صفحه شخصی نورالله جویا   
 
نام و نام خانوادگی: نورالله جویا
استان: اصفهان - شهرستان: اصفهان
رشته: کارشناسی برق - پایه نظام مهندسی: سه
شغل:  کارمند
شماره نظام مهندسی:  ندارم
تاریخ عضویت:  1391/03/28
 روزنوشت ها    
 

 الگوریتم طراحی و تطبیق جهت نصب کابل OPGW بر روی خطوط انتقال نیروی موجود بخش برق

6


خطوط هوایی انتقال نیرو به علت داشتن مسیرهای طولانی و قرار گرفتن در محیط آزاد، دائماً‌تحت تاثیر شرایط جوی محیط اطراف خود قرار دارند. گاهی این شرایط می‌توانند موجبات بروز مشکلاتی در عملکرد خطوط انتقال و در نتیجه بروز اختلال در شبکه شود. یکی از عوامل مهم جوی که همواره تداوم برق‌رسانی خطوط انتقال را تهدید می‌کند، صاعقه است. به دلیل بلند بودن ارتفاع برج‌های انتقال نیرو و بعضاً پهن بودن سر برج‌ها، ‌احتمال برخورد صاعقه با برج‌ و هادی‌های خطوط انتقال بسیار بیشتر از احتمال برخورد صاعقه به زمین مجاور آن است. با توجه به این موارد باید شرایطی را فراهم کرد که پس از اصابت صاعقه به سیستم انتقال نیرو،‌با ایجاد مسیرهای مناسب جریان،‌به طریقی از اثرات بعدی آن جلوگیری بعمل آورد.
سیم محافظ هوایی که در بالای برج و در ارتباط فیزیکی با بدنه برج نصب می‌شود،‌حفاظت سیستم انتقال نیرو در مقابل اصابت مستقیم صاعقه به هادی فاز و ولتاژ القایی در هادی‌های فاز در اثر اصابت صاعقه به زمین اطراف خط رابر عهده دارد. سیم‌های محافظ قدیمی،‌ فقط به منظور محافظت خط انتقال بکار می‌رفتند، اما امروزه استفاده از سیم‌های محافظ OPGW باعث شده است که این نوع سیم محافظ با دو هدف محافظت و انتقال اطلاعات بکار رود. سیم محافظ OPGW از فیبرهای نوری مخابراتی پوشیده شده با پوشش شیشه‌ای انعطاف‌پذیر ساخته شده است که این مجموعه توسط هادی‌های فلزی به هم بافته شده متحدالمرکز احاطه شده است. این هادی‌های فلزی می‌توانند در یک یا چند لایه باشند. این دو مجموعه (مجموعه‌های فیبر نوری و هادی‌های فلزی) اهداف دوگانه مشخصات الکتریکی و فیزیکی هادی‌های محافظ قدیمی و انتقال اطلاعات را فراهم می‌کنند. تامین همزمان دو هدف فوق موجب شده است که طراحان خطوط نیرو مایل به استفاده از این تکنولوژی شده و نه تنها در خطوط انتقال در دست تاسیس از آن استفاده کنند،‌ بلکه در خطوط قدیمی نیز به تعویض سیم‌های محافظ موجود پرداخته و از این نوع سیم محافظ استفاده شود.
در کشور ما نیز به همت سازمان توسعه برق ایران تعویض سیم‌های محافظ موجود با کابل OPGW شروع شده است. مراحل مختلف طراحی فلوچارت در شکل 1 به منظور نصب کابل OPGW بر روی خطوط انتقال موجود در بخش 2 ارایه می‌شوند. در ادامه و در بخش 3 نیز کاربرد الگوریتم پیشنهادی برای یک پروژه عملی بیان خواهد شد. نتیجه‌گیری و پیشنهادات این مقاله نیز در انتها و در بخش 4 ارایه خواهند شد. مراحل مختلف طراحی به منظور نصب کابل OPGW بر روی خطوط انتقال موجود در این قسمت،‌مراحل مختلف طراحی به منظور نصب کابل OPGW بر روی خطوط انتقال موجود توضیح داده شده است. نخستین مرحله تهیه جدول آمار هواشناسی برای محدوده مسیر خط است. تعیین شرایط بارگذاری منطقه استخراج مشخصات هادی فاز بکار رفته در خط و تهیه جدول Sag- Tension هادی فاز موجود مراحل بعدی هستند. در ادامه باید کاربرد کابل OPGW و انواع آن را اولویت‌بندی کرده و سطح مقطع کابل OPGW را بر اساس سطح اتصال کوتاه خط تعیین کرد. مرحله بعد نیز تهیه جدول Sag-Tension برای هادی محافظ از نوع OPGW خواهد بود. با انتخاب زاویه حفاظت و تهیه نقشه تک خطی برج‌ها و تعیین فاصله هادی محافظ و فاز باید فاصله کابل OPGW از هادی فاز در وسط اسپن را برای هر برج کنترل کرد. پس از استخراج جداول بارگذاری اصلی برای برج‌های کاربردی در خط وانجام محاسبات بارگذاری باید طرح برج‌ها را بازنگری کرد. پس از طی این مراحل باید محاسبات طول کابل OPGW و تعیین مقدار قرقره‌ها بر اساس استراکچرلیست را انجام داد.
سکشن‌بندی بهینه و تعیین Table Base برای تهیه جداول سیم‌کشی با توجه به محدودیت‌های کشش کابل OPGW، تهیه جداول سکشن‌بندی و سیم‌کشی و تعیین تعداد جوینت‌ باکس‌ها و دیگر تجهیزات مورد نیاز پروژه نیز مراحل بعدی خواهند بود. در انتها نیز با برآورد هزینه طرح انجام طرح به اتمام خواهد رسید. توضیحات تفصیلی این مراحل در ادامه این بخش ارایه می‌شود. تهیه جدول آمار هواشناسی برای محدوده مسیر خط یکی از موارد مهم در طراحی و محاسبات OPGW تعیین شرایط بارگذاری منطقه است. این کار نیازمند آمار هواشناسی از قبیل درجه حرارت محیط طی ماههای مختلف سال، سرعت باد و ضخامت یخ در منطقه خواهد بود. تعیین شرایط بارگذاری منطقه تعیین شرایط بارگذاری منطقه به دو روش انجام می‌شود: الف: بر اساس پهنه‌بندی شرایط جوی منطقه‌ای دارای اهمیت زیادی بوده لذا تهیه آمار هواشناسی منطقه مورد نظر جهت پیش‌بینی بارهای اضافی احتمالی روی برج وتامین ضرایب اطمینان مورد نیاز، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار خواهد بود. حالاتی که برای بارگذاری انتخاب می‌شود باید شامل تمام شرایط جوی آن منطقه باشد.
در غیر این صورت شرایط در نظر گرفته نشده ممکن است منجر به افزایش فلش، کشش و یا انحراف زنجیره مقره خارج از حدود پیش‌بینی شده شود. بدیهی است که تغییر هر یک از موارد فوق نسبت به مقادیر پیش‌بینی شده می‌تواند مشکلاتی مانند پارگی سیم و یا آسیب برج را بدنبال داشته باشد. در ایران با توجه به وسعت کشور و تنوع آب و هوایی در قسمتهای مختلف، مناطق به چهار حالت سبک،‌متوسط، سنگین و فوق سنگین‌ تقسیم‌بندی شده است. این تقسیم‌بندیها با توجه به مسائلی از قبیل حداقل درجه حرارت، حداکثر درجه حرارت و میزان و سرعت وزش باد، صورت می‌گیرد. ب: بر اساس نظر طرح اولیه خط می‌توان از نتایج بدست آمده در زمان طراحی خط نیز استفاده کرده و آنها را برای محاسبات سیم محافظ بکار برد. استخراج مشخصات هادی فاز بکار رفته در خط این مشخصات برای تهیه جدول Ssg-Tension هادی فاز بکار رفته در خط انتقال مورد نیاز است. تهیه جدول Sag- Tension هادی فاز موجود با استخراج مشخصات هادی فاز موجود و بر اساس شرایط بارگذاری منطقه و رعایت محدودیت لازم برای کشش سیم و مدت زمان بهره‌برداری از آن جهت تعیین Creep سیم در حالات و شرایط مختلف استاندارد جداول کشش و فلش هادی فاز بدست می‌آید. برای تعیین فواصل هادی های فاز و محافظ نیاز به اطلاعات Sag- Tension سیم هادی است. اولویت کاربرد OPGW و انواع آن می‌توان گفت اصلی‌ترین دلیل کاربرد کابل محافظ OPGW، تامین همزمان دو هدف محافظت خود انتقال در برابر صاعقه و انتقال اطلاعات باشد. این انتقال می‌تواند به منظور موارد زیر بکار رود: - انتقال اطلاعات بین پستهای موجود در مسیر خط - استفاده از این مسیر انتقال اطلاعات برای شبکه مخابرات کشور - ایجاد یک شبکه فیبر نوری در سراسر کشور و در نتیجه امکان کنترل از راه دور نیروگاهها، پستها و تجهیزات خط بر اساس تجربیات بدست آمده در خطوط انتقال نیروی کشور و تنوع‌زدایی از کابلهای OPGW، کاربرد تعدادی از این سیم‌ها بسته به شرایط بارگذاری خطوط انتقال به شرح جدول 1توصیه می‌شود. تعیین سطح مقطع کابل OPGW بر اساس سطح اتصال کوتاه خط سازندگان در مشخصات ارایه شده برای کابل OPGW، اطلاعات جدول 2 را نیز بیان می‌کنند. در ستون اول این جدول نوع کابل OPGW در ستون دوم زمان قابل تحمل و در ستون سوم نیز میزان جریان اتصال کوتاه قابل تحمل در زمان t ارایه شده است. در اینجا ابتدا با توجه به جدول، مقدار انرژی قابل تحمل کابل را از رابطه زیر بدست می‌آورند: با توجه به زمان رفع خطا در شبکه و سطح اتصال کوتاه آن، می‌توان مقدار انرژی ایجاد شده در اثر اتصال کوتاه سیستم را بدست آورد.
چنانچه مقدار انرژی قابل تحمل کابل OPGW بیشتر از مقدار انرژی سیستم در زمان اتصال کوتاه باشد، کابل OPGW با سطح مقطع مورد نظر می‌تواند پاسخگوی انرژی آزاد شده در زمان اتصال کوتاه باشد. طبق استاندارد IEEE در صورتی که مقاومت زمین برج‌ها در نزدیکی پست زیاد باشد (Re>20?) و برای حفاظت در برابر صاعقه نیز از دو سیم محافظ استفاده شود، از هر سیم 40درصد جریان اتصال کوتاه عبور می‌کند. در صورت استفاده از یک سیم محافظ نیز این عدد برابر با 80 درصد خواهد بود. چنانچه مقاومت زمین برج‌ها در نزدیکی پست کم باشد (Re>3?) نیز این درصدها تا حدود 35درصد و 70درصد کاهش می‌یابند. تهیه جدول Sag-Tension برای هادی محافظ از نوع OPGW در تهیه این جدول علاوه بر اینکه مشخصات نوع سیم محافظ انتخاب شده و شرایط بارگذاری منطقه را باید در نظر داشت، باید موارد زیر را نیز در محاسبات لحاظ کرد: - نسبت ƒs/ƒc باید بین 75 تا 85 درصد باشد (ƒs فلش هادی محافظ و ƒc فلش هادی فاز است). - حداکثر کشش کابل OPGW برابر با درصد تعیین شده از سوی سازنده برای حداکثر بار و EDS باشد. می‌توان نتیجه گرفت که برای انجام محاسبات این جدول باید ورودی‌های زیر در اختیار داشت: - مشخصات هادی محافظ انتخاب شده - نتایج مطالعات بارگذاری انتخاب زاویه حفاظت منظور از زاویه حفاظت، زاویه بین هادی محافظ و هادی فاز است. انتخاب مناسب زاویه حفاظت می‌تواند نرخ جرقه ناشی از شکست هادی محافظ (Rate Shielding Failure Flashover) را کاهش دهد. هادی محافظ بصورت یک چتر و پوشش مناسب برای هادی فاز عمل می‌کند، انتخاب درست این زاویه می‌تواند سطح پوشش دهنده توسط آن را افزایش داده و احتمال برخورد صاعقه به هادی فاز را کاهش دهد. در خطوط انتقال نیرو با تغییر زاویه حفاظت می‌توان به نرخ جرقه خاصی رسید. در گذشته در تمامی طراحی‌ها، محاسبات را برای رسیدن به SFFOR صفر انجام می‌دادند. این مورد برای مناطق با تعداد بسیار صاعقه در سال امری منطقی به نظر می‌رسد، ولی در مناطق با تعداد صاعقه کم، این محاسبات غیراقتصادی است. در محاسبه زاویه حفاظت عمدتاً نرخ جرقه را برابر 05/0 در هر 100 کیلومتر از خط در هر سال، در نظر می‌گیرند. روشهای متعددی برای محاسبات زاویه حفاظت ارایه شده است که از جمله آنها می‌توان به روشهای Brown-Whitehead و IEEE-1992 اشاره کرد. این دو روش، منحنی‌هایی ارایه می‌کند که زاویه حفاظت را بر اساس ارتفاع متوسط هادی‌های فاز و سیم‌ محافظ نشان می‌دهد.
این منحنی‌ها برای یک نرخ جرقه خاص (05/0 در هر 100 کیلومتر در هر سال) و رنج جریان صاعقه 5 تا 15 کیلوآمپر هستند. یک نمونه از این منحنی‌ها در شکل 2 ارایه شده است. تهیه نقشه تک‌خطی برج‌ها و تعیین فاصله هادی محافظ و فاز در این قسمت نقشه تک خطی برج‌های موجود در خط، به همراه فاصله هادی‌های محافظ و فاز، طبق مدارک پروژه و با اندازه‌گیری میدانی استخراج می‌شود. کنترل فاصله کابل OPGW از هادی فاز در وسط اسپن‌ برای هر برج در محاسبات سیم محافظ علاوه بر بررسی زاویه حفاظت، فاصله بین هادی فاز و محافظ نیز باید کنترل شود، بطوری که این فاصله با توجه به شرایط مختلف فاصله هادی‌های فاز و محافظ در بارگذاری‌های مختلف کمتر از مقدار لازم نباشد. بررسی فوق بدین علت انجام می‌شود که اولاً سیم محافظ به دلیل قطر کمتر،‌بار یخ نسبی بیشتری دارد و ثانیاً هادی فاز به لحاظ عبور جریان الکتریکی گرم شده و یخ روی آن زودتر ذوب و از روی سیم تخلیه می‌شود. این مساله در موارد مختلف بارگذاری باید بررسی شود. این بررسی‌ها باید جهت کنترل فاصله هوایی برای حداقل اسپن، اسپن معادل و حداکثر اسپن و چند اسپن در حد فاصل اسپن‌های مذکور و در شرایط بارگذاری حالت عادی (EDS)، رعد و برق و بارگذاری یخ و بار نامتعادل، صورت گیرد. بدین منظور باید با توجه به شکل 3 فلش سیم‌های فاز و محافظ را در هر حالت بدست آورده و درستی رابطه 2 را بررسی کرد: که b فاصله مجاز هادی‌های فاز و محافظ در وسط اسپن برای یک رژیم کاری خاص (مثلاً برای خط 400 کیلوولت در حالت عادی 5 متر است) بوده و a نیز فاصله هادی‌های فاز و محافظ در برج است. ƒcو ƒs نیز طبق تعاریف قبلی بیان می‌شوند. برای محاسبه حداقل فاصله مجاز هادی‌های فاز و محافظ در وسط اسپن با شرایط رعد و برق، فرض می‌شود که از نظر جوی باد با فشار معادل 30 درصد حالت باد شدید (High Wind) انتخاب شده در شرایط بارگذاری خط، برقرار باشد. در این حالت فاصله بین فلش‌ هادی‌های فاز و محافظ در وسط اسپن وابسته به طول اسپن حد فاصل برج‌ها و پارامترهای زیر است: - ولتاژ سیستم و حداکثر مقدار آن - نرخ عملکرد (تعداد قطعی) - تعداد روزهای رعد و برق در سال (IKL:ISO Keraunic Level) - طول خط انتقال - ارتفاع برج‌ها - حداکثر جریان صاعقه استخراج جداول بارگذاری اصلی برای برج‌های کاربردی در خط در این بخش نیروهای مربوط به طرح برج‌های موجود بدست می‌آید. این محاسبات برای چند حالت بارگذاری صورت می‌گیرد و در مجموع، قابلیتهای برج‌ها را از نظر حداکثر اسپن بادخور، حداکثر اسپن وزنی و حداکثر کشش کاری سیم تعیین می‌کنند. حالت بارگذاری نرمال شامل باد شدید (بدون یخ) و یخ سنگین (بدون باد)، به عنوان حالت حدی و حالت بارگذاری یخ و باد به عنوان حالت استاندارد در نظر گرفته می‌شود. جهت بارگذاری غیرنرمال، حالت پارگی سیم در بارگذاری حالت حدی که کشش سیم دارای حداکثر مقدار خود است و حالت بار طولی در حالت یخ و باد نرمال منظور می‌شود. انجام محاسبات بارگذاری این محاسبات از نتایج مطالعات زیر بدست می‌آید:
- شرایط بارگذاری منطقه - نوع کابل OPGW - اسپن‌های تعیین شده انجام این محاسبات بدین منظور صورت می‌گیرد که مشخص شود آیا برج‌های خط، قابلیت تحمل نیروی ناشی از مشخصه‌های فیزیکی و مکانیکی کابل OPGW با سطح مقطع مورد نظر را دارند یا خیر؟ بازنگری طرح برج‌ها در صورت عدم تطبیق بارگذاری کابل OPGW انتخابی با بارگذاری برج، موارد زیر پیشنهاد می‌شود:
1- کاربرد اسپن‌های واقعی بکار رفته در طول خط
2- تغییر نیروی کشش کابل و کنترل مجدد فواصل مجاز در وسط اسپن
3- اجتناب از تبدیل برج‌های آویزی به کششی برای نصب کابل OPGW و تطبیق سکشن‌بندی با برج‌های کششی
4- طرح کابل جدید OPGW مطابق با نیاز پروژه
5- افزایش نیروهای مجاز بر اساس گزارشات تایپ تست
6- بازنگری طرح برای تقویت اعضای کراس آرم شیلدوایر برج (در صورت اجبار در بکارگیری یک کابل مشخص) محاسبات طول کابل OPGW و تعیین مقدار قرقره‌ها بر اساس استراکچرلیست در این قسمت مقدار کابل OPGW مورد نیاز پروژه را با لحاظ کردن شرایط زیر بدست می‌آوریم: • 5/1% طول اسپن برای لحاظ کردن فلش سیم • ارتفاع برج‌های طرفین سکشن • 20 متر سیم اضافی (جهت قرارگرفتن در تجهیزات سیم‌کشی) • سکشن‌ها در حدود 5 کیلومتر این شرایط با توجه به تجربیات بدست آمده در پروژه‌های عملی لحاظ شده‌اند. لازم به توضیح است که با توجه به اینکه از دستگاههای وینچ (پولر) و تنشنر (ترمز) به منظور سیم‌کشی استفاده می‌شود و در هنگام سیم‌کشی طولی از سیم (حدود 20 متر) در دستگاه قرار می‌گیرد که با احتمال آسیب این طول از سیم، لازم می‌باشد در محاسبه طول سیم لحاظ شود. سکشن‌بندی بهینه پس از تعیین طول قرقره‌های ساخته شده، عملیات آنالیز طول اسپن در سکشن‌بندی برای حداقل پرت در طول خط انجام می‌شود. در این رابطه اولویتهای زیر را باید در نظر داشت: • قرار گرفتن ابتدای سکشن در برجهای مجاز برای استقرار تجهیزات سیم‌کشی • قرار گرفتن ابتدای هر سکشن بر روی برج‌های کششی • حداقل مازاد طول کابل نسبت به سکشن انتخابی در طول مسیر خط این روش بوسیله سعی و خطا بر روی استراکچرلیست کامپیوتری مسیر خط و با برنامه تعریف شده در این زمینه انجام می‌گیرد و معیار انتخاب آن حداقل پرت در طول کل خط انتقال با آرایش انتخابی برای اختصاص درام‌ها در طول خط و اولویتهای فوق است. تعیین Table Base برای تهیه جداول سیم‌کشی با توجه به محدودیت‌های کشش کابل OPGW این جدول، شرایط کاری اسپن‌های یک سکشن را در شرایط عادی (EDS) و Max.Load تعیین می‌کند. جدول فوق برای محاسبات جدول سیم‌کشی مورد نیاز است.
جداول سکشن‌بندی و سیم‌کشی در این قسمت با توجه به نتایج محاسبات بخش قبل، جداول سکشن‌بندی و سیم‌کشی تهیه می‌شود که در آنها برای هر سکشن و اسپن‌های آنها مقادیر فلش سیم و کشش ارائه شده است. این جدول در زمان انجام سیم‌کشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. تعیین تعداد جوینت باکس‌ها و دیگر تجهیزات مورد نیاز پروژه در این قسمت تعداد جوینت‌باکس‌ها و دیگر تجهیزات مورد نیاز پروژه را بدست می‌آوریم:
- تعیین تعداد برج‌های آویزی
- تعیین تعداد برج‌های کششی و زاویه
- تعیین تعداد برج‌های آویزی که باید تبدیل به برج کششی در ابتدا یا انتهای سکشن شوند.
زنجیره‌های یراق‌آلات مورد نیاز - تعیین تعداد سکشن‌های OPGW -
تعیین تعداد تقاطع با جاده و ... برای نصب گوی رنگی
- برآورد تعداد دمپرهای مورد نیاز بر اساس جداول نصب دمپر برای تعیین تعداد جوینت‌ باکس‌ها، از نتایج سکشن‌بندی استفاده می‌شود.
تعداد جوینت‌ باکس‌ها یکی بیشتر از تعداد سکشن‌ها است. برآورد هزینه طرح هزینه‌های طرح شامل موارد زیر است
- هزینه‌های کابل OPGW و تجهیزات مربوطه
هزینه عملیات اجرای پروژه کاربرد الگوریتم پیشنهادی برای یک پروژه عملی در این قسمت نتایج اعمال الگوریتم پیشنهادی برای خط 400 کیلوولت تبریز- خوی ارایه شده است.
آمار هواشناسی در این رابطه پس از دریافت آمار ده ساله سازمان هواشناسی کشور و با توجه به مسیر و موقعیت جغرافیایی خط، اطلاعات جدول 3 استخراج شده است.
انتخاب شرایط بارگذاری با توجه به اینکه خط انتقال 400 کیلوولت تبریز- خوی طبق استاندارد پهنه‌بندی کشور در منطقه سنگین واقع شده است، از این رو جهت اجرای عملیات نصب OPGW محاسبات طبق شرایط سنگین انجام شده است. شرایط بارگذاری برای منطقه سنگین در جدول 4 ارایه شده است. مشخصات هادی فاز بکار رفته در خط با توجه به اطلاعات بدست آمده، هادی فاز بکار رفته در خط از نوع سیم Curlew است.
تهیه جدول Sag-Tension هادی فاز جداول کشش و فلش هادی فاز، با توجه به نوع هادی فاز بکار رفته و شرایط بارگذاری و رعایت محدودیت در نظر گرفته شده در طراحی اولیه خط برای کشش سیستم تعیین خواهد شد. قسمتی از این محاسبات در زیر ارایه شده است. کنترل سطح مقطع کابل OPGW بر اساس جریان اتصال کوتاه طبق اطلاعات بدست آمده از زمان عملکرد رله‌های حفاظتی و کلید‌های سریع‌العمل که باعث رفع خطا می‌شوند، زمان استمرار عبور جریان اتصال کوتاه در سیستم 20 الی 25 سیکل (4/0 تا 5/0 ثانیه) در نظر گرفته می‌شود. طبق نتایج محاسبات اتصال کوتاه، جریان اتصال کوتاه تک‌فاز در این خط در سال 1382 برابر 12052 آمپر است و با توجه به اینکه تعداد هادی‌های محافظ که دو عدد است،
جریان عبوری از سیم محافظ در نزدیکی پست برابر است با: حال با در نظر گرفتن زمان 5/0 ثانیه بعنوان زمان رفع خطا (بعنوان بیشترین زمان استمرار اتصالی) با کنترل حداکثر جریان اتصال کوتاه مجاز سیم مشاهده می‌شود که هر سه نوع سیم می‌توانند پاسخگوی این سطح اتصال کوتاه در سیستم باشند. تهیه جدول Sag-Tension کابل OPGW بر اساس مشخصات کابل OPGW انتخابی و با اعمال محدودیت حداکثر کشش کابل OPGW، جدول کشش و فلش‌ هادی محافظ از نوع OPGW بدست می‌آید. قسمتی از این محاسبات در زیر ارایه شده است. بررسی زاویه حفاظت با توجه به ارتفاع متوسط هادی‌های فاز و محافظ بر روی برج و منحنی ارایه شده در بخش 2-8، زاویه حفاظت مناسب برابر 15 درجه است. کنترل فاصله کابل OPGW در وسط اسپن با هادی فاز این فاصله برای شرایط مختلف بارگذاری زیر بررسی شده است. الف- رژیم عادی EDS در این حالت از فلش هادی فاز و محافظ حاوی فیبر نوری OPGW با قطر 5/10 و 12 میلیمتر در شرایط EDS در اسپن‌های مختلف جهت محاسبات استفاده شده است. ب- حالت یخ و باد نامتعادل (Wind & Bare) در این حالت فرض می‌شود یخ روی هادی فاز در اثر عبور جریان الکتریکی زودتر ذوب شده و از روی آن تخلیه گشته، ولی سیم محافظ حاوی فیبر نوری هنوز دارای یخ بوده، در نتیجه سیم‌ها به یکدیگر نزدیکتر شده‌اند. ج- حالت رعد و برق (Lightning) در این حالت فرض می‌شود از نظر جوی حالت باد با فشار معادل 30 درصد حالت باد باشد (High Wind) انتخاب شده در شرایط بارگذاری خط برقرار باشد. د- حالت کلیدزنی (Switching) در این حالت فرض می‌شود از نظر جوی حالت باد با فشار معادل 50درصد حالت باد شدید (High Wind) انتخاب شده در شرایط بارگذاری خط، برقرار باشد. یک نمونه از این محاسبات برای حالت الف در جدول 7 ارایه شده است. استخراج جداول بارگذاری برج‌های موجود در انجام محاسبات بارگذاری بر اساس مشخصات سیم OPGW با توجه به شرایط بارگذاری منطقه (سنگین) که در بخشهای قبل بیان شده است، محاسبات بارگذاری برای سیم با قطر 5/10 میلیمتر برای چهار نوع برج SL-3, T60,T30 و HS10 انجام شده و قسمتی از آن در زیر ارایه شده است. با توجه به نتایج بارگذاری بدست آمده برای کابل OPGW با قطر 12 میلیمتر ملاحظه می‌شود که این نیروها از نیروهای مجاز روی برج LS-3 بیشتر است و نمی‌توان از این سیم برای این پروژه استفاده کرد (مگر در بخشهایی از خط که به واسطه پایین بودن حد پارگی سیم 5/10 و رعایت نشدن فاصله مجاز هادی‌های فاز و محافظ مجبور به استفاده از سیم 12 باشیم، باید بصورت موردی بارگذاری برج‌های سکشن مربوطه بر اساس سکشن‌بندی واقعی سیم‌ها و قرقره‌های OPGW کنترل شود).
واضح است که سیم با قطر 15 میلیمتر که دارای قطر نسبی بیشتری است نیز به علت اینکه بارگذاری آن بر روی برج از نیروهای طراحی شده برج بیشتر خواهد شد، قابل استفاده نیست، از این رو کابل OPGW با قطر 5/10 میلیمتر که نیروهای حاصل از بارگذاری بر روی آن در محدوده نیروهای مجاز است، برای کاربرد در پروژه انتخاب شده است. Table Base و جداول سکشن‌بندی و سیم‌کشی نمونه‌ای از جداول سکشن‌بندی و سیم‌کشی پروژه مورد نظر در جدول 9 ارایه شده است. محاسبه طول کابل OPGW و تعداد قرقره‌های مورد نیاز برای پروژه مورد نظر با در نظر گرفتن شرایط بخش 2-15 برابر 9/12 کیلومتر است. جدول 10 یراق‌آلات مورد نیاز پروژه را معرفی می‌کند. جدول برآورد هزینه پروژه نصب کابل OPGW بر روی خط 400 کیلوولت تبریز- خوی هزینه مورد نیاز پروژه در جدول 11 ارایه شده است. نتیجه‌گیری و پیشنهادات استفاده از سیم محافظ حاوی فیبر نوری OPGW علاوه بر اینکه وظیفه محافظت از خط انتقال در برابر صاعقه را بر عهده دارد، برای انتقال اطلاعات نیز بکار می‌رود. در انتخاب کابل OPGW باید مواردی از قبیل تحمل جریان اتصال کوتاه سیستم، شرایط بارگذاری برج‌های موجود در خط، حداکثر نیروی کشش به کابل و ... در نظر گرفته شود.
الگوریتم معرفی شده بر اساس بررسی‌های دقیق انجام شده و ثبت تجربیات حاصله از روند طراحی و پروژه‌های نصب OPGW تنظیم شده است و ضمن تسریع فرآیند طراحی و جلوگیری از چند باره کاری و توقف مراحل طراحی و انتخاب نوع کابل، کلیه پارامترهای موثر و جوانب فنی مربوط به نصب کابل‌های OPGW را پوشش می‌دهد. همچنین کاربرد برنامه کامپیوتری سکشن‌بندی در حداقل کردن پرت کابل در طول خطوط انتقال و انجام سکشن‌بندی بهینه بر اساس طول قرقره‌های کابل OPGW تاثیر چشم‌گیری داشته و عملاً‌ باعث کاهش هزینه اجرای طرح خواهد شد. بر اساس تجربیات حاصله از اجرای این برنامه، هزینه کاهش پرت کابل OPGW در اجرای طرح در حدود 3 تا 5 درصد است. با احتساب مبلغ 40000 ریال برای هر متر کابل، استفاده از الگوریتم پیشنهادی در خط انتقالی به طول 118 کیلومتر منجر به صرفه‌جویی حداقل 141600000 ریال تا 236000000 ریال خواهد شد.

چهارشنبه 7 تیر 1391 ساعت 09:16  
 نظرات    
 
مطلب کیانی زاد 16:42 آدینه 9 تیر 1391
1
 مطلب کیانی زاد
دوست گرامی سلام .
از اینکه می بینم یک نفر هم داره در باب رشته ی برق می نویسه خوشحالم . راستش رو بگم من علاقه ی چندانی به برق ندارم یعنی دارم ولی زیاد نیست و اینکه به خاطر تخصصی بودن مطالبتون از عهده ی درکش بر نمی یام و نمی خونم . به کارت ادامه بده حدالقل دوستان دیگه استفاده ببرند.
مائده علیشاهی 20:04 دوشنبه 12 تیر 1391
1
 مائده علیشاهی
من هم با جناب کیانی زاد موافقم ازین نظر که در حیطه تخصصی خودتان فعال هستید بسیار باعث خرسندیست و برایتان آرزوی سلامتی و پیشرفت دارم...