مقایسه و بررسی اقتصادی و فنی خطوط و کابل های AC و DC
103 صفحه در قالب word
چکیده :
با توجه به رشد روز افزون مصرف انرژی الکتریکی ، روش های تولید و انتقال آن ،که بعنوان نمونه سیستم های قدرت HVAC می باشد بصورت گسترده توسعه یافته است و بنا به ضرورت افزایش قابلیت اطمینان و تامین شرایط فنی و اقتصادی هر چه مطلوب تر و بالا بردن کیفیت و توان تولیدی ،این سیستم ها را ، به شبکه های به هم پیوسته تبدیل کرده است از طرفی توسعه مصرف و بروز مشکلات فنی در سیستم های HVAC از قبیل پایداری ،افزایش تلفات، افزایش سطح ایزولاسیون و سطح اتصال کوتاه و همچنین بروز مشکلات اقتصادی از قبیل افزایش مصرف مس،افزایش هزینه ساخت و طراحی دکل هاو افزایش وسایل عایقی مانند مقره ها،باعث شده که علاوه بر شبکه های HVAC ، انتقال انرژی بوسیله شبکه های HVDC نیز مورد توجه و بررسی قرار گیرند.
کلید واژه ها:
1-شبکه
2-سیستم
3-کابل
4-هادی
5- برج یا دکل
6- مقره
7- جریان متناوب فشار قوی
8- جریان مستقیم فشار قوی
پیشگفتار:
بی شک مبانی پیشرفتهای بنیادین هر جامعه بر پایه رشد و ترقی هر چه بیشتر کاربرد علوم در آن جامعه و دستیابی به تکنولوژی نوین قرار دارد. در این میان نقش و مسئولیت دانشگاهیان و متخصصین بسیار سنگین بوده و هر یک وظیفه دارند نسبت به علم و تخصص خود تلاش همه جانبه ای را پیگیری کنند.
گسترش سیستم های قدرت، افزایش توانهای انتقال یافتنی، توسعة جغرافیایی حوزه های تحت پوشش سیستم های برق، به هم پیوستن شبکه های برق رسانی کشورهای همجوار که شاید با فرکانسهای متفاوتی کار کنند و مسائل پایداری و افت توان در شبکه های رایج انتقال، نیاز به استفاده از شیوه های جدید انتقال را افزایش داده است.
امروزه با پیشرفت تکنولوژی یکسو کننده های با قدرت بالا و ارزان شدن قیمت آنها و همچنین افزایش ارتباطات بین المللی بین کشورها و حتی قاره های مختلف که ضرورت انتقال قدرت در فواصل بسیار طولانی را به دنبال خود دارد، باعث شده که شبکه های انتقال قدرت DC مجهز به مبدلهای تریستوری نسبت به شبکه های انتقال AC از نظر اقتصادی مقرون به صرفه شوند. این امر خود باعث افزایش چشمگیر انتقال انرژی به صورت DC شده است. همچنین مینیمم کردن تلفات سیستم یکی از پارامترهای بسیار مهم در طراحی شبکه های انتقال انرژی محسوب می شود و از آنجا که تلفات خطوط انتقال DC به مراتب کمتر از خطوط انتقال AC می باشد. لذا کاربرد این نوع سیستم ها در سالهای اخیر با طولانی تر شدن طول خطوط انتقال افزایش چشمگیری پیدا کرده است و این باعث شده که به جای ساختن نیروگاههای جدید فسیلی یا اتمی در نزدیکی مراکز مصرف و انتقال آن توسط خطوط HVAC ، از نیروگاههای دوردست، انرژی ارزان را توسط خطوط HVDC به مراکز مصرف منتقل نموده و علاه بر قیمت انرژی کمتر، مسائل زیست محیطی را نیز نداشته باشیم.
امید است که جزوه فوق و مباحث مطرح شده مورد استفاده دانشجویان،همکاران و متخصصان قرار گرفته و مفید واقع گردد.در این جزوه تئوری مقایسه خطوط و کابل انتقالAC وDC مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. در فصل اول به آشنایی در مورد خطوط انتقال AC و DC پرداخته شده و در فصل دوم تشریح هادیهای خطوط ACو DC صورت گرفته و در فصل سوم و چهارم ، مقره ها و برج ها در خطوط انتقال AC وDC را مورد مقایسه قرار داده و در نهایت در فصل پنج مقایسه اجمالی از لحاظ فنی و اقتصادی بین خطوط و کابل ACوDC صورت گرفته است .
با توجه به تلاش بسیاری که در تهیه این مجموعه صورت گرفته است، با این حال این مجموعه نمی تواند عاری از نقض و عیب باشد، لذا هرگونه راهنمایی و نظرات اصلاحی موجب امتنان اینجانب می گردد.
فهرست مطالب
فصل اول: آشنایی با خطوط انتقال AC و DC
1-1-مقدمه 2
1-2-مدارهای سه فاز 3
1-3-قدرت در مدارهای سه فاز 3
1-4- تعریف خط انتقال سه فاز دو مداره 4
1-5-سیستم شش فازه 4
1-6-ولتاژهای مختلف در آرایش شش فازه 5
1-7-قابلیت انتقال : (6 فاز با 3 فاز دو مداره) 5
1-8-انتقال به صورت جریان مستقیم فشار قوی 6
1-9-طبقه بندی خطوط HVDC 7
فصل دوم: هادیها در خطوط انتقال AC و DC
2-1- مقدمه 13
2-2- جنس هادیهای خطوط انتقال 14
2-3- انواع هادیهای خطوط انتقال نیرو 15
2-3-1- هادی تمام آلومینیومی (AAC) 15
2-3-2-هادی آلیاژ آلومینیوم، آلملک – آلدری 16
2-3-3- هادی آلومینیومی با مغزی فولادی (ACSR) 16
2-3-4- هادی آلومینیومی با مغزی آلیاژی (ACAR) 16
2-3-5- هادیهای با تلفات کم (SLAC) 16
2-3-6- هادی GTACSR 17
2-3-7- هادی فولادی با روکش مس (Copper Clad Steel) 17
2-3-8- هادی فولادی با روکش آلومینیوم (Aluminium Clad Steel) 17
2-4- هادیهای مورد استفاده در سیستم HVDC 19
فصل سوم: مقره ها در خطوط انتقال AC و DC
3-1- مقدمه 24
3-2- جنس مقره ها 25
3-2-1-مقره های چینی 25
3-2-2- مقره های شیشه ای 25
3-2-3- مقره های پلاستیکی (Composite Insulators) 26
3-3- طراحی شکل مقره ها 26
3-4- انواع مختلف مقره ها 27
3-4-1- مقره چرخی (Spool Insulator) 27
3-4-2- مقره سوزنی (Pin Type Insulator) 28
3-4-3- مقره بشقابی (Disk Insulator) 28
3-4-3-1- مقره بشقابی استاندارد 29
3-4-3-2- مقره بشقابی ضد مه (Anti Fog Insulator) 30
3-4-3-3- مقره های آئر و دینامیک (Open Profile) 31
3-4-3-4-مقره زنگوله ای شکل (Bell Type Insulator) 31
3-4-4-مقره های یکپارچه (Long rod Insulator) 32
3-4-5- مقره های بوشینگ (Bushing Insulator) 32
3-4-6- مقره اتکائی (Post Insulator) 32
3-4-7- مقره های سرکابل (Sealing end Insulator) 33
3-4-8- مقره های پلاستیکی (Composite Insulator) 33
3-4-9- مقره های متفرقه 34
3-5- مقره ها در خطوط DC 34
فصل چهارم: برج ها در خطوط انتقال AC و DC
4-1-مقدمه 38
4-2- انواع برجها 39
4-2-1- برج وسط خط(Tangent) 39
4-2-2-برج زاویه (Angle) 39
4-2-3-برج انتهایی (Terminal) 39
4-3- پارامترهای اساسی در طرح برجها 39
4-3-1- حداقل و حداکثر فاصله بین فازها 39
4-3-2- شکل زنجیره مقره 40
4-3-3- انواع برجهائی که معمولاً در خطوط انتقال بکار می روند 41
4-3-3-1- برج Waist type (کله گربه ای) 41
4-3-3-2- برج Vertical 42
4-3-3-3-برج نوع Delta 42
4-4- زاویه حفاظت روی برج (Shieding Angle) و فاصله هوائی بین سیم محافظ و هادی
در وسط اسپن (Mid span clearance) 43
4-5- فاصله عمودی لازم برای حفاظت در برابر پدیده گالوپینگ 43
4-6- دیاگرام فاصله هوائی لازم از برج برای تجهیزات تحت بار در شرایط عادی و غیر عادی
خط 44
4-7-توصیه های کلی 45
4-11-برج ها در خطوط DC 50
4-12- امکان تبدیل برجهای موجود AC به DC 51
فصل پنجم: مقایسه و بررسی کلی خطوط انتقال AC و DC
5-1-مقدمه 55
5-2-مقایسه نسبی خطوط انتقال DC و AC 56
5-2-1- مسائل فنی 56
5-2-2- قابلیت اطمینان 61
5-2-3- مسائل اقتصادی 62
5-3- مزایای اقتصادی خطوط انتقال HVDC نسبت به HVAC 63
5-3-1- انتقال مسافت طولانی 63
5-3-2- انتقال به وسیله کابل 64
5-4- مقایسه وزن مس در خطوط قدرت AC و DC 65
5-4-1- شبکه با خط هوائی 65
5-4-2-شبکه کابلی 68
5-5-مقایسه نسبی خطوط HVDC و HVAC از نظر ولتاژ عایقی و توان انتقالی 70
5-6- قدرت راکتیو و تنظیم ولتاژ در خطوط AC و DC 72
5-7-روش دوم: مقایسه توان اکتیو خطوط AC و DC 74
5-8- تلفات و سطح ایزولاسیون در خطوط AC و DC 76
5-8-1- تلفات در خطوط AC و DC 76
5-8-2- مقایسه سطح ایزولاسیون در خطوط انتقال AC و DC به روش دوم: 77
5-9- بررسی اقتصادی 79
5-10- کرونا در خطوط DC و AC 80
5-10-1-نویز کرونا 83
مراجع 84
1-1-مقدمه:
رشد سریع در مصرف انرژی الکتریکی لزوم انتقال این انرژی را در ظرفیتهای بالا از مرکز تولید به مصرف ضروری ساخته است اما در سالهای اخیر مسائل اقتصادی در تولید و انتقال انرژی با قیمت ارزان از یک طرف و مسائل زیست محیطی نظیر آلودگی بیش از حد در شهرهای بزرگ از طرف دیگر باعث شده است که نیروگاهها اکثراً در فواصل دور از مصرف عمده که شهرها هستند باشند و در محل منبع سوخت ارزان مانند رودخانه ها مناطق نفت خیز و . . . تأسیس گردند و برای رساندن این انرژی تولید شده از منابع به مناطق مصرف خطوط انتقال انرژی ایجاد گردیدند این خطوط انتقال دارای تلفات
می باشند و برای کم کردن تلفات و ارزانتر بودن هزینه خطوط در انتقال انرژی با ظرفیت بالا به صورت ولتاژهای زیاد و جریان پایین استفاده می گردند.
اکثر پیشگامان صنعت برق در ابتدا متمایل به کاربرد شبکه های DC بودند و ادیسون در سخنانش گفت بود جریان AC از نظر ایمنی خطرناک است با توجه به این مسائل و مسائل فنی و اقتصادی خطوط انتقال HVAC در انتقال مقادیر زیاد انرژی به فواصل دور ایجاد خطوط انتقال HVDC را ضروری ساخته است. علاوه بر این گسترش روزافزون سیستم های قدرت و ضرورت اتصال سیستم های بزرگتر به روند توسعه انتقال انرژی به روش جریان مستقیم سرعت بخشیده است چون سیستم های انتقال HVDC برخی مسائل و مشکلات سیستمهای انتقال HVAC مانند سنکرونیزآسیون – پایداری و . . . را ندارند.
در این فصل بطور مختصر با خطوط انتقال AC و DC آشنا می شویم.
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
مقایسه و بررسی اقتصادی و فنی خطوط و کابل های AC و DC
