اثرات باندل کردن خطوط انتقال

این مطلب توسط :اسکندری در تاریخ: جمعه 18 اسفند 1391 ساعت: 16:44 در سایت ارسال شده است.
تعداد بازديد : 1323 نظرات ()

امپدانس سری خط انتقال

در یک خط انتقال چهار کمیت مقاومت اندوکتانس ظرفیت خازنی و کنداکتانس روی کارکرد کامل آن به عنوان بخشی از سیستم قدرت اثر می گذارند. کندکتانس بین هادیها و زمین باعث جریان نشتی در مقره های خطوط هوائی وعایق کابلها میشود.چون میتوان از جریان نشتی در مقره های خطوط هوائی چشم پوشید کنداکتانس بین هادیها در یک خط هوائی صفر فرض نمود....

امپدانس سری خط انتقال

در یک خط انتقال چهار کمیت مقاومت اندوکتانس ظرفیت خازنی وکنداکتانس روی کارکرد کامل آن به عنوان بخشی از سیستم قدرت اثر می گذارند.کندکتانس بین هادیها وزمین باعث جریان نشتی در مقره های خطوط هوائی وعایق کابلها میشود.چون میتوان از جریان نشتی در مقره های خطوط هوائی چشم پوشید کنداکتانس بین هادیها در یک خط هوائی صفر فرض نمود.

دلیل دیگر چشم پوشی از کنداکتانس متغیر بودن آن ونبودن روش مناسب برای محاسبه آن می باشد.جریان نشتی مقره ها عامل اصلی کنداکتانس به طور محسوسی با شرهیط هوائی ورطوبتی که بر مقره ها می نشیند تغییر میکند.

بعضی از خاصیت های یک مدار الکتریکی را می توان به وسیله میدانهای الکتریکی و مغناطیسی که در اثر عبور جریان از آن به وجود می آید بررسی نمود.
مقاومت و اندوکتانس توزیع شده به طور یکنوهخت در طول خط امپدانس سری خط را تشکیل می دهند.کنداکتانس وظرفیت خازنی بین هادیهای خط تکفاز یا بین هادی وخنثی در خط سه فاز ادمیتانس موازی خط را تشکیل می دهند.اگرچه مقاومت اندوکتانس وظرفیت خازنی در طول خط توزیع شده اند اما درمدار معادل خط از کمیتهای فشرده و متمرکز استفاده می شود.

انواع هادیها

در انتقال قدرت الکتریکی در آغاز از هادیهای مسی استفاده می شد اما امروزه هادیهای آلومینیومی به علت ارزانتر وسبکتر بودن نسبت به هادیهای مسی با همان مقاومت در خطوط هوائی به طور کامل جای آنها را گرفته اند. یکی دیگر از مزیتهای هادی آلومینیومی این است که در یک مقاومت مشخص قطر آن از هادی مسی بیشتر است.در حالت با قطر بزرگتر به ازای ولتاژیکسان خطوط فوران الکتریکی گرادیان ولتاژدر سطح هادی پائین آمده امکان یونیزه شدن هوای اطراف هادی کاهش یابد.

نمادهای زیرانواع مختلف هادیهای آلومینیومی را نشان می دهند:
AACهادی تمام آلومینیومی
AAAC هادی تمام آلیاژ آلومینیوم
ACSR هادی آلومنیومی تقویت شده با فولاد
ACAR هادی آلومنیومی تقویت شده با آلیاژ
هادیهای آلیاژآلومنیومی دارای قدرت کششی بیشتری نسبت به هادیهای الکتریکی آلومنیومی
معمولی هستند.

اندوکتانس ناشی از فوران داخلی یک هادی

اندوکتانس یک خط انتقال برابر فوران در بر گیرنده آن به ازای عبور جریان یک آمپر است.در خطوط انتقال ما با هادیهای گروهی سروکار داریم از جمله خط سه فاز با فاصله گذاری یکسان وغیر یکسان که به بررسی آنها می پردازیم.

نگامی که فاصله گذاری یکسان نباشد،به دست آوردن اندوکتانس نسبت به خط سه فاز متقارن سخت تر می شود. در این حالت فوران در برگیرنده و اندوکتانس هر فاز یکسان نخواهد بود.

اندوکتانس گوناگون هر فاز منجر به نامتعادل شدن مدارمی شود.با جابجا کردن هادیهادرفاصله معین و
با یک ترتیب مشخص ، به گونه ای که هر هادی جای ابتدائی دو هادی دیگر را در فاصله یکسان اشغال نماید،می توان سه فاز را متعادل نمود.جابجائی هادیها ، جایگشت نامیده می شود .معمولا خطوط قدرت امروزی در فاصله های منظم جابجا نمی شوندوجایگشت هادیها برای متعادل کردن اندوکتانس فازها ،ممکن است در پست کلید زنی صورت گیرد.
خوشبختانه،نامتقارنی بین فازهای یک خط جایگشت نشده کم بوده در بیشتر محاسبات اندوکتانی از آن چشم پوشی می شود.اگراز عدم تقارن چشم پوشی گردد،اندوکتانس از آن چشم پوشی گردد، اندوکتانس هر فاز خط جایگشت نشده برابر میانگین اندوکتانس یک فاز ازهمان خط است که به طور صحیح جایگشت شده باشد.

اثرباندل کردن درمحاسبه اندوکتانس

درولتاژهای بسیار بالا(EHV)،یعنی ولتاژهایبالاتر ازkv 230،اگرهر فاز دارای یک هادی باشد،کرونا وافت قدرت ناشی ازآنو بویژهتداخل با خطوط مخابراتی پدید می آید.چنانچه هر فاز دارای دو یا چند هادی باشد که در مقایسه با فاصله گذاری فازها به یکدیگر نزدیک باشند،گرادیان ولتاژبالا در هادی در محدوده EHV کاهش می یابد.چنین خطی را خط با هادیهای گروهی می نامند.گروه دارای دو،سه یا چهار هادی است.مزیت مهم گروهی بودن هادیها،کاهش راکتانس است.افزایش تعداد هادیهای گروه،راکتانس واثر کرونا را کاهش می دهد.

خاصیت خازنی خط انتقال

ظرفیت خازنی خط انتقال ناشی از اختلاف پتانسیل بین هادیهاست که باعث می شود هادیها مانند صفحه های خازن باردارشوند.ظرفیت خازنی بین هادیها،میزان بار به ازای واحد اختلاف پتانسیل استودر مورد هادیهای موازی مقداری است ثابت که به اندازه و فاصله بین هادیها بستگی دارد.در خطوط قدرت کمترازkm 80 اثر ظرفیت خازنی کم بوده قابل چشم پوشی می باشد اما در خطوط بلند تربا وولتاژبیشتر به صورت افزاینده ای اهمیت می یابد.

ولتاژمتناوبی که به خط انتقال اعمال می گردد، باعث می شود که میزان بارالکتریکی در هر نقطه، هماهنگ با مقدار لحظه ای ولتاژ بین دو هادی درآن نقطه،کو یا زیادشود.تغییربارهمان جریان الکتریکی است واین جریان که حا صل باردار وبی باردار شدن متناوب خط در اثر ولتا ژمتناوب است ، جریان باردار کننده خط نامیده می شود.از آنجا که ظرفیت خازنی بین هادیها به صورت موازی می باشد، جریان باردارکننده حتی درحالت مدار باز شدن خط وجود دارد.این جریان علاوه بر افت ولتاژدرطول خط بر بازده،ضریب توان خط وپایداری سیستمی که خط جزئی ازآن است نیز اثر می گذارد.

پایه بررسی ظرفیت خازنی،قانون گوس در میدانهای الکتریکی می باشد. براساس این قانون بار الکتریکی کل داخل یک سطح حلقه بسته برابر فوران الکتریکی است که از سطح بیرون می آید.به عبارت دیگر،بارکل داخل یک سطح حلقه بسته برابرفوران الکتریکی است که از سطح بیرون می آید.به عبا رت دیگر،بار کل سطح حلقه بسته برابر انتگرال مولفه چگالی فوران الکتریکی روی سطح می باشد.

ظرفیت خازنی خط سه فاز با فاصله گذاری نامتقارن

هنگامی که فاصله گذاری هادیهای یک خط سه فاز یکسان نباشد،محاسبه ظرفیت خازنی مشکلتر می شود.در یک خط معمولی جایگشت نشده، ظرفیت خازنی به خنثای میانگین هر یک از فازها نسبت به خنثی برابر نیستند.در یک خط جایگشت شده،ظرفیت خازنی به خنثی میانگین فازهای دیگر برابر است،چون هادی هر فاز در دوره کامل جایگشت،مکان فازهای دیگر را در فاصله های یکسان اشغال می کند.عدم تقارن خط جایگشت نشده در بیشتر حالتها کم بوده محاسبات ظرفیت خازنی ماند خط جایگشت شده انجام می شود.

به دست آوردن ظرفیت خازنی خط سه فاز به طور دقیق کاری مشکل است مگر این که فاصله گذاری تخت بوده فاصله بین هادیهای مجاور یکسان باشد.درفاصله گذاری معمولی با هادیهای متداول با فرض اینکه بار واحد طول هادی در همه بخشهای دوره جایگشت یکسان باشد،ظرفیت خازنی با دقت کافی به دست خواهد آمد.با چنین فرضی در مورد بارها، ولتاژ بین یک زوج هادی درهر یک از بخشهای دوره جایگشت یکسان نمی باشد، پس باید اندازه میانگین بر ای ولتاز بین هادیها به دست آورد و ظرفیت خازنی را با این اندازه میانگین بررسی نمود.

اثر زمین بر ظرفیت خازنی خط انتقال سه فاز

زمین بر ظرفیت خازنی خط انتقال به علت تغییر دادن میدان الکتریکی خط ، اثر می گذارد، اگر زمین را یک هادی کامل به صورت یک صفحه افقی بی نهایت فرض کنیم، در می یابیم که میدان الکتریکی ناشی از هادی باردار نزدیک سطح زمین با حالتی که سطح هم پتانسیل زمین وجود ندارد، یکسان نمی باشد.میدان الکتریکی هادی باردار شده برای سازگار شدن با سطح زمین نیرویی را متحمل می شود.البته،فرض مسطح بودن و پستی و بلندیهای آن کاملا معتبر نیست.اما این فر ض ما را توانا می سازد تا اثر هدایت زمین را در محاسبه ظرفیت خازنی بفهمیم.

می پسندم 0 نمی پسندم 0
موضوع: ^پست,^دکل ها,,

الکتروتکنیک-برق صنعتی

پربیننده ترین مطالب سایت:

آخرین مطالب سایت:

اثرات باندل کردن خطوط انتقال

مطالب مرتبط

بخش نظرات این مطلب