۱۷-۰۸-۹۳، ۰۱:۴۷ ب.ظ
مقدمه ای بر خطوط کمپکت
با گسترش و توسعه شهرها و افزایش مراکز صنعتی میزان مصرف انرژی الکتریکی نیز افزایش می یابد و ما در جهت تامین این انرژی مجبور به احداث خطوط انتقال جدید و یا افزایش ظرفیت خطوط قدیمی می باشیم . با توجه به حریم خطوط انتقال مشکلاتی از قبیل کمبود و گرانی زمین ، مشکلات زیست محیطی مانند تخریب درختان جنگلی و همچنین تصاحب قانونی زمین و اخذ مجوزات لازم ، در برخی موارد ایجاد خطوط انتقال جدید را توجیه نمی نماید . در این شرایط است که کمپکت سازی خطوط با کاهش فواصل فازی و در نتیجه کاهش حریم خطوط انتقال در بسیاری موارد علاوه بر اقتصادی نمودن طرحها از تخریب جنگلها وهرز رفتن زمین زیر خطوط تا حد زیادی جلوگیری می نماید . با این مقدمه به تعریف خطوط کمپکت می پردازیم .
کمپکت سازی خطوط به کلیه ترفندهایی اتلاق میشود که سبب کاهش فواصل افقی و عمودی فازها گردد طبیعی است نزدیک سازی فازها موجب تقلیل پهنا و ارتفاع پایه ها و در نتیجه کاهش مساحت زمین اشغالی در طول مسیر می شود .
مزایا و معایب خطوط انتقال نیروی کمپکت
در اشاره به مهمترین مزایای خطوط کمپکت می توان موارد زیر را بیان نمود :
1- کاهش فواصل افقی و عمودی فازها
2- کاهش مساحت زمین اشغالی
3- کاهش وزن پایه ها و نمای ظاهری زیباتر آنها
4- امکان نصب پایه ها در وسط اتوبانها با توجه به ابعاد کم آنها
5- امکان نصب خطوط با ولتاژ بالاتر درحریم خطوط موجود
6- کاهش راکتانس سلفی خط
7- افزایش ظرفیت خازنی خط
8- افزایش قدرت طبیعی یا SIL خط
9- کاهش تلفات و افت ولتاژ خط
10- افزایش ظرفیت خطوط و توان انتقالی
ودر اشاره به مهمترین معایب این خطوط می توان موارد زیر را بیان نمود :
1- بدون احتساب زمین سرمایه گذاری خط افزایش می یابد
2- در برخی تعداد پایه ها و در نتیجه فونداسیونها افزایش می یابد
3- قابلیت اطمینان برقرسانی قدری کاهش می یابد
4- جریان اتصال کوتاه افزایش می یابد
5- تلفات کرونا افزایش می یابد
مشکلات نزدیک سازی فازها
در راستای کمپکت سازی خطوط به مشکلاتی برمی خوریم که مانع نزدیکتر نمودن فازها از حد معینی می شوند . از جمله این مشکلات می توان به شرایط محیط اشاره نمود :
- سرعت باد در مناطق باد خیز
- افزایش درجه حرارت محیط و تاثیر آن در ازدیاد طول هادی و فلش آن
- ارتفاع منطقه و کاهش مقاومت هوا در مناطق مرتفع
- رطوبت هوا و کاهش خاصیت عایقی هوا در مناطق مرطوب
- آلودگی محیط و کاهش خاصیت عایقی مقره ها واجبار درافزایش تعدادآنها
- نشستن برف بر روی هادی و یا یخ بستن آن در مناطق سردسیر
این موارد از جمله عواملی هستند که ما را ناچار به افزایش فواصل فازی می نمایند .
همچنین مشکلاتی مثل نوسانات هادیها و افزایش جریان خط و گرمای ناشی از آن (که موجب افزایش طول هادی می گردد) و اضافه ولتاژهایی که به شبکه اعمال می شوند از جمله موانع نزدیک سازی فازها به شمار می آیند .
حال به بررسی چگونگی کمپکت سازی می پردازیم :
آرایش فازی
از آنجا که هدف از کمپکت سازی کاهش حریم خط می باشد از آرایش افقی فازها به علت ماکزیمم شدن حریم خطوط استفاده نمی گردد و از آرایش عمودی و مخصوصاً آرایش مثلثی (به علت تعادل فازها در این نوع آرایش) بیشتر استفاده می گردد .
آرایش زنجیره مقره ها
همچنین از آرایش آویزان زنجیره مقره استفاده نمی گردد چون در این آرایش ، هادیها به راحتی حرکت می کنند و احتمال بروز جرقه بین آنها یا دکل افزایش می یابد. همچنین از آرایش وی شکل نسبت به آرایش مقره های ثابت کمتر استفده می گردد . آرایش مقره های ثابت از آنجا که مانع از حرکت آزادانه هادیها میشود بهترین گذینه می باشد .
شایان ذکر است در این آرایش با توجه به کاهش شدید فواصل فازی می توان از فاصله نگهدارنده های فازی جهت افزایش ضریب اطمینان برقرسانی بهره برد .
آرایش پایه ها
در بررسی نوع پایه های مورد استفاده در خطوط کمپکت می توان عنوان کرد که در ولتاژهای بالا بهترین گذینه استفاده از پایه های مخصوص این خطوط است که در آن آرایش فازها به صورت مثلثی و آرایش زنجیره مقره ها به صورت وی شکل یا ثابت می باشد . و در ولتاژهای پائینتر استفاده از تیرهای مختلف فولادی یا بتنی بهترین انتخاب است .
از سایر پایه ها که آرایش افقی فازی یا آرایش آویزان زنجیره مقره ها در آن طراحی شده استفاده نمی گردد چون حریم خطوط در این پایه ها افزایش می یابد .
حال اگر بخواهیم مقایسه ای بین خطوط معمولی و کمپکت داشته باشیم می توان گفت با کمپکت نمودن خطوط انتقال 400 کیلو ولت در هر کیلومتر حدود 48000 متر مربع از مساحت زمین اشغالی کاهش می یابد که این مساله در مناطق جنگلی یا زمینهای گران شهری بسیار مهم و قابل توجه می باشد . و یا با کمپکت نمودن یک خط 230 کیلو ولت و کاهش فواصل فازی آن از 10 متر به 4 متر راکتانس سلفی از 0.421 به 0.363 اهم بر کیلومتر کاهش می یابد ، سوسپتانس خط از 2.710 به 3.158 میکرو موه بر کیلومتر افزایش می یابد ، همچنین امپدانس موجی از 394 به 298 اهم کاهش می یابد و قدرت طبیعی خط نیز از 134 به 178 مگاوات افزایش می یابد .
امید است طراحان خطوط انتقال نیرو با توجه به مزایای خطوط کمپکت از این خطوط و ویژگیهای آن بیشتر استفاده کنند تا علاوه بر آسیب کمتر محیط زیست در استفاده از سرمایه های ملی کشور نیز صرفه جویی گردد .
احسان اکبرنیا
منبع : خطوط انتقال نیروی کمپکت (دکتر قدرت الله حیدری)
ستایش یعنی این حسی که دارم
:)
