬
‫يخدم‬59‫مستهلك‬‫في‬‫دائرة‬‫نصف‬‫قطرها‬1.5‫كيلومتر‬
‫تنقل‬‫الكهرباء‬‫عند‬‫جهد‬110‫فولت‬‫بواسطة‬‫كوابل‬‫تحت‬
‫أرضية‬

12. 12
‫تطور‬‫نظم‬‫القدرة‬
ً‫حاليا‬‫تسمى‬‫مجموعة‬‫شركات‬‫اديسون‬Con Edison
‫و‬‫هي‬‫عبارة‬‫عن‬‫شركة‬‫مساهمة‬‫عامة‬
‫ارباحها‬‫السنوية‬‫حوالي‬12‫بليون‬‫دوالر‬
‫تضم‬‫عدة‬‫شركات‬‫تعمل‬‫في‬‫مجال‬‫الكهرباء‬‫و‬‫الغاز‬‫و‬‫البخار‬
‫تخدم‬‫هذه‬‫الشركات‬‫قرابة‬‫الـ‬3‫ماليين‬‫مشترك‬
‫في‬‫مساحة‬‫تقدر‬‫بـ‬1700‫كيلومتر‬‫مربع‬‫و‬‫بكثافة‬‫سكانية‬‫حو‬‫الي‬
9‫مليون‬‫نسمة‬

13. 13
‫مجموعة‬‫شركات‬‫اديسون‬‫دة‬ّ‫ح‬‫المو‬

14. 14
‫اإلنتاج‬‫العالمي‬
‫اإلنتاج‬
20.81 trillion kWh
‫االستهالك‬
19.06 trillion kWh
‫السعة‬‫التصميمية‬‫للتوليد‬
5.029 billion kW

15. 15
‫استهالك‬‫الطاقة‬‫الكهربائية‬‫في‬‫العالم‬
‫حسب‬‫األقاليم‬‫الجغرافية‬
‫االقليم‬
‫الطاقة‬
(‫وات‬ ‫الكيلو‬ ‫)ماليين‬
‫اوقيانوسيا‬ ‫و‬ ‫آسيا‬ 211.06
‫اوروبا‬ 169.47
‫الشمالية‬ ‫امريكا‬ 158.78
‫الجنوبية‬ ‫و‬ ‫الوسطى‬ ‫أمريكا‬ 124.99
‫اوراسيا‬ 68.45
‫افريقيا‬ 21.636
‫االوسط‬ ‫الشرق‬ 7.45

16. 16
‫شكل‬‫نظام‬‫القدرة‬
‫يتكون‬‫نظام‬‫القدرة‬‫من‬‫ثالث‬‫عناصر‬‫رئيسية‬‫هي‬
‫انظمة‬‫التوليد‬
‫أنظمة‬‫نقل‬
‫أنظمة‬‫توزيع‬

17. 17
‫نظام‬‫القدرة‬‫التقليدي‬
‫محطة‬
‫توليد‬
‫محول‬
‫رافع‬
‫نظام‬
‫النقل‬
‫محول‬
‫خافض‬
‫نقل‬ ‫نظام‬
‫فرعي‬
‫محطة‬
‫توزيع‬
‫فرعية‬
‫مغذيات‬
‫توزيع‬
‫المستهلك‬

18. 18

19. 19
‫العالم‬‫و‬‫الكهرباء‬
ً‫حاليا‬‫يعيش‬‫ربع‬‫البشر‬ً‫تقريبا‬‫بال‬‫كهرباء‬
‫يقدر‬‫أن‬‫تتضاعف‬‫الحاجة‬‫إلى‬‫الكهرباء‬‫بين‬‫عامي‬
2000‫و‬2030‫بزيادة‬‫في‬‫معدل‬‫النمو‬‫السنوي‬
‫تقدر‬‫بـ‬2.4%
‫مجلة‬‫الوكالة‬‫الدولية‬‫للطاقة‬‫الذرية‬

20. 20
‫الكهرباء‬‫و‬‫النمو‬‫االقتصادي‬
‫يتربط‬‫النمو‬‫اإلقتصادي‬(‫يقاس‬‫بإجمالي‬‫الناتج‬‫المحلي‬-GDP)
‫بصلة‬‫وثيقة‬‫باستهالك‬‫الطاقة‬‫الكهربية‬
‫هما‬‫اإلثنان‬‫يعتمدان‬‫على‬‫بعضهما‬،‫بالتبادل‬‫فالنمو‬‫اإلقتصادي‬
‫يعتمد‬‫على‬‫الطاقة‬‫الكهربائية‬‫و‬‫الطاقة‬‫الكهربائية‬‫هي‬‫األخرى‬
‫تعتمد‬‫على‬‫النمو‬‫اإلقتصادي‬

21. 21
‫الكهرباء‬‫و‬‫النمو‬‫االقتصادي‬
‫الطاقة‬ ‫استهالك‬
‫السكان‬

22. 22
‫التوليد‬

23. 23
‫التوليد‬
‫مهمة‬‫نظام‬‫التوليد‬‫هي‬‫تحويل‬‫الوقود‬‫الخام‬‫إلى‬‫طاقة‬‫كهربائية‬
‫كل‬‫المولدات‬‫المستخدمة‬ً‫تقريبا‬‫هي‬‫عبارة‬‫عن‬‫ماكينات‬‫دوارة‬
‫يتم‬‫التحكم‬‫فيها‬‫لتعطي‬‫قدرة‬‫ثابتة‬‫عند‬‫جهد‬‫معين‬
‫يتم‬‫التوليد‬ً‫عادة‬‫في‬‫مدى‬‫من‬11‫إلى‬25‫كيلو‬‫فولت‬

24. 24
‫أنواع‬‫التوليد‬
Hydro power plants
Thermal power plants
Steam power plants
Gas power plants
Nuclear power plants
Renewable energy sources
Wind energy
Solar energy
Tidal energy
Geothermal energy
Fuel cell
‫محطات‬‫توليد‬‫مائي‬
‫محطات‬‫توليد‬‫حراري‬
‫ت‬‫وليد‬‫حراري‬‫باستخدام‬‫البخار‬
‫توليد‬‫حراري‬‫باستخدام‬‫الغاز‬
‫محطات‬‫توليد‬‫نووي‬
‫مصادر‬‫طاقة‬‫متجددة‬
‫طاقة‬‫الرياح‬
‫طاقة‬‫الشمس‬
‫طاقة‬‫المد‬‫و‬‫الجزر‬
‫الطاقة‬‫الجوفية‬‫الحرارية‬
‫خاليا‬‫الوقود‬

25. 25
‫التوليد‬‫المائي‬

26. 26
‫التوليد‬‫الحراري‬

27. 27
‫التوليد‬‫من‬‫مصادر‬‫الطاقة‬‫المتجددة‬

28. 28
‫التوليد‬‫باستخدام‬‫الطاقة‬‫النووية‬

29. 29
‫النقل‬

30. 30
‫نظام‬‫النقل‬
‫يقوم‬‫نظام‬‫النقل‬‫بنقل‬‫الطاقة‬‫الكهربائية‬‫من‬‫مكان‬‫التوليد‬‫و‬‫يقوم‬
‫بتوزيعها‬‫على‬‫شبكة‬‫من‬‫خطوط‬‫النقل‬‫و‬‫المحوالت‬.
‫يجب‬‫أ‬‫ن‬‫يقلل‬‫نظام‬‫النقل‬‫من‬‫تأثيره‬‫على‬‫القدرة‬،‫المنقولة‬ً‫ا‬‫ل‬‫مث‬
‫تأثير‬،‫مقاومة‬‫مواسعة‬‫و‬‫محاثة‬‫خطوط‬‫النقل‬.

31. 31
‫نظام‬‫النقل‬

32. 32
‫خطوط‬‫النقل‬‫الهوائية‬

33. 33
‫الكوابل‬‫تحت‬‫األرضية‬

34. 34
‫التوزيع‬

35. 35
‫نظام‬‫التوزيع‬
‫يهتم‬‫هذا‬‫الجزء‬‫من‬‫نظام‬‫القدرة‬‫بإمداد‬‫المستهلك‬
‫بالطاقة‬‫الكهربية‬

36. 36
‫نظام‬‫التوزيع‬

37. 37
ً‫التحكمًفي‬
‫نظمًالقدرة‬

38. 38
‫لماذا‬‫نحتاج‬‫للتحكم‬‫في‬‫نظام‬‫القدرة‬
‫الطاقة‬‫الكهربائية‬‫ليست‬‫كأنواع‬‫الطاقة‬‫األخرى‬‫إذ‬‫ال‬‫يمكن‬
‫تخزينها‬‫بكميات‬‫كبيرة‬‫و‬‫بطريقة‬‫مالئمة‬.
‫و‬‫بالتالي‬‫فيجب‬‫إن‬‫يكون‬‫هنالك‬‫إحتياطي‬‫توليد‬‫مستقل‬‫و‬‫جاهز‬
‫للدخول‬‫في‬‫الخدمة‬
ً‫إذا‬‫يجب‬‫التحكم‬‫بكفاءة‬‫في‬‫هذا‬‫اإلحتياطي‬
‫يجب‬‫على‬‫النظام‬‫إمداد‬‫الطاقة‬‫بأقل‬‫تكلفة‬‫ممكنة‬‫و‬‫بأقل‬‫أثر‬‫بيئي‬

39. 39
‫لماذا‬‫نحتاج‬‫للتحكم‬‫في‬‫نظام‬‫القدرة‬
‫هنالك‬‫معايير‬‫محددة‬‫يجب‬‫أن‬‫تتبع‬‫في‬‫إمداد‬‫الطاقة‬‫الكهربائية‬
‫ثبات‬‫التردد‬
‫ثبات‬‫الجهد‬
‫مستوى‬‫اإلعتمادية‬

40. 40
‫الغرض‬‫من‬‫التحكم‬
‫الغرض‬‫من‬‫التحكم‬‫يعتمد‬‫على‬‫حالة‬‫التشغيل‬‫في‬‫نظام‬‫القدرة‬:
‫في‬‫الحالة‬‫الطبيعية‬:‫يكون‬‫غرض‬‫التحكم‬‫هو‬‫ضمان‬‫عمل‬
‫النظام‬‫بكفاءة‬‫بقدر‬‫اإلمكان‬‫مع‬‫الحفاظ‬‫على‬‫الجهد‬‫و‬‫التردد‬
‫أقرب‬‫للقيم‬‫اإلسمية‬.
‫في‬‫الحالة‬‫غير‬‫الطبيعية‬:‫يصبح‬‫الهدف‬‫من‬‫التحكم‬‫هو‬‫إعادة‬
‫النظام‬‫لحالته‬‫الطبيعية‬

41. 41
‫استخدام‬‫الطاقة‬‫الكهربائية‬
‫يعتبر‬‫فهم‬‫خواص‬‫اإلستهالك‬‫من‬‫األهمية‬‫بمكان‬‫في‬‫التخطيط‬‫و‬
‫التشغيل‬‫السليم‬‫ألنظمة‬‫القدرة‬
‫يستخدم‬‫مصطلح‬‫حمل‬(Load)‫للجهاز‬‫أو‬‫مجموعة‬‫األجهزة‬‫التي‬
‫تسحب‬‫طاقة‬‫من‬‫نظام‬‫القدرة‬
‫منحنيات‬‫الحمل‬‫تمثل‬‫الطلب‬‫على‬‫الطاقة‬–‫لحمل‬‫أو‬‫مجموعة‬
‫أحمال‬–‫في‬‫فترة‬‫زمنية‬‫محددة‬ً‫غالبا‬24‫ساعة‬.

42. 42
‫منحنيات‬‫الحمل‬‫التجاري‬

43. 43
‫منحنيات‬‫الحمل‬‫السكني‬

44. 44
‫منحنيات‬‫الحمل‬‫الصناعي‬

45. 45
ً‫قياسًاستهالك‬
‫الطاقةًالكهربائية‬

46. 46
‫أجهزة‬‫القياس‬

47. 47
‫تعرفة‬‫استهالك‬‫الكهرباء‬

48. ‫نظرة‬‫عامة‬‫على‬‫نظام‬‫القدرة‬
48

49. 49
‫فيض‬‫من‬‫الضوء‬

50. 50
‫فيض‬‫من‬‫الضوء‬
‫لمسة‬‫واحدة‬‫تجلب‬‫لك‬‫فيض‬‫من‬‫الضوء‬
‫و‬‫لمسة‬‫اخرى‬‫تفصله‬
‫أفضل‬‫ضوء‬‫صناعي‬‫يمكن‬‫أن‬‫تجده‬
‫يعرض‬‫لك‬‫المنزل‬‫و‬‫كنوزه‬‫في‬‫أحسن‬‫حاالته‬
‫ال‬‫يوجد‬‫لهب‬‫و‬‫ال‬‫يجعل‬‫الجدران‬‫و‬‫الديكور‬
‫سوداء‬‫بواسطة‬‫الدخان‬‫الذي‬‫سبب‬‫اعتالل‬
‫الصحة‬‫و‬‫ال‬‫تنطفئ‬‫الشعلة‬‫بفعل‬‫الرياح‬
،‫صافي‬،‫مستقر‬،‫نظيف‬‫بارد‬،‫صحي‬‫وآمن‬
‫يمكن‬‫وضعه‬‫في‬‫أي‬‫مكان‬‫حتى‬‫خزانة‬‫المالبس‬
‫اللمبات‬‫و‬‫ملحقاتها‬‫عبارة‬‫عن‬‫قطع‬‫ديكور‬
‫يمكنك‬‫الحصول‬‫على‬‫تصاميم‬‫مختلفة‬‫و‬‫ألوان‬
‫مختلفة‬‫لتالئم‬‫مختلف‬‫األذواق‬
‫هي‬‫منزلك‬‫مضاء‬‫بالكهرباء؟‬‫إن‬‫لم‬‫يكن‬‫كذلك‬
‫يمكننا‬‫مساعدتك‬.‫اتصل‬‫بالمبيعات‬