کسب و تدوین دانش فنی بکارگیری سیستم های مانیتورینگ online خطوط انتقال نیرو جهت افزایش توان عبوری

صاحب اثر: پژوهشگاه نیرو
نوع محتوی: گزارش
Language: Persian
DOI: 10.30503/nripress.2020.016
Document ID: R-1184798
Publish: 23 April 2021
دسته بندی علمی: مهندسی برق و الکترونیک
View: 390
Pages: 725
Publish Year: 1390

نسخه کامل Report منتشر نشده است و در دسترس نیست.

  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Report:

Abstract:

هدف از انجام این مرحله از پروژه شناسایی روندهای طراحی، بهره برداری، تعمیر، نگهداری متداول و موجـود در خطوط انتقال و فوق توزیع کشور و تعیین عوامل موثر و میزان کیفـی آنهـا در افـزایش تـوان عبـوری از خطـوط می باشد. این بخش که در ادامه پروژه برای تحلیل و مشخص نمودن میزان افزایش ظرفیت خط مورد اسـتفاده قـرار خواهد گرفت بر اساس جمع بندی مدارک طراحی خطوط دو شرکت مشاور و نیز رونـدهای بهـره بـرداری، تعمیـر و نگهداری شرکت توانیر و نیز شرکت برق منطقه ای تهران انجام پذیرفته است.
در فصل یک این گزارش روند طراحی خطوط انتقال و پروسه طراحی توسط مشاوران معتبر کشور نظیر مشانیر و قدس نیرو مورد بررسی قرار می گیرد همچنین در این مرحله از پروژه الگـوریتم بکـار گرفتـه شـده توسـط مشـاوران مختلف که در پروژه های جاری ایشان بکارگرفته می شود مورد تحلیل قرار گرفته و در فصول بعـد از دانـش بدسـت آمده در این فصل برای تحلیل و مشخص نمودن میزان افزایش ظرفیت خط استفاده خواهـد شـد. در ایـن فصـل در ابتدا روند مشترک و اصول اصلی طراحی خط که توسط کلیه مشاوران در طرح خطوط انتقال بکـار گرفتـه مـی شـود مورد بررسی قرار گرفته و در ادامه به تفاوت های جزئی موجود در روند طراحی مشاوران مختلف اشاره خواهد شد.
در فصل دوم این گزارش روند بهره برداری و تعمیر و نگهداری خطوط انتقـال نیـرو بـه ویـژه چگـونگی ارزیـابی دوره ای اتصالات هادی ها مورد بررسی قرار گرفته است.
در فصل سوم این گزارش عوامل و شاخص های موثر( از جمله دما و باد) و میزان کیفی آنهـا در افـزایش تـوان عبوری و تعیین عوامل محدودکننده مورد بحث قرار می گیرد.

پیش گفتار Report

با توجه به رشد تقاضاي انرژي مشتركين برق و رسيدن خطوط انتقال به آستانه حداكثر ظرفيت مجاز بـارگيري و اين حقيقت كه انرژي الكتريكي مشخصه ذاتي جامعه مدرن است، افزايش ظرفيت خطـوط انتقـال هـوايي ضـروري مي نمايد. شركت هاي برق علاوه بر اينكه به مطالعه ظرفيت شبكه الكتريكي در زمان اوج مصرف مي پردازند، بايـد از قابليت اطمينان تامين برق نيز اطمينان حاصل كنند، در نتيجه در كشورهايي كه رشد نسبي مصرف برق در آنها بـالا است از جمله ايران، استفاده موثر از خطوط انتقال موجود از اهميت بيشتري برخوردار مي باشد.
با توجه به اينكه احداث خطوط انتقال، هزينه هاي سنگيني را تحميل مـي نمايـد و مراحـل طراحـي و اجـراي آن زمان بر مي باشد و با توجه به محدوديت هاي زيست محيطي در اختيار گرفتن زمـين و حـريم مناسـب بـراي احـداث خطوط داراي مشكلاتي مي باشد، شركت هاي برق به دنبال روشي علمي و عملـي و در عـين حـال اقتصـادي بـراي تامين برق در زمان اوج مصرف و در زماني كه خطوط انتقال به آستانه حداكثر بارگيري خود مي رسند مي باشند.
اين گزارش تحت عنوان "بررسي عوامل موثر و ميزان كيفي تاثير آنهـا در افـزايش تـوان عبـوري از خـط " در راستاي انجام مرحله اول شرح خدمات پروژه اماني "كسب و تدوين دانش فني بكارگيري سيستم هـاي مانيتورينـگ online خطوط انتقال نيرو جهت افزايش توان عبوري" در مهرماه 1390 توسط آقاي مهندس پژمـان خزايـي و بـه مديريت آقاي مهندس سيد جمال الدين واسعي تهيه و توسط آقاي مهندس اميرفرشاد فتحي داوري گرديـده اسـت.
نظارت پروژه حاضر بر عهده جناب آقاي مهندس مجيد حنيف نژاد مي باشد.

فهرست مطالب Report

فهرست مطالب

١ - شناخت و بررسی روند طراحی خطوط انتقال نیرو در کشور

۱ - ۱ - بررسی روند مشترک و اصلی طراحی خطوط انتقال در شرکت های مشاور

۱ - ۲ - کلیات

۱ - ۲ - ۱ - تعاریف

۱ - ۲ - ۱ - ۱ - ظرفیت جریانی

۱ - ۲ - ۱ - ۲ - کشش سیم (T)

۱ - ۲ - ۱ - ۳ - تنش (a)

۱ - ۲ - ۱ - ۴ - فلش (f)

۱ - ۲ - ۱ - ۵ - پارامتر سیم (a)

۱ - ۲ - ۱ - ۶ - حداکثر مقاومت کششی

۱ - ۲ - ۱ - ۷ - ضریب اطمینان سیم (n)

۱ - ۲ - ۱ - ۸ - ضریب انبساط خط (a)

۱ - ۲ - ۱ - ۹ - اسپن (S)

۱ - ۲ - ۱ - ۱۰ - فاصله مجاز هوایی

۱ - ۲ - ۱ - ۱۱ - سپن قائم یا وزنی (Sv)

۱ - ۲ - ۱ - ۱۲ - ضریب کشسانی (E)

۱ - ۲ - ۱ - ۱۳ - اسپن بادگیر (Sw)

۱ - ۲ - ۱ - ۱۴ - اسپن الکتریکی

۱ - ۲ - ۱ - ۱۵ - مدول الاستیسیته

۱ - ۲ - ۱ - ۱۶ - برج کششی

۱ - ۲ - ۱ - ۱۷ - سکشن

۱ - ۲ - ۱ - ۱۸ - تقاط زاویه

۱ - ۲ - ۱ - ۱۹ - پلان

۱ - ۲ - ۱ - ۲۰ - پروفيل

۱ - ۲ - ۱ - ۲۱ - سطح کرونیک

۱ - ۲ - ۱ - ۲۲ - قوس برگشتی

۱ - ۲ - ۱ - ۲۳ - ولتاژ جرقه بحرانی (CFO)

۱ - ۲ - ۱ - ۲۴ - سیم محافظ

۱ - ۲ - ۱ - ۲۵ - نرخ خطای سیستم حفاظت از صاعقه (SFR)

۱ - ۲ - ۱ - ۲۶ - نرخ وقوع قوس ناشی از خطای سیستم حفاظت از صاعقه (SFFOR)

۱ - ۲ - ۱ - ۲۷ - نرخ قوس برگشتی (BFR)

۱ - ۲ - ۱ - ۲۸ - نرخ وقوع قوس ناشی از صاعقه (LSFOR)

۱ - ۲ - ۱ - ۲۹ - ترخ وقوع قوس ناشی از موج کلید زنی (SSFOR)

۱ - ۲ - ۱ - ۳۰ - فاصله خزشی

۱ - ۲ - ۱ - ۳۱ - چگالی صاعقه های زمین (GFD)

۱ - ۲ - ۲ - انتخاب سطح ولتاژ انتقال

۱ - ۲ - ۳ - طراحی هادی های خطوط انتقال

۱ - ۲ - ۳ - ۱ - جنس هادی های خطوط انتقال

۱ - ۲ - ۳ - ۲ - انواع هادی های متداول در شبکه برق

۱ - ۲ - ۳ - ۳ - سيم محافظ

۱ - ۲ - ۴ - مدل های خطوط انتقال انرژی

۱ - ۲ - ۵ - نیروهای وارد بر هادی

۱ - ۲ - ۶ - انواع خطوط انتقال فشار قوی

۱ - ۲ - ۷ - مراحل مختلف طراحی خطوط نیرو

۱ - ۲ - ۸ - مسیریابی و زمین شناسی

۱ - ۲ - ۸ - ۱ - مسیریابی

۱ - ۲ - ۸ - ۲ - زمین شناسی

۱ - ۲ - ۹ - نقشه برداری و تهیه پلان و پروفیل

۱ - ۲ - ۱۰ - اطلاعات مورد نیاز جهت طراحی خطوط هوایی

۱ - ۲ - ۱۰ - ۱ - اطلاعات محیطی

۱ - ۲ - ۱۰ - ۲ - بررسی شرایط مختلف

۱ - ۲ - ۱۰ - ۳ - اطلاعات الکتریکی

۱ - ۲ - ۱۱ - معیارهای طراحی خطوط

۱ - ۲ - ۱۲ - طراحی خطوط از نظر الکتریکی

۱ - ۲ - ۱۲ - ۱ - تعیین افت ولتاژ و توان در خطوط

۱ - ۲ - ۱۲ - ۲ - تعیین جریان اتصال کوتاه مجاز هادی ها

۱ - ۲ - ۱۲ - ۳ - ظرفیت جریانی هادی

۱ - ۲ - ۱۲ - ۴ - تعیین ولتاژ خط

۱ - ۲ - ۱۳ - مراحل انتخاب هادی از لحاظ الکتریکی

۱ - ۲ - ۱۴ - محاسبات مربوط به طراحی مکانیکی

۱ - ۲ - ۱۴ - ۱ - روابط منحنی سیم، کشش در نقاط مختلف سیم، فلش برای هر اسپن

۱ - ۲ - ۱۴ - ۲ - نیروهای وارد بر سیم و برج

۱ - ۲ - ۱۵ - معادله تغییر وضعیت

۱ - ۲ - ۱۵ - ۱ - هدف از معادله تغییر وضعیت

۱ - ۲ - ۱۵ - ۲ - رابطه معادله تغییر وضعیت

۱ - ۲ - ۱۵ - ۳ - پیری سیم و اثرات آن در معادله تغییر وضعیت

۱ - ۲ - ۱۵ - ۴ - تعیین اسپن معادل طراحی و اسپن های کاربردی، نوع و ارتفاع برج ها و مشخصات خط در زمان اجرا

۱ - ۲ - ۱۵ - ۵ - جداول نصب و منحنی های نصب

۱ - ۲ - ۱۵ - ۶ - برج گذاری روی پروفیل

۱ - ۲ - ۱۵ - ۷ - فواصل مجاز خطوط هوایی

۱ - ۲ - ۱۶ - سیم محافظ هوایی

۱ - ۲ - ۱۷ - محاسبات عایقی

۱ - ۲ - ۱۸ - محاسبه تلفات

۱ - ۲ - ۱۹ - بررسی پدیده کرونا

۱ - ۲ - ۲۰ - تلفات اهمی

۱ - ۲ - ۲۱ - تلفات کرونا

۱ - ۳ - بررسی روند طراحی خطوط انتقال در شرکت های مشاور

۲ - شناخت و بررسی روند بهره برداری و تعمیر و نگهداری (از جمله ارزیابی دوره ای از اتصالات) خطوط انتقال نیرو

۲ - ۱ - ارزیابی دوره ای هادی ها و اتصالات آنها

۲ - ۱ - ۱ - روش های ارزیابی دوره ای هادی ها و اتصالات آنها

۲ - ۱ - ۱ - ۱ - روش های ارزیابی غیر تماسی

۲ - ۱ - ۱ - ۲ - روش های ارزیابی تماسی

۲ - ۲ - سایر روندهای تعمیر و و نگهداری خطوط

۲ - ۳ - انواع فعالیت های مربوط به عملیات تعمیر و نگهداری خطوط

۲ - ۴ -‌ روش های نگهداری و تعمیرات

۲ - ۴ - ۱ - تعمیرات اضطراری -رفع خرابی EM

۲ - ۴ - ۲ - نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه PM

۲ - ۴ - ۳ - تعمیرات قابلیت اطمینان محور RCM

۲ - ۴ - ۴ - تعمیرات جامع بهره ور (TPM)

۲ - ۵ - مشکلات موجود در پروسه تعمیر و نگهداری خطوط

۲ - ۶ - عملیات تعویض، تعمیر و نگهداری تجهیزات خطوط

۲ - ۷ - انجام عملیات نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه به روش خط گرم

۲ - ۷ - ۱ - فرآیند انجام عملیات

۲ - ۷ - ۲ - شستشو به روش "خط گرم"

۲ - ۷ - ۳ - مزایای عملیات نگهداری پیشگیرانه

۲ - ۷ - ۴ - اصل عملیات نگهداری

۲ - ۷ - ۵ - ملاحظات کار با خطوط گرم

۲ - ۸ - جمع بندی

۳ - تعيين عوامل و شاخص های موثر (از جمله دما و باد) و میزان کیفی آنها در افزایش توان عبوری و تعیین عوامل محدود کننده

۳ - ۱ - عوامل محدود کننده توان عبوری از خطوط انتقال نیرو

۳ - ۲ - نقش وضعیت نقاط بحرانی خطوط انتقال در محدودیت توان عبوری از آنها و نحوه شناسایی این نقاط بحرانی

۳ - ۳ - عوامل محیطی موثر بر مقدار جریان مجاز هادی ها

۳ - ۳ - ۱ - درجه حرارت محیط

۳ - ۳ - ۲ - توان تابشی خورشید

۳ - ۳ - ۳ - سرعت باد

۳ - ۳ - ۴ - فشار هوا

۳ - ۳ - ۵ - شرایط سطحی هادی

۳ - ۳ - ۶ - درجه حرارت هادی

۳ - ۴ - محدودیت های استفاده از سیستم‌های مانیتورینگ ONLINE خطوط انتقال نیرو

۴ - نتیجه گیری

پیوست الف: استانداردها و مدارک فنی و کاربردی اصلی مورد استفاده در طرح خطوط انتقال و فوق توزیع در کشور

پیوست ب: فهرست دستورالعمل ها، استانداردها و آیین نامه های معتبر بین المللی در زمینه طراحی خطوط انتقال

پیوست ج: استانداردهای ASTM هادی ها

پیوست د: سایر عوامل موثر در انتخاب مسیر خطوط

پیوست ه: مناطق آب و هوایی ایران

پیوست و: ملاحظات مکانیکی هادی و سیم محافظ خطوط انتقال نیرو

پیوست ز: حریم خطوط انتقال نیروی برق

پیوست ح: سيم محافظ هوایی

پیوست ط: نمونه ای از محاسبات سیستم زمین

پیوست ی: مدارک طراحی،تعمیر و نگهداری خطوط انتقال اخذ شده از شرکت های مختلف

پیوست ک: نوسانات هادی های خطوط انتقال نیرو

پیوست ل: پارامترهای محیطی موثر در انتخاب هادی خط انتقال

مراجع


فهرست اشکال

شکل (۱-۱): روند و اصول کلی طراحی خطوط انتقال

شکل (۱-۲): توان تشعشعی در واحد سطح برحسب قطر هادی

شکل (۱-۳): توان انتقال یافته از طریق جابجایی در واحد سطح ( Cm2)

شکل (۱-۴): منحنی سیم

شکل (۱-۵): منحنی تغییر فلش با تغییر اسپن در یک سکشن در دماهای مختلف (اسپن معادل = ۷۰ متر، پارامتر سیم۹۰۰، نوع منطقه = سبک و متوسط)

شکل (۱-۶): منحنی سیم در حالتی که برج‌ها هم ارتفاع نیستند

شکل (۱-۷): سطح مقطع سیم به همراه پوشش یخ

شکل (۱-۸): قرار گرفتن طول سیم در مقابل باد

شکل (۱-۹): مؤلفه افقی برآیند نیروهای کشش سیم

شکل (۱-۱۰): محاسبه زاویه انحراف مقره

شکل (۱-۱۱): نیروی بالا برنده

شکل (۱-۱۲): منحنی تغییر کشش با تغییر دما در یک سکشن مشخص (اسپن معادل = ۷۰ متر، پارامتر سیم = ۹۰۰، نوع منطقه سبک و متوسط)

شکل (۱-۱۳): نمونه منحنی کاربردی برج آویزی ۳ درجه

شکل (۱-۱۴): یک نمونه از پروفیل به همراه منحنی های مربوطه

شکل (۲-۱): نمونه ای از یک اتصال فشاری خط و نحوه درست محکم کردن آن

شکل (۲-۲): تصویر برداری حرارتی از هادی های خطوط انتقال

شکل (۲-۳): نمونه ای از ابزارهای بکار گرفته شده در تعیین مقاومت محل های پیوند هادی های برقدار (ohmnstik)

شکل (۳-۱): تاثیر تغییرات درجه حرارت محیط در جریان مجاز هادی‌ها

شکل (۳-۲): تاثیر تغییرات توان تابشی خورشید در جریان مجاز هادی‌ها

شکل (۳-۳): تاثیر تغییرات سرعت باد در جریان مجاز هادی‌ها

شکل (۳-۴): تاثیر تغییرات فشار هوا در جریان مجاز هادی‌ها

شکل (۳-۵): تاثیر تغییرات شرایط سطحی هادی در جریان مجاز هادی‌ها

شکل (۳-۶): تاثیر تغییرات درجه حرارت هادی ها در جریان مجاز هادی‌ها

شکل (۳-۷): مقایسه بین جریان نامی و مقدار واقعی ظرفیت جریانی یک هادی ACSR با سطح مقطع ۲۴۰ میلیمتر مربع

شکل (۳-۸): تغییرات سالیانه توان تابش خورشید

شکل (۳-۹): تغییرات سالیانه دمای محیط

شکل (۳-۱۰): تغییرات سالیانه سرعت باد

شكل (ز-۱): حریم خطوط هوایی


فهرست جداول

جدول (۱-۱): مدارک فنی و کاربردی اصلی مورد استفاده در طرح خطوط انتقال و فوق توزیع در کشور

جدول (۱-۲): مقدار ضریب K برای سطوح مختلف

جدول (۱-۳): مقدار ضریب پK با توجه به سطح مقطع و جنس هادی‌ها و موقعیت فازها

جدول (۱-۴): مقایسه روند طراحی خط در شرکت‌ های مشاور فعال در زمینه طراحی خطوط انتقال

جدول (۲-۱): برخی از روندهای تعمیر و نگهداری خطوط

جدول (۳-۱): ارقام متداول برای پارامترهای مورد نیاز در محاسبه جریان مجاز هادی های ACSR

جدول (۳-۲): تاثیر تغییرات درجه حرارت محیط در جریان مجاز هادی‌ها

جدول (۳-۳): تاثیر تغییرات توان تایشی خورشید در جریان مجاز هادی‌ها

جدول (۳-۴): تاثیر تغییرات سرعت باد در جریان مجاز هادی ها

جدول (۳-۵): تاثیر تغییرات فشار هوا در جریان مجاز هادی‌ها

جدول (۳-۶): تأثیر تغییرات شرایط سطحی هادی در جریان مجاز هادی‌ها

جدول (۳-۷): تاثیر تغییرات درجه حرارت هادی ها در جریان مجاز هادی ها

جدول (ب-۱): فهرست دستورالعمل ها، استانداردها و آیین نامه های معتبر بین المللی در زمینه طراحی خطوط انتقال

جدول (ز-۱): حریم خطوط انتقال برق برحسب ولتاژ

جدول (ح-۱): حداکثر نرخ مجاز خطای SF

جدول (ح-۲): مقاومت ویژه خاک برای چند مکان مختلف بر حسب ( m.2)

جدول (ح-۳): مقاومتهای زمین پیشنهادی برای سطح ولتاژهای مختلف

جدول (ح-۴): تعداد قطعی مجاز در ۱۰۰ کیلومتر خط در یک سال

جدول (ی-۱): مدارک طراحی و تعمیر و نگهداری خطوط انتقال اخذ شده از شرکت های مختلف

جدول (ک-۱): نوع تخریب، پیامدها و روش های حفاظت مربوط به نوسانات تاب خوردن

جدول (ک-۲): نوع تخریب، پیامدها و روش های حفاظت مربوط به نوسانات جهشی

جدول (ک-۳): نوع تخریب، پیامدها و روش های حفاظت مربوط به سایر عوامل طبیعی

جدول (ل-۱): مشخصات سه هادی ACSR / AS . ACARACSR [۱۰]

جدول (ل-۲): مشخصات شکم و کشش سه هادی ACSR / AS . ACAR . ACSR [۱۰]

جدول (ل-۳): ارزیابی کلی مشخصات هادی های ACSR / AS . ACARACSR [۱۰]

نمایش کامل متن

Keywords:

گروه پژوهشی تجهیزات خط و پست