آشنایی با مفاهیم خطوط انتقال

کارخانه تولید دکل برق پارس دکل

کارخانه تولید دکل برق پارس دکل: آشنایی با مفاهیم خطوط انتقال، در این پست قصد داریم تا شما را با مجموعه ای از تعاریف خطوط انتقال قدرت آشنا کنیم.

خطوط انتقال نیرو

در شبکه‌ های برق رسانی برای انتقال انرژی تولیدی نیروگاه‌ ها به مراکز مصرف، ایجاد ارتباط بین استان‌ ها یا مراکز مهم مصرف با هدف افزایش قابلیت اطمینان برق رسانی یا دلایل متعدد دیگر از خطوط انتقال نیرو استفاده می‌شود.

کارخانه پارس دکل تولید کننده دکل برق

انواع خطوط انتقال نیرو

• خطوط هوایی
• خطوط زمینی

انواع هادی ها از لحاظ جنس برای خطوط هوایی

هادی‌ های خطوط هوایی از جنس مس و آلومینیوم می‌باشند و اغلب در ولتاژهای بالا به علت سبکی و مقرون به صرفه بودن و تحمل درجه حرارت بالاتر، هادی‌ های آلومینیومی بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند و برای افزایش مقاومت مکانیکی آن چند رشته سیم فولادی نیز در داخل هادی قرار می‌دهند.

دلیل استفاده از ولتاژ بالا برای انتقال نیرو

به دلیل وجود رابطه معکوس بین ولتاژ و جریان اگر برای انتقال نیرو از ولتاژ پایین استفاده شود، مقدار جریان عبوری افزایش می‌یابد که برای مسافت‌های طولانی مشکل تلفات توان و افت و ولتاژ را در انتهای خط بوجود می‌آورد.

ولتاژ نامی خط چیست؟

ولتاژ نامی ولتاژی است که خاصیت عایقی قسمت‌های برق دار نسبت به هم و نسبت به زمین در حالت کار دائم، تحت آن ولتاژ حفظ شود. عموماً ولتاژ نامی تجهیزات، ولتاژ فاز به فاز (ولتاژ خطی) می‌باشد.

انواع خط از نظر طول

• خط کوتاه: کمتر از ۸۰ کیلومتر
• خط متوسط: بین ۸۰ تا ۲۴۰ کیلومتر
• خط بلند: بیشتر از ۲۴۰ کیلومتر

برخی از مشخصات الکتریکی خطوط انتقال نیرو

• مقاوت الکتریکی هادی ها
• راکتانس سلفی (X_L)
• راکتانس خازنی (X_C)
• ولتاژ نامی (U_n)
• جریان نامی (I_n)
• سوسپتانس (B)
• امپدانس موجی (ZI)
• قدرت طبیعی خط (SIL)

دکل انتهایی (Dead End)

از دکل انتهایی در در انتهای خط انتقال یا مناطق خاص استفاده می‌گردد. با توجه به اینکه نیروهای وارده بر این نوع دکل‌ها یکطرفه می‌باشد در نتیجه وزن آنها نیز سنگین تر است. نصب زنجیره مقره در این نوع دکل‌ها باید به صورت کششی (Tension) باشد.

آشنایی با مفاهیم خطوط انتقال

چرا به برج‌های انتهایی، برج زاویه هم می‌گویند؟

حتی الامکان می‌بایست مسیر خط بین دو برج انتهایی مستقیم باشد و تغییر زاویه و امتداد بر خط، فقط در محل برجهای انتهایی انجام شود. به همین علت به برج‌های انتهایی، برج‌های  زاویه هم می‌گویند.

برج یا دکل میانی (Tangent)

برج‌های میانی (Tangent) در مسیرهای مستقیم مورد استفاده قرار میگیرند و مقر ههای آنها به صورت آویزان (Suspension) نصب می‌گردد.

کارخانه پارس دکل تولید کننده دکل برق

 نقش سیم محافظ هوایی (Guard Wire) در خطوط انتقال نیرو

به منظور جلوگیری از برخورد صاعقه با هادی‌های خطوط انتقال از سیم محافظ یا گارد استفاده می‌شود.

فلش و اسپن خط چیست و چه ارتباطی با هم دارند؟

فلش به شکم داده گی خط می‌گویند و اسپن فاصله بین دو دکل متوالی است و مقدار فلش با مجدور اسپن خط ارتباط مستقیم دارد.

چرا دکل را ارت می‌کنند؟

چون مقاومت اهمی پای دکل باعث بالا رفتن ولتاژ صاعقه می‌شود لذا این نقیصه به هنگام نصب دکل با کوبیدن میله‌های ارت و اتصال آنها به دکل از بین رفته و سعی می‌شود به حداقل ممکن برسد.

جامپر چیست؟

به منظور ارتباط و اتصال الکتریکی هادی‌های واقع در دو طرف برج انتهایی از هادی جامپر (Jumper) استفاده می‌شود. در بعضی مواقع در خطوط ۶۳ کیلو ولت از جامپر به عنوان دمپر استفاده می‌شود.

برخی از یراق آلات خطوط انتقال نیرو

پیچ U شکل، حلقه، مهاربند، چشمی، توپی، یوک پلیت، پیچ مهاری، کلمپ آویز، دوشاخه توپی و دو شاخه چشمی.

تعریف گالوپینگ

نوعی از ارتعاشات عمودی هادی‌ها که دارای دامنه زیاد و فرکانس کم می‌باشد و به هنگام جدا شدن یخ از روی هادی صورت می‌پذیرد را گالوپینگ (Galloping) یا رقص سیم می‌گویند.

تعریف گنتری

گنتری نوعی استراکچر فلزی دروازه ای شکل است که برای ارتباط الکتریکی تجهیزات مختلف به ویژه ارتباط خط به پست مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 کاربرد دمپر یا میراکننده نوسانات در خطوط هوایی

برای حذف نوسانات هادی‌ها در خطوط انتقال از وزنه مستهلک کننده ای به نام دمپر استفاده می‌کنند.

علت استفاده از گویهای رنگی ایمنی در روی خطوط انتقال نیرو

به منظور مشخص نمودن مسیر خط برای هواپیما و هلیکوپتر.

خطوط باندل (Bundle Transmission Lines)

به خطوطی که در هر فاز به جای یک هادی از چند هادی استفاده شده باشد باندل می‌گویند.

عوامل مؤثر در انتخاب ولتاژ یک خط

انتخاب ولتاژ خط به عواملی چون: بار انتقالی، وضعیت شبکه، طول خط و… بستگی دارد.

علت افزایش ولتاژ در انتهای خطوط انتقال نیرو

به هنگام بی باری، کم باری یا باز شدن انتهای خط به دلیل حالت خازنی خطوط انتقال نیرو، ولتاژ انتهایی خط افزایش می‌یابد که به آن اثر فرانتی می‌گویند. هرچه طول خط انتقال بیشتر باشد، بر میزان اضافه ولتاژ در آخر خط نیز افزوده می‌گردد.

دلیل فرق کردن تعداد بشقاب ها مقره ها در خطوط با ولتاژ

چون هر ایزولاتر نسبت به ولتاژ معینی عایق است بدین جهت تعداد و اندازه این بشقابها در خطوط با ولتاژهای مختلف فرق می‌کند.

کرونا چیست و در چه موقعی شدت آن بیشتر می‌شود؟

کرونا در اطراف هادی هایی که دارای ولتاژ (اختلاف پتانسیل) بالا می‌باشند ایجاد می‌گردد و باعث یونیزه شدن هوای اطراف خود می‌شود که صدایی مانند شکستن چوب خشک دارد که این در خطوط انتقال به صورت تلفات مطرح می‌گردد و عواملی که باعث حادتر شدن آن می‌گردند رطوبت هوا، چگالی هوا، شرایط هادی و … می‌باشد.

کارخانه پارس دکل تولید کننده دکل برق

حلقۀ کرونا (Corona Ring) در خطوط انتقال نیرو به چه منظوری به کار می‌رود؟

حلقه ای است که به منظور کاهش اثر کرونا در نقاطی که تمرکز الکترون در آنجا زیاد است به کار می‌رود. یک و یا گاهی دو حلقه در هر زنجیر مقره قرار داده می‌شود.

OP.G.W و مزایای آن

OP.G.W از عبارت Optical Fiber on Ground Wire گرفته شده است و آن کابلی است که دارای رشت ههای فیبر نوری در داخل غلاف فلزی است که در صنعت برق نه تنها وظیفه فیبر نوری را انجام می‌دهد، بلکه از آن بعنوان سیم زمین (سیم گارد) در نوک تاورها استفاده می‌شود.

به هنگام عبور جریان از سیم زمین حرارت زیادی در سیم ایجاد می‌شود که فیبرهاینوری داخل سیم زمین باید توانایی تحمل این حرارت را داشته باشند از مزایای OP.G.W می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• پهنای باند وسیع برای کاربردهای مخابراتی و انتقال اطلاعات
• افت بسیار کم
• کیفیت بالای انتقال داده‌ها و صدا و … به دلیل عدم تأثیر میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی و عدم وجود نویز در طیف نور و عدم تداخل با سایر مبادلات مخابراتی
• جلوگیری از برخورد صاعقه با هادی‌های خطوط انتقال نیرو

انواع مقره‌ها (Insulators) را از نظر جنس و شکل

جنس: مقره‌های چینی، مقره‌های شیشه ای، مقره‌های ترکیبی و مقره‌های سیلیکونی.

شکل: بشقابی معمولی، بشقابی ضد مه، سوزنی، قرقره ای، پایه ای و میله ای بلند.

چگونگی به وجود آمدن اضافه ولتاژهای موقت در شبکه

بروز اتصال کوتاه، تغییرات ناگهانی بار، باز شدن ناگهانی خط، اضافه ولتاژ بی باری خط و رزونانس موجب بوجود آمدن اضافه ولتاژهای موقت در شبکه می‌گردند.

میزان تلفات توان در خطوط انتقال نیرو به چه عواملی بستگی دارد؟

تلفات توان در یک خط انتقال نیرو سه فازه، به مقاومت هادی‌های هر فاز، جریان عبوری از فازها، میزان توان انتقالی، ضریب قدرت، طول و ولتاژ خط انتقال، تعداد مدارهای خط و تعداد هادی‌های فرعی در هر فاز (باندل) بستگی دارد.

جریان مجاز عبوری از هادی

جریان مجاز هادی به بالاترین جریانی اطلاق می‌گردد که عبور مداوم آن از هادی ها، تغیری در مشخصات فنی آنها به وجود نیاورد.

انواع پایه‌های خطوط انتقال نیرو

تیرهای چوبی، تیرهای بتونی، تیرهای فولادی، برج‌های فولادی و تیرهای فایبرگلاس.

علت استفاده از مهار در تیرها و برج‌ها

استفاده از مهار در برج‌های فولادی سبب می‌شود تا بخشی از نیروهای وارده بر برج‌ها از طریق سیم‌های مهار به زمین منتقل گردد که این امر باعث کاهش وزن برج‌ها یا پایه‌ها و در نتیجه قیمت آنها می‌گردد.

اثرات وزش باد بر روی خطوط

• فشار جانبی بر هادی ها، مقره‌ها و برج ها
• نوسانات هادی‌ها در اثر وزش باد
• دور کردن آلودگی‌ها از قبیل خاک از روی مقره ها
• خنک کنندگی جریان هوا بر روی هادی‌ها که باعث افزایش ظرفیت انتقالی خط می‌گردد.

اثر پوستی در انتقال الکتریسیته

در هنگام عبور الکترون‌ها از هادی، میل حرکت الکترون از پوسته هادی بیشتر است، به این عمل اثر پوستی گفته می‌شود.

اثر پوستی چه اثری در انتقال الکترون‌ها دارد؟

به علت عبور الکترون‌ها از پوسته خارجی هادی، عملاً مرکز هادی بلااستفاده مانده و همین امر موجب افزایش مقاومت مسیر عبور الکترونها و افزایش تلفات جریان می‌گردد. از طرفی این میل باعث افزایش تلفات کرونا نیز می‌گردد.

برای کاهش اثر پوستی از چه روشی استفاده می‌شود؟

هادی‌ها را مانند هادی‌های ACSR به صورت رشته‌های جدا از هم می‌سازند که به یکدیگر تابیده می‌شوند.

فاصله خزشی روی مقره

فاصله سطحی بین اتصالات فلزی دوطرف مقره از یکدیگر را فاصله خزشی می‌گویند و به میلی متر بیان می‌کنند. در صورت بروز قوس بر روی مقره، قوس تمامی فاصله خزشی را طی نموده و به طرف دیگر آن می‌رسد و هرچه مقدار این فاصله بیشتر باشد جریان نشتی (خزشی) کمتر است.

چگونه فاصله خزش یک مقره را زیاد می‌کنند؟

در هنگام ساخت بوسیله ایجاد شیارهایی بر روی مقره، فاصله خزش زیاد می‌شود.

عوامل موثر در انتخاب فاصله خزش مقره‌ها توسط خریدار

• نوع و مقدار آلودگی محل کاربرد مقره
• ارتفاع از سطح دریا
• میزان رطوبت محیط

کابل چیست؟

به یک یا چند هادی الکتریکی کنار هم که نسبت به یکدیگر و محیط اطراف خود عایق بندی شده باشد و سطح ولتاژ روی عایق هادی‌های آن صفر ولت باشد، کابل می‌گویند.

علت استفاده از روغن در کابل چیست؟

جهت خنک کردن و بالا بردن خاصیت عایقی کابل از روغن استفاده می‌شود.

مفصل و انواع آن

جهت ارتباط دو کابل به یکدیگر از مفصل استفاده می‌شود و انواع آن عبارتند از:

• مفصل معمولی
• مفصل قطع روغن (Stop Box)

مفصل قطع روغن با مفصل معمول چه تفاوتی دارد و از مفصل قطع روغن (Stop Box) در چه مکان هایی استفاده می‌شود؟

در مفصل قطع روغن ارتباط هادی‌های دو کابل برقرار و ارتباط روغن کابل‌ها قطع می‌باشد، در صورتی که در مفصل معمولی هم ارتباط هادی‌ها و هم ارتباط روغن دو کابل برقرار است و مفصل قطع روغن برای مکان هایی که دارای شیب قابل توجهی می‌باشند، در یک یا چند نقطه از سطح شیب دار قرار می‌گیرد تا فشار بیش از حد روغن به انتهای کابل که در پایین شیب قرار دارد وارد نشود.

خستگی کابل یعنی چه و چرا از کابل‌های قدیمی بار کمتری می‌گیرند؟

خستگی کابل یعنی اینکه عایق (کاغذ  روغن) و نیز خود روغن کابل به مرور زمان مقداری از قدرت عایقی خود را از دست داده و در نتیجه باید بار کمتری از کابل کشید.

سرکابل و وظیفه آن

سرکابل یکی از تجهیزات کابل‌ها بوده که وظیفه آن برقراری ارتباط بین هادی کابل و دیگر تجهیزات می‌باشد. سرکابل پس از برقراری ارتباط هادی کابل به قسمت‌های برقدار شبکه وظیفه ایزولاسیون هادی را در محل اتصال به عهده دارد.

در کابل های روغنی آلارم افت فشار روغن نشانه چیست؟

آلارم افت فشار روغن نشانه این است که روغن از کابل نشت نموده و باعث کاهش فشار روغن گردیده است. در صورتی که فشار روغن کابل پایین تر از حد نرمال باشد و از کابل بهره برداری گردد، منجر به ترکیدگی کابل یا مفصل خواهد شد.

کابل‌های مخابراتی

کابل‌های مخابراتی فقط کار انتقال اطلاعات و اصول را به عهده دارند و جریان و ولتاژ زیادی از آنها عبور نمی کند و قطر کم و تعداد رشته سیم‌های آن بسیار زیاد است. معروف ترین کابل‌های مخابراتی فیبر نوری LAN و VAN و کابل‌های سیگنال ویدیویی و اطلاعاتی است.

علل بروز اتصالی روی کابل

• عیوب مربوط به تولید و نگهداری در انبار
• عیوب مربوط به زمان کابل کشی
• عیوب مربوط به زمان بهره برداری

فیدرهای اولویت دار

فیدرهای اولویت دار آن دسته از فیدرهایی هستند که مناطق خاص و حساسی از شبکه برق را تغذیه نموده و در صورت نیاز به خاموشی در مدت زمان معینی، از اولویت عدم قطع برق، برخوردار هستند.

کارخانه پارس دکل تولید کننده دکل برق

انواع اضافه ولتاژ در شبکه

• اضافه ولتاژی که بر اثر صاعقه بوجود می‌اید.
• اضافه ولتاژی که بر اثر قطع و وصل دیژنکتور بوجود می‌آید (سوئیچینگ).
• اضافه ولتاژی که بر اثر خازنی شدن خط در حالت بی باری ایجاد می‌گردد (اثر فرانتی).
• اضافه ولتاژ ناشی از پدیده رزونانس.
• اضافه ولتاژ ناشی از پدیده فرورزونانس.
• اضافه ولتاژ ناشی از برخورد خطوط انتقال با سطح ولتاژ بالاتر.
• اضافه ولتاژ ناشی از خروج بارهای بزرگ.

کابل‌ها و خطوط دوبله

هر زوج کابل یا خط هوای که مشترکاً دارای یک دیژنکتور در پست تغذیه کننده باشند، کابل‌ها و خطوط دوبله نامیده می‌شوند.

دستگاه فشار ضعیف

هر دستگاه، تجهیز و هادی که در شبکه به طور نرمال و با ولتاژ کمتر یا برابر ۴۰۰ ولت مورد استفاده باشد را دستگاه فشار ضعیف می‌نامند.

دستگاه فشار قوی

هر دستگاه تجهیز و هادی که در شبکه به طور نرمال و با ولتاژ بیش از ۴۰۰ ولت باشد را دستگاه فشار قوی می‌نامند.

مواقع استفاده از پست‌های GIS

در این پست‌ها تمام تجهیزات در داخل محفظه‌های پر از گاز SF6 قرار می‌گیرد و در مناطقی که آلودگی هوا و محدودیت جا برای احداث پست باشد استفاده می‌شود.

پست‌های Outdoor، Indoor و Metal Clad به چه نوع پست‌های اطلاق می‌شود؟

• ایستگاه‌های Out Door: تجهیزات فشار قوی در فضای باز نصب می‌شوند.
• ایستگاه‌های In Door: تجهیزات فشار قوی در فضای بسته و به شکل سرپوشیده نصب می‌شوند.
• ایستگاه‌های Metal Clad: در این نوع ایستگاه ها، هادی‌ها توسط مواد ایزوله کننده نظیر روغن یا گاز SF6 در فضای بسته تحت فشار قرار دارند و هیچگونه ارتباطی با فضای خارج ندارند که به ایستگاه‌های بدنه فلزی معروف‌اند.

فیدر

فیدر به معنای خروجی یا ورودی می‌باشد. در اصل لغوی معنی تغذیه کننده را می‌دهد.

دپار

سازه متشکل از سکسیونرهای کشویی و دیژنکتور ۶۳ کیلوولت را دپار گویند.

باس سکشن (Bus Section) و مزایای آن

باس سکشن ارتباط بین دو باسبار می‌باشد، مزایای باس سکشن عبارت است از:

• قدرت مانور را زیاد می‌کند.
• اتصال در یک قسمت شین، موجب قطع کل سیستم نمی گردد.
• تعمیرات و توسعه یک قسمت، موجب قطع برق در قسمت دیگر نمی گردد.

اینترلاک و انواع آن

قفل بین سکسیونرها و دیژنکتورها جهت بهره برداری صحیح و ایمن از تجهیزات پست را اینترلاک گویند و انواع آن مکانیکی و الکتریکی می‌باشد.

تجهیزات پست‌های فشار قوی به دو طریق به سیستم زمین وصل می‌شوند:

1. شبکه غربالی که در عمق ۶۰ تا ۸۰ سانتیمتری سطح زمین قرار می‌گیرد و مقاومت این شبکه جهت حفاظت دستگاه‌ها باید کمتر از ۳ اهم باشد.
2. به صورت مستقیم بوسیله میله ارت به زمین متصل می‌گردد.
   

   تقسیم بندی انواع مقره‌ها

   • مقره خطوط هوایی (آویز)
   • مقره عبوری (میان گذر)
   • مقره‌های نگهدارنده (اتکایی)

   زمین کردن حفاظتی و الکتریکی

   زمین کردن حفاظتی یعنی اینکه کلیه قسمت‌های فلزی تأسیسات و تجهیزات که در مجاورت ولتاژهای بالا قرار دارند و خود دراری ولتاژ نمی باشند را به شبکه زمینی (Earth) متصل نماییم، مانند زمین کردن استراکچرها، بدنه ترانسفورماتورها و …

   اگر زمین حفاظتی برقرار نگردد به دلیل تجمع بارهای الکتریکی بر روی قسمت‌های فلزی مذکور (پدیده القای خازنی) هنگام تماس افراد با این قسمت‌ها خطر برق گرفتگی وجود دارد.

   زمین کردن الکتریکی یعنی زمین کردن قسمتی از مدار الکتریکی، مانند زمین کردن مرکز ستاره سیم پیچ ترانسفورماتورها یا ژنراتورها.

   زمین کردن الکتریکی برای برقراری امکان حفاظت سیستم و همچنین جلوگیری از ازدیاد ولتاژ فازهای سالم هنگام اتصال فاز به زمین در شبکه است.