برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

احداث خطوط فشار قوی جریان مستقیم

حتماً در مسافرتهای خود، متوجه دكلهای بلند خطوط انتقال برق شده‌اید. این خطوط قادرند نیروی الكتریكی را از محل تولید در نیروگاهها با ولتاژهای بسیار بالا به مكان مصرف، مثلاً در شهرها یا مراكز صنعتی انتقال دهند. اما نكته مهم در مورد این خطوط انتقال این است كه برق در آنها به صورت جریان متناوب با فركانس (بسامد) 50 هرتز انتقال می‌یابد. اما جهت انتقال برق در فواصل بین كشورها یا از زیر اقیانوسها یا جهت تبدیل خطوط 50 هرتز به 60 هرتز یا برعكس، روش دیگری از چندین دهه گذشته پیشنهاد شده كه روش انتقال جریان مستقیم نام گرفته‌ است. منتهی تا كنون چندان به این روش توجه نشده بود. این مقاله به دلایل گرایش دولتها و كشورها به استقرار خطوط انتقال جریان مستقیم می‌پردازد.

حدود 31 سال از استقرار نخستین خط انتقال فشار قوی جریان مستقیم (و نه متناوب) می‌گذرد. ولی پس از این مدت دراز، امروزه اهمیت آن بیشتر احساس می‌گردد. اما چرا پس از این همه سال؟ شاید بتوان پاسخ این پرسش را در احداث نیروگاههای پرقدرت اتمی در دنیای كنونی جستجو كرد.

طرح انتقال برق به صورت جریان مستقیم، به تازگی مورد توجه زیاد قرار گرفته است و با توجه به امكانات فنی امروزی، می‌توان این اندیشه را كاملاً علمی پنداشت. از نظر تاریخی ساخت و استقرار نخستین خط انتقال جریان مستقیم فشار قوی در مقیاس تجاری، در سال 1954 توسط یك گروه به سرپرستی یك مهندس سوئدی به نام «اونولام» صورت گرفت. این طرح شامل یك خط به طول 96 كیلومتر می‌شد كه 30 مگاوات قدرت را در مجاورت دریای بالتیك از سرزمین اصلی كشور سوئد تا جزیره‌ای در این دریا به نام «گاتلند» انتقال می‌داد. خیلی زود میزان انتقال انرژی سالانه به این جزیره توسط خط مزبور به مرز یكصد میلیارد وات ساعت رسید.

در سال 1961 خط فشار قوی جریان مستقیم دیگری بین فرانسه و بریتانیا به قدرت 160 مگاوات كشیده شد كه بخشی از كابل می‌بایست زیر دریا در كانال مانش قرار می‌گرفت. در حال حاضر نیز خط دیگری با قدرت 2000 مگاوات در امتداد كانال مانش در حال ساخته شدن است.

تاریخ استقرار نخستین خط انتقال از این نوع، در آمریكای شمالی به سال 1970 باز می‌گردد كه طی آن یك خط 1360 كیلومتری جهت انتقال 1440 مگاوات به كار برده شد و می‌توان آن را بلندترین خط انتقال جریان مستقیم و در عین حال پرظرفیت‌ترین آنها دانست. به تازگی ظرفیت این خط به 2000 مگاوات افزایش یافته است . این خط، نیروی الكتریكی تولید شده از نیروگاههای آبی سواحل اقیانوس آرام را در سراسر ایالت كالیفرنیا توزیع می‌كند.
مسئله اقتصادی بودن طرح


یكی از مهمترین دلایل روی آوری كارشناسان به كاربرد این تكنیك نوین، اقتصادی بودن آن است. زیرا به جای ساخت نیروگاههای پرهزینه در مناطقی كه نیاز به مصرف زیاد دارند، می‌توان برق اضافی را از فواصل بسیار دور بدین شیوه و با هزینه‌ای به مراتب كمتر انتقال داد. به عنوان مثال در بعضی مناطق كانادا و سواحل غربی ایالات متحده آمریكا، منابع آبی و ذغالی بیشتری جهت تولید الكتریسیته در مقیاس وسیع وجود دارد. در حالی كه در مناطق پرمصرف دیگر چنین امكاناتی كمتر موجود است. به عنوان مثالی دیگر دو كشور فرانسه و بریتانیا را در نظر می‌گیریم. به دلیل وجود نیروگاههای هسته‌ای زیاد در فرانسه، تولید برق این كشور در بسیاری اوقات مازاد بر مصرف است. بدین لحاظ بریتانیا قادر خواهد بود از طریق كابل فشار قوی از میان كانال مانش، این برق اضافی را دریافت كرده و به مصرف برساند.

با سرمایه‌گذاری ثابت، تجربه نشان داده كه كاربرد خطوط انتقال جریان مستقیم قادر به انتقال قدرت بیشتری در مقایسه با خطوط انتقال جریان متناوب است. همین امتیاز دلیل عمده روی آوری به سوی احداث چنین خطوطی بوده است آن هم به جای ساخت و استقرار نیروگاههای پرهزینه‌ای كه با سوخت فسیلی كار می‌كنند یا از انرژی هسته‌ای بهره می‌گیرند. در سالهای اخیر طرحها و پروژه‌های ایجاد خطوط انتقال جریان مستقیم در كشور آمریكا بیش از هر نقطه دیگری در دنیا بوده است.

مصونیت از القای مغناطیسی



یكی دیگر از مزیتهای خطوط انتقال جریان مستقیم، مصونیت آن در برابر مشكل القای مغناطیسی و به اصطلاح، تولید «راكتانس اندوكتیو» است كه در خطوط انتقال جریان متناوب ، لازم بود به نحوی مقاومت «اندوكتیو» مزبور تا حد امكان كاهش یا فته و جبران گردد، البته با استفاده از روشهایی همچون قرار دادن خازنهای سری كه خود می‌تواند منجر به ایجاد نوسانهایی در ولتاژ تغذیه شود.

كابلهای جریان مستقیم قادر به حمل توان الكتریكی بیشتر از كابلهای جریان متناوب در همان اندازه می‌باشند. زیرا علاوه بر نبودن مشكل القای مغناطیسی، هیچ‌گونه تلفات دی‌الكتریك نیز وجود نخواهد داشت. بدین لحاظ كاربرد آن در كابلهای بین اقیانوسی در فواصل طولانی‌تر از 70 تا 80 كیلومتر بسیار مطلوبتر است.

از نظر مقایسه هزینه در برابر قابلیتهای سیستم انتقال، می‌توان گفت هزینه استقرار خطوط جریان مستقیم دو سوم هزینه خطوط جریان متناوب است. البته باید هزینه دستگاههای مبدل جریان مستقیم به متناوب و برعكس را در دو سمت خط انتقال نیز در نظر گرفت. اما با وجود این موضوع اگر طول خط انتقال از یك حدی بیشتر باشد، در هر صورت كاربرد خط جریان مستقیم اقتصادیتر تمام می‌شود. به عنوان مثال برای یك خط هزار واتی كه هزینه تلفات آن 440 دلار برای هر كیلووات ساعت انرژی است فاصله مرزی جهت كاربرد دو نوع خط انتقال، بین 830 تا 1000 كیلومتر است.


در مراكز نیرو، جهت تبدیل جریان متناوب به مستقیم، از لامپهای تریتور استفاده می‌شود كه در دو نیم سیكل متوالی، جریان را به ترتیب عبور داده یا بلوكه می‌كنند. در این تصویرها نمونه‌ای از تأسیسات شامل 64 تریتور مشاهده می‌گردد كه هر یك قادر به تحمل ولتاژهای تا 5 كیلوولت می‌باشند. به منظور جلوگیری از سیستمهای برقگیر ، ایمنی نیز برای آنها پیش‌بینی شده است.


صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :