کتاب برنامه ریزی و بررسی عملکرد خطوط کابلی با ولتاژ فوق بالا (EXV)

فهرست
عنوان صفحه
فصل 1 12
آمار و اطلاعات جهانی مربوط به کابل‌های HV و برخی از تجهیزات بزرگ 12
آماری از طول کابل‌های نصب‌شده 15
تجهیزات بزرگ سیستم‌های کابل EHV 21
اتصال کابل 150 kVAC زمینی و زیردریایی ساردینیا – کورسیکا: SAR.Co 22
پروژه هواپیمایی مادرید “باراخاس” (اسپانیا) 27
نقاط عطف پروژه باراخاس 28
ویژگی‌های تکنیکی پیوند 28
مشخصه‌های سیستم زمین و تونل 29
کابل‌های برق EHV 31
کابل قرار گرفته در تونل 33
طرح‌های حفاظتی و بخش انتقال 36
کابل دو مداره 380kV DC در خط انتقال ترکیبی Turbigo-Rho (ایتالیا) 38
نکات مهم در پروژه Turbigo-Rho 39
ارتباط زیرزمینی خط انتقال ترکیبی Turbigo-Rho 40
کابل‌های برق EHV 41
قرارگیری کابل‌ها 44
بخش انتقال و طرح‌های حفاظتی 48
فصل 2 51
مدل توالی مثبت از خطوط متقارن 51
ماتریس انتقال یک خط یکنواخت 52
محاسبه پارامترهای کیلومتری کابل تک هسته‌ای 56
محاسبه‌ی r (کابل) 56
محاسبه‌ی l (کابل) 58
محاسبه c (کابل) 59
محاسبه g (کابل) 60
محاسبه پارامترهای کیلومتری GIL 62
محاسبه مقاومت کیلومتری ظاهری GIL، r 63
محاسبه القای کیلومتری GIL، l 64
محاسبه ظرفیت کیلومتری GIL، c 66
محاسبه هدایت شنت کیلومتری GIL، g 66
برخی روابط ماتریس دیگر مشتق شده از مورد اساسی 66
اتصالات زنجیره‌ای شبکه‌های دو پورتی (TPN) 68
اتصال موازی مدارهای دو پورتی معادل که از نظر حرارتی و الکتریکی جدا هستند 69
جبران واکنشی شنت 71
جبران توزیع به طور یکنواخت 72
جبران یکپارچه 73
فصل 3 77
ظرفیت عملیاتی کابل‌های قدرت AC EHV بلند 77
محدودیت‌های اساسی 78
نخستین تحلیل از:U_0S (δ) , I_Rمحدود شده 81
دومین تحلیل:U_0S (ϑ) و I_S محدود شده 83
ولتاژها و جریانها در سراسر کابل 84
مقادیر توان سازگارپذیر با محدودیت‌های اساسی و با سطوح ولتاژ در انتهای دریافتی 86
برق‌دار کردن (دارای انرژی کردن) و بیبرق کردن بدون بار 90
نمودارهای خازنی توان 94
محدودیت‌های تئوری طول d 103
نواحی کاری حالت پایدار در میان نواحی توان 104
نمودارهای قابلیت بهبود یافته 105
کاربرد روش اوسانا 107
کابل‌های عایق گازی (GIL) 111
نواحی کاری باU_0S≠230kV 112
ناحیه دریافتی و ناحیه ارسالی به‌عنوان اشتراک 114
تعیین ناحیه دریافتی به‌عنوان اشتراک 115
تعیین ناحیه ارسالی به‌عنوان اشتراک 116
تحلیل آنالوگ کابل با جبران سازی شنت متمرکزشده 116
نتیجه‌گیری 120
فصل 4 121
قابلیت عملیاتی خطوط ترکیبی AC EHV با پیوندهای کابلی و هوایی 121
خطوط ترکیبی: OHL–UGC–OHL 122
ماتریس‌های انتقال برای مطالعه‌ی سیستم 125
اولین تحلیل 125
تحلیل دوم 127
چارت‌های قابلیت 130
سطوح ولتاژ فازی در R 133
انرژی زدایی و انرژی‌رسانی بدون بار 133
استفاده از چارت‌های قابلیت به عنوان یک راهنمایی 140
محل دریافتی و محل ارسالی به عنوان بخشه‌ای میانی مجموعه‌ها 148
تکمیل تحلیل 151
اتمام تحلیل به وسیله روش Ossanna و الگوریتم‌های ماتریس 152
ملاحظات مداری 153
ماتریس‌هایN_H1 ، N_S1 ، N_R1 153
عناصر 154
ماتریس N_S1 156
ماتریسN_R1 156
ماتریس‌هایN_K2 ، N_S2 ، N_R2 157
نتیجه‌گیری 158
فصل 5 160
تجزیه و تحلیل هادی‌های چندگانه UGC 160
سلول چندرسانای سه خط کابل تک هستهای 162
ماتریس ادمیتانسY_∆ برای مدل‌سازی سلول ابتدایی 164
محاسبهZ_L با فرمول ساده شده کارسون-کلم 165
محاسبهZ_L با فرمولهای کامل کارسون 166
محاسبهZ_L پس از Wedepohl 167
محاسبهY_T∆ 167
مدل‌سازی اتصالات ترانهادهY_J 169
ارت کردن غلافها و قرار دادن راکتورهای احتمالی شانت:Y_Eξ; Y_E 170
مدل تأمین چندرسانا در پایان- ارسال 173
ماتریس معادل پایان-دریافت برای مدل‌سازی بار 175
ترکیب آبشاری بلوک‌ها مدل‌سازی شده توسط ‍‍‍‍‍‍‍‍“ماتریس تقسیمبندی شده ادمیتانس“در ابتدا، مدار ساده 176
معرفی سایر بلوکها در اولین مدار ساده و تحلیل حالت پایدار 178
تجزیه و تحلیل انرژیدار کردن فرعی (زیر گذار) بدون بار 180
ماتریس معادل ادمیتانس بلوک k در اتصالات آبشاری 180
مقایسه با استفاده از روشهای دیگر 192
نتایج 193
فصل 6 195
یک رویکرد مقایسه‌ای برای هزینه کلی UGC و OHL AC 195
OHL و UGC در شیوه‌ی مقایسه‌ای 196
هزینه‌های سرمایه‌ای OHL و UGC 201
اتلافات انرژی و هزینه‌ی حقیقی آن‌ها 202
بار در منطقه 207
تأثیر بصری 212
هزینه‌های اجرایی و نگهداری (O&M) 212
هزینه‌های از کار افتادگی و جابجایی 213
هزینه‌ی جبران راکتیو شنت UGC 214
دو مطالعه موردی: #a1 در مقابل 2#c1 درd=10km 217
اولین مطالعه‌ی موردی با منحنی دوام شکل 6-14a 218
مطالعه‌ی موردی دوم در منحنی دوام شکل (6-14b) 219
حساسیت به پارامترهای اصلی 220
مطالعه‌ی موردی بخش (6-9) در منحنی دوام شکل (6-14a 222
نتیجه‌گیری 223
منابع 225

 ویژگی‌های تکنیکی پیوند

در یک بخشی از مسیر، دو خط هوایی تک مداره، San Sebastian de los Reyes تا Moorata (با 355 کیلومتر طول) و San Sebastian de los Reyes تا Loeches (25 کیلومتر) دو مداره خواهد شد. در این بخش، خطوط هوایی با یک کابل دو مداره؛ یعنی یک اتصال زیرزمینی به طول 12.8 کیلومتر جایگزین می‌شود. شش کابل تک هسته‌ای دو مداره با امکان خنک‌کنندگی توسط هوا نصب شده‌اند. مدار دوتایی از نظر الکتریکی موازی نیست. هر مدار کابل 48 اتصال پیش ساخته، مستقیم و زمین شده و شش ترمینیشن خارجی به علاوه تمام اتصالات مورد نیاز کابل و محدودکننده‌های اضافه جهش ولتاژ (SVL) را به منظور آرایش اتصال متقاطع در اختیار دارد. اتصالات ABB با سنسورهای خازنی تجهیز شده است تا اندازه‌گیری‌های دشارژ جزئی انجام شود. ترانسفورماتورهای جریان اضافی و سرج اررستر (برقگیر) ها برای حفاظت دیفرانسیل کل سیستم کابل نیز نصب شده است.

جدول 1-4 ویژگی‌های اصلی نصب را به نمایش می‌گذارد. اتصال غلاف‌ها (شکل 1-10 را مشاهده کنید) ترکیبی از بخشه‌ای کوچک  با اتصال متقاطع را شامل می‌شود (با طول 810 متر) و اتصالات تک نقطه‌ای با طول 300 و 400 متر را در بر می‌گیرد. این دو بخش، باعث می‌شوند که (با توجه به پروژه) بتوان تغییرات احتمالی مسیر را کنترل کرد و می‌توان 90 درام با طول مساوی را به کار گرفت. اتصال متقاطع بدون جابجایی فاز انجام می‌شود. حتی اگر آمپرپذیری زمستان که در جدول 4-1 گزارش شده است؛ نسبت بالا باشد (یعنی 2482 آمپر)؛ در حال حاضر؛ اتصال با جریان متوسط حدود 600 آمپر در هر مدار کار می‌کند.

مشخصه‌های سیستم زمین و تونل

تونل در عمق حدوداً 2 متری زمین حفر شده است و در بخشی از مسیر به صورت موازی با یک رودخانه ادامه پیدا کرده است بنابراین پمپ‌هایی مورد استفاده قرار گرفته و نصب می‌شود (251/s) تا در شرایط اضطراری بتوان آب را از رودخانه برداشت کرد.

در یک مکان مدور، لازم است که مسیر عبوری به ‌واسطه ‌یک تونل با سطح مقطع دایره‌ای از رودخانه عبور بکند. حجم کل حفاری معادل با 650000 m3 می‌باشد. این تونل از 6500 واحد بتون آرمه پیش ساخته با ابعاد  (طول  ارتفاع) و ضخامت 250mm ساخته شده است. تعدادی از عکس‌های مربوط به هنگام حفاری تونل در شکل 1-11 آورده شده است. برای شبکه ارتینگ؛ از آرماتور فولادی دالان‌های حفاری شده استفاده نشده است، ترجیح داده می‌شود که از 4 هادی مسی   و  استفاده شود که در رأس تونل قرار داده می‌شود؛ یک حلقه فلزی، 4 هادی ارتینگ در فواصل منظم (400 متر) قرار داده می‌شود.  به منظور نگهداری و بازرسی؛ تونل چندین تجهیزات تکنولوژی در اختیار دارد، از جمله: دوربین حلقه بسته، سیستم تشخیص دور و تکرارکننده‌های تلفنی (شکل 1-12 را مشاهده کنید).

 کابل‌های برق EHV

در کابل‌های برق باراخاس سطح مقطع برابر با 2500 mm2 می‌باشد و ویژگی‌های آن‌ها در جدول 1-5 آورده شده است. دو شرکت سازنده ABB و Pirelli هر کدام‌یک مدار را تحویل داده‌اند. برخی تصاویر از نمونه‌های باراخاس در شکل 1-13 نشان داده شده است.