بخشی از مقاله
چکیده
تحقیقات نشان داده است که آلودگی ناشی از گرد و غبار نشسته بر سطح مقره - عایق برق - در صورت توام شدن با رطوبت ولتاژ شکست را به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش میدهد. دلیل اصلی کاهش استقامت الکتریکی تشکیل یک لایه هادی بر روی سطح مقره ناشی از ترکیب گرد و غبار و رطوبت است . ولتاژ شکست در چنین حالتی بستگی به پارامترهای مختلفی از جمله نوع ، میزان و ابعاد ذرات آلودگی، رطوبت و یکنواختی آن، یکنواختی و عدم یکنواختی آلودگی ، تشکیل شبنم و میزان آن، پروفیل و ابعاد هندسی مقره ، فواصل زمانی شستشوی طبیعی و مصنوعی مقره ، باد و عوامل جوی دیگر دارد . در این مقاله گرد و غبار و اثرات آن در شبکه های برق خوزستان مورد بررسی همه جانبه قرار گرفته و راهکار های کوتاه مدت ودراز مدت از لحاظ فنی و اقتصادی در جهت جلوگیری از این زیان ها به منظور ایجاد قابلیت اطمینان و پایداری شبکه و تداوم برقرسانی ارائه گردیده است.
مقدمه
از مقره های فشارقوی به منظور جدا سازی سطوح مختلف ولتاژ، از یکدیگر استفاده می شود .به مرور زمان گردو غبار محیط بر روی سطح مقره قرار گرفته و تحت تاثیر شرایط جوی و محیطی مانند رطوبت و یا نزولات جوی، یک لایه الکترولیت بر سطح آنها تشکیل می شود این لایه الکترولیت با گذشت زمان گسترش یافته و در برخی موارد از جمله در صورت نامناسب بودن طراحی ایزولاسیون منجر به شکست الکتریکی و در نتیجه خاموشی در سیستم می شود . از این رو شناسایی عوامل موثر در ایجاد آلودگی گرد و غبار، اندازه گیری شدت آلودگی و مقابله با اثرات نامطلوب آن در بالا بردن قابلیت اطمینان شبکه نقش موثری دارد بر اساس آمارهای موجود حدود 70 درصد خطاهای خطوط فشارقوی بر اثر عملکرد نامناسب ایزولاسیون می باشد .
عمده ترین اثرات نامطلوب گردوغبار در این مناطق، کاهش ایزولاسیون در خطوط و پست های فشارقوی می باشد. تعیین شدت آلودگی محیط موثر بر ایزولاسیون در این مناطق نه تنها جهت طراحی صحیح ایزولاسیون پست ها و خطوط فشارقوی لازم است، بلکه برای انتخاب نوع و برنامه مناسب نگهداری ایزولاسیون - اقدامات پیشگیرانه ای نظیر شستشو، استفاده از پوشش های ویژه .... - . نیز ضروری می باشد. در سالهای اخیر - -80تا - 1390 تعداد روزهای آلوده ناشی از گرد و خاک در استان خوزستان افزایش یافته بطوریکه درسال88 به66 روز با پایداری 144 ساعت و حداکثر غلظت 6900 میکرو گرم برمترمکعب و در سال - 89 شش ماه اول - به 24روز و پایداری 48 ساعت با حداکثر10000 میکرو گرم بر متر مکعب رسیده است .
آلودگی هوا ی ناشی از گرد وغبار علاوه بر شهر اهواز، بسیاری دیگر از شهرهای استان خوزستان را در بر میگیرد درمجموع تعداد 204 پست انتقال و فوق توزیع و حدود هشت هزار کیلومتر خطوط انتقال شبکه برق منطقه ای خوزستان در دو استان خوزستان و کهگیلویه و بویر احمد وجود دارد که در معرض مستقیم این پدیده کم سابقه و یا بی سابقه قرار میگیرند که اثرات آن آسیب های وارده به تجهیزات , کاهش تولید , کاهش عمر تجهیزات , عملکرد ناخواسته تجهیزات , خاموشی های ناخواسته, بارهای از دست رفته و انرژی ها توزیع نشده و قطعی برق مشترکین صنعتی و غیر صنعتی و خسارت مالی زیاد به بخش های تولید و انتقال و توزیع و مشترکین و نارضایتی مصرف کنندگان را به همراه دارد .
تقسیمبندی درجه آلودگی محیط
آلودگی در ایران بیشتر در اثر وجود بادهای دریایی در سواحل ایران، کارخانجات صنعتی و دودزا، تاسیسات حرارتی دودزا، رطوبت، وجود مناطق کویری وگرد و غبار ... میباشد. بر این اساس وضعیت آلودگی و فاصله خزشی برای مقره های خطوط انتقال کشور را می توان مطابق جدول زیر زیر تقسیم بندی کرد :.
اندازهگیری آلودگی روی مقره ها
گرد و غبار نشسته روی سطح مقره، فیلم رسانایی ایجاد میکنند که باعث برقراری جریان نشتی و در نتیجه جرقه میشود. جرقه میتواند هم در محیطهای با رطوبت بسیار جزئی - شبنم، مه، نم نم باران - و هم در اثر رطوبتهای بسیار زیاد ایجاد شود. جرقه میتواند باعث قطع برق خطوط انتقال شود و این در صورتی است که در اثر جرقه، مقره از خط جدا شود و گاهی خساراتی به کراس آرم و برج و اتصالات یراقآلات1 وارد میکند، بنابراین باید حتما آلودگیهای روی سطح مقره منهای سطح یراقآلات محاسبه شود تا از مشکلات فوق جلوگیری گردد . اندازه گیری شدت آلودگی در مناطقی از استان خوزستان مطابق استاندارد DIN50019 شرایط آب و هوایی ایران - خوزستان - به شرح زیر میباشد:
- بالا بودن میزان ساعات آفتابی در سال
- تعداد دفعات وقوع طوفان های گرد و غبار بسیار زیاد
- دوره ی خشک وطولانی
- تداوم شرایط شرجی در 8 تا 11 ماه از سال
- وقوع مکرر طوفانهای گرد و غبار بویژه در فصل گرما
- غبار آلود بودن هوای محیط بویژه در فصل گرما
- نزدیکی به دریا و اتمسفر نمکی منطقه
در این راستا اقدام به نصب تعداد 30 ایستگاه برداشت آلودگی در سطح استان خوزستان گردید.
معیارهای انتخاب محل ایستگاههای برداشت آلودگی
بررسی سوابق بهره برداری - قطعی برق و خاموشی ها,حوادث بوجود آمده ،دسترسی آسان به محل ایستگاه ،امنیت و حفظ و نگهداری ،فاصله مناسب از شبکه ،دوری از منابع آلودگی موقتی ونزدیکی به منابع آلودگی دائمی از معیار انتخاب محل میباشد
تعیین میزان آلودگی مقره بر اساس ESDD از استاندارد IEC 507
معروفترین آزمونی که در اکثر تحقیقات مقره استفاده میشود،آزمون آلودگی مصنوعی مقره بر اساس IEC 507 است. یکی از پارامترهای مهم برای تعیین میزان آلودگی مقره، ESDD است. در این روش آلودگی نشسته بر روی سطح زیر و روی بشقاب مقره جمعآوری شده و در مقدار معینی آب خالص حل میشود. هدایت الکتریکی محلول آلودگی بوسیله یک دستگاه هدایت سنج اندازهگیری شده و میزان سختی محلول به دست میآید.
تعیین شدت آلودگی محیط بر اساس اندازه گیری جریان نشتی
به منظورتعیین میزان آلودگی دقیق محیط، لازم است آزمون های مورد نظ در شرایط واقعی قرارگیری ایزولاسیون انجام شود. در این روش مبنای تعیین میزان آلودگی، جریان نشتی مقره تحت ولتاژ نامی می باشد روش تعیین شدت آلودگی بر اساس اندازه گیری جریان نشتی، مناسب ترین راه حل برای رفع مشکلات مذکور می باشد.
