این پاورپوینت به بررسی اصول طراحی خطوط انتقال نیرو از انتخاب ولتاژ و هادی تا مسیریابی، برج ها، پایه ها و کنترل نوسانات مکانیکی می پردازد.
مقدمه:
طراحی خطوط انتقال نیرو نقش کلیدی در پایداری و بهره وری شبکه های برق دارد. انتخاب مناسب اجزای این خطوط، از جمله ولتاژ و نوع هادی ها، تأثیر مستقیمی بر عملکرد و دوام سیستم انتقال دارد. هدف نهایی از طراحی این خطوط، کاهش تلفات انرژی، افزایش قابلیت اطمینان و بهینه سازی هزینه های اجرایی و نگهداری است. در فرآیند طراحی، توجه به ملاحظات فنی، زیست محیطی و اقتصادی به صورت هم زمان ضروری است.
انتخاب ولتاژ مناسب یکی از نخستین گام ها در طراحی خطوط انتقال نیرو است. تعیین سطح ولتاژ باید با توجه به فاصله انتقال، میزان بار، و ساختار شبکه انجام گیرد. ولتاژهای بالاتر موجب کاهش جریان و در نتیجه کاهش تلفات اهمی می شوند، اما هم زمان نیازمند تجهیزات مقاوم تر و گران تری هستند. استانداردسازی ولتاژ در شبکه نیز به هماهنگی عملکرد تجهیزات کمک می کند.
پس از انتخاب ولتاژ، نوبت به تعیین نوع و سایز هادی ها می رسد. عواملی مانند ظرفیت حرارتی، مقاومت الکتریکی، پدیده کرونا، استحکام مکانیکی و قیمت، در انتخاب هادی تأثیرگذار هستند. استفاده از روابط تجربی برای تعیین سطح مقطع بهینه هادی ها، از رایج ترین روش های طراحی محسوب می شود. همچنین شرایط اقلیمی و بارگذاری باد نیز در انتخاب نوع هادی ها لحاظ می شوند.
در مرحله بعدی طراحی، مسیریابی خطوط انتقال از اهمیت بالایی برخوردار است. مسیر انتخاب شده باید از نظر فنی قابل اجرا، از نظر زیست محیطی کم تأثیر و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. در این مسیر، ملاحظاتی مانند عبور از مناطق مسکونی، رعایت حریم ها، قابلیت دسترسی و پایداری زمین مورد توجه قرار می گیرد. مسیر بهینه، مسیری است که کمترین هزینه و اثرات منفی را در پی داشته باشد.
طراحی برج ها و پایه های خطوط انتقال، بخشی پیچیده و حساس از پروژه به شمار می رود. تنوع انواع برج ها شامل فولادی، بتنی، چوبی و فایبرگلاس، به طراح امکان انتخاب بر اساس شرایط جغرافیایی و نیروهای وارده را می دهد. نحوه جایگذاری فازها در این برج ها، به صورت افقی، عمودی یا مثلثی نیز بسته به اهداف پایداری و ایمنی بررسی می شود. هر نوع برج و پایه مزایا و محدودیت های خاص خود را دارد.
بخش مهم دیگری از طراحی خطوط، بررسی نوسانات هادی ها است. این نوسانات که شامل نوسانات تاب خوردن، گالوپینگ و لرزشی هستند، می توانند موجب آسیب به تجهیزات، شکست مقره ها و کاهش عمر مفید خطوط شوند. برای کنترل این نوسانات، از تجهیزاتی مانند دمپرها و اسپیسری استفاده می شود. تحلیل دقیق شرایط محیطی و مکانیکی برای کاهش این نوسانات، از جمله وظایف حیاتی در طراحی است.
مقره ها و تکیه گاه ها نیز نقش مهمی در عملکرد ایمن خطوط انتقال دارند. انتخاب جنس مناسب برای مقره ها، تعیین آرایش زنجیره ها، و کنترل زاویه انحراف آنها از جمله نکات کلیدی در طراحی هستند. شکست الکتریکی مقره ها، می تواند موجب ایجاد جرقه و اختلال در عملکرد سیستم شود. بنابراین، بررسی دقیق خواص الکتریکی و مکانیکی مقره ها و طراحی مناسب آن ها اهمیت بالایی دارد.
فهرست مطالب:
مقدمه
انتخاب ولتاژ و هادی در خطوط انتقال نیرو
عوامل موثر در انتخاب ولتاژ
عوامل موثر در انتخاب هادی
تعیین ولتاژ با کمک روابط تجربی
مسیر یابی خطوط انتقال نیرو
سلسله مراحل موجود در عملیات مسیریابی
حوادث در خطوط انتقال نیرو
خلاصه ای از حوادث اتفاق افتاده در برخی خطوط موجود
پایه های خطوط انتقال نیرو
1- انواع پایه های خطوط انتقال نیرو
1-1 تیرهای چوبی
2-1 تیرهای بتونی
3-1 تیرهای فولادی
4-1 برج های فولادی
5-1 تیرهای فایبرگلاس
2- شکل پایه ها
1-2 جایگذاری و افقی فازها
2-2 جایگذاری و عمودی فازها
3-2 جایگذاری و مثلثی فازها
3- برج های کمپاکت
4- برج های مهاری
5- انواع برج های معمولی
1-5- برج های میانی
2-5 برج های زاویه ای
3-5 برج های انتهایی
مقره های خطوط انتقال
مقدمه
انواع تکیه گاه ها
مقره های داخلی
مقره های خارجی
جنس مقره ها
وظیفه مقره ها
شکست الکتریکی در مقره ها
نوسانات هادی های خطوط انتقال نیرو
مقدمه
آثارسوء نوسانات هادی ها
روشهای کاهش اثرات نوسانات هادی ها
استفاده از اسپیسریکی از راههای کاهش نوسانات
میراکننده های نوسانات (Vibration dampers)
تعیین زاویه انحراف زنجیره مقره ها
کنترل زاویه انحراف
انواع نوسانات هادی های خطوط انتقال
سایر اشکال تخریب هادیهای خطوط انتقال نیرو
نوسانات تاب خوردن (swing)
نوسانات جهشی (گالوپینگ)
پدیده گالوپینگ
نوسانات لرزشی یاموجی شکل (aeolian vibration)
