Mga Network ng Electrical Transmission – EHV at HV Overhead Lines
Mga Network ng Electrical Transmission at Overhead Lines
Sa mga sistema ng electrical power, ang Extra High Voltage (EHV, kung saan ang voltage V≥150 kV at High Voltage (HV, na may 60 kV ≤ V <150 kV) ay karaniwang ginagamit para sa paghahatid ng enerhiya. Ang paggamit ng mga mataas na lebel ng voltag na ito ay naglilingkod upang mabawasan ang kasalukuyang umuusbong sa mga transmission lines. Ayon sa batas ni Joule, W=RI2t=UIt, kung saan ang W ay kumakatawan sa enerhiyang napawala bilang init, ang R ay ang resistance ng conductor, ang I ay ang kasalukuyan, ang t ay ang oras, at ang U ay ang voltag. Sa pamamagitan ng pagbabawas ng kasalukuyan, ito ay naging posible na mabawasan ang cross-section ng mga conductor, samantalang pininakamaliit din ang pagkawala ng lakas dahil sa epekto ng Joule.
Ang mga network ng transmission ay karaniwang nagsisimula mula sa mga power station at substation. Habang ang mga overhead lines ang pangunahing komponente sa maraming lugar, sa mga urban na setting, ang mga underground insulated cables ay madalas ang kinakailangan dahil sa limitasyon ng espasyo at mga konsiderasyon sa estetika.
Ang EHV at HV overhead lines ay pangunahing binubuo ng mga sumusunod na key elements:
Ang mga equipment para sa power transmission ay inihanda upang mabawasan ang pagbuo ng corona discharge. Ang mga corona rings, tulad ng ipinapakita sa Figure 1, ay may mahalagang papel dito. Sa pamamagitan ng paghahati-hati ng electric field sa mas malaking lugar, ito ay binabawasan ang field gradient sa ibaba ng threshold ng corona, na nagpapahinto ng corona discharge. Ito ay tumutulong upang maprevent ang pagkawala ng lakas na nauugnay sa corona at mabawasan ang audible noise at electromagnetic interference, na nagpapakilos sa kabuuang efficiency at reliability ng sistema ng transmission.
Proteksyon Laban sa Lightning para sa Overhead Lines at Ang Role ng Mga OPGW Cables
Ang isa sa mga pinakamahalagang banta sa mga overhead lines ay ang lightning. Ang mga linyang ito ay nakatalaga sa panganib ng pagbomba ng lightning sa buong kanilang haba, kaya ang proteksyon na ibinigay lamang ng surge arresters sa mga substation ay hindi sapat. Karagdagang mga hakbang ng proteksyon ay mahalaga upang matiyak ang reliabilidad at seguridad ng sistema ng transmission.
Upang tugunan ang isyu na ito, "lightning aerial protection wires" ang inilalarawan sa buong ruta ng mga overhead lines. Sa mga ito, ang Optical Power Ground Wire (OPGW) cables ay malawakang ginagamit dahil sa kanilang dual functionality. Ang isang OPGW cable ay may tubular na struktura na naglalaman ng isang o higit pang optical single - mode fibers sa gitna nito. Ang central fiber assembly na ito ay pagkatapos ay pinaglipatan ng maraming layer ng bakal at aluminium wires.
Ang mga conductive outer layers ng OPGW cable ay may mahalagang papel sa electrical protection. Ito ay konektado sa mga adjacent transmission towers patungo sa ground, na lumilikha ng isang low - resistance pathway para sa lightning currents. Sa pamamagitan nito, ito ay epektibong nagbibigay ng shield sa mga power conductors mula sa direct lightning strikes, na nagpapababa ng posibilidad ng pinsala sa pangunahing transmission lines.
Kasabay nito, ang mga optical fibers sa loob ng OPGW cable ay nagbibigay ng mahalagang communication advantages. Ang mga fiber na ito ay maaaring gamitin para sa high - speed data transmission, na sumasaklaw sa iba't ibang pangangailangan sa electrical utility sector. Ginagamit sila para sa internal applications tulad ng proteksyon at kontrol ng transmission lines, na nagbibigay ng real - time monitoring at mabilis na tugon sa potensyal na isyu. Bukod dito, ito ay suportado ang mga pangangailangan sa voice at data communication, na nagpapadali ng seamless coordination sa iba't ibang bahagi ng power grid.
Ang mga optical fibers mismo ay may excellent insulating properties, na nagbibigay ng inherent protection laban sa electrical induction mula sa power transmission lines at lightning. Sila rin ay may mataas na resistance sa external noise at cross - talk, na nagpapatiyak sa integrity ng transmitted data. Bukod dito, ang mga optical fibers ay may napakababang transmission losses, kaya sila ay ideal para sa long - distance, high - speed data transfer nang walang significant signal degradation.
Ang Figure 2 ay nagpapakita ng isang typical na halimbawa ng isang OPGW cable, na nagpapakita ng kanyang unique na struktura at nagpapakita kung paano ito naglalaman ng electrical protection at communication capabilities, kaya ito ay isang indispensable na komponente sa modern na mga sistema ng overhead transmission line.
Sa ilang bansa, para sa mga lumang overhead lines na gumagana sa isang lebel ng voltag na 72.5 kV, isang partikular na approach sa lightning protection ang dating ginagamit. Historically, ang unang apat o limang span na nasa tabi ng mga substation lang ang may protective measures, at ang Aluminium Conductor Steel - Reinforced (ACSR) cables ang ginagamit para rito. Gayunpaman, ang solusyon na ito ay na-phase out na. Ang Optical Power Ground Wire (OPGW) cable ang naging preferred choice, sapagkat ito ay hindi lamang nagbibigay ng effective lightning protection kundi nagbibigay din ng data communication sa pagitan ng mga substation, nagbibigay ng mas comprehensive at versatile na solusyon.
Ang mga insulated cables ay karaniwang may cross - linked polyethylene (XLPE) insulation. Ang mga kable na ito ay tipikal na may aluminium conductors at disenyo para sa single - phase applications. Ang paggamit ng XLPE insulation ay nagbibigay ng excellent electrical properties, mechanical strength, at durability, kaya ito ay maayos na suited para sa power transmission.
Ang Extra High Voltage (EHV) at High Voltage (HV) transmission networks ay madalas na sumusunod sa isang "ring" configuration. Tulad ng ipinapakita sa Figure 3, ang setup na ito ay may mahalagang degree ng complexity. Ang ring configuration ay nagbibigay ng enhanced reliability at flexibility sa power distribution, nagpapahintulot para sa mas magandang load sharing at mas madaling maintenance at operation ng network. Ito ay nagbibigay ng kakayanang i-reroute ang power sa kaso ng isang fault o maintenance work, na nagpapababa ng disruptions sa power supply at nagpapasiyak ng mas stable at efficient na transmission system.
