در این پروژه بررسی ساختمان و شرایط بهره برداری از کابل های خشک زیرزمینی با عایق پلی اتیلن کراس لینک (XLPE) فشار متوسط وقوی از ولتاژ 20 کیلو ولت تا ولتاژ 230 کیلو ولت پرداخته می شود. با جمع آوری شبکه های هوایی در شهرهای بزرگ به ویژه در تهران و اصفهان و نصب شبکه های زمینی فشار ضعیف و فشار متوسط نیاز به تحقیقات در مورد طراحی و تست و مطالعات در مورد کابل های فشار قوی لازم می باشد. با پیشرفت تکنولوژی دیگر زمان استفاده از کابل هایی با عایق کاغذی و یا کابل های روغنی یا گازی به خاطر مشکلات مربوط به تولید و نصب و بهره برداری و همچنین به خاطر مخاطرات زیست محیطی کابل های روغنی، بسر آمده است.
هم اینک در تهران کابل های 230 کیلو ولتی ایستگاههای فشار قوی شوش و قور خانه و کریم خان را به هم وصل کرده اند و در شهر تبریز نیز از کابل های 132 کیلو ولتی به همین هدف سود برده می شود. این تحقیق مجالی را برای پرداختن به مسائل مربوط به کابل های زیر زمینی است. همچنین وضعیت این کابل ها در شرایط اتصال کوتاه و غیر متعارف بهره برداری تجزیه و تحلیل می شود.
فصل اول
موضوع فصل: دلایل استفاده از کابل های زیرزمینی فشار قوی:
برای بررسی محاسن و معایب سیستم کابلی زیر زمینی فشار قوی باید به مسائل مختلفی توجه کرد که در زیر می آید:
الف- صرفه اقتصادی:
به طور کلی سیستم های هوایی بر خلاف سیستم های زمینی، بسیار کم هزینه تر و ارزان تراند. زیرا به کندن کانال، هزینه های اخذ مجوزهای حفاری، لوله های مخصوص و غیره نیازی نداشته و در مورد خود کابل ها نیز حفاظ و عایق گران قیمت، اتصالات و غلاف های آب بندی گران جهت ضد آب کردن تجهیزات زیرزمینی وجود ندارد. درست همین هزینه های گزاف سرمایه گذاری است که سیستم های زمین را چندین برابر گران تر از سیستم های هوایی کرده است.
امروزه به پیشرفت هایی در تکنولوژی، از عایق خشک در کابل های زمینی استفاده می گردد و از جهت توانایی این مواد برای دفن مستقیم کابل در زیر خاک، صرفة اقتصادی آن را نسبت به سیستم های هوایی بهبود داده است، با این حال هنوز هم افزایش هزینه های شبکه های زمینی در ولتاژهای زیاد، به مراتب بیشتر می باشد. به طوری که به عنوان مثال هزینه شبکه های فشار ضعیف 400 ولتی زیرزمینی، در حدود دو برابر شبکه های هوایی خواهد بود و این نسبت در شبکه های با ولتاژ 63 و 132 کیلو ولت به ترتیب 7 و 11 برابر می گردد.
وانگهی هزینه های برپایی شبکه های هوایی در برابر شبکه های کابلی زیرزمینی با افزایش ولتاژ تفاوت بسیاری پیدا می کنند. در یک پژوهش که توسط سیگره CIGRE در سالهای 1994 و 1995 انجام شد و کار بررسی را در 19 کشور جهان دنبال کرد. نتایج زیر بدست آمد.
- هزینه احداث شبکه های کابلی کمتر از 110 کیلو ولت هفت برابر هزینه احداث شبکه هوایی است.
- هزینه احداث شبکه های کابلی کمتر از 220 کیلو ولت سینزده برابر هزینه احداث شبکه هوایی است.
- هزینه احداث شبکه های کابلی کمتر از 380 کیلو ولت بیست برابر هزینه اجداث شبکه هوایی است.
دیده می شود که هر چه ولتاژ پایین تر می آید با آن هزینه های دو نوع شبکه به هم نزدیک تر می گردند. ولی همچنان تفاوت چشمگیری دارند، به همین دلیل است که تا کنون تنها در محدوده های پر جمعیت شهری که موارد ایمنی و زیبا سازی از اهمیت بسیاری برخوردارند. گرایش به بهره گیری از شبکه های کابلی وجود دارد.
ب- مشکلات اجرائی:
احداث شبکه های هوایی آسان تر بوده و در هر منطقه و محلی می توان به وسیلة شبکه هوایی، به سرعت جریان برق را برقرار نمود. در این شبکه ها، سادگی ساخت و احداث، سهولت بهره برداری و تعمیراتی که به دنبال دارند، به عنوان اصولی مهم در نظر گرفته می شوند/ یک طرح ساده، همیشه بر طرح های پیچیده برتری دارد. مگر عوامل مهم، استفاده از طرح های پیچیده شبکه های زیرمینی را توجیه نماید. گرفتن انشعاب از شبکه های هوایی، بدون مشکل و با مخارج کم و با سرعت بیشتر انجام می شود، در حالی که انشعاب گیری از کابلها، مستلزم ایجاد نقاط برداشت و پخش مانند ایستگاه های توزیع، تابلوهای برق و جعبه های انشعاب و غیره خواهد بود. در مقابل استفاده از شبکه زیرزمینی امکان سرقت برق را به شدت کاهش می دهد.
به طور کلی در مکانهایی که چگالی بارهای مصرفی آن قدر زیاد باشد که نصب خطوط هوایی با سیم ها و هادی های انبوه واقع روی پایه های خطوط هوایی از نظر شکل ظاهری، ایمنی و بهره برداری غیر عملی به نظر می رسد، انتخابی جز سیستم زمینی وجود نخواهد داشت.
ج- تعمیر و عیب یابی:
عیب یابی و رفع آن در شبکه های هوایی، نسبت به شبکه های زیرزمینی آسان تر انجام می گیرد. زیرا بیشتر عیب های شبکه های هوایی با چشم دیده می شوند. در صورتی که برای پیدا کردن عیب در شبکه زیرزمینی به دستگاههای خاص نیاز خواهد بود. در ضمن هنگامی که در سیستم های زمینی مشکلی پیش می آید، از نظر تعمیرات بسیار وقت گیر و سخت خواهد بود. با این حال، سیستم زمینی با خطر قطعی برق ناشی از طوفان، رفت و آمد و برخورد وسایل نقلیه، سقوط درختان و غیره مواجه نیست. به همین دلیل، صرف مخارج اضافی برای شبکه های زمینی، جهت احداث شبکه های قابل تغذیه از دو سو، چندین مدار موازی، طرح های تبدیلی و حتی شبکه های غربالی برای ایجاد قابلیت اطمینان برقرسانی، توجیه پذیر خواهد بود.
لازم به توضیح است که شرایط متعدد دیگری نیز وجود دارد که کابل های زمینی را به سیستم های هوایی ترجیح می دهند. در .اقع چون شبکه های زمینی در زیر خاک دفن می شوند، از عوامل جوی مانند طوفان، یخ زدگی، برخورد شاخه های درختان و رعد و برق در امان بوده و امکان خرابی آنها کمتر می باشد، از این رو، قطع جریان کمتری نیز پیش می آید. علاوه بر آن از نظر برخورد وسایل خطرات زیادی وجود دارد که در شبکه های زیر زمینی این مشکلات وجود ندارد.
د- حفظ زیبایی محیط و حریم ها:
به علت بدون روپوش بودن هادی های خطوط هوایی رعایت فاصله مجاز از تأسیسات و ساختمانها به عنوان رعایت حریم خطوط انتقال مورد نیاز می باشد. در بسیاری از موارد، به علت کم بودن عرض مسیر و معابر و در نتیجه به علت عدم امکان تأمین حریم خطوط هوایی، کابل کشی زمینی توصیه می گردد. این موضوع به خصوص دربارة خطوط فشار متوسط در داخل شهرها و آپارتمان های بزرگ، مجمع های صنعتی و تجاری به طور کامل محسوس است. رعایت حریم شبکه های هوایی، از عواملی است که باید مورد توجه قرار گیرد. از طرفی دیگر عبور خطوط هوایی از مناطق جنگلکاری شده و درختان میوه باعث قطع درختان و صدمه به محیط زیست می شود.
ر- حادثه آفرینی و ایمنی:
به علت در دسترس بودن و لخت بودن قسمت های زندة خطوط هوایی و همچنین آسیب پذیر بودن پایه و هادی های آن، شبکه ها اغلب در معرض بروز حوادث بوده که شرح مختصری از آنها بدین قرار است:
- آسیب پذیری در برابر طوفان ها و اختلالات جوی در شبکه های هوایی بسیار قابل توجه می باشد. در این موارد، ایجاد آتش سوزی و برق گرفتگی، به دلیل در هم پیچده شدن هادیها یا افتادن اشیاء و اجسام روی شبکه دور از انتظار نیست.
- خطر هایی که همه ساله در اثر برخورد جرثقیل ها، کمپرسی ها و خودروهای با ارتفاع زیاد با شبکه برقرار هوایی اتفاق می افتد، رانندگان، اپراتورها و دیگر عوامل کاری را تهدید می کند و هرساله آمار قابل ملاحظه ای را به خود اختصاص می دهد.
- پرتاب فلاخن کودکان، شکستن مقره های بشقابی و برخورد بادبادک های نوجوانان از عواملی هستند که در شهرها و روستاهای کشور به شبکه های فشار ضعیف هوایی آسیب می رسانند و گاه با قطع سیم نول و افتادن روی فازهای دیگر و دوفاز شدن ، باعث خرابی تجهیزات مصرف کنندگان تک فاز شده به مشترکان برق زیان های مالی وارد می کنند.
- تصادف وسایل نقلیه با تیرهای بتنی یا چوبی در کنار جاده و اتوبان ها، یکی دیگر از عوامل حادثه ساز در شبکه های توزیع هوایی است که گاهی موجب افتادن تیر روی خودروها و بروز خسارات جانی و مالی سنگین می شود.
- شامل 68 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود پروژه بررسی ساختمان و شرایط بهره برداری از کابل های فشار قوی با عایق XLPE