د اولتره-هیوادی لګښت د ګاز سره پاک شوي ترانسپورټ کېږي د لارې جوړونې په اړه کارول

په تاسف کې د برق صنعت د پراختیا اړیکو ته پاسخ ونه، ملګري د یو ځای د شبکه جوړونې خرابیو تحقیق تر شدت لوستل شو او د بلند ټولنو مناطق کې د DC UHV انتقال او تبدیل کولو پروژې لپاره عملياتي او نگهداري معاونت رامنځته کړه د UHV انتقال تجهیزات د جوړښت سکیم نصب او بهترینه کولو سره. د جوړښت ساحه کلی زمکې څخه ۲,۵۴۱.۲۲ مربع متر او د ناکثيف زمکې څخه ۲,۵۳۹.۲۲ مربع متر دی. د جوړښت ساحه جیولوجیکي لایه، د بالا تر لاندې، د خاک لکه، د خاک لکه، د کهن خاک او د رسی خاک - چهار لایه د پایه خاک لري. د جیولوجی پیچیده دی او د بلند ټولنو تاثیراتو له طرفه دوه ډله دی چې د انتقال لينو خرابیو ته منجر شي.

دا متن کې، ملګري پروژه حسابونه وکړ او د پروژې د ساختماني ضريب د ۶۱.۴۸٪ دی او د زیرزمیني آب د ژوروي ژباړې د ۸.۸ تر ۸.۹ مترو ترمنځ دی چې د پروژې د بتنی سازونو ته یو ډول کورنۍ تاثیر ورکوي. ملګري اصلي تمرکز یوازې یو ۱۱۰ kV انتقال او تبدیل کولو پروژه دی او د جوړښت مقیاس د جدول ۱ کې دیکهل شوی دی.

جدول ۱: د UHV ګاز اساسي انتقال پروژې جوړښت مقیاس

د بلخوا، زموږ شرکت هم اړتیا لري چې د UHV ګاز ساتلې انتقال تجهيزاتو د فشار د تحمل کولو ټکي باندې نور وده وکړي او د ځنډ ملاتړونه او بشپړه نوعیت ملاتړونه مناسب وکاروي تر څو د ټرانسفارمر د درازمهاله ثابت کارونې تضمین شي.

۱. د تماس مقاومت ماډل جوړول
ددې پروژې د کارولو پرمهال د برق چلند وسیلو له لارې د لوی برق د تیریدو احتمال شتون لري، نو اړتیا شته چې د موصل نقطو جوړیدو ته مخه ورکړو. دا کولی شو په دې چې د نقطوي ساحې په اړه بصره وده وکړو او د برق د مساري تنگښت تصرف [1] پوه شو. نو، د ساحې د مشاهدې د ژوره کولو له لارې چې د اطرافو برق مساري کې بدلونونه په ګوته کړي، کولی شو د زمکۍ سطحې توزیع، برق بندونه، برق سرچينه، او لرې وایرلس نقطو د مایکروسکوپي سطحې تحلیل وکړو، چې د تماس سطحو ته د نابرابرۍ ستونزې په اصلي توګه تشریح کوي، د شکل ۱ څخه ښودل شوی.

د تماس ماډل جوړولو له لارې، دا مقاله د UHV ګاز ساتلې انتقال تجهيزاتو د کارولو سره ترکیب کوي او د یوې تنها تماس نقطې عملي تنگښت مقاومت یې په لاندې ډول تعریفوي:
Re = (ρ₁ + ρ₂) / 4α,
چیرې چې: Re د یوې تنها تماس نقطې تنگښت مقاومت ښکاري؛ ρ₁ او ρ₂ د تماس کوونکو موادو مقاومتونه دي؛ او α د تماس نقطې شعاع ښکاري.

نو، د رباطي تماس انګليو د حاشیې د قاعده پر بنسټ د اصلاح طرزالعمله له لارې د تماس مقاومت اندازه دقیق تحلیل کیدی شي. دمخه، د تماس ساحې کې د عزل کوونکي انتقال تجهيزاتو د موادو د خواصو د مطالعې له لارې، ممکنه ده چې تعیین شي چې کوم ماده باید د اتصال لپاره وکارول شي، د جدول ۲ څخه ښودل شوی.

د UHV ګاز ساتونکي انتقال تجهيزات فشار وس وسويت ۱،۰۰۰ kV دی، او د ۱،۶۸۳ kV تر مخه د فشار وس وسويت، د برق انتقال د امنيت تضمین کوي. د هغې د انتقال ظرفيت کولی شي د 500 kV EHV انتقال څخه ۲.۴ تا ۵ برابره ورسیږي. د عزل کوونکي واسطې په توګه يوازې SF₆ ګاز استعمالیږي، او د ډکولو فشار 0.3–0.4 MPa دی. د دويمې نسل GIL (Gas-Insulated Line) سره، د حجمي تناسب له مخې د 20% SF₆ او 80% N₂ د مخلوط په توګه د عزل کوونکي واسطې کارول کیږي، او د ډکولو فشار يې 0.7–0.8 MPa دی. بل چمتوالی د خشک او تم ټکلي هوایه، چې د 1–1.5 MPa د ډکولو فشار سره استعمالیږي. نو، د عزل کوونکي ګاز انتخاب باید د سيمه اي شرایطو له مخې تعیين شي تر چې د دې پروژه کې د UHV ګاز ساتونکي انتقال تجهيزات د ثابت کارونې تضمین شي. د کاري ګاز فشار هم کولی شي مناسبه زيات شي، او د جوړولو طرزالعملې بالمعلاً کارول کیږي تر چې تجهيزات د موجوده UHV فولتیج سطحې لپاره مناسب وي.

د UHV ګاز ساتونکي انتقال تجهيزاتو کې د اصلي موادو له اتصال حالت څخه هم بايد غوښتنه وشي تر چې د هغوی د بار وس وسويت ډک شي. د اصلي ساختني غړو د باريزي تناسب هم محاسبه کیږي:
λ₀ = kL₀ / r,
چیرې چې: λ₀ د متصله اصلي غړي د باريزي تناسب ښودلی، k د اصلاح ضريب دی؛ L₀ د UHV ګاز ساتونکي انتقال تجهيزاتو د اصلي غړي اوږدوالی دی؛ او r د اصلي غړي د ژيوې شعاع دی.

۲. د UHV ګاز ساتونکي انتقال تجهيزاتو لپاره کارونه طرزالعملې

۲.۱ د بس ډکت او د موصل تنش د ارزونه
د UHV ګاز ساتونکي انتقال تجهيزاتو د کارونې پر مهال، د بشپړ ډکت د تنش حالات هم غور ته اخیستل کیږي. داخلي فشار 0.6 MPa دی، او د بس ډکت مرکز د لوړوالي 7.7 m دی. د موجوده بيورو انتقال سیسټم کې، د دوو ساتونکو تر منځ اعظمي وس وسويت 12 m دی. د موصل پر باندې د خارجي قوه عمل 0.6 MPa ده، او دواړو عناصر لپاره د منل شوي تنش 110 MPa دی. دا هم په اضافه کې، د سيمه اي سیسټم د سه طرفه ساتونکي عايقونو او موصلونو له لارې تثبيت شوی دی.

لومړی، د بس ډکت بیرونی قطر 500 mm دی، او د موصل بیرونی قطر 160 mm دی. که داخلي فشار وي، بیرونی قطر بايد بدل نه شي، او د ځنځير غاړې ضخامت بايد مناسبه زيات شي—له 5 mm څخه تر 20 mm. د بنسټيز تنش-ضخامت بدلون منحنی له مخې، د بس ډکت لومړنی تنش 18.45 MPa وافرل شوی، چې د مادي د منل شوي تنش 16.71% څخه عبارت دی؛ د موصل لومړنی تنش 3.45 MPa دی، چې د هغه منل شوي تنش 3.71% څخه عبارت دی. دا ښيي چې، کله چې بیرونی قطر ثابت وي، د ځنځير غاړې ضخامت د فشار د راپور ته مهمه اغیز لري، ځانګړې طور ته د بشپړ د لومړي بنسټيز تنش ته. داخلي فشار د پایپ لاین ساختني تنش ارزښتونه بدلوي—ځانګړې طور ته د نازک ځنځير غاړې پایپونو لپاره—او د GIL د ارزونې طرزالعملې کولی شي وکارول شي تر چې د فشار د اغیز د بس ډکت او موصل ته په یا نه وټاکي.

دوهم، د UHV ګاز ساتونکي انتقال تجهيزاتو کې د فشار ساتونکو پایپ لاینونو—لکه د فشار پایپ لاینونه او لوړ فشار عمودی څخه—د کاري کارونې ته اغیز لري. د نازک ځنځير غاړې فشار ساتونکي پایپ لاین ساختنو د تنش تحليل باید د لاندي فورمول په کارولو سره ترسره شي تر چې د بشپړ د لمب لمریز عادي تنش σₜ محاسبه شي:
σₜ = ρD / (2δ),
چیرې چې: ρ د بشپړ داخلي فشار دی؛ D د بشپړ داخلي قطر دی؛ او δ د بشپړ د ځنځير غاړې ضخامت دی. که چیرې فولتیج سطحه بدله شي، لوړ فولتیج سطحو لپاره لوی قطر والې بوشنګي ډاډه اختیار کیږي، په داسې حال کې چې د کمه فولتیج سطحو لپاره کوچني قطر والې بوشنګي کافي دي.

۲.۲ د ګاز الکتریکي اتصال خواصو روښانتيا
د UHV ګاز ساتونکي انتقال تجهيزاتو لپاره، اصلي ګازونه چې استعمالیږي شاملې دي SF₆، د نایتروجن او اکسیجن مخلوطونه، او N₂. د دغو ګازونو تحقیق بايد تقویت شي تر چې د الکتریکي اتصال خواصو تفاوتونه په ښکاره توګه په نظر کې ونیول شي. د ټوپي نوع اتصال انګونو لپاره، SF₆ د عزل کوونکي واسطې په توګه کارول کیږي تر چې د هغې بريښنا بندونه او عزل خواص پوره وکارول شي. د برق وړ ساختونو د الکتریکي چلند ته د وړيا ټول اړوند مقاومت (Rₜ) کارول کیږي:
Rₜ = Rₚ + R꜀₁ + R꜀₂,
چیرې چې: Rₚ د جسماني مقاومت دی؛ R꜀₁ د سرو بالې الکټروډ اتصال مقاومت دی؛ او R꜀₂ د لاندنۍ الکټروډ اتصال مقاومت دی. په دې توګه وفهامل کیږي چې د SF₆ د ډای الکټریکي قوت د ګاز فشار څخه اړتيا لري—هر چې فشار لوړ وي، هر چې ډای الکټریکي قوت لوړ وي.

۲.۳ د برق میدان فاصله طرحه د بهتره کول
د دې پروژه کې، داخلي برق میدان يو څه ناهمواره دی، او د ناهموارۍ ضريب تقريباً 1.7 دی. که چیرې د سيمه کې د برق برسېدلو د وس وسويت شرایط وي، نو به د انتقال بسونو ته تنش زيات کړي، او د برسېدلو ضريب 1.25 دی. لومړی، د سيمه کې د برق فريکونسي او د برق برسېدلو د وس وسويت شرایطو له مخې، ستونزه نه لري د UHV ګاز ساتونکي انتقال تجهيزاتو د بې خطره کارونې تضمین کولو لپاره د اوج ارزښت باید د 1.6–1.7 په حد کې تصدیق شي.

د مشترک محدوده استوانوي ساختنې ته پوهیدل، د ساحې د برق میدان قوت E(x) محاسبه کیدی شي تر چې د بهتره کولو لپاره حالتونه وپیژنی:
E(x) = U / [x · ln(R/r)],
چیرې چې: x د موصل او غلاف تر منځ فاصله ده؛ U د الکټروډ ته ورکړل شوی فولتیج دی؛ R د غلاف داخلي شعاع دی؛ او r د مرکزي موصل بیرونی شعاع دی. دا اجازه ورکوي چې د مرکزي موصل سطحه د اعظمي میدان قوت تحت ته د خرابیدو احتمال وټاکي. د برق میدان امنيت باید کنټرول شي، او مکانيکي کارونه ډک شي.

د برق میدان د بنيادونو جوړولو پر مهال، د UHV ګاز ساتونکي انتقال تجهيزاتو د واقعي بار وس وسويت باید د بنياد سطحه کې تصدیق شي، او د تنش محاسبې بشپړه شي:
P = A × F,
چیرې چې: P د تجهيزاتو بار وس وسويت دی؛ A د انتقال برج د مقطعي ساحې دی؛ او F د مادي قوت دی. دا هم په اضافه کې، که چیرې بنياد له ګليني مالګه جوړ شوی وي، نو بنياد باید د بالمعلاً خطونو د جوړولو وړاندې مخکت شوي وي.

د محصول د ساختنې او د توليد د توانائيو ته د بهتره طرحه د لحاظ سره، د برق برسېدلو د شرایطو تحت د عزل د لوړ کارونې تضمین کیدی شي. دوهم، که چیرې د ګاز کمپارټمنت اوږد وي، نو د UHV ګاز ساتونکي انتقال تجهيزاتو د جوړولو ستونزه لري. د دغو حالتونو کې، د سيمه اي کاري ګاز فشار کولی شي د میدان قوت د طرحه له لارې 0.4–0.5 MPa ته تنظیم شي، چې د برق میدان د اغیز تحت موصل ذرات عادي چلند ولري بدونه د جزوي برسېدلو يا د ګاز فاصله د خرابیدو.

د کورنۍ د پراخوالیو او نورو خاصیتونو لپاره، د سیم کېرې د بیرونی قطر ۱۳۰ مم ته او د غلاف د درونی قطر ۴۸۰ مم ته طراحی شولی شي. د اتصالو بخش ته هم توجه ورکړي: د ديوارې ضخامت ۳۰-۴۰ مم ته تنظیم کړي او د فاصلې چاپیریال <۱ مم وي. که د اتصالو بخش د بیرونی دندې د قطعه گوه ۵ مم وي، د الكتریکي میدان د قويتوبې تغییرات به ډېر لوی وي—د دندې نږدې د قطعه گوه لوی قطر سره د قويتوبې لوړه مقدار او د کوچنې قطر سره د قويتوبې کمه مقدار. د محلی میدان د تمرکز کنټرول کولو شرطو لرونکي، د فاصلې د زیاتې میدان د قويتوبې پېښې کولو ترلاسه کړئ، چې د UHV غاز څخه پرتله شوي تجهیزاتو لپاره د اولیو الکتریکي اتصال طراحی او د میدان د سیګنال توزیع کولو شرایطو پرمهال ترلاسه کړي.

۲.۴ مناسب د اینسلیټر طراحی
که د UHV غاز څخه پرتله شوي تجهیزاتو د اینسلیټرو د ځمکې سره کارولو، د اندازې د ولې ولې د ګړنې ولې د قويتوبې کمه ده، د اینسلیټر د الکتریکي غیر محدودیت د ضعیف نقطه ده. پس د فاصلې د ګړنې د نظریه پرته شته او د برخې د رعدې د ضربې شرایطو لپاره د میدان د قويتوبې ته په توګه وړاندیز کړئ ترڅو د اینسلیټر څخه پرتله شوي جزئیات طراحی کړي.

۲.۴.۱ د اینسلیټر د میدان د قويتوبې په ګډول
په پروژې د رامنځته کولو شرایطو سره، ما د اینسلیټر سطح په وړاندیز کې د اندازې په ګډول پوهېدلی، شامل د اینسلیټر مواد، ساختمان او سطح د شارژو څخه اغیزمنو. د میټلی چاپیریاليو له خلکو ته هم ترلاسه کړئ. د SF₆ غاز، د اینسلیټر مواد او د داخلې شوي جزئیاتو په اړه د UHV غاز څخه پرتله شوي تجهیزاتو د مناسب ساختمان تأکید کړئ. د ګډه د اینسلیټر طراحی تجربې لرونکي، د عملیاتو د میدان د قويتوبې ته د عادي عملیاتو د میدان د فاصلې د نصفه محدودیت ورکړي. د پاکه SF₆ غاز څخه پرتله شوي تجهیزاتو لپاره، د عملیاتو د غاز د فشار ۰.۴-۰.۵ MPa لرونکي وي.

د عمودي میدان د قويتوبې (Eₛ) په کې محاسبه کولی شي:
Eₛ = ۴۵.۵p + ۱.۷,
که p د غاز د فشار دی. پس، د تجهیزاتو د تحمل کولو ولې لپاره، د مرکزي کندکې د سطح د طراحی شوي میدان د قويتوبې ۱۹.۹-۲۴.۵ kV/mm لرونکي کنټرول کړي، او د اینسلیټر سطح د میدان د قويتوبې ۱۰ kV/mm تر ګډنه وي. د اینسلیټرو د داخلې د میدان څخه د داخلې شوي، د UHV تأثیراتو لرونکي د میدان د قويتوبې د ناگهانې زیاتوبې له پرته بیرته کړي، د انسولاتور د خرابی د ریسکو ترلاسه کړي او د UHV غاز څخه پرتله شوي د انتقال تجهیزاتو لپاره د بلندمدی د استعمالو ترلاسه کړي.

۲.۴.۲ د دندې نوع د اینسلیټر طراحی د بهترینه کول
په پروژې د پیچلو سطحو او د میدان د شبیه سازی لپاره، د دندې نوع د اینسلیټر طراحی بهترینه کړئ—خصوصاً د دندې نوع د اینسلیټر لپاره د شیلډینګ الکترودونه د حذفولو. دا ساختمان د اینسلیټر د ګړنې کې د میدان د قويتوبې نږدې د نږدې د ګړنې کې د میدان د قويتوبې د مشاهده ورکړي. که د میدان د قويتوبې لوړه وي، د کوچني سطح د محدب سطح ۱۲.۷ kV/mm او ۱۳ kV/mm د مقعر سطح ته رسېږي؛ دا د نرماله کارولو له پرته د نرماله کارولو په توګه د نښه دی. که د اینسلیټر په نږدې د میدان د قويتوبې لوړه وي، د محدب سطح د میدان د قويتوبې ۳.۴ kV/mm تر ګډنه وي. د دندې نوع د اینسلیټرو لپاره د شیلډینګ الکترودونه نصبولو د میدان د شبیه سازی او بهترینه کولو لپاره کارول کړي.

د ګډه د الکتریکي اتصال څخه، د شیلډینګ الکترودونو د سایز دقیق کنټرول کړئ او د الکتریکي اتصال د کنټکټر په دندې نوع د اینسلیټر د دندې کې موقعیت ورکړئ ترڅو د اینسلیټر د الکترودونو د شیلډینګ اثر په اړه تاکید وکړي، د UHV غاز څخه پرتله شوي د انتقال تجهیزاتو د میدان د توزیع کولو بهترینه کولو ترلاسه کړي.

۳. پایان
د برق شرکتونو د جامع ترقی د شرایطو لپاره، ما د UHV غاز څخه پرتله شوي د انتقال تجهیزاتو په پوهېدونکو د ګډول کولو لپاره د کار په ګډول کولو ترلاسه کړم. په معینه عملیاتو شرایطو سره، د مسائلو د تحلیل او حلولو لپاره د ګډون د کنټکټ رزیستانس مدل، د باس دکټر او د کندکې د استرس تصدیق، د غاز د الکتریکي کنټکټ خصوصیتونه د وضاحت، د میدان د فاصلې د طراحی بهترینه کول او د اینسلیټر مناسب طراحی—د تجهیزاتو د عمر د زیاتولو لپاره.