Elektrik şebekesi konfigürasyon seçeneklerinin geliştirilmesi. Elektrik şebekesinin geliştirilmesinin tasarlanması Alınan malzemeyle ne yapacağız?

1. 4-5 ağ yapılandırma seçeneğinin geliştirilmesi

Seçenekleri seçerken iki koşulun karşılanması gerekir: ağ mümkün olduğu kadar kısa olmalıdır; Her tüketici için kategorisine bağlı olarak uygun bir güvenilirlik derecesi sağlanmalıdır.

PUE'ye göre, 1. ve 2. kategorideki yüklere iki bağımsız güç kaynağından elektrik sağlanmalı ve bunların güç kaynağının kesilmesine yalnızca otomatik güç restorasyonu süresince izin verilir. Uygun bir fizibilite çalışmasıyla 2. kategorideki tüketicilere tek kaynaktan tedarik edilmesine izin verilmektedir. 3. kategorideki güç alıcıları için, tek bir kaynaktan veya musluk şeklinde yakınlardan geçen bir hattan beslenen bir hat boyunca güç kaynağı yeterlidir. Bu tasarım aşamasında ağ seçeneklerini karşılaştırmak için hatların toplam uzunluğunun bir kriter olarak kullanılması tavsiye edilir. Arazi değişiklikleri nedeniyle enerji hattı güzergahının düz hat uzunluğundan sapması ihtimali nedeniyle yüksek gerilim (tek devre) hatlarının uzunluklarını %20 artırıyoruz. Çift devreli hatların uzunlukları 1,4 ile çarpılır - bu, çift devreli bir hattın tek devreli bir hatta kıyasla ne kadar pahalı olduğu anlamına gelir.

Bu kriter, tüm devre seçeneklerinin aynı nominal gerilim sınıfına sahip olduğu ve tüm bölümlerde aynı kablo kesiti ile yapıldığı ve aynı tür desteklerin, faz tasarımlarının vb. kullanıldığı varsayımına dayanmaktadır.

Ağ seçeneklerinin konfigürasyonu Şekil 1.1'de gösterilmektedir.

Yukarıdakilere dayanarak, daha fazla hesaplama için seçenek 1 ve 2'yi kabul ediyoruz.Her iki seçenek de enerji hattı ağının en kısa uzunluğuna sahiptir, tüketici kategorilerine bağlantı sayısı gereksinimlerini karşılar ve halka devrelerine sahiptir.

Şekil 1.1 - Ağ yapılandırma seçenekleri

2. İki ağ seçeneği için en ağır yüklerin normal modunda akış dağılımının yaklaşık hesaplamaları

Tüketici yüklerini hesaplayalım:

burada Q = P*tgts,

burada P tüketicilerin aktif gücüdür, MW;

tgс=0,672 - cosс=0,83 esas alınarak belirlenen tüketici reaktif güç faktörü.

PS2 için:

Q = 14*0,672 = 9,4 MV*Ar

S = 14+j9,4 MB*A

Hesaplama sonuçları tablo 2.1'de özetlenmiştir.

Tablo 2.1 Tüketici yük değerleri

Tüketiciler

Kategori

Dengeleme ünitesi

Seçilen ağ konfigürasyonları için nominal gerilimleri ve kablo kesitlerini belirlemek için devrenin dallarındaki güç akışlarını hesaplamak gerekir. Tasarımın ilk aşamasında bu problemin yaklaşık olarak çözülmesi gerekmektedir. Yaklaşık bir yöntem olarak kontur denklemleri yöntemini kullanırız, yani. akış dağılımı hesaplamasının iki aşamada gerçekleştirildiği, ilk aşamada hesaplamanın güç kayıpları ve gerilim kayıpları dikkate alınmadan yapıldığı ve ikinci aşamada hesaplamaların kayıplar dikkate alınarak iyileştirildiği bir yöntem. Elektrik hesaplamasının ilk aşamasında elde edilen sonuçlar burada kullanılır. Bu yöntemi kullanma olasılığına yönelik önkoşulları oluşturmak için aşağıdaki varsayımlara başvuruyoruz:

Hatların nominal gerilimleri aynıdır;

Hatların tellerinin kesitleri aynı olduğundan dirençleri uzunluklarıyla orantılıdır, hatların iletkenlikleri dikkate alınmaz;

Transformatörlerdeki güç kayıpları dikkate alınmaz.

1 numaralı seçenek için yaklaşık akış dağılımının hesaplanması

Tek bir güç kaynağı ile baş kısımlardaki gücü şu ifadeyi kullanarak hesaplıyoruz:

burada l n ve l ∑ sırasıyla karşılıklı kolların uzunlukları ve kolların toplamıdır.

Muayene:

Kirchhoff'un birinci yasasını kullanarak diğer alanlardaki güç dağılımını hesaplıyoruz.

Güç akış yönlerini dikkate alan hesaplama sonuçları Şekil 2.1'de gösterilmektedir.

Şekil 2.1 - 1 No'lu seçenek için güç akış yönlerini dikkate alan hesaplama sonuçları

2 numaralı seçenek için yaklaşık akış dağılımının hesaplanması

2 numaralı seçenek için yaklaşık akış dağılımını, 1 numaralı seçeneğe benzer şekilde hesaplıyoruz.

Sınav

Güç akış yönlerini dikkate alan hesaplama sonuçları Şekil 2.2'de gösterilmektedir.

Şekil 2.2 - 2 numaralı seçenek için güç akış yönlerini dikkate alan hesaplama sonuçları

3. Nominal voltajın ve hat devrelerinin sayısının seçimi

Anma gerilimi, hatların, transformatörlerin, trafo merkezlerinin, anahtarlama cihazlarının genel boyutlarını ve maliyetlerini belirleyen ana ağ parametresidir.

Seçilen voltaj, bölgenin güç sistemindeki kabul edilen nominal voltaj sistemlerine uygun olmalıdır. Nominal gerilimlerin ön seçimi ekonomik bölgelere veya ampirik formüllere göre gerçekleştirilir:

Still'in formülü:

Illarionov formülü:

Zaleski'nin formülü:

burada l ve P hat uzunluğu, km ve hat devresi başına güçtür. MW

Her durumda, nominal gerilimleri seçerken bağımsız değişkenler, ön akış dağıtımı aşamasında belirlenen hatların uzunlukları ve bunlardan geçen aktif güçlerdir.

1 numaralı seçeneğin 1-2 bölümü için ekonomik bölgelere ve ampirik formüllere göre stresleri hesaplayalım:

Hat 1-2 tek devreli, 39,6 km uzunluğunda, iletilen aktif güç P = 38,113 MW'tır. Eksenlerin koordinatlarının kesişiminde istenilen nokta U=110 kV bölgesine düşer. Bu hat için geçici olarak 110 kV'luk bir voltaj varsayıyoruz.

Still'in formülü:

Illarionov formülü:

Zaleski'nin formülü:

Sonunda, 1 numaralı seçeneğin 1-2 numaralı ağ bölümünde 110 kV'luk nominal voltajı kabul ediyoruz.

Ağın geri kalan bölümleri için de benzer şekilde hesaplamalar yapıyoruz. Hesaplama sonuçları tablo 3.1'de özetlenmiştir.

Tablo 3.1 - Güç hatlarının nominal geriliminin ön seçimi

Şemaya göre satır numarası	Hat uzunluğu, km	İletilen Aktif Güç, MW	Tahmini nominal voltaj, kV				Kabul edilen nominal gerilim, kV
			ekonomik bölgelere göre	Ampirik formüllere göre
					Illarionova	Zalesky
seçenek 1
seçenek 2

İlk seçeneğin 5-1 bölümünde, anma gerilimi 110 kV olan çift devreli bir hattı kabul ediyoruz.

Ağın diğer bölümlerinde, nominal gerilimi 110 kV olan tek devreli elektrik hatlarını kabul ediyoruz.

4. Kablo kesitinin seçimi ve gerekiyorsa dengeleme cihazlarının yaklaşık gücü. Ağ yapılandırmasını netleştirme

Sistemi oluşturan ağın havai hat kabloları ekonomik nedenlerden dolayı seçilir ve acil durum sonrası modlarda izin verilen ısıtma akımına ve ayrıca 110 kV ve üzeri hatlar için korona koşullarına göre kontrol edilir. Bu kriterler birbirinden bağımsızdır ve seçilen tel kesitinin her birini karşılaması gerekir. Hesaplama sonuçları tablo 4.1 şeklinde sunulabilir. Bu hesaplamalar, dikkate alınan seçeneklerin her biri için gerçekleştirilir.

Tellerin kesitleri aşağıdaki formül kullanılarak ekonomik akım yoğunluğuna göre belirlenir:

Ağın normal çalışması sırasında iletkendeki I akımı, A;

J e - ekonomik akım yoğunluğu, akım taşıyan iletkenin malzemesine, hat tasarımına ve maksimum yükün kullanım süresine bağlı olarak belirlenir, A/mm 2.

Göreve göre maksimum yükün kullanım süresi PS2 ve PSZ için T max =5100 saat, PS4 ve PS5 için T m ax =5200 saattir.

Tüketiciler için T m ax değerleri farklı olduğundan, kapalı bir ağ için Tav'ı buluruz:

1 numaralı seçenek için:

2 numaralı seçenek için:

T avg parametresine ve tabloya göre. 5.1 ekonomik akım yoğunluğunun hesaplanan değerini 1 A/mm2'ye eşit olarak kabul ediyoruz.

Korona durum kontrolü:

U pa b - çalışma voltajı;

U cr - kritik korona stresi;

m 0 - çok telli teller için tel yüzeyinin durumunu dikkate alan katsayı m 0 =0,85;

m n - hava koşullarını dikkate alan katsayı, kuru ve açık havalarda m n = 1;

d - barometrik basınç ve hava sıcaklığı dikkate alınarak bağıl hava yoğunluğu katsayısı, d=1;

r - tel yarıçapı, cm;

D, havai hat tellerinin eksenleri arasındaki mesafedir, bkz. Sayfa 46'ya göre, D telleri arasındaki ortalama mesafe için ön hesaplamalar 400 cm'ye eşit alınabilir Havai hat telleri için malzeme olarak çelik kullanıyoruz -en az 11,3 mm çapında AC sınıfı alüminyum teller (taç oluşumunun durumuna göre). Telin en küçük kesiti şu koşulu karşılamalıdır: . Kritik voltaj çalışma voltajından (nominal) düşükse, kritik voltajı artırmak için önlemler alınmalıdır; daha büyük bir bölüm alın.

Tablo 4.1 - Havai hat tel bölümlerinin seçimi

Satır numarası	Tasarım gücü, MB*A	Tel kesitini ekonomik koşullara göre tasarlayın, mm 2	Corona testi, kV	İzin verilen ısıtma akımının kontrol edilmesi, A	Kabul edilen telin kesiti ve markası
seçenek 1
seçenek 2

Kapalı bir ağda seçilen ısıtma bölümlerini kontrol etmek için çeşitli acil durum sonrası modlarda akış dağılımını ve karşılık gelen akımları buluyoruz. Hesaplama sonuçları Tablo 4.2'de özetlenmiştir.

Tablo 4.2 - Acil durum sonrası modu hesaplama sonuçları

Şube numarası	Akım, A, ağ bağlantısı kesildiğinde					Maksimum akım değeri, A
seçenek 1
Seçenek 2 Seçenek 2

Ağın tüm bölümlerinde, acil durum sonrası moddaki akım, seçilen teller için izin verilen ısıtma akımını aşmıyor. Seçenek 1 ve 2'nin ağ yapılandırması hesaplamaların başlangıcındakiyle aynı kalır.

Gerilimi 35 kV ve üzeri olan havai enerji hatları için teknolojik tasarım standartlarına göre.

5. Trafo merkezlerindeki transformatör sayısının ve gücünün seçimi

Kesintisiz güç kaynağı için kategori I ve II tüketicilerini besleyen trafo merkezlerinde transformatör sayısı en az iki olmalıdır. Bir transformatör arızalandığında tüm tüketici yükünün koşullarına göre ve% 40'a kadar izin verilen aşırı yük dikkate alınarak transformatörlerin gücünün seçilmesi önerilir:

Tek trafo trafo merkezinin gücü, normal modda transformatörün maksimum yüküne (% 100'e kadar) göre belirlenir.

Normal ve acil durum sonrası modlarda trafo yük faktörü:

Trafo merkezi 5 örneğini kullanarak transformatör seçimini ele alalım.

Maksimum anında bağlanan gücü belirleyelim:

%40'a kadar izin verilen aşırı yükü hesaba katan transformatör gücü:

Tablo 2.2'ye göre TDN-2500/110 tipinde iki transformatör kabul ediyoruz.

Normal ve acil durum sonrası modlarda transformatörlerin yük faktörü:

Kalan trafo merkezleri için de benzer şekilde transformatör seçeceğiz. Hesaplama sonuçlarını Tablo 5.1'de özetliyoruz.

Tablo 5.1 - Transformatörlerin sayısının ve gücünün seçimi

Trafo merkezi numarası	Maksimum anda bağlanan toplam güç, MV*A	İzin verilen aşırı yük dikkate alınarak transformatörlerin gücü, MV*A	Seçilen transformatör sayısı	Seçilen transformantların her birinin nominal gücü
					Normal modda, %	Acil durum modunda, %

Tablo 5.2 - Transformatör parametreleri

Tip ve güç, MV*A	U dereceli sargılar, kV
TRDN-25000/110
TDN-16000/110
TDTN-25000/110
TDN-16000/110

6. Seçeneklerin teknik ve ekonomik karşılaştırması

2 seçeneğin teknik ve ekonomik karşılaştırmasını yaparken, basitleştirilmiş hesaplama yöntemlerinin kullanılmasına izin verilir: ağdaki güç dağıtımını belirlerken trafo ve hatlardaki güç kayıplarını dikkate almayın; kapalı ağlarda güç dağılımını hat dirençlerine göre değil uzunluklarına göre bulun; hatların şarj gücünün etkisini dikkate almayın; Nominal gerilime göre gerilim kaybını belirleyin.

Yıllık işletme maliyetleri ve elektrik iletim maliyeti, birim çıktı başına işgücü verimliliğindeki artışı tam olarak karakterize etmiyor, fazla ürünün üretimi için işçilik maliyetlerini hesaba katmadıkları için verimliliğin tam bir resmini vermiyorlar. Sermaye yatırımlarının verimliliğinin ve belirli bir yapının karlılığının tam bir değerlendirmesi ancak ürünlerin üretimi için gerekli tüm toplumsal emeğin maliyetleri dikkate alınarak yapılabilir.

Bu maliyetler aşağıdaki formül kullanılarak belirlenebilir:

Standart yatırım verimliliği oranı;

K - bir elektrik şebekesinin inşası için sermaye maliyetleri;

Enerji hatlarının inşası için sermaye maliyetleri:

K 0 - 1 km uzunluk başına havai enerji hatları inşa etme maliyeti.

Hatların maliyetini iki seçenek için 1991 gol fiyatlarından hesaplıyoruz. Sonuçlar tablo 6.1'de özetlenmiştir.

Tablo 6.1 - Hat maliyetleri

Devre dallarının sayısı	Hat uzunluğu, km	Telin markası ve kesiti, dal sayısı	Birim maliyeti bin ruble/km	Hattın toplam maliyeti bin ruble.
seçenek 1
seçenek 2

Bir trafo merkezinin inşası için sermaye maliyetleri:

Transformatörlerin maliyeti, bin ruble;

Açık şalt tesislerinin inşaat maliyeti, bin ruble;

Trafo merkezlerinin maliyetlerinin sabit kısmı, bin ruble.

Bu veriler tablolar halinde sunulmaktadır. İki seçenek için trafo merkezlerinin maliyetine ilişkin hesaplamaların sonuçları Tablo 6.2'de özetlenmiştir.

Tablo 6.2 - Trafo merkezlerinin maliyeti

Düğüm numarası	Transformatörlerin maliyeti, bin ruble.	Maliyetlerin sabit kısmı, bin ruble.	Şalt tesislerinin maliyeti, bin ruble.	Trafo merkezinin toplam maliyeti, bin ruble.

Bir elektrik şebekesinin inşası için sermaye maliyetleri:

Yıllık işletme maliyetleri:

Amortisman ve bakım kesintileri, %;

- elektrikli ekipmanlar için;

Havai enerji hatları için

DW - transformatörlerde ve hatlarda enerji kayıpları. MWh;

c - 1 kWh kayıp enerjinin maliyeti, rub/kWh;

güç ekipmanı için = 1,75*10 -2 rub/kWh, güç hatları için = 2,23*10 -2 rub/kWh.

Transformatörlerde enerji kayıpları:

ve - yüksüz ve kısa devre kayıpları, kW;

Transformatörün anma gücü, MV*A;

Trafo çalışma süresi,

Maksimum kayıpların süresi, aşağıdaki formül kullanılarak en büyük yükün süresine bağlı olarak belirlenir:

Hat enerji kaybı:

Nominal gerilim, kV;

Hattın aktif direnci Ohm, birim uzunluk başına aktif direnç Ohm/km ve hat uzunluğu km'den oluşur.

Kapalı bir ağ için:

Hatlardaki yıllık işletme maliyetleri:

Trafo merkezi transformatörlerinde yıllık işletme maliyetleri:

Hatlardaki yıllık işletme maliyetleri:

Toplam yıllık işletme maliyetleri:

Verilen maliyetler:

Seçenek 2, seçenek 1'e göre daha ucuz olduğundan daha ileri hesaplamalar için seçenek 2'yi kullanırız.

7. Tipik ağ modlarının elektriksel hesaplamaları: en yüksek ve en düşük yükler, en şiddetli acil durum sonrası mod

Şebekenin elektriksel hesaplamasının amacı, modların parametrelerini belirlemek, ağın verimliliğini daha da artırma fırsatlarını belirlemek ve voltaj düzenleme sorunlarını çözmek için gerekli verileri elde etmektir.

Elektriksel hesaplamalar, aktif ve reaktif güçlerin ağ hatları boyunca dağılımını, ağdaki aktif ve reaktif güç kayıplarının hesaplanmasını ve ayrıca temel normal ve acil durum modlarında tüketici trafo merkezlerinin otobüslerindeki gerilimlerin hesaplanmasını içerir.

Elektrik şebekesi için eşdeğer bir devre çizin (hatlar U şeklinde, transformatörler L şeklinde değiştirilir) ve parametrelerini belirleyin:

Hat için:

; ; ; ,

Spesifik aktif ve reaktif direnç, Ohm/km;

Spesifik reaktif (kapasitif) iletkenlik, S/km;

Hat uzunluğu, km.

Enerji hatlarının spesifik parametreleri r 0 , x 0 ve b 0 tablolardan belirlenir.

AC-95/16 tel ile yapılmış, 30 km uzunluğundaki ağ bölümü 1-2 için:

aktif direnç:

reaktans:

kapasitif iletkenlik:

bölümün uçlarına bağlanan şarj gücü:

Tablo 7.1 - Güç hattı parametreleri

Ağ alanı akımı	Hat uzunluğu, km	Marka ve tel kesiti

Kısa devre kayıpları, kW;

Yüksek gerilim sargısının anma gerilimi, kV;

Transformatörün anma gücü, MVA A;

Kısa devre voltajı, %.

Elektrik şebekelerinin hesaplamalarında, U dahili değeri ≤ 220 kV olan 2 sargılı transformatörler basitleştirilmiş bir eşdeğer devre ile temsil edilir; burada mıknatıslanma kolu yerine yüksüz kayıplar ∆P x +j∆Q x ek olarak dikkate alınır. yük:

.

Trafo merkezi 2 için:

Hesaplama sonuçları tablo 7.2'de özetlenmiştir.

Tablo 7.2 - Transformatör parametreleri

Trafo merkezi numarası	Tip ve güç, MV*A	Hesaplama verileri								DQ x, mV*Ar
	TRDN-25000/110
	2хТДН - 16000/110
	2xTDTN - 25000/110
	2хТДН - 16000/110

Bu transformatörler için voltaj düzenleme limiti ±9 x %1,78'dir.

7.1 En yüksek yük koşullarında ağın elektriksel hesaplaması

Elektrik şebekesi yükleri genellikle bölgesel veya tüketici trafo merkezlerinin sekonder voltaj veriyollarında ayarlanır. Yüksek gerilim şebekesindeki yük, transformatörlerdeki güç kaybı miktarı kadar belirtilen yükten daha fazladır. Ayrıca hattın şarj gücünün de dikkate alınması gerekir, bu da genellikle ağın reaktif yükünün azalmasına neden olur. Yükler YG ağına getirilir:

Р in +jQ in =(Р in +∆P x + ·t) + j(Q in +∆Q x + ·Хт - ∑ Q b),

R n, Q n - trafo merkezlerinin sekonder voltaj tarafında belirtilen yüklerin aktif ve reaktif gücü; t, X t - belirli bir trafo merkezinin transformatörlerinin toplam aktif ve reaktif direnci;

∑Q b, belirli bir yükün (trafo merkezi) bağlantı noktasında uygulanan hatların toplam şarj gücüdür.

Trafo merkezi 2 için:

Hesaplama sonuçları tablo 7.1.1'de özetlenmiştir.

Tablo 7.1.1 - Trafo merkezlerinin tasarım yükleri

Trafo merkezi numarası	P n + jQ n, MV*A	∆P x + j∆Q x, MV*A	∆P t + j∆Q t, MV*A	∑Q b , MV*Ar	P giriş + jQ giriş, MV*A
	10+j6.72 15+j10.08	Şekil 7.1.1 - En yüksek yük koşullarında şebeke bölümlerindeki akış dağılımı Tablo 7.1.2 - Güç kayıpları dikkate alınarak ağ bölümlerinde güç dağıtımı Ağ bölümü Hattın sonundaki güç, MV*A Maksimum yük modunun elektriksel hesaplamasının sonuçları, projenin grafik kısmının sayfasında gösterilmektedir. 7.2 En hafif yük modunda ağın elektriksel hesaplaması Tüketicilerin en hafif yük modundaki gücü genellikle yük grafiklerinden belirlenir. Bazen bu güç, en yüksek yük gücünün yüzdesi olarak ayarlanır. Bu yüzde tüketicilerin niteliğine ve yükün türüne bağlıdır. Atamaya göre: P nm = 0,5 P nb. Alt istasyon numarası P n + jQ n, MV*A ∆P x + j∆Q x, MV*A ∆P t + j∆Q t, MV*A ∑Q b , MV*Ar P giriş + jQ giriş, MV*A 5+j3.36 7.5+j5.04 Şekil 7.1.1 - En hafif yük modunda şebeke bölümlerindeki akım akış dağılımı 3 Acil durum sonrası modda ağın elektriksel hesaplaması En ciddi kaza durumu, ipin 1-3 baş kısmından kopması durumunda meydana gelir. Bu nedenle bölüm 1-3'te tek devreli bir hat kesildiğinde acil durumu dikkate alacağız. ağ güç aktarım yapılandırması Tablo 7.2.1 - Trafo merkezlerinin tasarım yükleri Alt istasyon numarası P n + jQ n, MV*A ∆P x + j∆Q x, MV*A Güç kayıplarını dikkate alarak acil durum sonrası modda ağın bölümlerindeki akış dağılımını hesaplayalım: Hesaplama sonuçlarını tablo 7.3.2'de özetliyoruz. Tablo 7.2.3 - Güç kayıplarını dikkate alarak şebeke bölümlerindeki güç dağıtımı Ağ bölümü Hattın başındaki güç, MV*A Hat güç kaybı, MV*A Hattın sonundaki güç, MV*A

Herkese selam. Geçen gün bilgisayar ağlarının temelleri hakkında makaleler yazma, en önemli protokollerin çalışmasını ve ağların basit bir dille nasıl oluşturulduğunu analiz etme fikri ortaya çıktı. Kedi konusuna ilgi duyanları davet ediyorum.

Biraz konu dışı: Yaklaşık bir ay önce CCNA sınavını geçtim (980/1000 puanla) ve hazırlık ve eğitim yıllarım boyunca bana çok fazla materyal kaldı. İlk olarak yaklaşık 7 ay boyunca Cisco Akademi'de çalıştım ve geri kalan sürede çalıştığım tüm konular hakkında notlar aldım. Ayrıca ağ teknolojileri alanında birçok kişiye tavsiyelerde bulundum ve birçoğunun bazı önemli konularda boşluklar şeklinde aynı komisyonda tökezlediğini fark ettim. Geçen gün birkaç adam benden ağların ne olduğunu ve onlarla nasıl çalışılacağını açıklamamı istedi. Bu bağlamda en önemli ve önemli şeyleri olabildiğince ayrıntılı ve basit bir dille anlatmaya karar verdim. Makaleler, öğrenme yoluna yeni girmiş yeni başlayanlar için faydalı olacaktır. Ancak belki deneyimli sistem yöneticileri de bundan faydalı bir şeyin altını çizecektir. CCNA programına katılacağım için bu, sınava hazırlananlar için çok faydalı olacaktır. Makaleleri kopya kağıdı şeklinde tutabilir ve periyodik olarak inceleyebilirsiniz. Çalışmalarım sırasında bilgilerimi tazelemek için kitaplar üzerine notlar aldım ve periyodik olarak okudum.

Genel olarak tüm yeni başlayanlara tavsiyelerde bulunmak istiyorum. İlk ciddi kitabım Olifer'in “Bilgisayar Ağları” kitabıydı. Ve onu okumak benim için çok zordu. Her şeyin zor olduğunu söylemeyeceğim. Ancak MPLS veya taşıyıcı sınıf Ethernet'in nasıl çalıştığının detaylı bir şekilde anlatıldığı anlar kafa karıştırıcıydı. Bir bölümü birkaç saat boyunca okudum ama hâlâ pek çok şey gizemini koruyor. Bazı terimlerin aklınıza gelmek istemediğini anlıyorsanız, bunları atlayın ve okumaya devam edin, ancak hiçbir durumda kitabı tamamen bir kenara bırakın. Bu, olay örgüsünü anlamak için bölüm bölüm okumanın önemli olduğu bir roman ya da destan değil. Zaman geçecek ve daha önce anlaşılmaz olan şey sonunda netleşecek. Burası “kitap becerinizin” geliştirildiği yerdir. Sonraki her kitabın okunması bir önceki kitaba göre daha kolaydır. Örneğin, Olifer'in "Bilgisayar Ağları" kitabını okuduktan sonra Tanenbaum'un "Bilgisayar Ağları" kitabını okumak birkaç kat daha kolaydır ve bunun tersi de geçerlidir. Çünkü daha az yeni konsept var. O yüzden tavsiyem şu: Kitap okumaktan korkmayın. Çabalarınız gelecekte meyvelerini verecektir. Sözümü bitirip makaleyi yazmaya başlayacağım.

O halde bazı temel ağ terimleriyle başlayalım.

Ağ nedir? Birbirine (mantıksal veya fiziksel olarak) bağlı olan ve birbirleriyle iletişim kuran cihaz ve sistemlerden oluşan bir koleksiyondur. Buna sunucular, bilgisayarlar, telefonlar, yönlendiriciler vb. dahildir. Bu ağın boyutu internet boyutuna ulaşabildiği gibi sadece bir kabloyla bağlanan iki cihazdan da oluşabilir. Herhangi bir karışıklığı önlemek için ağ bileşenlerini gruplara ayıralım:

1) Son düğümler: Herhangi bir veri ileten ve/veya alan cihazlar. Bunlar bilgisayarlar, telefonlar, sunucular, bir tür terminal veya ince istemciler, TV'ler olabilir.

2) Ara cihazlar: Bunlar uç düğümleri birbirine bağlayan cihazlardır. Buna anahtarlar, hub'lar, modemler, yönlendiriciler ve Wi-Fi erişim noktaları dahildir.

3) Ağ ortamları: Bunlar doğrudan veri aktarımının gerçekleştiği ortamlardır. Buna kablolar, ağ kartları, çeşitli konnektör türleri ve havadan iletim ortamları dahildir. Bakır kablo ise veri iletimi elektrik sinyalleri kullanılarak gerçekleştirilir. Fiber optik kablolarda ışık darbeleri kullanılır. Kablosuz cihazlarla, radyo dalgalarını kullanarak.

Hepsini resimde görelim:

Şimdilik sadece farkı anlamanız gerekiyor. Ayrıntılı farklılıklar daha sonra tartışılacaktır.

Şimdi bana göre asıl soru şu: Ağları ne için kullanıyoruz? Bu sorunun pek çok cevabı var ama ben günlük hayatta kullanılan en popüler cevapları öne çıkaracağım:

1) Uygulamalar: Uygulamaları kullanarak cihazlar arasında çeşitli veriler gönderiyor ve paylaşılan kaynaklara açık erişim sağlıyoruz. Bunlar konsol uygulamaları veya GUI uygulamaları olabilir.

2) Ağ kaynakları: Bunlar, örneğin ofiste veya uzak bir alanda güvenlik görevlileri tarafından görüntülenen ağ kameralarında kullanılan ağ yazıcılarıdır.

3) Depolama: Ağa bağlı bir sunucu veya iş istasyonu kullanılarak başkalarının erişebileceği bir depolama alanı oluşturulur. Birçok kişi dosyalarını, videolarını, resimlerini orada yayınlıyor ve bunları diğer kullanıcılarla paylaşıyor. Anında akla gelen örneklerden biri Google Drive, Yandex Drive ve benzeri hizmetlerdir.

4) Yedekleme:Çoğu zaman büyük şirketler, tüm bilgisayarların önemli dosyaları yedekleme için kopyaladığı merkezi bir sunucu kullanır. Orijinalin silinmesi veya hasar görmesi durumunda, daha sonra veri kurtarma için bu gereklidir. Çok sayıda kopyalama yöntemi vardır: ön sıkıştırma, kodlama vb.

5)VoIP: IP protokolünü kullanarak telefon. Geleneksel telefona göre daha basit, daha ucuz olması ve her yıl yerini alması nedeniyle artık her yerde kullanılıyor.

Listenin tamamında çoğu kişi uygulamalarla çalıştı. Bu nedenle onları daha detaylı analiz edeceğiz. Yalnızca bir şekilde ağa bağlı olan uygulamaları dikkatlice seçeceğim. Bu nedenle hesap makinesi, not defteri gibi uygulamaları dikkate almıyorum.

1) Yükleyiciler. Bunlar FTP, TFTP protokolünü kullanarak çalışan dosya yöneticileridir. Önemsiz bir örnek, dosya barındırma hizmetlerinden veya diğer kaynaklardan bir film, müzik, resim indirmektir. Bu kategori aynı zamanda sunucunun her gece otomatik olarak yaptığı yedeklemeleri de içerir. Yani bunlar, kopyalama ve indirme işlemlerini gerçekleştiren yerleşik veya üçüncü taraf programlar ve yardımcı programlardır. Bu tür bir uygulama doğrudan insan müdahalesini gerektirmez. Kaydedileceği yeri belirtmeniz yeterlidir ve indirme işlemi başlayıp bitecektir.

İndirme hızı bant genişliğine bağlıdır. Bu tür bir uygulama için bu tamamen kritik değildir. Örneğin, bir dosyanın indirilmesi 10 dakika sürüyorsa, bu yalnızca zaman meselesidir ve bu, dosyanın bütünlüğünü hiçbir şekilde etkilemez. Zorluklar ancak birkaç saat içinde sistemin yedek bir kopyasını almamız gerektiğinde ortaya çıkabilir ve zayıf kanal ve buna bağlı olarak düşük bant genişliği nedeniyle bu birkaç gün sürer. Aşağıda bu gruptaki en popüler protokollerin açıklamaları bulunmaktadır:

FTP'de Standart bağlantı odaklı bir veri aktarım protokolüdür. TCP protokolünü kullanarak çalışır (bu protokol daha sonra ayrıntılı olarak ele alınacaktır). Standart port numarası 21'dir. Çoğu zaman bir siteyi bir web barındırma sistemine yüklemek ve yüklemek için kullanılır. Bu protokolü kullanan en popüler uygulama Filezilla'dır. Uygulamanın kendisi şöyle görünüyor:

TFTP- Bu, UDP protokolünü kullanarak bağlantı kurmadan çalışan FTP protokolünün basitleştirilmiş bir sürümüdür. Disksiz iş istasyonlarına görüntü yüklemek için kullanılır. Özellikle Cisco cihazlarında aynı imaj yükleme ve yedekleme işlemleri için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Etkileşimli uygulamalar. Etkileşimli alışverişe izin veren uygulamalar. Örneğin “kişiden kişiye” modeli. Etkileşimli uygulamaları kullanan iki kişi birbiriyle iletişim kurduğunda veya ortak çalışmalar yürüttüğünde. Buna aşağıdakiler dahildir: ICQ, e-posta, çeşitli uzmanların insanların sorunları çözmesine yardımcı olduğu bir forum. Veya “insan-makine” modeli. Bir kişi doğrudan bir bilgisayarla iletişim kurduğunda. Bu, veritabanının uzaktan yapılandırılması, bir ağ cihazının yapılandırılması olabilir. Burada, önyükleyicilerin aksine, sürekli insan müdahalesi önemlidir. Yani en az bir kişi başlatıcı olarak hareket ediyor. Bant genişliği zaten indirici uygulamalara göre gecikmeye daha duyarlıdır. Örneğin, bir ağ cihazını uzaktan yapılandırırken, komuttan gelen yanıt 30 saniye sürerse yapılandırmak zor olacaktır.

Gerçek zamanlı uygulamalar. Bilgileri gerçek zamanlı olarak aktarmanıza olanak tanıyan uygulamalar. Bu grup IP telefonunu, akış sistemlerini ve video konferansı içerir. Gecikme ve bant genişliğine en duyarlı uygulamalar. Telefonda konuştuğunuzu ve söylediklerinizi muhatabın 2 saniye içinde duyacağını ve bunun tersini de muhataptan aynı aralıklarla duyacağınızı hayal edin. Bu tür bir iletişim aynı zamanda seslerin kaybolmasına ve konuşmanın ayırt edilmesinin zorlaşmasına, video konferansın pelteye dönüşmesine de yol açacaktır. Ortalama olarak gecikme 300 ms'yi geçmemelidir. Bu kategoriye Skype, Lync, Viber (arama yaptığımızda) dahildir.

Şimdi topoloji gibi önemli bir şeyden bahsedelim. 2 büyük kategoriye ayrılmıştır: fiziksel Ve mantıklı. Aralarındaki farkı anlamak çok önemlidir. Bu yüzden, fiziksel topoloji ağımızın neye benzediğidir. Düğümlerin nerede bulunduğu, hangi ağ ara cihazlarının kullanıldığı ve nerede bulundukları, hangi ağ kablolarının kullanıldığı, nasıl yönlendirildikleri ve hangi porta takıldıkları. Mantıklı topoloji, paketlerin fiziksel topolojimizde hangi yöne gideceğidir. Yani, fiziksel, cihazları nasıl konumlandırdığımızdır ve mantıksal, paketlerin hangi cihazlardan geçeceğidir.

Şimdi topoloji türlerine bakalım ve analiz edelim:

1) Ortak bir veri yolu ile topoloji (İngilizce Bus Topolojisi)

İlk fiziksel topolojilerden biri. Fikir, tüm cihazların uzun bir kabloya bağlanması ve yerel bir ağın organize edilmesiydi. Kablonun uçlarında sonlandırıcılar gerekliydi. Kural olarak bu, sinyalin kabloya yansımamasını sağlamak için kullanılan 50 ohm'luk bir dirençti. Tek avantajı kurulum kolaylığıydı. Performans açısından son derece istikrarsızdı. Kablonun herhangi bir yerinde bir kopma meydana gelirse, kablo değiştirilene kadar tüm ağ felç oldu.

2) Halka Topolojisi

Bu topolojide her cihaz iki komşu cihaza bağlanır. Böylece bir yüzük oluşturuyoruz. Buradaki mantık, bilgisayarın bir uçta yalnızca alması, diğer uçta ise yalnızca göndermesidir. Yani bir halka iletimi elde edilir ve bir sonraki bilgisayar sinyal tekrarlayıcı rolünü oynar. Bu nedenle sonlandırıcılara olan ihtiyaç ortadan kalktı. Buna göre kablonun bir yerde hasar görmesi durumunda halka açılıyor ve ağ çalışamaz hale geliyordu. Hata toleransını artırmak için çift halka kullanılır, yani her cihaz bir değil iki kablo alır. Buna göre, bir kablonun arızalanması durumunda yedek olan çalışır durumda kalır.

3) Yıldız topolojisi

Tüm cihazlar zaten tekrarlayıcı olan merkezi düğüme bağlıdır. Günümüzde bu model, birkaç cihazın bir anahtara bağlandığı yerel ağlarda kullanılmaktadır ve iletimde aracı görevi görmektedir. Burada hata toleransı önceki ikisinden çok daha yüksektir. Herhangi bir kablonun kopması durumunda yalnızca bir cihaz ağdan çıkar. Herkes sessizce çalışmalarına devam ediyor. Ancak merkezi bağlantının kesilmesi durumunda ağ çalışmaz hale gelecektir.

4) Tam Örgü Topolojisi

Tüm cihazlar birbirine doğrudan bağlanır. Yani her birinden diğerine. Bu model, başkalarına bağlı olmadığı için belki de hataya en dayanıklı olanıdır. Ancak böyle bir model üzerinde ağ oluşturmak zor ve pahalıdır. En az 1000 bilgisayarın bulunduğu bir ağda her bilgisayara 1000 kablo bağlamanız gerekecektir.

5) Kısmi Örgü Topolojisi

Kural olarak birkaç seçenek vardır. Yapı olarak tamamen bağlı bir topolojiye benzer. Ancak bağlantı her birinden diğerine değil, ek düğümler aracılığıyla kurulur. Yani, A düğümü doğrudan yalnızca B düğümüne bağlıdır ve B düğümü hem A düğümüne hem de C düğümüne bağlıdır. Yani A düğümünün C düğümüne bir mesaj gönderebilmesi için önce B düğümüne göndermesi gerekir ve B düğümü de bu mesajı C düğümüne gönderecektir. Prensip olarak yönlendiriciler bu topoloji üzerinde çalışır. Size ev ağından bir örnek vereyim. Evden çevrimiçi olduğunuzda, tüm düğümlere doğrudan bir kablonuz olmaz ve sağlayıcınıza veri gönderirsiniz ve o, bu verilerin nereye gönderilmesi gerektiğini zaten bilir.

6) Karışık topoloji (İngilizce Hibrit Topoloji)

Yukarıdaki topolojilerin tamamını kendi içinde birleştiren en popüler topoloji. Tüm topolojileri birleştiren bir ağaç yapısıdır. Hataya en dayanıklı topolojilerden biri, çünkü iki sitede bir kesinti meydana gelirse, yalnızca aralarındaki bağlantı felç olacak ve diğer tüm bağlı siteler kusursuz çalışacaktır. Günümüzde bu topoloji orta ve büyük ölçekli tüm firmalarda kullanılmaktadır.

Ve çözülmesi gereken son şey ağ modelleridir. Bilgisayarların ilk aşamalarında ağların tek tip standartları yoktu. Her satıcı, diğer satıcıların teknolojileriyle çalışmayan, kendi özel çözümlerini kullandı. Tabii bunu böyle bırakmak mümkün değildi ve ortak bir çözüm bulmak gerekiyordu. Bu görev Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO - Uluslararası Standardizasyon Örgütü) tarafından üstlenilmiştir. O dönemde kullanılan birçok modeli incelediler ve sonuç olarak şu sonuca vardılar: OSI modeli 1984 yılında piyasaya sürülen. Tek sorun, geliştirmenin yaklaşık 7 yıl sürmesiydi. Uzmanlar bunu en iyi nasıl yapabileceklerini tartışırken, diğer modeller de modernize ediliyor ve ivme kazanıyordu. Şu anda OSI modeli kullanılmamaktadır. Yalnızca ağ eğitimi olarak kullanılır. Kişisel görüşüm, kendine saygısı olan her yöneticinin OSI modelini çarpım tablosu gibi bilmesi gerektiğidir. Her ne kadar olduğu haliyle kullanılmasa da tüm modellerin çalışma prensipleri benzerdir.

7 seviyeden oluşur ve her seviye belirli bir rol ve görevi yerine getirir. Aşağıdan yukarıya doğru her düzeyin ne yaptığına bakalım:

1) Fiziksel Katman: veri iletim yöntemini, hangi ortamın kullanıldığını (elektrik sinyallerinin, ışık darbelerinin veya radyo havasının iletimi), voltaj seviyesini ve ikili sinyallerin kodlanma yöntemini belirler.

2) Veri Bağlantı Katmanı: yerel ağ içerisinde adresleme görevini üstlenir, hataları tespit eder, veri bütünlüğünü kontrol eder. MAC adreslerini ve Ethernet protokolünü duyduysanız, bunlar bu seviyede bulunur.

3) Ağ Katmanı: bu düzey, ağ bölümlerinin birleştirilmesiyle ve en uygun yolun seçilmesiyle (yani yönlendirmeyle) ilgilenir. Her ağ cihazının ağ üzerinde benzersiz bir ağ adresine sahip olması gerekir. Birçok kişinin IPv4 ve IPv6 protokollerini duyduğunu düşünüyorum. Bu protokoller bu seviyede çalışır.

4) Taşıma Katmanı: Bu seviye taşıma işlevini üstlenir. Örneğin, İnternet'ten bir dosya indirdiğinizde, dosya bölümler halinde bilgisayarınıza gönderilir. Ayrıca belirli bir hizmetin varış noktasını belirtmek için gerekli olan bağlantı noktası kavramlarını da tanıtmaktadır. TCP (bağlantı odaklı) ve UDP (bağlantısız) protokolleri bu katmanda çalışır.

5) Oturum Katmanı: Bu katmanın rolü, iki ana bilgisayar arasındaki bağlantıları kurmak, yönetmek ve sonlandırmaktır. Örneğin, bir web sunucusunda bir sayfayı açtığınızda, o sayfayı ziyaret eden tek ziyaretçi siz değilsiniz. Ve tüm kullanıcılarla oturumları sürdürmek için bir oturum katmanına ihtiyaç vardır.

6) Sunum Katmanı: Bilgileri uygulama katmanı için okunabilir bir biçimde yapılandırır. Örneğin birçok bilgisayar, metin bilgilerini görüntülemek için ASCII kodlama tablosunu veya grafikleri görüntülemek için jpeg formatını kullanır.

7) Uygulama Katmanı: Bu muhtemelen herkes için en anlaşılır seviyedir. Aşina olduğumuz uygulamalar - e-posta, HTTP protokolünü kullanan tarayıcılar, FTP ve diğerleri - bu düzeyde çalışır.

Unutulmaması gereken en önemli şey, seviyeden seviyeye (örneğin, uygulamadan kanala veya fizikselden aktarıma) atlayamayacağınızdır. Yolun tamamı kesinlikle yukarıdan aşağıya ve aşağıdan yukarıya doğru gitmelidir. Bu tür işlemlere denir kapsülleme(yukarıdan aşağıya) ve kapsülden arındırma(aşağıdan yukarıya). Ayrıca her seviyede iletilen bilgilerin farklı şekilde adlandırıldığını da belirtmekte fayda var.

Uygulama, sunum ve oturum seviyelerinde iletilen bilgiler PDU (Protokol Veri Birimleri) olarak tanımlanır. Rusça'da bunlara veri blokları da denir, ancak benim çevremde bunlara sadece veri denir).

Taşıma katmanı bilgilerine segmentler denir. Segment kavramı yalnızca TCP protokolü için geçerli olmasına rağmen. UDP protokolü datagram kavramını kullanır. Ancak kural olarak insanlar bu farklılığa göz yumuyor.
Ağ düzeyinde bunlara IP paketleri veya basitçe paketler denir.

Ve bağlantı düzeyinde - çerçeveler. Bir yandan bunların hepsi terminolojidir ve iletilen verileri nasıl adlandırdığınız konusunda önemli bir rol oynamaz, ancak sınav için bu kavramları bilmek daha iyidir. Bu yüzden size benim zamanımda kapsülleme ve kapsülden çıkarma sürecini anlamama yardımcı olan en sevdiğim örneği vereceğim:

1) Evde bilgisayarınızın başında oturduğunuzu ve yan odada kendi yerel web sunucunuzun bulunduğunu hayal edelim. Ve şimdi ondan bir dosya indirmeniz gerekiyor. Web sitenizin sayfasının adresini yazıyorsunuz. Artık uygulama katmanında çalışan HTTP protokolünü kullanıyorsunuz. Veriler paketlenir ve bir sonraki seviyeye gönderilir.

2) Alınan veriler sunum seviyesine gönderilir. Burada bu veriler yapılandırılır ve sunucuda okunabilecek bir formata dönüştürülür. Paketlendi ve indirildi.

3) Bu seviyede bilgisayar ile sunucu arasında bir oturum oluşturulur.

4) Bu bir web sunucusu olduğundan ve güvenilir bağlantı kurulması ve alınan verilerin kontrolü gerektiğinden TCP protokolü kullanılır. Burada vuracağımız portu ve kaynak portunu belirtiyoruz, böylece sunucu yanıtı nereye göndereceğini bilecek. Bu, sunucunun posta sunucusuna değil web sunucusuna (standart olarak bağlantı noktası 80) ulaşmak istediğimizi anlaması için gereklidir. Toplanıp yola devam ediyoruz.

5) Burada paketin hangi adrese gönderileceğini belirtmemiz gerekiyor. Buna göre hedef adresi (sunucu adresi 192.168.1.2 olsun) ve kaynak adresini (bilgisayar adresi 192.168.1.1) belirtiyoruz. Onu çevirip daha da aşağı iniyoruz.

6) IP paketi aşağıya iner ve burada bağlantı katmanı devreye girer. Sonraki bir makalede ayrıntılı olarak ele alınacak olan fiziksel kaynak ve hedef adreslerini ekler. Yerel ortamda bir bilgisayarımız ve bir sunucumuz olduğundan, kaynak adresi bilgisayarın MAC adresi, hedef adresi ise sunucunun MAC adresi olacaktır (eğer bilgisayar ve sunucu farklı ağlarda olsaydı adresleme farklı çalışırdı) . Üst düzeylerde her seferinde bir başlık eklendiyse, buraya çerçevenin sonunu ve toplanan tüm verilerin gönderilmeye hazır olduğunu gösteren bir fragman da eklenir.

7) Ve fiziksel katman, alınanları bitlere dönüştürür ve elektrik sinyallerini kullanarak (bükülü çift kablo ise) bunu sunucuya gönderir.

Kapsülden arındırma işlemi benzerdir ancak ters sıradadır:

1) Fiziksel katmanda elektrik sinyalleri alınır ve bağlantı katmanı için anlaşılır bir bit dizisine dönüştürülür.

2) Bağlantı katmanında hedef MAC adresi kontrol edilir (kendisine adreslenip yönlendirilmediği). Evetse, çerçeve bütünlük ve hata olup olmadığı açısından kontrol edilir, her şey yolundaysa ve veriler sağlamsa, onu daha yüksek bir seviyeye aktarır.

3) Ağ düzeyinde hedef IP adresi kontrol edilir. Ve eğer doğruysa veriler daha da yükselir. Neden bağlantı ve ağ düzeyinde adresleme yaptığımızın ayrıntılarına girmeye artık gerek yok. Bu konu özel dikkat gerektiriyor ve aralarındaki farkları daha sonra detaylı olarak anlatacağım. Şimdi asıl önemli olan verilerin nasıl paketlendiğini ve paketten çıkarıldığını anlamaktır.

4) Taşıma katmanında hedef port (adres değil) kontrol edilir. Port numarasından da verinin hangi uygulamaya veya hizmete yönelik olduğu anlaşılır. Bizim için bu bir web sunucusudur ve port numarası 80'dir.

5) Bu seviyede bilgisayar ile sunucu arasında oturum kurulur.

6) Sunum katmanı her şeyin nasıl yapılandırılması gerektiğini görür ve bilgiyi okunabilir hale getirir.

7) Ve bu seviyede uygulamalar veya hizmetler ne yapılması gerektiğini anlar.

OSI modeli hakkında çok şey yazıldı. Yine de mümkün olduğu kadar kısa olmaya ve en önemli şeyleri kapsamaya çalıştım. Aslında internette ve kitaplarda bu model hakkında detaylı olarak çok şey yazıldı ama yeni başlayanlar ve CCNA'ya hazırlananlar için bu yeterli. Bu model için sınavda 2 soru olabilir. Bu, katmanların doğru düzenlenmesi ve belirli bir protokolün hangi düzeyde çalıştığıdır.

Yukarıda yazıldığı gibi OSI modeli günümüzde kullanılmamaktadır. Bu model geliştirilirken TCP/IP protokol yığını giderek daha popüler hale geliyordu. Çok daha basitti ve hızla popülerlik kazandı.
Yığın şöyle görünüyor:

Gördüğünüz gibi OSI'den farklı ve hatta bazı seviyelerin adını bile değiştirdi. Temel olarak prensibi OSI'ninkiyle aynıdır. Ancak yalnızca üç üst OSI katmanı: uygulama, sunum ve oturum, TCP/IP'de uygulama adı verilen tek bir katmanda birleştirilir. Ağ katmanının adı değişti ve İnternet olarak adlandırıldı. Taşıma aynı kaldı ve aynı isimle. Ve iki alt OSI katmanı: kanal ve fiziksel, TCP/IP'de ağ erişim katmanı adı verilen bir katmanda birleştirilir. Bazı kaynaklarda TCP/IP yığınına DoD (Savunma Bakanlığı) modeli de denir. Wikipedia'ya göre ABD Savunma Bakanlığı tarafından geliştirilmiştir. Bu soruyla sınav sırasında karşılaştım ve daha önce onun hakkında hiçbir şey duymamıştım. Buna göre “DoD modelindeki ağ katmanının adı nedir?” sorusu beni şaşkına çevirdi. Bu nedenle şunu bilmekte fayda var.

Bir süre devam eden birkaç başka ağ modeli daha vardı. Bu IPX/SPX protokol yığınıydı. 80'lerin ortasından beri kullanıldı ve yerini TCP/IP'ye bıraktığı 90'ların sonlarına kadar sürdü. Novell tarafından uygulandı ve Xerox'un Xerox Ağ Hizmetleri protokol yığınının yükseltilmiş bir sürümüydü. Yerel ağlarda uzun süredir kullanılmaktadır. IPX/SPX'i ilk kez “Kazaklar” oyununda gördüm. Bir ağ oyunu seçerken aralarından seçim yapabileceğiniz birkaç yığın vardı. Ve bu oyun 2001'de bir yerlerde piyasaya sürülmesine rağmen, bu IPX/SPX'in hala yerel ağlarda bulunduğunu gösteriyordu.

Bahsetmeye değer başka bir yığın da AppleTalk'tur. Adından da anlaşılacağı gibi Apple tarafından icat edilmiştir. OSI modelinin piyasaya sürüldüğü yıl, yani 1984 yılında oluşturuldu. Bu uzun sürmedi ve Apple bunun yerine TCP/IP kullanmaya karar verdi.

Ayrıca önemli bir şeyin altını çizmek istiyorum. Token Ring ve FDDI ağ modelleri değildir! Token Ring bir bağlantı katmanı protokolüdür ve FDDI, Token Ring protokolünü temel alan bir veri aktarım standardıdır. Bu kavramlar şu anda bulunmadığından en önemli bilgi bu değil. Ancak unutulmaması gereken en önemli şey bunların ağ modelleri olmadığıdır.

Böylece ilk konuyla ilgili makale sona erdi. Yüzeysel de olsa birçok kavram ele alındı. En önemlileri aşağıdaki makalelerde daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır. Umarım artık ağlar artık imkansız ve korkutucu bir şey gibi görünmeyecek ve akıllı kitapları okumak daha kolay olacaktır). Bir şeyden bahsetmeyi unuttuysam, ek sorularım varsa veya bu makaleye ekleyecek bir şeyi olan varsa yorum bırakın veya şahsen sorun. Okuduğunuz için teşekkürler. Bir sonraki konuyu hazırlayacağım.

İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim insanları size çok minnettar olacaklardır.

Benzer belgeler

Elektrik hatlarının uzunluğu. Trafo merkezlerinin kurulu kapasitesi. Ağın enerji göstergeleri. Tüketicilerin toplam maksimum aktif yükü. Yıllık faydalı elektrik arzı. Elektrik şebekesindeki güç kayıpları.

tez, 24.07.2012 eklendi


Bölge elektrik şebeke şemalarının geliştirilmesi ve ön güç dağıtımı. Nominal hat gerilimlerinin, kesitlerinin ve kablo markalarının, transformatörlerin seçimi. Transformatörlerde güç kayıplarının belirlenmesi, aktif ve reaktif güçlerin dengesi.

tez, eklendi: 09/04/2010


Bölge elektrik şebeke şemalarının geliştirilmesi. Ön kapasite tahsisi. Nominal hat gerilimlerinin, kesitlerinin ve kablo türlerinin seçimi. Hatlardaki güç kayıplarının belirlenmesi. Transformatörlerin ve trafo merkezi devrelerinin seçimi. Hat sayısının hesaplanması.

tez, eklendi: 04/05/2010


İlçe elektrik şebekesinin geliştirilmesi ve kapasitelerin ön dağıtımı. Nominal gerilimlerin, kesitlerin ve kablo markalarının seçimi. Transformatörlerde güç kayıplarının belirlenmesi. Sistemdeki aktif ve reaktif güçlerin dengesi. Trafo merkezi şemalarının seçimi.

tez, 16.06.2014 eklendi


Elektrik şebekesi şeması seçeneklerinin oluşturulması. Güç akışlarının ön hesaplanması. Halka ağı için nominal gerilimlerin seçimi. Enerji hatlarının direnç ve iletkenliğinin belirlenmesi. Bölümlerin teknik sınırlamalara göre kontrol edilmesi.

kurs çalışması, eklendi 29.03.2015


Mevcut ağı geliştirmek için seçeneklerin seçilmesi. Radyal ağ seçeneği için inşa edilen havai hatların nominal gerilimlerinin seçimi. Şebekenin radyal versiyonunda inşa edilen hatların tellerinin kesitlerinin belirlenmesi. Trafo merkezinde düşürücü transformatörlerin seçimi.

kurs çalışması, eklendi 22.07.2014


Ağ bağlantı şeması seçeneklerinin seçimi, gerekçeleri ve gereksinimleri. Nominal şebeke gerilimlerinin, kablo kesitlerinin belirlenmesi, teknik sınırlamalara göre test edilmesi. Gerilim kayıplarının yaklaşık tespiti. Kapasite dengelerinin hazırlanması.

kurs çalışması, 23.11.2014 eklendi


Elektrik şebeke şeması seçeneklerinin çizilmesi ve en akılcı olanların seçilmesi. Ağdaki akış dağılımının, nominal gerilimlerin, gücün hesaplanması. Havai enerji hatlarının dengeleme cihazlarının, transformatörlerinin ve tel bölümlerinin seçimi.

kurs çalışması, 24.11.2013 eklendi

Federal Eğitim Ajansı

Yüksek mesleki eğitimin devlet eğitim kurumu

Amur Devlet Üniversitesi

(GOU VPO "AmSU")

Enerji Bölümü

DERS PROJESİ

konuyla ilgili: Bölgesel bir elektrik şebekesinin tasarımı

Elektrik güç sistemleri ve ağları disiplininde

İcracı

5402 grubunun öğrencisi

AV. Kravtsov

Süpervizör

N.V. Savina

Blagoveşçensk 2010

giriiş

1. Elektrik şebekesi tasarım alanının özellikleri

1.1 Güç kaynağı analizi

1.2 Tüketicilerin özellikleri

1.3 İklim ve coğrafi koşulların özellikleri

2. Olasılıksal özelliklerin hesaplanması ve tahmin edilmesi

2.1 Olasılıksal özellikleri hesaplama prosedürü

3. Olası plan seçeneklerinin geliştirilmesi ve bunların analizi

3.1 Elektrik şebekesi konfigürasyonları için olası seçeneklerin geliştirilmesi ve rekabetçi olanların seçimi

3.2 Rekabetçi seçeneklerin ayrıntılı analizi

4. Optimum elektrik şebekesi şemasının seçilmesi

4.1 Azaltılmış maliyetleri hesaplamak için algoritma

4.2 Rekabetçi seçeneklerin karşılaştırılması

5. Kararlı durum koşullarının hesaplanması ve analizi

5.1 Maksimum modun manuel hesaplanması

5.2 PVC'de maksimum, minimum ve acil durum sonrası koşulların hesaplanması

5.3 Kararlı Durum Analizi

6. Kabul edilen ağ versiyonunda gerilim ve reaktif güç akışlarının düzenlenmesi

6.1 Gerilim düzenleme yöntemleri

6.2 Düşürme trafo merkezlerinde voltaj regülasyonu

7. Elektrik enerjisi maliyetinin belirlenmesi

Çözüm

Kullanılan kaynakların listesi

GİRİİŞ

Rus elektrik enerjisi endüstrisi bir süre önce reformdan geçirildi. Bu, tüm sektörlerdeki yeni gelişme eğilimlerinin bir sonucuydu.

Rusya elektrik enerjisi endüstrisindeki reformun ana hedefleri şunlardır:

1. Ekonomik büyüme için kaynak ve altyapı desteği sağlanırken aynı zamanda elektrik enerjisi sektörünün verimliliği de artırılacak;

2. Devletin enerji güvenliğinin sağlanması, olası bir enerji krizinin önlenmesi;

3. Rusya ekonomisinin dış pazardaki rekabet gücünün arttırılması.

Rus elektrik enerjisi endüstrisindeki reformun ana hedefleri şunlardır:

1. Rusya'nın tüm bölgelerinde, bu tür piyasaların organizasyonunun teknik olarak mümkün olduğu rekabetçi elektrik piyasalarının yaratılması;

2. Elektriğin üretimi (üretimi), iletimi ve dağıtımı alanındaki maliyetlerin azaltılması ve sanayi kuruluşlarının mali durumunun iyileştirilmesi için etkili bir mekanizmanın oluşturulması;

3. Ekonominin her alanında enerji tasarrufunun teşvik edilmesi;

4. Elektrik üretimi (üretimi) ve iletimi için yeni kapasitelerin inşası ve işletilmesi için uygun koşulların yaratılması;

5. Ülkenin çeşitli bölgelerine ve elektrik tüketicisi gruplarına yönelik çapraz sübvansiyonun aşamalı olarak ortadan kaldırılması;

6. Nüfusun düşük gelirli grupları için bir destek sisteminin oluşturulması;

7. Omurga ağları ve sevk kontrolü de dahil olmak üzere birleşik bir elektrik altyapısının korunması ve geliştirilmesi;

8. Termik santraller için akaryakıt piyasasının tekelleştirilmesi;

9. Sektörün reformu için düzenleyici yasal çerçevenin oluşturulması ve yeni ekonomik koşullarda işleyişinin düzenlenmesi;

10. Elektrik enerjisi endüstrisinde devlet düzenleme, yönetim ve denetim sisteminin yeniden düzenlenmesi.

Uzak Doğu'da reformdan sonra iş türlerine göre bölünme meydana geldi: üretim, iletim ve satış faaliyetleri ayrı şirketlere ayrıldı. Ayrıca, 220 kV ve üzeri voltajda elektrik enerjisinin iletimi JSC FSK, 110 kV ve altındaki voltajda ise JSC DRSC tarafından gerçekleştirilmektedir. Böylece tasarım sırasında voltaj seviyesi (bağlantı yeri), gelecekte bağlantı için teknik koşulların talep edilmesinin gerekli olacağı kuruluş tarafından belirlenecektir.

Bu tasarım teklifinin amacı, tasarım ödevinde belirtilen tüketicilere güvenilir güç kaynağı sağlamak için bölgesel bir elektrik ağı tasarlamaktır.

Hedefi tamamlamak aşağıdaki görevleri tamamlamayı gerektirir:

· Ağ seçeneklerinin oluşturulması

· Optimum ağ şemasının seçimi

· YG ve AG şalt cihazlarının seçimi

· Şebeke seçeneklerinin ekonomik karşılaştırmasının hesaplanması

· Elektrik modlarının hesaplanması

1. ELEKTRİK ŞEBEKESİ TASARIM ALANININ ÖZELLİKLERİ

1.1 Güç kaynağı analizi

Aşağıdakiler güç kaynakları (PS) olarak belirtilmiştir: TPP ve URP.

Habarovsk Bölgesi'ndeki ana sanayi işletmeleri termik santrallerdir. Doğrudan Habarovsk şehrinde Habarovskaya CHPP-1 ve CHPP-3, Habarovsk Bölgesi'nin kuzeyinde ise CHPP-1, CHPP-2, Mayskaya GRES (MGRES), Amurskaya CHPP bulunmaktadır. Belirlenen tüm CHPP'lerin 110 kV baraları vardır ve KHPP-3'ün de 220 kV baraları vardır. MGRES yalnızca 35 kV baralarda çalışır

Habarovsk'ta KHPP-1 “eski” olanıdır (türbin ünitelerinin çoğu geçen yüzyılın 60'lı - 70'li yıllarında işletmeye alınmıştır) şehrin güney kesiminde, Sanayi bölgesinde, KHPP-3 ise Kuzey Bölgesi, KhNPZ'den çok da uzak değil.

Khabarovskaya CHPP-3 - yeni CHPP, enerji sisteminin CHPP'leri ve Doğu'nun IPS'leri arasında en yüksek teknik ve ekonomik göstergelere sahiptir. Termik santralin dördüncü ünitesi (T-180) Aralık 2006'da devreye alınmış ve santralin kurulu gücü 720 MW'a ulaşmıştır.

URP olarak, seçilen ağ seçeneği için rasyonel gerilime bağlı olarak 220/110 kV trafo merkezinden birini veya büyük bir 110/35 kV trafo merkezinden birini kabul edebilirsiniz. Habarovsk Bölgesi'ndeki 220/110 kV trafo merkezi şunları içerir: trafo merkezi "Khekhtsir", trafo merkezi "RT'ler", trafo merkezi "Knyazevolklknka", trafo merkezi "Urgal", trafo merkezi "Start", trafo merkezi "Parus" vb.

Geleneksel olarak Habarovsk CHPP-3'ün termik santral, Khekhtsir trafo merkezinin de URP olarak kabul edilmesini kabul edeceğiz.

KHPP-3'ün 110 kV dış şalt sistemi, baypas ve kesit anahtarlı iki çalışma bara sistemi ve Khekhtsir trafo merkezinde - baypaslı bir çalışma kesit bara sistemi şemasına göre tasarlanmıştır.

1.2 Tüketicilerin özellikleri

Habarovsk Bölgesi'nde tüketicilerin en büyük kısmı büyük şehirlerde yoğunlaşıyor. Bu nedenle, Ağ Hesaplama programını kullanarak olasılıksal özellikleri hesaplarken Tablo 1.1'de verilen tüketici oranı benimsenmiştir.

Tablo 1.1 - Tasarlanan trafo merkezlerinde tüketici yapısının özellikleri

1.3 İklim ve coğrafi koşulların özellikleri

Habarovsk Bölgesi, Rusya Federasyonu'nun en büyük bölgelerinden biridir. Yüzölçümü 788,6 bin kilometrekare olup Rusya topraklarının yüzde 4,5'i ve Uzak Doğu ekonomik bölgesinin yüzde 12,7'sidir. Habarovsk Bölgesi toprakları, Asya'nın doğu eteklerinde dar bir şerit şeklinde yer almaktadır. Batıda, sınır Amur'dan başlar ve önce Bureinsky sırtının batı mahmuzları boyunca, daha sonra Turan sırtının batı mahmuzları boyunca, Ezoya ve Yam-Alin sırtları boyunca, Dzhagdy ve Yam-Alin sırtları boyunca kuzey yönünde güçlü bir şekilde kıvrılır. Dzhug-Dyr sırtları. Ayrıca Stanovoy sırtını geçen sınır, Maya ve Uçur nehirlerinin üst havzası boyunca, kuzeybatıda Ket-Kap ve Oleg-Itabyt sırtları boyunca, kuzeydoğuda Suntar-Khayat sırtı boyunca uzanmaktadır.

Bölgenin büyük bir kısmı dağlık araziye sahiptir. Düz alanlar önemli ölçüde daha küçük bir alanı kaplar ve esas olarak Amur, Tugur, Uda ve Amguni nehirlerinin havzaları boyunca uzanır.

İklim ılıman muson olup, az kar yağışlı soğuk kışlar ve sıcak, nemli yazlar görülür. Ortalama Ocak sıcaklığı: güneyde -22 o C'den kuzeyde -40 dereceye, deniz kıyısında -15 ila -25 o C; Temmuz: kıyı kesiminde +11 o C'den, iç ve güney bölgelerde +21 o C'ye kadar. Yıllık yağış miktarı kuzeyde 400 mm'den güneyde 800 mm'ye ve Sikhote-Alin'in doğu yamaçlarında 1000 mm'ye kadar değişmektedir. Bölgenin güneyinde yetişme mevsimi 170-180 gündür. Permafrost kuzeyde yaygındır.

giriiş

Elektrik trafo merkezi, elektrik enerjisini dönüştürmek ve dağıtmak için tasarlanmış bir tesistir. Trafo merkezleri transformatörler, baralar ve anahtarlama cihazlarının yanı sıra yardımcı ekipmanlardan oluşur: röle koruma ve otomasyon cihazları, ölçüm cihazları. Trafo merkezleri, jeneratörleri ve tüketicileri elektrik hatlarına bağlamak ve ayrıca elektrik sisteminin ayrı parçalarını bağlamak için tasarlanmıştır.

Modern enerji sistemleri birbirini etkileyen yüzlerce birbirine bağlı unsurdan oluşur. Tasarım, sistemin tasarlanan bu kısmını etkileyen elemanların ortak çalışması için temel koşullar dikkate alınarak yapılmalıdır. Planlanan tasarım seçenekleri aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır: güvenilirlik, verimlilik, kullanım kolaylığı, enerji kalitesi ve daha fazla gelişme olasılığı.

Kurs tasarımı sırasında referans literatürü, GOST'leri, tek tip standartları ve toplu göstergeleri, tabloları kullanma becerileri kazanılır.

Kurs tasarımının amacı, enerji hatları, trafo merkezleri ve elektrik ağları ve sistemlerinin diğer elemanlarının inşaatı ile ilgili karmaşık sorunların çözülmesine yönelik pratik mühendislik yöntemlerinin yanı sıra tasarım çalışmaları için gerekli hesaplama ve grafik becerilerinin daha da geliştirilmesidir. Elektrik sistemlerinin ve ağlarının tasarımının özel bir özelliği, teknik ve ekonomik hesaplamalar arasındaki yakın ilişkidir. Bir elektrik trafo merkezi için en uygun seçeneğin seçimi sadece teorik hesaplamalarla değil aynı zamanda çeşitli hususlara göre de yapılır.

DEVRE SEÇENEKLERİNDEN BİRİNİN HESAPLANMASI ÖRNEĞİ

BÖLGE ELEKTRİK ŞEBEKESİ

İlk veri

Ölçek: 1 hücrede – 8,5 km;

"A" trafo merkezindeki güç faktörü, bağıl. birimler: ;

Trafo merkezi "A" otobüslerindeki voltaj, kV: , ;

Maksimum yükte kullanım saati sayısı: ;

Trafo merkezlerinde maksimum aktif yük, MW: , , , , ;

Güç transformatörlerinin gün içerisinde aşırı yüklenme süresi: ;

Trafo merkezlerindeki yük reaktif güç faktörleri aşağıdaki değerlere sahiptir: , , , , .

Tüm trafo merkezlerindeki tüketiciler, güç kaynağı güvenilirliği açısından, kategori II yüklerin ağırlıklı olduğu, kategori I ve II yüklerini içerir.

1.1. "A" güç kaynağının ve 5 yük düğümünün coğrafi konumu

Dağıtım ağı yapılandırma seçimi

Dağıtım ağının rasyonel konfigürasyonunun seçimi, tasarımın ilk aşamalarında çözülen ana sorunlardan biridir. Ağ tasarımının seçimi, bir dizi seçeneğin teknik ve ekonomik olarak karşılaştırılmasına dayanarak yapılır. Karşılaştırılabilir seçenekler, ana elektrikli ekipmanın (teller, transformatörler vb.) parametreleri açısından her birinin teknik fizibilite koşullarını karşılamalı ve ayrıca birinci kategoriye ait tüketicilere güç kaynağının güvenilirliği açısından eşdeğer olmalıdır. buna göre.

Seçeneklerin geliştirilmesi aşağıdaki ilkelere dayalı olarak başlamalıdır:

a) Şebeke tasarımı mümkün olduğu kadar (makul ölçüde) basit olmalı ve elektriğin tüketicilere iletimi, ters güç akışı olmadan mümkün olan en kısa yol üzerinden gerçekleştirilmeli, bu da hatların inşa maliyetinde bir azalma ve enerji tasarrufunda bir azalma sağlar. güç ve elektrik kayıpları;

b) kademeli trafo merkezlerinin şalt cihazlarının elektrik bağlantı şemaları da muhtemelen (makul derecede) basit olmalıdır; bu, inşaat ve işletme maliyetinde bir azalmanın yanı sıra, operasyonlarının güvenilirliğinde bir artış sağlar;

c) transformatörlerin ve ototransformatörlerin gerekli kurulu gücünün yanı sıra güç ve elektrik kayıplarını azaltan minimum miktarda voltaj dönüşümüne sahip elektrik ağlarını uygulamaya çalışmalıdır;

d) elektrik şebekesi şemaları, tüketicilere güç kaynağının güvenilirliğini ve gerekli kalitesini sağlamalı ve hatların ve trafo merkezlerinin elektrik ekipmanlarının aşırı ısınmasını ve aşırı yüklenmesini önlemelidir (çeşitli ağ modlarındaki akımlar, mekanik dayanım vb. açısından)

PUE'ye göre, trafo merkezinde I ve II kategorisindeki tüketiciler varsa, güç sistemi ağlarından gelen güç beslemesi, bağımsız güç kaynaklarına bağlı en az iki hat üzerinden gerçekleştirilmelidir. Yukarıdakileri dikkate alarak ve belirli ağ diyagramı türlerinin alternatif niteliklerini ve göstergelerini dikkate alarak, her şeyden önce ağ diyagramlarının çeşitlerinin oluşturulması önerilir: radyal, radyal omurga ve en basit halka türleri.

Belirtilen koşullara dayanarak, bölgesel elektrik şebekesi şemaları için on seçenek hazırlayacağız (Şekil 1.2.).

Şema No.1 Şema No.2

3 No.lu Plan 4 No.lu Plan

4 No'lu Plan 5 No'lu Plan

7 No.lu Plan 8 No.lu Plan

Şekil 1.2. Elektrik ağı devre yapılandırma seçenekleri.

Bir dizi gösterge ve özelliğe dayanarak daha fazla hesaplama yapmak için derlenmiş şemalardan en rasyonel iki seçeneği seçiyoruz (No. 1 ve No. 2).

I. Seçenek I (şema No. 1), 1, 2, 3, 4, 5 numaralı trafo merkezlerinin çift devreli radyal hatlar aracılığıyla A düğümüne bağlanmasını içerir (toplam uzunlukta tek devreli ve çift devreli 110 kV hatların inşası) 187 km).

II. Seçenek II (şema No. 2), 3 ve 2 numaralı trafo merkezlerinin A düğümünden bir halkaya bağlanmasını, 4 ve 5 numaralı trafo merkezlerinin A düğümünden bir halkaya bağlanmasını, 1 numaralı trafo merkezinin A düğümüne bağlanmasını içerir. çift ​​devreli radyal hatlar (toplam uzunluğu 229,5 km olan 110 kV tek devreli ve çift devreli hatların inşası).