prvi dani elektro in Ženjera...

ELEKTRIČNI UTICAJI DALEKOVODA NA ŽIVOTNU SREDINU

Prof. dr Milutin Ostojić

PRVI DANI ELEKTRO INŽENJERA IKCG

Podgorica, 12. – 14. oktobar 2017.

Sadržaj Prezentacije

� Kako je bilo na početku dalekovodne prakse?

� Kakvo je danas stanje?

� Da li su potrebne promjene, koje i zašto?� Uticaj rasporeda provodnika DV na EMP.

� Kakve su tehnične moućnosti zaublažavanje uticaja?

� Pokušaji da dalekovodi budu ljepši� Stubovi kao umjetnička djela

Kako je bilo na početku dalekovodne prakse?

SVIJET

Prvi Tel. Nadzemni vod 1837Prvi DC nadzemni vod 1882Prvi AC 3f nadzemni vod 1891Prvi DV 110 kV 1910 (1912)Prvi DV 220 kV 1923Prvi DV 400 kV 1952Prvi DV 345 kV 1953Prvi DV 765 kV 1967Prvi DV 1150 kV 1982

1880-1891 Period DC električnih sistema

Razvoj mreže - nadzemna mreža 95%

.

Na početku gradnje DV nije bilo bitno

"ružni" ili "lijepi" stubovi ili dalekovodi. Poenta je bila da se donije EE

CIGRE organizuje po prvi put u svojoj istoriji

1981. SIMPOZIJUM O UTICAU DV NA

OKOLINU I OBRATNO.ŠTA ME BRIGA ZA ENERGETSKUSTRATEGIJU, DOK UMOJOJ UTIČNICIUVIJEK IMA STRUJE

Svojstva klasičnih dalekovoda

• provjereni materijali;

• ovladanim tehnologijama;

• kvalitetne konstrukcije;

• dominacijom optimizovanih rešetkastih stubova

• stoljetna iskustva;

• velika pouzdanost i dugotrajnost (> 50 g.);

• prateća normativa;

• usavršene praktične procedure projektovanja;

• usavršeni proračunski algoritmi, kompjuterski alati.

Uobičajni stubovi - problemi

Koji su problemi?• dosegnuti limiti parametara

-širina trasa-jačina električnog i magnetnog polja ispod i u

blizini dalekovoda;• s porastom prenesene snage rastu:

- struje, jačina el.polja, gustina mag. fluksa, gubici,

- presjeci vodova, broj vodova u snopu,

Koji su problemi?

A pored toga:

•Otežano uklapanje u prostor,

•Otežana ekološka rješenja

•Otežana primjena zakonske regulative,

•Poskupljenja dalekovoda,

•Prošlo vrijeme određivanja trasa po direktivama

•Da se sa što višim naponom uđe u grad

•Otkupa novih trasa jako otežan

EM uticaji dalekovoda na okolinu

Jačina prirodnog magnetnog polja Zemlje: 30 – 60 μTJačina prirodnog električnog polja zemlje: oko. 100V/m

Pravilnik o granicama izlaganjaelektromagnetnim poljima Sl. list 6/15

Korona

Uticaj konfiguracije stubova na EMP

Raspodjele elektičnog polja

Uticaj dimenzija na električno polje...

Električno polje (EP)

Za S 10 m, i n = 2 provodnika po fazi i h= 8.5 m,

•Delta i alternativa: 7.27 kV / m

•Vertikalno: 8.11 kV / m

•Horizontalno: 8.32 kV / m

Jačina polja u osi i 20 m ose DV takođe su veće za horizontalnu konfiguraciju.

Važno je primetiti da je za sve 4 konfiguracijemaksimalno električno polje uvek manje od oko 1 kV / m na 30 m od centralne linije.

Uticaj dimenzija na električno polje...Rastojanje između faza

Kad se povećava, E se takođe povećava, osimu osi za delta i alternativnu

Visina provodnika iznad zemlje

Kad se povećava, E se smanjuje

Presek provodnika u snopu

Kad se povećava, E se takođe povećava

Uticaj dimenzija na električno poljeBroj provodnika u snopu za identičan ukupan presek


Razmak između provodnika u snopu


Zaključci

•Za 400 kV DV, delta i alternativne konfiguracije su povoljnije•Vertikalna konfiguracija može biti korisna u naseljima.

•Povećanje visine provodnika utiče na smanjenje jačine E u koridoru.

Raspodjele magnetnog polja

Uticaj dimenzija na magnetno poljeZa S 10 m, i n = 2 provodnika po fazi i h= 8.5 m

• Alternativa: 17,49 µµµµT

•Vertikalna: 17,69 µµµµT

•Delta: 22,15 µµµµT

•Horizontalna: 27.87 µµµµT

Rastojanje između faza

Kad se povećava, B se povećava i za sve konfiguracije

Visina provodnika iznad zemlje

Kad se povećava, B se smanjuje i za sve konfiguracije

Uticaj korone

ne

n rr R

R

×= ( )

22

ij ij i jD d h h= + −

( )2

' 2

ij ij i jD d h h= + +

21ln

2

iii

o i

h

rλ

πε=

'1

ln2

ij

ij ji

o ij

D

Dλ λ

πε= =

[ ]

11 12 13 16

21 22 23 26

31 32 33 36

61 62 63 66

1

2o

λ λ λ λ

λ λ λ λ

λ λ λ λ

πε

λ λ λ λ

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

Λ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

⋅ ⋅

[ ] [ ]1

C−

= Λ

[ ] [ ] [ ] [ ]-1 1

1 2 3 1 2 3,

n nU u u u u Q q q q q

−= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅

[ ] [ ]1 1

2sr

o

G Qn rπε

= ⋅ [ ]1

,1 ,2 sr,3 sr,6 g gsr sr srG g g−

= ⋅ ⋅

,

1 1

2sr i i

o

g qn rπε

= ⋅ ⋅ [ ] [ ]( 1)

1 sr

n rG G

R

− = +

31 0.3081

2c

m kVG

cmR

δ

δ

⋅ ⋅ = + ⋅

Uticaj korone

Radio interferencije (RI)

Konfiguracija linije

Vertikalna konfiguracija dajenajniže vrednosti nivoa

maksimalne radio smetnje (RI) a

Horizontalna konfiguracija najviše(66 dB u centru ROW. Ali na 25 m

od centra, horizontalnakonfiguracija daje niže vrednosti.

Raspodjele RI za različite konfiguracije

----- . . - - - . _____ Vertikal Horizont Altern Delta⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ∗ ∗ ∗

Uticaj dimenzija na RI...Na rastojanju od 50 m, vrednosti za RI su:

Horizontalno: 28,8 dB

Delta: 38,5 dBAlternativa: 40,5 dB

Vertikalna: 41,5 dB


Kad se povećava RI se smanjuje.

Visina provodnika

Kad se povećava RI se smanjuje

Uticaj dimenzija na RIBroj provodnika u snopu


Ukupan presek provodnika



Promena razmaka između provodnika ne proizvodi značajnevarijacije

Zaključci

Za 400 kV jednosistemski DV, horizontalna konfiguracija je optimalan izbor za niske RI nivoe izvan ROW.

Audio buka dalekovoda

----- . . - - - . _____ Vertikal Horizont Altern Delta⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ∗ ∗ ∗

Audio buka dalekovoda

Na rastojanju od 50 m, vrijednosti za AB su:

Horizontalna: 45.7 dB

Delta: 46.6 dB

Alternativa: 46.4 dB

Vertikalna: 44 dB


Kad se povećava AB se smanjuje.

Visina provodnika

Kad se povećava AB se smanjuje

Uticaj dimenzija na ABBroj provodnika u snopu


Ukupan presek provodnika



Promena razmaka između provodnika ne proizvodi značajnevarijacije

Zaključak

Za 400 kV jednosistemski DV, konfiguracija ne utiče značajno na AB

Konfiguracije dvosistemskih DV

Električno polje dvosistemskih DV

Magnetno polje dvosistemskih DV

Električno polje DV sa stubom bure zavisno od redosleda faza

Magnetno polje DV sa stubom bure zavisno od redosleda faza

Kako oblikovanjem stubova ublažiti uticaje?

Uticaj/Parametar Električno

polje

Magnetno

polje

Radio

smetnje

Buka

Smanjenje razmaka

faza

MANJE MANJE MALO

VEĆE

VEĆA

Povećanje visine vodova iznad

zemlje

MANJE MANJE MALO

MANJE

MALO

MANJA

Povećanje broja provodnika u

snopu (istog presjeka)

VEĆE ISTO MANJE MANJE

Povećanje rastojanja između

provodnika u snopu

MALO

VEĆE

ISTO ISTO ISTO

Povećanje prečnika faznog

provodnika

MALO

VEĆE

ISTO MALO

MANJE

MALO

MANJA

Šta su alternative?

• Nove tehnologije podzemnih vodovaGIL

• DC interkonekcije• Novi provodnici za nadzemne vodove • Novi oblici stubova i opreme• HVDC super grid (koncept EU) • Kriogene tehnologije• Hibridne AC/DC interkonekcije

GIL Tehnologija

Ova tehnologija je pogodna samo za veoma velike snage reda 2.000 MV u sistemu.

Tehničke prednosti:1. Joulski gubici su mali,

2. U dielektrični gubici su zanemarljivi,

3. Relativno nizak kapacitet 4. Kompenzacij reaktivne energije nije potrebna

5. Može se položen direktno u zemlju ili postavljena u postojećemtunelu .

DC interkonekcije

Nove tehnologije: novi stubovi i provodnici

Kriogene tehnologije

Superconduter Power Cable Tehničke prednosti:

a.Visoka gustina

struje;

b. Male dimenzije

provodnika;

c. Mali gubici 1%;

d. Ne izazivaju

toplotne promjene ;

e. Ne zrače u okolini;

- 3 voda u USA. - U Essen-u (D)realizovan 10 kV umesto 110 kV

Pobjednici na oglas EDF-a

Islandski predlog stuba

Danski estetski stubovi

Finski estetski stubovi

Finski dvo i jedno sistemski stub

Stubovi u očima umjetnika

Ideje bugarske umjetniceza stubove dalelovoda

prvi dani elektro in Ženjera...

Documents