کابل های فشار قوی با عایق (xlpe)
کابل های فشار قوی با عایق (XLPE)
ارسال شده در پنجشنبه 20 ارديبهشت ماه 1386 توسط whiteappleچكيده: تجديد نظر در بازار ذخيره الكتريكي و رشد گسترده آگاهي، اجياد بازار جديد جالب براي راه حل*هاي مقدماتي انتقال قدرت در تكنولوژي كابل*ها قالب*ريزي شده*است. در همين اثناء پيشرفت در همه زمينه*ها، توسعه استفاده از ( XLPE ) (رد شدن از پلي اتيلن وصل شده)، سيستم*هيا عايقي كابل*ها را تا مرز 500 kv را فراهم كرده است. كاربرد سيستم كابل*هاي امروزي اغلب نسبت به خطوط هوايي مناسب*تر است. در حالي*كه روش*هاي صنعتي جديد قادر هستند كابل*هاي زيردريايي ها را با فيبر*هاي نوري هماهنگ كرده و مفصل انعطاف*پذيري با طول*هاي بيشتر از قبل ارائه بدهند.پيشرفت بيشتر سيستم هاي عايقي فشار قوي موقعيت خلاقانه ABB را در مورد ولتاژهاي بالاي DC ارائه مي*دهد.
سيستم كابل*هاي با ولتاژ 220 kv و بالاتر قسمتي ازتوان بالاي زير بناي ترانسفورماتورهاي قدرت مدرن روز هستند. اين همه حاوي اين است،* اگر چه يك وظيفه مهم تأمين كننده اين است، به سيستم هاي نمايشي با قابليت اطمينان بالا به خاطر فشارهاي الكتريكي بالا در چنين سطح ولتاژي كه كابل و لوازم جانبي كلاً هماهنگ شده*اند، اطمينان كامل را بدهد.
رفع محدوديت – تغيير قانون*ها سيستم كابل*هاي فشار قوي يك قسمت اساسي دارد كه در محيطي مناسب، جديد، ويژه قرار مي*گيرد؛ هنگاميكه مي*آيد و جايگزين خطوط هوايي مي*شود؛ با كابل*هاي زير زميني. هزينه سيستم كابل*هاي فشار قوي در طول دهه اخير كاهش يافته و احتمالاً بيشتر هم پايين مي*آيد. در همين زمان عملكرد كابل XLPE شديداً افزايش پيدا كرده است. پيام جديد وجود دارد كه سيستم كابل*هاي XLPE قادر است با خطوط هوايي، به طور تكنيكي، محيطي و به صورت اقتصادي رقابت كند. اين يك اصل ويژه است در رنج ولتاژ 12 الي 170 كيلو ولت.
اين ويژگي كابل*هاي XLPE را از طرح انتقال خطوط هوايي در يك منظر جديد متمايز كرده*است. در جاهايي كه پاسخ كابل*ها اغلب چايگزين گيرايي داشته باشد.
*عايق فشار قوي – عملكرد و پيشرفت
روند برقرار شده خوب به سمت يك عايق ضخيم كوچكتر ادامه خواهد داشت نتايج يك كابل باريك*تر با امتيازات بيشتر، طول خطي طولاني*تر در اطراف آن، نصب راحت*تر، مفصل كوچكتر، انقباض و انبساط حرارتي، كاهش مواد عايقي به كاررفته. تجارب اموخته شده در طو ل توسعه كابل*EHV_XLPE (extra high voltage XLPE)، توسعه يافتن مواد و فرايندها و خدمات فوق*العاده XLPE، توانسته است ضخامت اين كابل*ها را تا 12-15 ميليمتر براي خطوط 132 kv كاهش دهد.
مقايسه كابل*هي هوايي و كابل*هاي XLPE زير زميني از نظر نرخ هزينه بين سال*هاي1986 تا 2000
*كابل*هاي زيرزميني با خطوط هوايي متمايزند
البته، امنيت، زيست محيطي، قابليت اطمينان وپارامترهاي اقتصادي عملياتي سيستم*كابل*هاي XLPE را از خطوط هوايي متمايز مي*سازد. براي سيستم كابل XLPE مدرن، نسبت هزينه كاهش يافته و فوايد زيست*محيطي و قابليت اطمينان اغلب از مسايل روشن و مهم هستند. به خاطر گذشتن بزرگشان از مناطق تكه*تكه، كابل*ها معمولاً كمتر نشان داده مي*شوند. در مقايسه با خطوط هوايي MVA تلفات را از دست مي*دهند. چكيده*اي از فوايد سيستم كابل XLPE در جدول زير داده شده است.
ميزان خطوط هوايي بعضي اوقات محدو مي*شود به وسيله زمستاني بالا كه شامل تعدادي زيادي وسايل گرمايي الكتريكي است. ددر طول روزهاي گرم تابستان خطوط هوايي 50% الكتريسيته كمتري نسبت به زمستان حمل مي*كنند. اين گيرايي كمتر مجبور است در آينده حل شود. در مناطقي كه محدوديت*هاي هوايي وجود داردبراي مثال فوايد كابل*XLPE زير زميني آن*ها را يك جذب كننده خالص مي*سازد.خطوط زيرزميني انتقال تقريباً ظرفيت بالا وبهتري براي دوره*هاي زماني كوتاه*تر از 90دقيقه را به خاطر مقدار زياد حرارت بالاي اطراف خاك دارد.
*قابليت سيستم كابل 400-500 kv
IEC تاكيد مي*كند كه قابليت اطمينان و هماهنگي مهم كابل*ها و لوازم جانبي با توصيف عملكرد كلي سيستم، مقاومت كابل، اتصالات و ترمينال*ها ثابت شده است. برنامه آزمون فراگيري شامل يك جفت آزمون صلاحيت در جزئيات IEC 62067 توضيح داده شده است.
ABB به عنوان تأمين كننده سيستم كابل*هاي 400 kv در سال 1995 واجد شرايط شده است.
*كيفيت مواد و توليد
تنها تأمين كننده*هاي تأئيد شده رسانيدن(تحويل داده) مواد لازم را بنا نهاده*اند. همه توليدات ABB براي كابل*هاي فشارقوي و لوازم جانبي توسط ISO 9001 و ISO 14001 تأئيد شده است.
هسته كابل*هاي XLPE از يك مواد صنعتي خشك توليد شده*است. سيستم عايقي كابل شامل لايه هدايت كننده در يك پروسه فشرده شده*است. و براي عايق*ها و مواد هدايت*كننده در يك محل تميز در سه مرحله فشرده شده*است.
*طراحي كابل
كابل مسي هدايت كننده كه يك منطقه 2500ميلي*متر مربع دارد كه به پنج جزء براي كاهش اثر پوستي تقسيم بندي شده*است. ABB از هادي*هاي برش زده استفاده مي*كند. كه ساخته* شده*اند از عايق*هاي مفتولي براي عبور با هم از 1000ميليمتر مربع پوشش براق متشكل از سيم*هاي مسي درون يك بستر كاغذي كشي براي كاهش تأثير مكانيكي و حرارتي انتقال داده شده عايق. تعداد سيم*ها و مجموع عبوري به نايز مداري شبكه بستگي دارد. سفتي در طول سيم با هواي مياني درون پوسته سيم با پوردهاي فشرده به پايان مي رسد.
محافظ خارجي در مقابل تأثير مكانيكي و پوسيدگي بوسيله يك پوشش محكم، فشرده و محدود ساخته شده است از HDPE(پلي اتيلن با دانسيته بالا). يك رشته فلزي درون قسمت داخلي غلاف به صورت افشان درون كابل نگه داشته*شده*است.
نتايج وزن پايين و لاغر كابل چندين استفاده دارد: طول بزرگتري از كابل مي*تواند روي قرقره*ها پيچيده شود، از جريان*هاي گردابي بالا كه درون غلاف كابل افت مي*كنند جلوگيري مي*شودو همچنين ظرفيت جريان عبوري بهينه سازي مي*شود.
*امكان قدرت هوايي
- يك لايه هدايت كننده فشرده براي اندازه*گيري غلاف خارجي
- يك لايه عقبي سرخ رنگ فشرده براي سلامتي فوق*العاده در اتفاقات محيطي
امكان ديگر كابل*هاي طراحي شده پيشنهاد دارد كه حل كند درجه حرارت كنترل شده را با كابل*هاي نوري. فيبرها محصور هستند درون يك تيوپ استيلف تقريباً با همان سايز به عنوان سيم پوششي كه منسجم شده درون پوشش كابل. درجه حرارت كنترل شده در اين روش امكان بهينه سازي بارها را فراهم مي*سازد.
*قسمت سيستم كابل*هاي 220-500 kv
در كابل*هاي ولتاژ متوسط معمول است كه در مورد دور يقطعات فكر كنيم. حتي اگر اين تأمين كننده*هاي متفاوت بيايند، آن*ها مي*توانند به يكديگر ملحق شوند. و به عنوان يك سيستم كامل كار خواهند كرد. و اين علت محدوديت دادن براي خيابان*هاي الكتريكي در ساختمان تجهيزات در IEC 60502 است.
كابل*هاي HV و همچنين EHV و لوازم فرعي به عنوان سيستم طراحي مي*شوند. نه وجود ساختمان تجهيزات كابل*ها و نه سطح ولتاژ ، فقط تست تجهيزات در IEC 60840 وIEC 62067 .
*طراحي كابل 400 kv XLPE
در سال 1996 ،ABB يك سفارش از خدمات عمومي براي تامين و نصب يك سيستم كابلXLPE 400 كيلو ولتي رد يك تونل زيرزميني طولاني به طول 6.3 كيلومتر در مركز برلين دريافت كرد.
تونل مطرح شده در 25 تا 35 متري زمين واقع شده*است و يك قطر سه متري دارد.
سيستم كابل با هادي*هاي مسي قطعه*قطعه شده 1600 ميليمتر مربعي و يك خازن انتقالي 1100MVA دارد؛ و بخشي از يك خط انتقال ضربدري ميان شبكه فشارقوي شرق و غرب شكل گرفته است. كابل به صورت سه فاز منسجم به صورت قائم نصب شده است. يكي بالاي ديگري با طراحي خاص . 7.2 متر دور از هم و با يك مدار كوچك در وسط هر فاصله مسير كابل تقسيم شده به 9 قسمت كه تقريباً 730 متر طولاني*تر است. انتهاي GIS روي دو پست فرعي و اتصال ABB جديد نصب شده و براي اتصال كابل*هاي طولاني مورد استفاده قرار گرفته است. كابل نصب شده تشكيل شده از سه قطعه اصلي با سه قطعه كوچكتر ميان هر قطعه اصلي. مدار كابل در دساكبر سال 1998 به درون خدمات عمومي رفت.
*پروژه*هاي كابل*هاي زير آبي جديد
در سال 1998 پروژه كانال جزاير الكترونيكي را تحويل داد كه توان توليد از فرانسه به جرسي را تقويت مي*كند كه براي اولين بار جرسي را به شبكه مياني اروپا متصل كرد. بخش زيردريايي اين پروژه در ژول 2000 تكميل شد.
اجزاء اصللي تحويل داده شده براي اين پروژه عبارتند از:
- كابل*هاي زيردريايي ميان فرانسه و جرسي و ميان جرسي و گيونرسي(تقريباً به طول 70 كيلومتر)
- پست*هاي فرعي GIS
- ترانسفورماتورهاي جديد و راكتورها
دوتا از كابل*هاي زير آبي از همان شيوه طراحي شده*اند. به عبارت ديگر سه هسته جدا شده از پوشش با عايق XLPE مي*باشد ك ههر كدام يك فيبر نوري با 24 فيبر مجتمع در آن براي ارتباط سيستم و قطع داخلي را شامل مي*شود. كالب*ها سيم*هاي لاكي دوبل دارند.( به عبارت ديگر يك لايه داخلي از لاك كش نشان و يك لايه خارجي كه لاك سنگي ناميده مي*شود)براي حفاظت آزاد از آسيب*هايي كه مي*تواند سبب جريان جزر و مدي شود.
كابل يك قطر تقريباً 250 ميليمتري و وزني در حدود 58 كيلوگرم بر متر را در هوا دارد. همچنين هر دو كابل*ها بوسيله كارخانه در طول كاملشان تحويل داده مي*شوند.
سيستم*هاي كنترلي جدا از هم در عمليات كامپيوتري اتصال كابل*ها نصب شده*اند. كه در سال 2003 كامل شده*است.
*برق فشار قوي DC (HVDC)
برق DC فشار قوي كه از سال 1997 به جريان انداخته شد. نوآوري ديگر ABB در زير زمين است. كه تكنولوژي كابل*هاي فشار قوي پيشرفته را متحد كرد. كابل*ها جريان مستقيم فشار قوي را براي انتقال قدرت حجيم د رفواصل طولاني و عنمدتاً زير آب بكار برده مي*شوند.
تكنولوژي كابل*هاي قديمي بر پايه سيستم عايقي كاغذ آغشته به روغن چسپنده سبك بنا نهاده شده است. چرا كه اين كابل*ها فوايد تكنيكي زيادي دارند. ساخت پروسه آهسته و توليد آخر از نظر مكانيكي حساس است. صنعت نيز زمان زيادي خود به دنبال يك كابل HVDC فشاري از نوع مورد استفاده در سيستم AC مي*باشد.
با برق HVDC شركت ABB سيستم كابل فشار قوي همراه با ترانزيستورهاي جديد، مبدل*ها را وارد بازار مي*كند، كه با ساخت كابلHVDC ميزان انتقال قدرت راحتتر مي*شود.
*كاربردهاي برق HVDC
- تغذيه كننده*هاي ايزوله شده
- شبكه*هاي اتصال AC
- انتقال قدرت از واحد ژنراتور كوچك
- ايجاد شبكه DC با اتصال نقطه ضربدري
- قابليت اطمينان شبكه توسط ولتاژ پايدار و شروع*هاي سياه
*تأسيسات زيربنايي الكتريكي آينده
سيستم كابل*هاي فشار قوي به عنوان پاسخ كلي از گهواره تا گور با تحويل تهيه كننده در دسترس هستند. چنين سيستم*هايي يك هديه قديمي به خوبي يك حس تكنيكي در تجارت هستند. آن*ها ممكن است با در*خواست نامه شروع شوند با از ميان برداشتن خطوط اضافه بار ادامه پيدا كنند. و تأمين و نصب كابل*هاي سيستم و در آخر كنترل دوستانه محيطي با تجهيزات قديمي را داشته باشند.
تمام درخواست*هاي كابل تقريباض مي*تواند به عنوان تركيب هوشمند وسايل مانيتوري، مبدل وسايل اشتراك بار، خدمات و يا حتي كنار گذاري وسايل نيز باشد.
نهنگ*هاي اقيانوس اطلس نيز مي*توانند آرايش ببينند. و در اينجا نوع جديدي از ضمانت*نامه*هاي در دسترس مي*تواند چندين ترديد تجاري را رفع كند.
در رفع محدوديت بازار الكتريكي امروزه قوانيني كه مورد استفاده قرار گرفته*اندتا حكومت كنند بر امور توليد انتقال و توزيع و همچنين بر خدمات عمومي و تأمين كننده، تغيير كرده است. بدين*گونه است كه ناگهان يك فروشنده با تغيير اين قوانين به يك نقطه روشن تبديل مي*شود. بنابراين بازار مجبور است بيشتر به عقايد عمومي گوش بدهد. و يك احتمال قوي نيز وجود دارد كه فرياد براي ديد و بنياد كمتر است.
همه فعالان در اين بازار جديد مجبورند هزينه*هايشان را كاهش بدهند. و در اين زمان براي ترانسفورماتورها و سيستم*هاي توزيعي تعهد قابليت اطمينان بالا مي*دهند. يك طرح خوب وجود دارد كه كابل*هاي ارتباطي ساخته خواهند شد و مورد بهره*برداري قرار مي*گيرند. بطور كامل در سفارش است كه ماكزيمم تكنيك و سود اقتصادي را از شبكه*هاي الكتريكي بدست*آورند.
