5 nopietna HVAC ietekme uz vidi virs HVDC virszemes pārvades līnijām

AKNU TRANSPLANTĀCIJA IR NOPIETNA LIETA (Jūlijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

HVDC iespējamā ietekme uz vidi

Turpmākā diskusija lielākoties apkopo LA Koshcheev (2003) dokumentu par HVDC gaisvadu elektropārvades līniju iespējamo ietekmi uz vidi salīdzinājumā ar HVAC līnijām . Šajā rakstā Koshcheev norāda, ka HVDC pārvades sistēma nodrošina labumu videi salīdzinājumā ar tradicionālajām AC tehnoloģijām. Zemes pārklājums un ar to saistītais ROW ir mazāk attiecībā uz līdzstrāvas pārraides līniju.

5 Nopietnas HVAC ietekmes uz vidi ietekmei virs HVDC virszemes pārraides līnijām (uz foto: pasaulē garākā elektropārvades līnija - Rio Madeira HVDC saite Brazīlijā šķērso 2400 km, tādējādi elektroenerģiju iegūstot no divām hidroelektrostacijām ziemeļrietumos līdz megamērkam dienvidaustrumos; : ABB)

DC pārraides līnijām ir vajadzīgi divi vadītāji salīdzinājumā ar trim salīdzināmiem maiņstrāvas līnijām.

Šī funkcija samazina vizuālo ietekmi un ļauj lielākai jaudai plūst vienā un tajā pašā rindā, tādējādi palielinot resursus. Turklāt HVDC līnijās nav redzams EMF efekts, kas saistīts ar HVAC pārraides līnijām.

Iespējamā ietekme uz vidi, ko izraisa lieljaudas elektroenerģijas pārvades sistēmas, AC vai DC, ietver:

  1. Elektrisko lauku ietekme
  2. Magnētisko lauku ietekme
  3. Radio traucējumi
  4. Skaņas troksnis
  5. Zemes strāvas un korozijas efekti

HVDC līnijām ir dažas īpašības, kuras var uzskatīt par "pozitīvām", savukārt citas HVDC īpašības var būt negatīvas no vides viedokļa, salīdzinot ar atbilstošajām HVAC līniju īpašībām.

Izvēloties pārvades līniju maršrutus un plānojot pārvades līnijas projektu, jāņem vērā HVDC līniju raksturojumi .

Turpmākajos punktos tiek apspriesti visi iepriekš minētie ietekmes uz vidi aspekti, atsaucoties uz HVDC pārvades sistēmu tehniskajām īpašībām.

1. Elektrisko lauku ietekme

Elektriskā lauks, ko ražo HVDC elektropārvades līnija, ir elektrostatiskā lauka kombinācija, ko rada līnijas spriegums un kosmosa uzlādes lauks, jo līnijas koronā radītā maksa. Kanādas un Krievijas veikto elektrisko lauku apkārtējās vides ietekmes izpēte HVDC pārraides līnijās ir parādījusi, ka HVDC līnijās netika novērota diskomforta sajūta cilvēkiem, kas parasti tiek uzskatīta HVAC pārvades līnijās.

Šis diskomforts rodas no dzirksteļaizdedzes no cilvēkiem līdz krūmiem, zālei un citai veģetācijai.

Lai gan izplūdes notiek arī HVDC elektropārvades līniju elektrisko lauku ietekmē, šīs izplūdes ir diezgan reti sastopamas pretēji izplūdēm, ko izraisa HVAC pārraides līniju lauki, kas var sasniegt 100 izplūdes sekundē.

Subjektīvi sajūta, ko cilvēks uztver HVDC gaisvadu līnijā, parasti nepārsniedz elektrostatisko stimulāciju matu kustībai uz galvas. Šādi rezultāti liecina, ka elektrostatiskie lauki zem HVDC pārraides līnijām ir ierobežoti un parasti nav bīstami cilvēkiem.

HVDC līnija darbojas blakus tradicionālajai maiņstrāvas līnijai. Līnijās ir 500 kV DC katrā. No fotoattēliem var redzēt, ka AC līnijas radīja daudz spēcīgākus magnētiskos un elektriskos laukus. Elektriskā lauka skaitītājs tika piesaistīts zem maiņstrāvas līnijām. (foto kredīts: michael1111.blogspot.rs)

Kanādas pētījums atklāja, ka lielas mašīnas ar gumijas riepām (piemēram, kombaini, automobiļi un daži citi) netiek elektriski uzlādēti līdz bīstamam līmenim, kad mašīnas atrodas zem HVDC gaisvadu līnijām .

Elektriskā pretestība šo mašīnu riepās, kamēr augsta (aptuveni 10 megaohm), izrādās pietiekami zema, lai novērstu bīstama lādiņa uzkrāšanos (ar uzlādes noplūdi) pat tad, ja mašīna stāv uz sausa asfalta. HVAC gaisa līniju gadījumā lielu mašīnu izraisītās kapacitatīvās strāvas var sasniegt bīstamu līmeni.

Papildus statiskajam elektriskajam laukam, telpas uzlāde pa DC līniju rada jonu plūsmu prom no līnijas.

Mērījumi rāda, ka labos laika apstākļos jonu plūsma, kas atrodas HVDC gaisvadu līnijā (koronā), var paaugstināt pozitīvo jonu koncentrāciju gaisā no parastajiem 10 3 - 10 4 līmeņiem līdz 10 6 - 10 7 uz kubikcilni . Tomēr sadedzināšanas notikumu laikā šī vērtība var pieaugt vairākas reizes. Pozitīvas jonu koncentrācijas ir lielākas par 10 5 uz kubikmetru, kas tiek uzskatīts par kaitīgu veselībai sakarā ar ilgstošu iedarbību uz cilvēka elpošanas ceļiem.

Koronā izraisītā kosmiskā lādiņa līmenis no HVDC līnijām ir mainīgs, jo tas ir atkarīgs no laika apstākļiem . Tādējādi statistiski jāapraksta kopējais elektriskā lauka un jonu strāvas plūsma pie elektropārvades līnijas. Vadlīnijas, kas paredzētas, lai ierobežotu elektrisko lauku ietekmi uz pārvades līnijām, parasti ietver atsevišķas robežas kopējā elektriskajā laukā DC līnijai, ieskaitot kosmisko lādiņu, elektrostatisko lauku un jonu strāvas blīvumu.

Vietējie kodeksi un noteikumi, kas ierobežo elektriskā lauka triecienu, lielā mērā ietekmē gaisvadu līnijas konstrukcijas konstrukciju un gala rezultātā izveidoto HVDC pārraides līniju tehniskos un ekonomiskos rezultātus.

Atgriezties HVDC ietekmes uz vidi ↑

2. Magnētisko lauku ietekme

Pārvades līniju magnētisko lauku ietekme uz vidi cilvēkiem ir bijusi mazāka nekā elektrisko lauku ietekme. Atbilstoši dažādiem aprēķiniem maiņstrāvas pārvades sistēmas maksimālais magnētiskā lauka stiprums svārstās no 10 līdz 50 μT (mikro Tesla) līnijas tuvumā, bet, piemēram, dzīvojamo telpu iedarbības līmenis parasti ir mazāks par 1 μT (BPA 1996) .

Magnētiskie lauki, kas saistīti ar DC līnijām, nerada uztveramas sekas. Magnētiskā lauka stiprums ap HVDC pārraides līnijām ir tādā pašā diapazonā kā dabiskā Zemes magnētiskā lauka amplitūda.

Magnētiskais lauks, ko mēra HVDC un HVAC 500kV pārraides līnijās. Magnētiskie lauki mēra attiecīgi 25 un 7 miligasus AC un DC līnijām. (foto kredīts: michael1111.blogspot.rs)

Atšķirībā no maiņstrāvas magnētiskajiem laukiem, kas pastāvīgi mainās ar stiprību un polaritāti ar saistīto elektrisko strāvu, DC magnētiskie lauki ir salīdzinoši nemainīgi stiprās, orientācijas un polaritātes .

Tā kā pašreizējie ierobežojumi iedarbībai uz magnētisko lauku parasti ir daudz lielāki par ekspozīciju, kas varētu rasties HVDC pārraides līnijās, faktiski nav pamatnostādņu attiecībā uz magnētisko lauku DC līniju konstrukciju.

Atgriezties HVDC ietekmes uz vidi ↑

3. Radio traucējumi

Elektroenerģijas pārvades līniju izraisītie radiosakaru traucējumi ir koronālas izlādes rezultātā vadītāji pie pozitīviem spriegumiem. Tā rezultātā HVDC līnijas radio traucējumus ģenerē tikai pozitīvi uzlādēti vadītāji, bet HVAC traucējumus rada visas trīs AC fāzes.

Laika apstākļi ir pretēji ietekmei uz radītajiem radio traucējumiem maiņstrāvas un līdzstrāvas līnijām.

Maiņstrāvas elektropadeves līnijas līdz pat 10 dB (decibeliem) palielina radio traucējumus lietainā vidē, savukārt lietus laikā radiofrekvenču starojuma traucējumi samazinās. DC radio traucējumu līmeņi var tikt ierobežoti līdz pieņemamiem līmeņiem, ierobežojot elektriskā lauka gradientus līdz apmēram 64 kV / collas.

Radio traucējumu līmenis no HVDC līnijām parasti ir 6-8 dB zemāks nekā HVAC līnijām ar līdzīgu jaudu.

Atgriezties HVDC ietekmes uz vidi ↑

4. Audible noise

Dzirdamais troksnis no līdzstrāvas pārraides līnijām ir platjoslas troksnis, kas ietekmē augstas frekvences. Troksnis ir visbiežāk sastopams labos laika apstākļos. Trokšņa līmenis no DC līnijas parasti samazinās nelabvēlīgā laika apstākļos, atšķirībā no trokšņa līmeņiem maiņstrāvas līnijās.

Dzīvojamās teritorijas pārvades līniju skaņas troksnis dienas laikā parasti ir 50 dB vai nakts laikā - 40 dB .

HVDC pārvades līnijas ekspluatācijas troksnis parasti tiek risināts, izmantojot tos pašus pasākumus, kurus izmanto HVAC līnijām. Galvenais skaņas trokšņa avots HVDC pārveidotāju stacijās, pārveidotāju transformatoros, var tikt ieskauts ekrānos, ja trokšņu līmenis nav pieņemams.

Atgriezties HVDC ietekmes uz vidi ↑

5. Zemes strāvas un korozijas efekti

Zemes strāvas ir saistītas ar HVDC elektropārvades monopolu darbību. Monopola HVDC sistēmas galvenokārt izmanto zemūdens elektroenerģijas padeves sistēmām, izņemot gadījumus, ja nepieciešama vienlaicīga strāvas padeves pārnešana HVDC bipolārās sistēmas viena pola avārijas pārtraukuma gadījumā.

Kad strāvas padeve tiek pārnesta tikai ar vienu polu, ir jānodrošina strāvas atgriezes ķēde. Zemūdens kabelis monopola HVDC pārvades sistēmām, strāvas atdeve tiek veikta caur zemi .

Gadījumā, ja augšējā bipolārā līnija darbojas pēc avārijas pārtraukuma uz viena pola, tas var būt vai nebūt vajadzīgs, lai nodrošinātu, ka strāva var iziet cauri zemei ​​ārkārtas stāvokļa laikā.

Ekstrudētas HVDC zemūdens kabeļu sistēmas (fotoattēlu kredīts: ABB)

Dažkārt vadītājs, kas parasti darbojas kā zibensargs līnijai, tika izmantots, lai nodrošinātu HVDC gaisvadu elektropārvades līnijas monopolu darbību. Attiecībā uz dizainparaugiem ar divām bipolārām HVDC līnijām, kas atrodas vienā torņu komplektā vai tiek virzīti tajā pašā koridorā, var izmantot HVDC vadītāju pārslodzes jaudu.

Parasti HVDC gaisvadu elektropārvades līnijas vadītājam ir efektīvs šķērsgriezums, lai dubultos tā nominālās jaudas, neradot pārkaršanas draudus .

Ja tiek izmantota " metāla atgrieze ", tas ir, atsevišķs dators, ko neizmanto jaudas pārvadāšanai, HVDC jaudas pārvade nerada zemes strāvas vai saistītās problēmas. Ja pašreizējā atdeve notiek pa zemi, tomēr pašreizējais ceļš starp HVDC pārveidotāju apakšstaciju zemējuma iekārtām atrodas visā Zemes biezumā, kamēr
ietekme uz vidi ir ierobežota līdz vidējai platībai pie zemējuma iekārtām.

Ja tomēr ir pieejams pazemes vadītājs, piemēram, cauruļvads, strāva atgriezīsies caur šo vadītāju. Šis atgriešanās ceļš rada elektrokorozijas dēļ briesmas metāla infrastruktūrai. Korozijas pakāpe ir atkarīga no elektriskās izolācijas kvalitātes un no elektriskās korozijas kontroles līdzekļiem, ko izmanto kopā ar esošo metāla infrastruktūru, kā arī no objekta esošās strāvas daudzuma.

Gaisvadu HVDC pārraides līnijas parasti ir bipolāras un darbojas monopola režīmā tikai ārkārtas situācijās. Tomēr visas DC līnijas, izņemot tās, kurās ir papildu vadītājs, rada nelielu zemes strāvu neizbēgamas izkliedes dēļ, ja darbojas ar bipolāru shēmu.

Sakarā ar atšķirībām pašreizējā plūsmā starp diviem stabi, ilgstoša strāva iet pa zemi. Parasti disymmetrijas strāvu aprēķina kā 1-3% no nominālās strāvas vērtības .

HVDC apakšstacijas sarežģītas zemēšanas sistēmas ir nepieciešamas, jo īpaši, ja metāla atgriešana nav pieejama. Pēdējā gadījumā zemējuma elektrodi atrodas kādā attālumā no apakšstacijas, lai novērstu pazemes apakšstacijas sastāvdaļu koroziju. Zemēšanas iekārtai jābūt izstrādātai, lai novērstu bīstamu pakāpju spriegumu parādīšanos pie zemējuma elektrodiem.

Elektrodi tiek izgatavoti no īpašiem materiāliem, un tiek veikti īpaši pasākumi, lai novērstu augsnes žāvēšanu vai citādu diriģenta īpašību zaudēšanu.

Lai novērstu šīs infrastruktūras ātru koroziju, var būt vajadzīgi katodu aizsardzība pazemē esošiem cauruļvadiem vai citiem metāla priekšmetiem pie zemējuma ierīces.

Atgriezties HVDC ietekmes uz vidi ↑

Atsauce // Tālsatiksmes augstsprieguma elektroenerģijas pārvades tehnoloģiju projektēšana, būvniecība un ekspluatācija - JC Molburg, JA Kavicky un KC Picel (Argonne National Laboratory)

Saistītie elektriskie ceļveži un izstrādājumi

MEKLĒŠANA: raksti, programmatūra un ceļveži