الجمعة، 3 أبريل 2020

تقييم خبراء الطاقة الكهربائية في الاتحاد الاوربي لاستخدام كابلات الجهد العالي المتناوب HVAC خلال السنوات القادمة

    يتم استخدام الكابلات كبديل عندما يتعذر تنفيذ واستخدام الشبكات الهوائية العارية او يكون استخدام الشبكات غير مناسب ، مثل المناطق المكتظة بالسكان او وجود عوائق طبيعية او قانونية.

يمكننا تصنيف كابلات الجهد العالي HVAC على ثلاثة اصناف :

اولا"- كابلات HVAC التي يتم تمديدها تحت الارض

ثانيا"- الكابلات البحرية Offshore cable

ثالثا"- الكابلات المعزولة بالغاز GIL


  • اولا"- كابلات HVAC التي يتم تمديدها تحت الارض :

   يتم استخدام كابلات HVAC على نطاق واسع عند مستويات الجهد المختلفة حتى جهد أقصى يصل إلى 550 كيلو فولت على مستوى العالم . اما في أوروبا ، فيبلغ الحد الأقصى للجهد حاليًا 420 كيلو فولت , و الكابلات المعزولة بمادة XLPE هي الأكثر شيوعًا ، وقد استخدمت تلك الكابلات بجهد اسمي حتى حتى 275 كيلو فولت لأكثر من 20 عامًا اما الكابلات ذات الجهد الاسمي 400 كيلو فولت فقد استخدمت خلال السنوات الخمس عشرة الماضية.
   وفي العقود المقبلة ، سيكون مفهوم التمديد الارضي الجزئي للخطوط partial undergrounding كأحد الحلول للتغلب على اعتراضات الناس على الخطوط الارضية والهوائية والحصول على التراخيص اللازمة. ومع ذلك ، يجب معالجة بعض التحديات التي تخلقها تلك الكابلات بتمديدها تحت الارض ، على سبيل المثال فترات الانقطاع طويلة بعد حدوث الاعطال على تلك الكابلات ، والحالات العابرة والطاقة الردية reactive power الناتجة عن استخدام تلك الكابلات. يجب تحليل تلك المخاطر والتركيز على التطور التقني نحو زيادة الوثوقية ونتيجة الدراسة يتبين مايلي :

  اولا"- من المرجح أن يبقى جهد شبكة النقل الأوروبية من 380 إلى 420 كيلو فولت ، وبالتالي لا يتوقع زيادة في مستوى الجهد هذا في المستقبل ؛

  ثانيا"- من المتوقع أن يزيد التيار المسموح للكابلات النحاسية ذات التمديد الارضي الجزئي الى 1800 امبير لكابل جهد 400 كيلو فولت ، مقطع 2500 مم 2 وبالتالي من المتوقع أن تتجاوز استطاعة النقل لهذا النظام 1250 ميغاوات لكل دارة.

  • ثانيا"- تكنولوجيا الكابلات البحرية Offshore cable :
تستخدم كابلات HVAC الاحادية او الثلاثية في البحار بكثرة . بجهد اسمي يصل إلى 550 كيلو فولت وأقصى استطاعة يمكن نقلها بتلك الكابلات تبلغ 1.5 غيغا فولت أمبير لكل طور من كابل نحاسي مقطع 2500 مم².
من المتوقع أن يزداد عمق تمديد تلك الكابلات من عدة مئات من الأمتار اليوم إلى أعماق تزيد عن 2500 متر في العقود القادمة.

  • ثالثا"- الكابلات المعزولة بالغاز GIL:
تعتبر الكابلات المعزولة بالغاز (GIL) بديلًا آخر لنقل الكميات الكبيرة من الطاقة في المناطق التي فيها قيود على انشاء الابراج والكابلات الارضية
منذ السبعينيات ، تم تنفيذ أكثر من 150 مشروعًا من مشروعات GIL في جميع أنحاء العالم ، مما يثبت ان له أداء تشغيل استثنائي مع عمر متوقع لأكثر من 60 عامًا ،. ونظرًا لعدم وجود مواد قابلة للاشتعال ، يتم تنفيذ GIL بشكل متكرر في الأنفاق ، على سبيل المثال في محطات الطاقة الكهرمائية أو في الأنفاق في المدن.
أول خط تم تنفيذه بجهد 420 كيلوفولت في ألمانيا عام 1975 لمحطة Schluchsee المائية ، ولا زال يعمل بوثوقية عالية.


   في التطبيقات الحديثة لتلك الخطوط تم استبدال غاز العزل من 100٪ من SF6 إلى خليط غاز من 80٪ N2 و 20٪ SF6 حيث يعمل هذا الخليط على تحسين قوة تحمل أنابيب GIL على المدى الطويل ضد الأقواس الكهربائية الداخلية . كما يتم ضمان احتواء تيار القصر لمدة تصل إلى 500 مللي ثانية أو أكثر ؛ إضافة إلى معايير السلامة العالية للغاية لهذه التقنية.

   من ناحية أخرى تم تطوير غازات عازلة جديدة ويتم اختبارها بأداء بيئي أفضل من SF6يمكن أن يمثل هذا حلاً جديدًا لـ GIL في السنوات القادمة.
يعد أحد أطول تطبيقات GIL التي هي في الخدمة اليوم حوالي 3.3 كم في اليابان .

  يمكن تركيب النظام فوق سطح الأرض ، وفي الخنادق أو الأنفاق.

هناك تعليق واحد:

  1. تشغيل منزل بالطاقة الشمسية بالكامل 220 فولط. 3 كيلواط
    https://www.electrobrahim.com/2020/03/220v-installation-solaire.html

    ردحذف