(7-7)).
در صورت افزایش نسبت در جهت مثبت (وجود بار سلفی)، زاویه با افزایش توان انتقالی کاهش مییابد و متقابلاً در صورت افزایش در جهت منفی (وجود بار خازنی)، زاویه افزایش خواهد یافت. شکل (7-7) تغییرات را بر حسب زوایه بار خط برای یک خط انتقال به طول km 400 و با فرض وجود بار اهمی خالص (منحنی شماره 3)، بار القائی با (منحنی شماره 2)، بار القائی با (منحنی شماره 1)، بار خازنی با (منحنی شماره 4) و بار خازنی با (منحنی شماره 5) نشان میدهد. منحنی شکل (7-7) با توجه به رابطه (7-46) بدست آمده است.

شکل (7-7): تغییرات بر حسب زوایه بار خط برای خط انتقال به طول km 400
و به ازای بار با مشخصات مختلف: بار اهمی خالص (منحنی شماره 3)، بار القائی با (منحنی شماره 2)، بار القائی با (منحنی شماره 1)، بار خازنی با (منحنی شماره 4) و بار خازنی با (منحنی شماره 5)

با استفاده از رابطه (7-45) میتوان رابطه بین افت ولتاژ در طول خط و زاویه بار را نوشت. برای این کار کافیست نسبت از روابط (7-45) و (7-46) در رابطه (7-38) و به ازای جایگذاری شود، آنگاه:
(7-47)
در رابطه (7-47) وقتی و است (شرایط انتقال انرژی تحت توان طبیعی)، افت ولتاژ نخواهیم داشت و وقتی و است (معادل با توجه به رابطه (7-46))، ولتاژ در انتهای خط کاهش مییابد (معادل افزایش از رابطه (7-47)). به علاوه وقتی نسبت افزایش خواهد یافت. متقابلاً به ازای () و ولتاژ انتهای خط بیش از ولتاژ ابتدای خط خواهد بود.
تثبیت نسبت علیرغم افزایش توان انتقالی ()، بر طبق رابطه (7-21)، تنها با تنظیم و کنترل توان راکتیو در انتهای خط امکانپذیر میباشد. برای بررسی این امر با توجه به رابطه (7-21) میتوان نوشت:
(7-48)
رابطه (7-48) بدان معناست که انتقال انرژی تحت یک زاویه مشخص بار (با رابطه (7-45)) و با حفظ نسبت در مقادیر قابل قبول (طبق جدول (3-1)) مستلزم پیشبینی یک منبع توان راکتیو به عنوان جبرانساز (با رابطه (7-48)) است و در صورت حذف آن، توان انتقالی با توجه به افت ولتاژ قابل قبول محدود خواهد شد. در رابطه (7-48)، میتواند مجموع توان جبرانساز و بار مصرف کننده توان راکتیو باشد.
حال اگر باشد، خواهیم داشت :
(7-49)
که با جاگذاری آن در رابطه (7-44) خواهیم داشت :
(7-50)
با به توان دو رساندن طرفین رابطه (7-50) و بازنویسی بر حسب خواهیم داشت :
(7-51)
بدین ترتیب برای داشتن ، تابع تغییرات با معادله (7-51) نتیجه خواهد شد.
شکل (7-8) منحنی تغییرات را بر حسب زاویه بار خط و برای طولهای مختلف خط نشان می‌دهد. شکل (7-9) نیز منحنی تغییرات را بر حسب زاویه بار خط و به ازای و برای طولهای مختلف خط با توجه به رابطه (7-47) نشان میدهد.

شکل (7-8): بستگی نسبت با زاویه بار با طولهای خط برابر با: km 200 (منحنی 1)، km 400 (منحنی 2)، km 600 (منحنی 3)، km 800 (منحنی 4)، km 1000 (منحنی 5)

شکل (7-9): منحنی تغییرات بر حسب زاویه بار خط و به ازای و برای طولهای مختلف خط برابر با km 100 (منحنی 1)، km 200 (منحنی 2)، km 300 (منحنی 3)، km 400 (منحنی 4)، km 500 (منحنی 5)، km 600 (منحنی 6)، km 700 (منحنی 7)، km 800 (منحنی 8)

در شکل (7-8)، منحنیهای خط چین مربوط به ارضاء شرط (و بر طبق رابطه (7-51)) بوده و منحنیهای خط پردر حالتی به دست میآید که : .
در صورتیکه باشد و باشد، آنگاه ماکزیمم مقدار خود را طبق رابطه (7-51) خواهد داشت :
(7-52)
در شکل (7-8) به ازای شیب افزایش منحنیها در صورتیکه باشد، بیش از حالتی است که باشد و در حالتی که وضعیت برعکس خواهد شد. برای بررسی این موضوع با روابط ریاضی، شیب منحنیها در دو حالت باید محاسبه گردد.
برای حالت :

برای حالت :

نسبت این دو مقدار برابر خواهد بود با :

حتی به ازای این نسبت همواره بیشتر از 1 خواهد بود.
با توجه به روابط این قسمت، انتقال انرژی تحت زوایه بار ، مستلزم پیشبینی منبع توان راکتیو به عنوان جبران کننده برای کنترل افت ولتاژ میباشد و در صورت وجود جبرانکننده در انتهای خط، انتقال انرژی و توان انتقالی ، در صورت رعایت افت ولتاژ مجاز، محدود خواهد شد.

فصل هشتم

طراحی یک نمونه خطوط مدرن

8-1 مقدمه
در این فصل طراحیهای نمونه و اولیه خطوط مدرن با ارائه محاسبات عددی بر اساس روابط توسعه داده شده در فصول 6 و 7 ارائه شده است.

8-2 مثال در مورد طراحی یک نمونه خط مدرن kV 220
مشخصات خط نمونه جهت طراحی :
* ولتاژ خط : kV 220
* طول خط : km 400
* قدرت نامی در شرایط بهرهبرداری عادی : MW 300
* قدرت نامی در شرایط بهرهبرداری اضطراری : MW 450
* افت ولتاژ در شرایط بهرهبرداری عادی :
* افت ولتاژ در شرایط بهرهبرداری اضطراری :
* چگالی جریان
* چگالی نسبی هوا :
با توجه به رابطه (3-54) که در زیر ارائه شده است :

که

با فرض و برای شرایط بهره برداری عادی خواهیم داشت :

در شرایط بهره برداری اضطراری و با در نظر گرفتن خواهیم داشت :

امپدانس موجی خط در شرایط بهره برداری اضطراری برابر است با :

با توجه به جدول (2-1) امپدانس موجی خطوط کلاسیک kV 220 برابر 390 اهم میباشد و لذا امپدانس موجی این خط مدرن نمونه 4/2 برابر کمتر از امپدانس مربوط به خطوط کلاسیک میباشد. برای دستیابی به این امپدانس موجی باید تعداد زیرهادیها در باندل به همین نسبت افزایش یابد. لذا در این طراحی 3 زیرهادی در باندل در نظر گرفته میشود. از طراحی در این خط مدرن توان نامی عبوری از خط در شرایط بهره برداری عادی نزدیک توان طبیعی خط میباشد لذا در شرایط بهره برداری عادی خط نه توان راکتیو تولید و نه مصرف میکند ().
سطح مقطع دسته هادیها برابر خواهد شد با :

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   منابع و ماخذ پایان نامه عوامل خطر، رانندگان جوان، شبکه حمل ونقل

و با توجه به نیاز به داشتن 3 زیر هادی، مقطع هر زیر هادی برابر خواهد شد با :

که نزدیکترین هادی به این سطح مقطع، هادی Dove با مشخصات زیر میباشد :

با در نظرگرفتن فاصله فاز کناری از فاز وسط برابر با و نصب افقی()، شعاع دایره باندل برابر خواهد شد با :

ضریب غیر یکنواختی در دسته هادیها در باندل برابر خواهد شد با :

در صورت استفاده از 4 زیر هادی در باندل، سطح مقطع هر زیرهادی برابر خواهد شد با :

که نزدیکترین هادی به این سطح مقطع هادی Brant () خواهد بود. در این صورت شعاع دسته هادی برابر خواهد شد با :

ضریب غیریکنواختی دسته هادی در این حالت برابر خواهد شد با :

اما بهرحال گزینه اول به علت استفاده از یک زیر هادی کمتر، مقرون به صرفهتر خواهد بود.

منابع :
[1] کتاب طراحی الکتریکی خطوط انتقال نیرو، قدرت اله حیدری، انتشارات شرکت تابش برق، شرکت برق منطقه ای تهران- بهمن ماه 1379.
[2] کتاب طرح ایزولاسون خطوط انتقال انرژی و محیط زیست، پروفسور جی- ان- آلکساندرف و مهندس طهماسب قلی شاهرخ شاهی، انتشارات نشر دانش امروز- تهران 1372.
[3] رضا سیرجانی، امیر مهرتاش، “تعیین طرح بهینه جهت طراحی خطوط انتقال نیروی کمپکت در مناطق پرتراکم شمال کشور ایران”، 22 امین کنفرانس بین المللی برق، 30-28 آبان ماه 1386، تهران.
[4] قدرت اله حیدری، گلناز سادات مهدوی خواه، “تحقیق پیرامون کاهش فواصل فازی برجهای 63 کیلوولت مشبک و تلسکوپی”، 22 امین کنفرانس بین المللی برق، 30-28 آبان ماه 1386، تهران.
[5] سعید کمالینیا، امیر مهرتاش، محسن پوررفیع عربانی، “نقش آرایشهای مختلف برجهای خطوط انتقال در تأثیرات محیطی تجهیزات الکتریکی”، 21 امین کنفرانس بین المللی برق، 24-22 آبان ماه 1385، تهران.
[6] علی معمار، صمد قانع ارسی، غلامرضا جعفرزاده، “استفاده از سازههای بتنی فشرده 4 مداره در خطوط انتقال و فوق توزیع”، اولین سمینار تخصصی خطوط انتقال کمپکت، 30 و 31 اردیبهشت ماه 1383، مازندران، ساری.
[7] محمد مهدی منصوری، “افزایش ظرفیت خطوط انتقال با استفاده از هادیهای کامپوزیتی در راستای استفاده بهینه از محیط زیست”، اولین سمینار تخصصی خطوط انتقال کمپکت، 30 و 31 اردیبهشت ماه 1383، مازندران، ساری.
[8] میرمالک حاتم نژاد، داوود حرفتی سبحانی، “طراحی خطوط هوایی 20 کیلوولت کامپکت”، اولین سمینار تخصصی خطوط انتقال کمپکت، 30 و 31 اردیبهشت ماه 1383، مازندران، ساری.
[9] مسلم مهرعلی تبار فیروزجایی، محمدتقی عباسی آبلویی، مرتضی فلاح ولوکلائی “طراحی یک خط فشرده kV 66 به روش کمپکت”، اولین سمینار تخصصی خطوط انتقال کمپکت، 30 و 31 اردیبهشت ماه 1383، مازندران، ساری.
[10] ابوالفضل وطن دوست، بهروز جمشیدی، حمید مهدوی نیک، “بررسی فنی اقتصادی خطوط کمپکت”، اولین سمینار تخصصی خطوط انتقال کمپکت، 30 و 31 اردیبهشت ماه 1383، مازندران، ساری.
[11] حسن قلی نژاد تپهسری، علیرضا فرازمند، “کاربرد انواع خطوط فوق توزیع چهارمداره کمپکت در شبکه انتقال انرژی استان مازندران”، اولین سمینار تخصصی خطوط انتقال کمپکت، 30 و 31 اردیبهشت ماه 1383، مازندران، ساری.
[12] حسین محمدیان، علیرضا فرازمند، حسن قلی نژاد تپهسری، “بررسی فنی اقتصادی باندل کردن خطوط 63 کیلوولت دو مداره موجود”، اولین سمینار تخصصی خطوط انتقال کمپکت، 30 و 31 اردیبهشت ماه 1383، مازندران، ساری.
[13] مهرداد طرفدارحق، پیام عالمی، فرهاد شهینا، “فلسفه حریم و خطوط کمپکت”، اولین سمینار تخصصی خطوط انتقال کمپکت، 30 و 31 اردیبهشت ماه 1383، مازندران، ساری.

[14] J.C.R. Hunt, DJ Richards, “Overhead Lines oscillation and the effect of Aerodynamic Dampers”, IEE Proceedings, Vol.116 (11), PP.1869-1874, Nov.1969.
[15] Transmission line reference Book, 345 KV and above, Electric Power Research Institute (EPRI).
[16] Turan Gonen, “Modern Power system analysis”, John Wiley and Sones, 1987.
[17] Turan Gonen, “Electric Power Transmission system engineering”, John Wiley and Sones, 1988.
[18] Ramon de la Ross . . . , “contributions of lightning research for transmission line compaction”, IEEE transaction on power delivery, Vol.3 , No.2, April 1998.
[19] M.A. Baenzinger, W.D.James, . . .”Dynamic Loads on transmission line structures due to galloping conductors”, IEEE transaction on power Delivery, Vol.9, No.1,January 1994.
[20] J.Hahn, S.Vlair, “Clearance calculation of conductors to building”, IEEE transacation on power delivery. Vol.12, No.2 April 1997.
[21] J.B. Kim, J.W.Shim, “Switching over voltage analysis and air clearance design on the KEPCO 765 kV doble circuit transmission system”, IEEE transaction on power delivery, Vol.5, No.1, Januray 2012.
[22] J.L. Lilien, D.G.Havard, “Gallopong data base on single and bundle conductors perdiction of maximum amplitudes”, IEEE transaction on Power delivery, Vol.5, No. 2, April 2011.
[23] G. N. Alexandrov, Electrical Power Transmission, 2012.
[24] G. N. Alexandrov, Electrical Power Transmission, 2007.
[25] G. N. Alexandrov, Design of Compacted UHV Transmission Line, Moscow, Energoatomizdat, 1993.
[26] S. V. Krylov, “Design, mechanical aspects and other subjects of compact EHV OHL technology,” Midwest ISO-Expanding Edge Seminar, Sept. 16, 2004.
[27] A. S. Gerasimov, “Environmental, technical, and safety codes, laws and practices

دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید