منتدى حلوة يا بلدي
عزيزي الزائر أهلاً و سهلاً
اذا اعجبك المنتدى واردت الانضمام الينا فاضغط تسجيل

عزيزي العضو المسجل بمنتدانا ...
اضغط دخول وضع اسم المستخدم و كلمة المرور

نتمنى لكم المتعة و المعرفة و الفائدة ..
ولكم جزيل الشكر ادارة المنتدى


حرب التيارات بين اديسون و خصوصه 444410










`
شاطر
اذهب الى الأسفل
Admin
Admin
مدير المنتدى
رقم العضوية : 1
عدد المساهمات : 5989
تاريــخ التســـجيل : 09/04/2016
البلد : S Y R
العمـل : Admin
التقييم و الاعجاب : 17
المزاج : Happy

حرب التيارات بين اديسون و خصوصه Empty حرب التيارات بين اديسون و خصوصه

في 29/11/2019, 7:52 am
الحرب 
منقول للأستفادة.......
إنها الحرب التي وقعت بين جورج ويستينجهاوس وتوماس إديسون اللذان أصبحا خصمان بسبب تشجيع إديسون للتيار الكهربائي المستمر DC والعمل على الترويج له على حساب التيار الكهربائي المتردد AC  الذي كان يدافع عنه كل من ويستينجهاوس ونيكولا تيسلا.


وسميت حينها بحرب التيارات والتي كانت  أواخر القرن الثامن عشر وبدايات القرن التاسع عشر
كانت هناك العديد من العوامل الخفية في هذا التنافس. فقد كان أديسون رجل معملي وصاحب تجارب من الدرجة الأولى، ولكنه لم يكن عالم رياضيات. ولا يمكن أن تفهم التيار المتردد فهما صحيحا، أو استغلالها من دون فهم كبير في الرياضيات والفيزياء الرياضية ، والتي يمتلكها تسلا.


 كان تسلا يعمل لحساب أديسون ولكن بأقل تقدير  (على سبيل المثال، عندما علم لأول مرة اديسون بفكرة تسلا عن نقل طاقة التيار المتردد، فرفضها فورا قائلا: "تسلا الأفكار رائعة، لكنها غير عملية على الإطلاق."). 


انتابت تسلا المشاعر السيئة بسبب أنه قد خدع من قبل اديسون بأنه وعده بالتعويض عن عمله.
 وسوف يندم اديسون لاحقا لأنه لم يستمع إلى تسلا ويستخدم التيار المتردد...


كانت عملية نقل الكهرباء تتم في بداية توليد الكهرباء عن طريق مد أسلاك توصيل مباشرة بين محطة التوليد DC Station ، وبين المشترك كما فعل توماس إديسونOctober 18, 1931) –(February 11, 1847 في أول محطة طاقة تجارية في التاريخ والتي أنشأتها شركته في نيويورك سنة 1882 ( سميت فيما بعد بشركة جنيرال إلكتريك GE) . لكن مع التوسع العمراني وزيادة الطلب وابتعاد المحطات عن المستهلكين بسبب بناءها خارج المدن وبسبب اتساع المدن فقد تعثرت طريقة نقل الطاقة بالطريقة العادية المباشرة من المحطة للمستهلك, وأصبحت غير عملية لأن الهبوط في الجهد الكهربي الحاصل بسبب طول المسافة أصبح كبيرا.


ابتكرت بعد ذلك طريقة جديدة بواسطة جورج ويستينجهاوس (12 March, 1846-2 October 1914), ومعه المهندس الشاب العبقري نيكولا تسلا  ( 10 July , 1856- 7 Januray,1943 )  الذى يعتبر بحق أبو الكهرباء وهى طريقة رفع الجهد الكهربي في المحطة الرئيسية (AC Station)بواسطة المحولات التي استخدمها تسلا لأول مرة ، ثم نقل الطاقة عبر خطوط الجهد العالي ، ثم في النهاية خفض الجهد مرة أخرى داخل محطات التحويل القريبة من المستهلكين. وهذه الطريقة حلت مشكلة الفقد في الطاقة وانخفاض الجهد وذلك بسبب الانخفاض الكبير في قيمة التيار المار بالخط(نتيجة رفع الجهد) .


انتهت حرب التيارات بفوز نيكولا تيسلا وويستينجهاوس على توماس إديسون، وتم بعد هذا الانتصار اعتماد التيار الكهربائي المتناوب في كافة أنحاء العالم. وأحد أهم أسباب الانتصار هو أن المحولاتTransfomers تعمل فقط في AC  ولا يمكنها العمل في DC. أو بمعنى أخر لم يكن المقطعات Choppers والتي تحول من DC الى DC متطورة في ذلك الحين .


وتم انتاج فيلم The Current War و هو فيلم ملحمي تاريخي درامي أمريكي تم إنتاجه في سنة 2017.ليوثق ما حدث
 
# الخلاصة :-
وبعد اعتماد نظام AC  عالميا و مع التوسع في نقل الطاقة المنقولة بين محطتين ظهرت مشاكل جديدة ل AC Transmission لم تكن بالحسبان منها :


1- أن عملية النقل إذا تمت بنظام ال AC فسيترتب على ذلك ظهور معاوقات جديدة لمرور التيار تعرف بال Inductive XL and Capacitive Reactance XC ، وهذه تختلف عن المقاومة الأومية R المعروفة في نظام ال DC ، ويترتب على وجود هذه المعاوقات عدة مشاكل منها زيادة انخفاض الجهد عبر الخط.


2-تبين أن هناك حدودا Limits لأقصى قدرة يمكن نقلها على الخط الواصل بين المحطتين ،وهذه ال Max power transmitted تتوقف على عدة عوامل منها قيمة جهد الخط في بدايته ونهايته 2, V 1V ، وتتوقف أيضا على قيمة معاوقة الخط X ، وتتوقف أيضا على قيمة ال Power angle, δ بين جهدي المحطتين ، كما في المعادلة : P max=(V1V2/X)Sin δ 


وهذه المعوقات Reactance  لم تكن موجودة في نظام ال DC الذى كانت حدود النقل فيه تتوقف فقط على التحمل الحرارى للخط ، ومن ثم فالقدرة المنقولة قلت لاسيما مع زيادة طول خطوط النقل (زيادة قيمة X ) 


3- في نظام ال AC يمكن أن يؤثر حدوث أي تغير في الحمل أو حدوث عطل على استقرار الشبكة وربما يصل الأمر إلى أن يتسبب في فصل محطة التوليد ومنه ستجد أن استق ا رر الشبكة في نظام الAC أصعب منه في حالة الDC بسبب Reactive Power .


4- ظهور ظواهر مثل ظاهرة ارتفاع الجهد عند الأحمال Ferranti Effect ، وكذلك ظاهرة Arcing Ground في نظم ا لAC المعزول ، وأيضا ظاهرة الكورونا وما ترتب على ذلك من كثرة عدد الموصلات بسبب استخدام Bundle conductors  ، إلى غير ذلك من المشاكل المرتبطة بنظام ال AC و التي لم تكن في الحسبان ، وبالتالي أصبحت تكلفة الموصلات والأبراج متضاعفة مقارنة بنظام ال DC


وبعد ظهور هذه المشاكل عادت فكرة النقل باستخدام HVDC تعود مرة أخرى ولكن بعد تعديلها، أو بمعنى آخر ، بعد دمج الطريقتين معا في طريقة واحدة حتى تستفيد من ميزاتهما وتتجنب عيوبهما



.
السعيد لا يملك كل شيء ، ولكنه يسعد بكل شيء يملكه.

حرب التيارات بين اديسون و خصوصه 77100012
Admin
Admin
مدير المنتدى
رقم العضوية : 1
عدد المساهمات : 5989
تاريــخ التســـجيل : 09/04/2016
البلد : S Y R
العمـل : Admin
التقييم و الاعجاب : 17
المزاج : Happy

حرب التيارات بين اديسون و خصوصه Empty رد: حرب التيارات بين اديسون و خصوصه

في 29/11/2019, 7:53 am
ولكن يجب علينا معرفة عيوب نظام ال HV-DC


1-نقل القدرة بالتيار المستمر يتطلب محطة تحويل من التيار المتردد إلى المستمر في بداية خط النقل (Rectifier ) ، أخرى للتحويل من التيار المستمر إلى المتردد (Inverter ) في نهاية الخط, وهذه المحطات لها تكلفة عالية.


2- أجهزة ال Inverters and Rectifiers المستخدمة فى نظام الDC  تعتبر مصدرا للتوافقيات Harmonics غير المرغوب فيها مما يتطلب استخدام harmonic filter عند بداية ونهاية الخط مما يزيد من التكلفة.


3-من عيوب هذه المحطات أنها تستهلك قدرة غير فعالة بقيم عالية) لكن مع فارق مهم وهو أن هذه القدرة غير الفعالة تستهلك في بدايات الخط عند المصدر ولا تمر عبر الخط كما في حالة التيار المتردد).


4-القواطع في شبكات HV DC تعتبر أكثر تعقيدا بسبب صعوبة إطفاء القوس الكهربية Arc ، فالتيار المستمر ثابت ولا يمر بالصفر ، لذلك يتم تصميمها بشكل خاص باستخدام ثايرستورات SCRs معينةGate Turn Off, GTO ، مع دوائر إطفاء Commutation circuits معقدة نسبيا ، أما قواطع شبكات HV AC فإن الأمر سهل لأن التيار المتردد يمر بالصفر مرتين في كل cycle مما يجعل إطفاء القوس الكهربية أكثر سهولة.


5-ومن عيوبها تعقد التصميم والتشغيل والتحكم مقارنة بنظام ال AC .


 مميزات نظام ال HV-DC
وكل ما سبق يعتبر من عيوب النقل على الجهد العالي المستمر HVDC ، لكن لهذا النظام فوائد عديدة منها:


1-من أهم ميزات هذا النظام أننا لا نحتاج عند الربط بين شبكتين أن نتأكد من أنهما Synchronized كما في حالة ال AC ، وهذه الميزة مهمة جدا لتحسين ال Stability ، كما أن هذه الميزة واضحة في شبكتي الصين والهند - وهما أكبر دولتين حدث بهما نمو سريع جدا لشبكة الكهرباء – حيث توسعت الشبكة من خلال إنشاء شبكات موحدة متعددة ( Grids) يتم الربط بينها بنظام ال HVDC لسهولة تبادل الطاقة بين المنظومات المختلفة. 


2-في نظام ال DC تكون عدد الأسلاك اثنان Bipolar system فقط ال DC ،بينما تكون عدد الأسلاك بالدائرة الواحدة يساوى ثلاثة three phase ) ( في نظام ال AC ، وهناك أيضا نظام في ال DC يستخدم خط واحد فقط للنقل Monopolar على أن يعود التيار خلال الأرض. بالتالي ففي كل الأحوال فإن حجم البرج أيضا في نظام ال DC أصغر ، و هذا يعني تكلفة أقل.


3-في نظام ال DC يكون التردد صفر ، و بالتالي لا توجد مفاعلة حثية XL ولا  مفاعلة سعوية XC .وهذا يعنى عدم وجود ال Reactive Power بمشاكلها والتي منها عدم اتزان الجهد ومنها التسبب في زيادة القدرة المفقودة بسبب مرور هذه القدرة غير الفعالة عبر الخطوط ، ولذلك فقد قلنا سابقا أن استقرار منظومة ال DC أعلى من استقرار منظومة ال AC.


4- - ظاهرة ال skin effect موجودة في حالة التيار المتردد فقط ، حيث يمر التيار المتردد حول السطح الخارجي للموصل أي تقل مساحة المقطع الفعلية التي يمر فيها التيار ، بينما هذه الظاهرة غير موجودة في حالة التيار المستمر حيث يمر التيار في كامل مقطع الموصل وهذا يعنى أن مقاومة الموصل في حالة ال AC أكبر من مقاومته في حالة ال DC )المقاومة تتناسب عكسيا مع مساحة المقطع( وهذا يؤدى بالضرورة إلى أن تكون المفاقيد النحاسية I^2*R في حالة ال DC أقل.


5- مساحة مقطع الموصل في حالة الا DC أقل من مساحة مقطعه في حالة الا AC كنتيجة لظاهرة الskin effect ,وهذا يقلل من التكلفة الكلية.


6- في حالة النقل بالتيار المستمر يكون الهبوط في الجهد على طول الخط (I*R) أقل بكثير من الهبوط في الجهد في حالة النقل بالتيار المتردد (I * (R+jX)) مما يحسن تنظيم الجهد Voltage Regulationويزيد من كفاءة نقل القدرة الكهربائية .


7- في حالة ال DC يسمح باستخدام خط نقل DC بأي طول لنقل أي قدرة ) بشرط عدم تجاوز حد التحميل الحراري للموصلات فقط ( ، بينما في حالة ال AC هناك حدود لطول خط النقل .


8- في خط النقل ال DC لا نستخدم معوضات Compensators على طول خط مثل Shunt or Series capacitors أو Shunt reactors المستخدمة في خطوط ال  AC


9- مفاقيد الكورونا Corona Losses في خطوط النقل بالتيار المستمر أقل من نظيرتها في خطوط النقل بالتيار المتردد


10- فى معظم الحالات تكون قيمة تيار القصر S.C Current في نظام الا DC أقل بكثير من قيمته في نظام الا AC لاسيما في حالة الوصلات التي تمر خلال الموانع المائية حيث تكتمل دائرة التيار من خلال مقاومة عالية في حالة القصر فتقل القيمة.


الان ممكن أن نطرح سؤلا يسأل عادة في مقابلات العمل وهو "متى لا يكون هناك بديل للنقل بنظام ال HVDC ؟"


يعتبر النقل بالتيار المستمر HVDC Transmission اختيار وحيدا ليس له بديل عند الربط الكهربائي بين شبكتين في الحالات الثلاث الآتية :


1-عندما يكون تردد الشبكتين مختلفا 50 Hz و 60Hz مثلا


2-عند وجود مانع مائي (بحر مثلا) بين الشبكتين بحيث يمنع تركيب معوضات إستاتيكية ( static var compensators بينهما. ومن أشهر الأمثلة على ذلك الخط البحري بين إنجلترا وفرنسا ، ويصل طوله إلى 45 كم ويحمل 2000 ميجا وات من خلال كابلات HVDC تحت الماء . لاحظ أن النقل هنا لو كان HV-AC لكان هناك مفاقيد فى التيار هائلة خلال ال Capacitanceالخاصة بالكابل.


3-وعندما تكون الشبكتين من الضخامة بحيث يصعب على نظم التحكم فيهما عملsynchronization  بينهما في حال الفصل والارتباط.


الخلاصة حتى الآن أن عملية نقل الكهرباء تعتبر علما قائما بذاته ، وليست كما تبدو للبعض أنها مجرد موصلات
تحمل تيار من مكان لآخر...



.
السعيد لا يملك كل شيء ، ولكنه يسعد بكل شيء يملكه.

حرب التيارات بين اديسون و خصوصه 77100012
Admin
Admin
مدير المنتدى
رقم العضوية : 1
عدد المساهمات : 5989
تاريــخ التســـجيل : 09/04/2016
البلد : S Y R
العمـل : Admin
التقييم و الاعجاب : 17
المزاج : Happy

حرب التيارات بين اديسون و خصوصه Empty رد: حرب التيارات بين اديسون و خصوصه

في 29/11/2019, 7:54 am
حرب التيارات بين اديسون و خصوصه Fb_im342



.
السعيد لا يملك كل شيء ، ولكنه يسعد بكل شيء يملكه.

حرب التيارات بين اديسون و خصوصه 77100012
الرجوع الى أعلى الصفحة
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
المتواجدون الآنككل هناك 0 عُضو متصل حالياً 0 عضو مُسجل, 0 عُضو مُختفي و 0 زائر
أكبر تواجدأكبر عدد للأعضاء المتواجدين في هذا المنتدى في نفس الوقت كان 91 بتاريخ 2/1/2018, 4:49 pm
إجمالي المساهمات
إجمالي الأعضاء
العضو الجديد مرحباً به