طراحي و نصب اولين خط هوائي كابل فاصله دار 20 كيلوولت ايران ( بخش اول )

pesare irani

کاربر حرفه ای
کاربر ممتاز

مهرداد طرفدار حق - دانشيار مهندسي برق و كامپيوتر - دانشگاه تبريز و كريم روشن ميلاني- مدير دفتر طراحي مهندسي شركت توزيع نيروي برق آذربايجان شرقي
چكيده
– اين مقاله ضمن معرفي شبكه هاي هوايي فشار متوسط با كابل فاصله دار پيشرفتهاي حاصل از نصب اولين خط هوايي 20 كيلوولت كابل فاصله دار ايران را كه در شهرك سرمايه گذاري خارجي تبريز درحال طي مراحل نهايي مي باشد ارائه مي نمايد . فاز اول خط مذكور به طول 650 متر به صورت چهار مدار بر روي يك پايه مشترك درحال نصب بوده و قدرتي معادل 360 مگاوات را براي تغذيه بارهاي صنعتي اين منطقه تامين خواهد نمود. روشهاي اساسي طراحي الكتريكي و مكانيكي خط مذكور دراين مقاله ارائه مي گردد. تحليل هاي مكانيكي كنسولهاي پايه هاي عبوري و كششي كه با نرم افزار ABAQUS انجام شده است نيز ارائه خواهد شد. همچنين نتايج مشخصه هاي كشش- فلش حاصل از يك نرم افزار ويژه نوشته شده ارائه مي شود.
كليد واژه – كابلهاي فاصله دار، كابل خودنگهدار، هادي روكشدار، طراحي مكانيكي، طراحي الكتريكي
1- مقدمه
شبكه هاي توزيع هوايي انرژي الكتريكي را ميتوان به دو نوع با هاديهاي لخت (bare conductors) و باهاديهاي غير لخت (non-bare conductors) تقسيم بندي نمود. شبكه هاي هوايي غير لخت نيز به سه گروه زير تقسيم مي شوند :
1- هاديهاي روكشدار covered conductors(CC)
2- كابل هاي به هم تابيده شده هوايي aerial bundled cables (ABC) كه درايران به اشتباه به كابلهاي خودنگهدار (self-supporting cables) معروف شده اند درحاليكه فقط نوع چهار سيمه كه فاقد سيم نگهدارنده هستند واقعاً خودنگهدار مي باشند.
3- كابل هاي فاصله دار spacer cables

هاديهاي هوايي روكشدار براي اولين بار در ايران در سال 1385 توسط مولفين مقاله و تيم همكار به توليد انبوه رسيد . كمتر از چندماه پس ازتوليد هاديهاي روكشدار ، كابلهاي خودنگهدار فشار ضعيف كه از تاباندن همان هاديهاي روكشدار به دور يك سيم حمال فولادي ساخته شده بودند توسط شركتهاي مختلف ايراني توليد گرديدند .
شبكه هاي كابل فاصله دار در اكثركشورها و به ويژه در امريكا، برزيل، كشورهاي آسياي جنوب شرقي و اروپا بطور گسترده استفاده مي شوند .و مثلاً در تمام شبكه توزيع برق ايالتهاي مساچوست ، گروتون و استرلينگ از كابلهاي فاصله دار استفاده مي شود همچنين ويژگيهاي خاص آنها موجب شده است تا اينش بكه ها از آلاسكا گرفته تا ايستگاه آزمايشي خليج mcmurdo درقطب جنوب مورد استفاده قرار گيرند . كابل هاي فاصله دار در ولتاژهاي فوق توزيع و در سطح ولتاژ 69 كيلو نيز بكار برده شده اند . اين شبكه به ويژه بمنظور كاهش حريم مورد استفاده قرار گرفته است. تجربيات شركت ceming برزيل نشان داده است كه با استفاده از كابل فاصله دار ميتوان نرخ عيب را از 9/0 عيب درهركيلومتر درسال براي شبكه هاي توزيع با هاديهاي لخت به 04/0 عيب در هر كيلوكتر درسال كاهش داد. درخردادماه 1388 يك قرارداد پژوهشي بين دانشگاه تبريز و شركت توزيع نيروي برق آذربايجان شرقي جهت طراحي و نصب اولين خط هوايي 20 كيلووات با كابل فاصله دار منعقد گرديد . محل نصب خط مذكور شهرك سرمايه گذاري خارجي تبريز و طول فاز اول خط 630 متر مي باشد . قيمت هايهاي اين خط كمتر از نصب كابلهاي خودنگهدار فشارمتوسط 20 كيلووات با سطح مقطع يكسان بوده و به نظر مي رسد درآينده نزديك بتواند جايگزين شبكه هاي كابل خودنگهدار فشارمتوسط هوايي درايران گردد.
هدف اين مقاله معرفي شبكه ها كابل فاصله دار ، تجهيزات، روشهاي طراحي الكتريكي، مكانيكي ، ويژگيهاي نصب و همچنين گزارش پيشرفت پروژه تحقيقاتي مذكور مي باشد.
2- ساختار شبكه هاي هوايي توزيع كابل فاصله دار
درشبكه كابل فاصله دار هوايي يا (aerial spacer cable) كابلهاي سه لايه در سه راس فاصله نگهدارهاي عايقي كه به شكل لوزي يا صليبي هستند بسته مي شوند . از راس بالايي فاصله نگهدارها يك سيم فولادي (ياآلومينيوم آلياژي) به عنوان سيم نگهدارنده عور مي كند . وظيفه سيم نگهدارنده تحمل نيروي وزن مي باشد . اين سيم خط را درمقابل صاعقه نيز حفاظت مي نمايد و بدين ترتيب مشكلات شبكه هاي هادي روكشدار مانند لزوم بكارگيري سيم گارد مجزا، شاخكهاي هوايي و يا لخت نمودن هادي درمحل اتصال به مقره بطوركامل رفع مي شود . فاصله نگهدارها علاوه بر نصب به كراس آرم در سر تيرها، در فواصل حدود ده متري دربين اسپن ها نيز قرار مي گيرند.
دراين سيستم هادي ها قادر بهتحمل اتصال كوتاه بين فازها و يابرخوردها اتفاقي ديگر اشياء ازجمله تماس شاخه درختان و پرندگان را بدون وقفه در برقرساني دارند.
هاديهاي مذكور از سيم فولادي آويزان بوده و تقريبا هيچ نيروي كششي( بجز وزن كم حدود پنج متر از هادي درهر طرف هر كدام از فاصله نگهدارها) را تحمل نمي كنند.
عمده ترين مزيت طرح مذكور جداشدن كامل طراحي مكانيكي و الكتريكي ازهمديگر مي باشد . درواقع ميتوان مطابق با طول اسپن ، شرايط بارگذاري منطقه و وزن هاديها ، نوع سيم حمال فولادي را به سادگي و دريك محدوده وسيع انتخاب نمود. چنين شرايطي امكان عبور از اسپن هاي بسيار بلند را كه قبل از اين در شبكه هاي توزيع امكان آن وجود نداشت ميسر مينمايد . نكته قابل توجه اين است كه تمامي طرحها و شبكه هاي كابل فاصله دار فشار متوسط اجرا شده در سطح دنيا از سيم حمال فولادي براي اين شبكه ها استفاده مي كنند كه اين امر امكان اقتباس و استفاده از استانداردها، تجهيزات، آزمونها و روشهاي نصب و تجربيات آنها را عينا فراهم مينمايد.درضمن دراجراي اين شبكه ها نياز يه آلومينيوم آلياژي كه در دو شبكه هادي روكشدار و كابل خودنگهدار بسيار مشكل آفرين شده بود رفع شده است.
همانطوريكه ذكر گرديد امكان طراحي الكتريكي هاديها در شبكه كابل فاصله دار بدون رعايت هرگونه محدوديت وجود دارد. درواقع صرفاً براساس توان الكتريكي مورد استفاده و افت ولتاژ مجاز ميتوان سطح مقطع هاديهاي تمام آلومينيوم روكشدار سه لايه را تعيين و پس ازاتمام طراحي الكتريكي نسبت به تعيين مشخصات سيم حمال فولادي اقدام نمود. شكل 1 عكسهايي ازاين شبكه ها را كه توسط مولفين تهيه شده است را نشان مي دهد.



:d:d:d


:whistle:
 
آخرین ویرایش توسط مدیر:

pesare irani

کاربر حرفه ای
کاربر ممتاز
طراحي و نصب اولين خط هوائي كابل فاصله دار 20 كيلوولت ايران ( بخش دوم9

طراحي و نصب اولين خط هوائي كابل فاصله دار 20 كيلوولت ايران ( بخش دوم9

- مزاياي شبكه هاي كابل فاصله دار
مزاياي عمده حاصل از بكاي
ري اين خطوط نسبت به شبكه هاي لخت هوايي عبارتند از :
1- باند حريم كم به دليل فاصله 38 سانتيمتري بين دو فاز كناري
2- حذف مقره و يراق آلات بسيار كم
3- قيمت كمتر نسبت به شبكه هاي با هايدهاي لخت در طي دوره بهره برداري بدليل كاهش خسارت خاموشيها
4- كاهش هزينه بهرهب رداري به جهت نرخ عيب كمتر
5- افزايش امكان حفاظت اشخاص از برق گرفتگي
6- قطعي برق كمتر و كاهش انرژي هاي توزيع نشده
7- كاهش قطع درختان و جلوگيري از مرگ و مير پرندگان و حيوانات
8- رضايتمندي استفاده كنندگان به ويژه در يك بازار برق رقابتي
9- هاديها تمام آلومينيومي (ارزانتر، قابل توليد در داخل كشور، سبك تر شدن هادي)
4- مقايسه كابلهاي فاصله دار با شبكه هاي كابلهاي خودنگهدار فشارمتوسط
ميتوان مهمترين مزاياي شبكه هاي هوائي توزيع با كابلهاي فاصله دار نسبت به شبكه هاي تزويع با كابلهاي خودنگهدار را بشرح ذيل ذكر نمود:
1- عيب يابي كابلهاي خودنگهدار بدليل پيچيده شدن فازها بسيار دشوار و تعميرات آن مشكل است درحاليكه درشبكه كابل فاصله دار اين مشكل براحتي حل شده است.
2- قيمت كمتر هزينه احداث شبكه هاي هوايي توزيع با كابلهاي فاصله دار حدود 60% شبكه هاي با كابلهاي خودنگهدار فشار متوسط معادل الكتريكي مي باشد.
3- يراق آلات بسياركمتر شبكه هاي هوايي توزيع با كابلهاي فاصله دار اساسا ساختار بسيار ساده داشته و مانند كابلهاي خودنگهدار يراق آلات، ابزارها و آموزشهاي خاصي جهت نصب نيازندارند.
4- انشعاب گيري و اتصال ترانسها در شبكه كابل خودنگهدار فشارمتوسط بسيار دشوار بوده درحاليكه در شبكه كابل فاصله دار بهره برداري بسيار راحت تر شده است.
5- كابلهاي فاصله دار از كابلهاي خودنگهدار سبك تر هستند و درنتيجه قدرت پايه ها كمترخواهد بود.
5- مزاياي كابل هاي فاصله دار نسبت به هاديهاي روكشدار فشارمتوسط
1- عدم نياز به تجهيزات اضافي حفاظت درمقابل صاعقه
2- عدم نياز به مقره و كاهش بيشتر باند حريم
3- امكان اجراي چندين مدار بر روي يك پايه
4- امكان عبور از اسپن هاي خيلي بزرگ
6- ويژگيها
گرچه مناطقي كه كاربرد شبكه هاي كايل فاصله دار در آنها توصيه شده اند به موارد مشروحه زير مختص نمي شوند و ميتوان از آنها درهر منطقه اي كه محدوديتهاي اجرايي وجود دارد استفاده نمود اما استفاده از آنها درموارد زير توصيه شده است :
الف- اجراي چند مدار بر روي يك پايه
با استفاده ازاين شبكه ها ميتوان چندين فيدر را بر روي يك پايه اجرا نمود . شكل 2 اين مورد را نشان مي دهد.
ب- استفاده درمناطق شهري جهت كاهش حريم مجاز
فاصله كم بين دو فاز كناري امكان كاهش باند آزادسازي حريم را فراهم مي كند. بديهي است علاوه بر موضوع مذكور ، اين شبكه ها بدليل روكشدار بودن و در صورت اصلاح قوانين حريم در سطح كشور مزاياي بيشتري را نيز از اين نظر خواهد داشت.
ج- منطق مجاور دريا بمنظور جلوگيري از خوردگي شيميايي
وجود سه لايه روكش بطور محسوسي از خوردگي شيميايي جلوگيري مي كند . همچنين عدم وجود فولاد در هاديها از خوردگي گالوانيكي جلوگيري خواهد نمود.
د- قابليت بكارگيري درمناطق كوهستاني :
درزمانيكه مناطق مرتفع با مشملات برخوردهاديها درزمان وزش طوفانهاي شديد ويا افتادن سنگ مواجه هستند يا منطقي كه افتادن شاخه درختان ايجاد قطعي و خاموشي مي نمايند اين سيستمها بسيار مناسب مي باشند . همچنين باتوجه به اينكه مناطق كوهستاني بيشتر دچار مشكلات ناشي از برخورد صاعقه هستند اين سيستم بدليل ارت شدن سيم نگهدارنده و قرار گرفتن آن در بالاي شبكه بهترين راه حل مقابله با برخورد صاعقه را نيز دارا مي باشد.
هـ عبور از رودخانه هاي عريض ، اسپن هاي بلند و يا درياچه هاي مصنوعي پشت سدها:
دراينگونه موارد بدليل اسپن هاي بزرگ عملاً امكان عبور از سيم هاي لخت در طول زياد غيرممكن مي باشد. با استفاده از كابلهاي فاصله دار و فغقط با انتخاب مناسب سيم نگهدارنده درهرمورد ميتوان اين شبكه هاي را به راحتي اجرا نمود.
و- مناطقي كه مشكلات پرندگان و حيوانات در برخورد با شبكه و ايجاد خاموشيهاي زياد ناشي از عوامل خارجي را دارا هستند
ز- كاهش افت ولتاژ
باتوجه به نزديك بودن هاديها به همديگر در طول خط، خاصيت سلفي خط كاهش و خاصيت خازني آن افزايش يافته و موجب كاهش افت ولتاژ مي گردد. همچنين فاصله نگهدارها موجب قرار گرفتن هاديها بر روي رئوس يك مثلث متساوي الاضلاع شده و تساوي امپدانس هرسه فاز را ازاين نظر تضمين مي كند.
ح- امكان حفاظت كابلها در صورت افتادن درخت
يكي از معضلات همه شبكه هاي توزيع هوايي افتادن درخت بر روي شبكه به ويژه پس از وقوع طوفان درمناطق پر درخت مي باشد . سيم نگهدارنده شبكه كابل فاصله دار بدليل موقعيت مكاني خود قادر است كابلهاي اين شبكه را از آسيب درختان و شاخه هاي آنها محفوظ نگهدارد . شكل 4 اين ويژگي را نشان مي دهد .
و- امكان نصب در زير خطوط 63 كيلوولت
بدليل امكان اجراي اسپن هاي بلند ميتوان اين شبكه ها را برروي پايه هاي خطوط 63 كيلوولت و در زير شبكه 63 كيلوولت نصب نمود. شكل4 اين ويژگي را نشان مي دهد.



:d:d:d

:whistle:
_______________
 
آخرین ویرایش توسط مدیر:

pesare irani

کاربر حرفه ای
کاربر ممتاز
طراحي و نصب اولين خط هوائي كابل فاصله دار 20 كيلوولت ايران ( بخش پاياني)

طراحي و نصب اولين خط هوائي كابل فاصله دار 20 كيلوولت ايران ( بخش پاياني)

- تجهيزات اصلي شبكه كابل فاصله دار
يكي از ويژگيهاي اصلي شبكه كابل فاصله دار تعداد كم مواد و تجهيزات ويژه آن مي باشد . درادئامه مشخصات اساي هاديها، فاصله نگهدارها، سيم نگهدارنده فولادي و مقره هاي ويژه اين شبكه ها به اختصار توضيح داده مي شود .
7-1- هاديها
جنس رساناي هاديها از نظر امكان توليد مي تواند شامل تمام انواع رايج در خطوط هوايي لخت باشد اما با توجه به اينكه سيم نگهدارنده در اين سيستم عهده دار تحمل نيروهاي كشش مكانيكي است لذا عموماً از هاديهاي تمام آلومينيوم رشته اي استفاده مي شود . ( شكل 5) ساختار رايج اين هاديها در فشار متوسط نشان داده شده است . در اين شكل شماره هادي 1 الي 4 به ترتيب نشانگر هاديهاي رشته اي كمپكت شده تمام آلومينيومي ، لايه نيمه هادي پلي اتيلني ( يا XLPE ) ترموپلاستيك اكسترود شده ، لايه LDPE و HDPE مشكي مي باشد . لازم به ذكر است دو لايه خارجي را به ترتيب از سمت هادي از XLPE , XLPE مشكي نيز توليد مي كنند و در اين صورت حداكثر دماي كار پيوسته هادي به جاي 75 مي تواند تا 90 درجه سانتيگراد افزايش يابد .

جدول (1) اطلاعات و مشخصات فني هادي هاي شبكه فاصله دار توليدي يكي از شركتهاي خارجي را نشان مي دهد .

7-2- فاصله نگهدارها
فاصله نگهدارها بايد بر روي سيم فولادي نگهدارنده و در موقعيت مناسب محكم شوند و در طي مراحل نصب و پس از آن از موقعيت خود حركت نكنند . در هر صورت نبايد به فاصله نگهدارها هيچگونه نيروي طولي وارد شود . ساختارهاي متفاوتي از فاصله نگهدارها كه توسط شركتهاي مختلف توليد شده اند در شكل (6) مشاهده ميشود . فاصله نگهدارها عموماً از جنس HDPE بوده و بايد در مقابل اشعه UV خورشيد مقاوم باشند . جهت تطابق بيشتر با محيط اطراف رنگ آنها خاكستري انتخاب مي شود با ايجاد چترك هايي سعي مي شود تا فاصله خزش تا حد امكان افزايش يابد . ابعاد فاصله نگهدارها به گونه‌اي انتخاب مي شود كه هاديها بر روي رئوس يك مثلث متساوي الاضلاع قرار بگيرند . فاصله بين دو فاز كناري در حدود 38 سانتيمتر مي باشد كه بسيار كمتر از فاصله رايج 220 سانتيمتري بين فازهاي كناري در شبكه هاي با هاديهاي لخت مي باشد كه اين موضوع تأثير قابل توجهي در كاهش باند آزادسازي حريم خواهد داشت .
فاصله نگهدارهاي داراي اهرم نگهدارنده بدليل استحكام مكانيكي بيشتر نسبت به بستهاي ضد UV داراي قابليت اطمينان بيشتري هستند اما قيمت آنها نيز حدود 5/3 برابر بيشتر مي باشد . فاصله نگهدارها در طرح هاي سه فاز عمودي و تكفاز نيز توليد شده و مورد استفاده قرار مي گيرند ( شكل 6-ج) امروزه امكان نصب و استفاده از خطوط 69 كيلوولت فاصله نگهدار با استفاده از فاصله نگهدارهاي ويژه مشابه شكل (6-ج ) فراهم آمده است كه عموماً به منظور كاهش باند آزادسازي حريم وافت ولتاژ خط ( بدليل افزايش خاصيت خازني و كاهش اثر سلفي ) مورد استفاده مي باشد . (5)
7-3- سيم نگهدارنده ( مسنجر)
اين هادي نقش نگهدارنده هادي هاي روكش دار در فواصل تعريف شده آنها را بعهده دارند . جنس اين سيم ها معمولاً فولاد با روكش آلومينيوم ( آلمو ولد ) و يا فولاد گالوانيزه مي باشد . اين هادي علاوه بر نقش نگهدارنده بايستي نقش سيم ارت و حفاظت در مقابل صاعقه را نيز بعهده بگيرند . سيم فولادي متناسب با ميزان تحمل استقامت كششي تعيين مي شود . در مناطقي كه رعد و برق زياد باشد ميتوان دو رشته از اين مفتول ها را آلومينيومي انتخاب نمود تا هدايت جريان صاعقه را براحتي انجام پذيرد .
در اين صورت ديگر رشته هاي فولادي از نوع (clad Alumni ) مي باشند . دليل استفاده از آلومينيوم ايجاد هدايت الكتريكي زياد در مقابل برخورد صاعقه و همچنين كاهش افت ولتاژ در شبكه هاي فشار ضعيف كابل فاصله دار مي باشد . لازم به ذكر است در شبكه هاي فشار ضعيف سيم نگهدارنده را از جنس آلومينيوم آلياژي انتخاب نموده و به عنوان نول مورد استفاده قرار مي دهند .
7-4- مقره ها
بر روي پايه هاي زاويه دار و به منظور عدم اعمال نيروهاي كششي به فاصله نگهدارها از مقره استفاده ميشود . مقره هاي مذكور از HDPE ساخته شده و داراي ضريب دي الكتريك مناسب با روكش XLPE يا HDPE كابلهاي فاصله دار مي باشند . شكل 7-الف نمونه اي از اين مقره هاي 20 كيلوولتي را نشان مي دهد .

مقره هاي مذكور علاوه بر سبك بودن در مقابل اشعه UV نيز مقاوم مي باشند . علاوه بر مقره هاي مذكور ، سيم هاي اصله نيز نبايد داراي قسمتهاي فلزي باشند . در واقع نمي توان از سيم هاي اصله شبكه هاي هوائي لخت در شبكه هاي كابل فاصله دار ( يا هادي هاي روكش دار ) استفاده نمود . در اين حالت قسمت فلزي سيم اصله و هادي كابل فاصله دار مانند دو صفحه يك خازن عمل نموده و بر روي سيم اصله از طرف شبكه تحت ولتاژ ، بار الكتريكي القا مي شود . تشكيل خازن مذكور موجب ايجاد ميدان الكتريكي و به تبع آن تخليه هاي الكتريكي و كرونا شده و نهايتاً موجب خرابي و كاهش عمر كابل فاصله دار ( هادي روكش دار ) مي گردد . شكل 7-ب نمونه اي از سيم اصله ترموپلاستيك مناسب را نشان مي دهد .
8- روشهاي اجرا
اجراي شبكه هاي كابل فاصله دار روش خاص خود را براي سيم كشي دارد . در واقع سيم كشي اين شبكه ها دو مرحله اي مي باشد . ابتدا سيم نگهدارنده نصب مي شود . ميزان كشش و فلش آن متناسب با محاسبات انجام شده براساس شرايط بارگذاري منطقه ، طول اسپن ، وزن هاديها ، سيم نگهدارنده و فاصله نگهدارها و همچنين دماي روز سيم كشي انتخاب مي گردد . اين ميزان كشش اوليه سيم نگهدارنده بايستي به نحوي انتخاب گردد كه پس از آويختن هادي ها و فاصله نگهدارهاي عايقي بر روي آن و اضافه شدن وزن ، كشش سيم نگهدارنده از مقدار مجاز تجاوز نكند . محاسبات مذكور با استفاده از معادله تغيير وضعيت انجام مي شود .
در طراحي مكانيكي سيستم هاي كابل فاصله دار ، در شرايط اوليه وزن واحد طول سيم نگهدارنده به تنهايي در نظر گرفته مي شود و وزن حالت نهايي شامل تركيب سيم نگهدارنده ، هادي هاي روكش دار ضخيم و يك دهم وزن فاصله نگهدارهاي عايقي ( بدليل نصب فاصله نگهدارها در فواصل ده متري ) خواهد بود .
ميزان كشش سيم نگهدارنده فولادي با توجه به قدرت پايه كششي و در نظر گرفتن ضرائب اطمينان لازم تعيين مي شود . بديهي است امكان استفاده از سيم مهار يا بيش از يك پايه جهت افزايش بارگذاري سيم نگهدارنده وجود دارد . در واقع مي توان اسپن هاي بلند را با انتخاب مناسب سيم نگهدارنده فولادي و طرح پايه ها براحتي اجرا نمود .
به منظور حل معادله درجه سه تغيير وضعيت و نيز استخراج بار منتجه در انواع شرايط آب و هوايي نرم افزار ويژه هاي تهيه گردد تا جدول كشش و فلش انواع كابلهاي فاصله نگهدار در تمامي شرايط بارگذاري استاندارد ( شرايط شش گانه ) پذير گردد.
امكان استخراج دو مرحله اي كشش در سيم نگهدارنده بدون بار كابل در مرحله اول و سپس امكان اضافه كردن شبكه كابل بر روي آن و استخراج نتايج مرحله دوم براي كشش و فلش .
امكان محاسبه و استخراج سطح مقطع معادل براي محاسبه فشار باد تبر روي انواع كابل فاصله دار .
امكان تعريف و يا تعويض فقط سيم نگهدارنده با حفظ ديگر شرايط خط كابل فاصله دار.
شكل زير يكي از منوهاي نمايش نرم افزار تهيه شده را نشان مي دهد .
شكل (9) قسمتي از نتايج حاصل از نرم افزار مذكور را نشان مي دهد . در اين شكل محور عمودي مقدار فلش بر حسب متر و محور افقي طول اسپن بر حسب متر را نشان مي دهد . سطح مقطع هاديهاي كابل فاصله دار 70 ميليمتر مربع و سيم نگهدارنده مغزي سيم Curlew انتخاب شده است . پارامتر منحني ها دماي روز سيم كشي مي باشد كه از ده تا چهل درجه سانتيگراد ( از پايين به بالاي دسته منحني ها ) در نظر گرفته شده است . در دو دسته منحني نشان داده شده دسته منحني پائين نشانگر شرايط نصب بدون وزن كابلها و فاصله نگهدارها بوده و دسته منحني بالا در نظر گرفتن موارد مذكور مي باشد . با استفاده از منحني هاي مذكور مي توان تعيين نمود كه در يك اسپن و دماي روز سيم كشي مشخص ، مقدار فلش سيم نگهدارنده در روز سيم كشي و بدون بارگذاري هاديها و فاصله نگهدارها چقدر بايد باشد . همچنين با استفده از دسته منحني هاي بالاتر مي توان مقدار فلش را پس از نصب هاديها و فاصله نگهدارها كنترل نمود . در اين شكل حداكثر بارگذاري سيم نگهدارنده فولادي در بدترين رژيم باگذاري مساوي 40% UTS در نظر گرفته شده است . نرم افزار فوق الذكر قادر است مشخصه هاي مشابهي را براي انواع سايزهاي كابل و سيم نگهدارنده فولادي تعيين نمايد .

9- مشخصات اولين شبكه كابل فاصله دار ايران
هدف از اجراي اين پروژه كابل فاصله دار 20 كيلوولت ايران ، تدوين و بومي سازي دانش فني طراحي شبكه هاي مذكور از طرق طراحي و نصب آن مي باشد . طراحي مذكور متناسب با شرايط و مقتضيات منطقه بوده و شامل روشهاي نصب ، اجراء و بهره برداري اين خطوط نيز خواهد بود .
پروژه مذكور طي يك همكاري پژوهشي بين شركت توزيع نيروي برق آذربايجان شرقي و دانشكده مهندسي برق دانشگاه تبريز در خردادماه سال 1388 آغاز گرديده است . در اين پروژه پايلوت يك خط هوايي فاصله دار چهار مداره باسطح مقطع هادي آلومينيومي 150 ميليمتر مربع با روكش صخيم به طول 650 متر در شهرك سرمايه گذاري خارجي واقع در جاده تبريز- صوفيان طراحي ، تأمين تجهيات و اجرا مي گردد سپس خط مذكور بصورت دو مداره به طول يك كيلومتر امتداد خواهد يافت. اين خط قادر است ضمن انتقال بيش از 36 مگاوات توان بيش از 2000 ميليون ريال در هزينه هاي احداث نسبت به خطوط كابل زيرزميني صرفه جويي نمايد . اين پروژه پايلوت به صورت انتقال دانش فني از خارج از كشور و همچنين طراحي و ساخت داخلي قطعات برنامه ريزي گرديده است .
جهت انتقال دانش فني بازديدهاي لازم توسط مشاور طرح از چند كشور خارجي انجام شده و طي جلسات مختلف اطلاعات لازم جهت طراحي اخذ گرديده و منابع معتبر تأمين كننده فاصله نگهدارهاي عايقي شناسائي شده است . هم اكنون قالبهاي لازم جهت توليد داخلي فاصله نگهدارهاي مذكور در دست تهيه مي باشد . در هنگام نگارش مقاله پايه گذاري پروژه مذكور به اتمام رسيده و تمامي سفارشهاي خريد داخلي و خارجي در حال تحويل مي باشد .
به نظر ميرسد مراحل نصب تا خرداد 1389 تكميل گردد .
10- طراحي مكانيكي و تحليل بارگذاري سازه ها
طراحي و تحليل شرايط بارگذاري كنسول هاي پاه هاي عبوري و كششي با استفاده از نرم افزار ABAQUS انجام شده و نهايتاً قالب هاي لازم تهيه گرديده و تجهيزات مورد نياز توليد شده است . لازم به ذكر است بدليل محدوديتهاي موجود امكان خريد تجهيزات و ابزارآلات لازم از خارج از كشور ممكن نگرديده اما خوشبختانه هم اكنون قطعات فلزي در داخل كشور طراحي و توليد شده و همچنين با ابداع روشهاي خاص در نصب شبكه مذكور نيازي به ابزارآلات پيچيده نصب مرتفع گرديده است . شكلهاي (10) نقشه هاي طراحي كنسول ها و تحليل هاي بارگذاري سازه ها را نشان مي دهند.
11- تحليل اقتصادي
جهت بررسي اقتصادي شبكه كابل فاصله دار محاسبات هزينه سرمايه گذاري اوليه براي يك خط هوائي 20 كيلوولت با هادي آلومينيوم فولاد ( 120*3 ) ميليمتر مربع و آرايش سرتير افقي با استفاده از مقره هاي سوزني در پايه هاي تو خطي كه يكي از خطوط رايج در شبكه هاي توزيع كشور مي باشد انجام گرفته است . خط مذكور يك بار بصورت هادي لخت و در مراحل ديگر بصورت هادي روكش دار با روكش XLPE ، كابل خودنگهدار و شبكه كابل فاصله دار در نظر گرفته شده است. متوسط اسپن 60 متر در نظر گرفته شده و از قيمتهاي سال 1388 استفاده شد .
شكل (12) نتايج حاصل را نشان مي دهد . همانطوريكه ملاحظه مي شود هزينه سرمايه گذاري اوليه شبكه هاي كابل فاصله دار بطور قابل ملاحظه اي كمتر از شبكه كابل خودنگهدار 20 كيلوولت است . بديهي است جهت بررسي كامل اقتصادي در حالت كلي بايد چهار پارامتر زير مد نظر قرار گيرد اما در اين مقاله صرفاً نتايج مقايسه هزينه سرمايه گذاري اوليه احداث خط ارائه گرديده است .
الف : هزينه سرمايه گذاري اوليه احداي خط
ب : هزينه حال آزاد سازي حريم
ج : هزينه حال خسارت خاموشي ساليانه
د : هزينه حال بهره برداري و تعميرات



:d:d:d

:whistle:
_______________
 
آخرین ویرایش توسط مدیر:
Similar threads
Thread starter عنوان تالار پاسخ ها تاریخ
javad ta طراحي خطوط انتقال انرژي سیستم های قدرت 5
p-electric تعیین محل نصب خازن سیستم های قدرت 0

Similar threads

بالا