مرکز دانلود خلاصه کتاب و جزوات دانشگاهی

فصل اول

کلیات

 

 

 

 

 

1- 1 مقدمه :

با تقاضاي رو به افزايش براي انرژي الكتريكي، ولتاژهاي انتقال نيز رو به افزايشند. انتقال توان زياد به مسافت هاي دور، كه به علت مبادله قدرت بين كشورها مي باشد، نياز به كابل هاي فشارقوي موثري دارد تا در مناطق شهري يا براي عبور زير زميني يا دريايي استفاده شود. امروزه ولتاژ عملياتي كابل هاي فشارقوي الكتريكي توليدي تا 500 kV افزايش يافته است.

 

 

1 – 2 نام کامل طرح و محل اجرای آن :

تولید سیم و کابل فشار قوی

 

محل اجزا :

استان	شهرستان	بخش	روستا
قزوین	صنعتی البرز

 

 

1 – 3 – مشخصات متقاضیان :

نام	نام خانوادگی	مدرک تحصیلی	تلفن

 

 

1 – 4 – دلایل انتخاب طرح :

نیاز کشور به خودکفایی در تولید محصولات صنعتی ، بخصوص در زمینه تولید سیم و کابل و در واقع نیاز بازار داخلی کشور به داشتن محصولات داخلی با کیفیت که توان رقابت با محصولات خارجی را داشته باشد دلیل اصلی انتخاب طرح است .

 

1 – 5 میزان مفید بودن طرح برای جامعه :

بی شک خودکفایی در تولید این محصولات می تواند ارز قابل توجهی را در کشور نگهداشته و به رشد و خودکفایی کشور کمک سایانی نماید ، علاوه بر این عامل ، میزان اشتغالزایی طرح نیز قابل توجه میباشد

 

1 – 6 - وضعیت و میزان اشتغالزایی :

وضعیت اشتغالزایی این طرح 16 نفر میباشد .

 

 

 

 

مقدمه :

كابل هاي الكتريكي polymer-insulated يا PE ضرورتا حاوي هادي فلزي با مقاومت پايين كه توسط پليمر عايق سازي شده است هستند. اين عايق هادي ها را از يكديكر و اطرافشان جدا مي كند. يك غلاف(sheath or jacket) كه بدوا بسته به خواص مكانيكي قالب ريزي شده از كابل مقابل محيط محافظت مي كند. محتويات عمده ي ديگر ميتوانند شامل لايه هاي نيمه هادي، screen فلزي، سيم فلزي تقويت كننده، و لايه ي بلوكه كننده ي آب. اگرچه يك تحول محتمل از مواد با خاصيت ابررسانايي ساختار سيستم انتقال نيرو را دگرگون خواهد كرد متخصصان استعمال گسترده ي آن را تا 20-10 سال آينده عملي نمي دانند. در حال حاضر تكنولوژي كابل هاي فشارقوي توسط گذار از پوشش كاغذي معمول گذشته،كاغذ آغشته به روغن تحت فشار كه مشكلاتي از قبيل اتلاف عايقي بالا، مخارج عملكرد بالا و آلودگي و ... دارد ،به داي الكتريك اكسترود شده ي مصنوعي (extruded synthetic dielectric) مشخص مي شود.

 

 

 

 

 

 

 

الف – سرمایه گذاری ثابت :

الف – 1) زمین :

 

الف – 2 ) محوطه سازی :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

الف – 3 ) ساختمانها :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

الف – 4 ) ماشین آلات ( ارقام به میلیون ریال )

 

الف – 5 ) تاسیسات : ( ارقام به میلیون ریال )

 

الف - 6 ) وسایل نقلیه ( ارقام به میلیون ریال )

 

 

 

 

 

الف – 7 ) تجهیزات اداری :

 

الف – 8 ) هزینه های قبل از بهره برداری :

 

 

 

 

 

 

جمع کل سرمایه گذاری ثابت :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل دوم

توجیه اقتصادی طرح

هزینه های جاری

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل دوم – هزینه های جاری :

ب : هزینه های جاری :

ب – 1 ) مواد اولیه و نهاده های تولید :

 

ب – 2 ) حقوق و دستمزد ( پرسنل تولیدی ) :

 

 

پرسنل غیر تولیدی :

 

 

ب – 4 ) هزینه استهلاک :

 

 

 

ب – 5 ) سوخت و انرژی :

 

 

جمع هزینه های جاری طرح :

 

 

سرمایه در گردش :

 

جمع کل سرمایه گذاری طرح :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

محاسبه کارمزد وام :

 

جدول بازپرداخت اصل و کارمزد تسهیلات :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل سوم

شرح فرآیند و اطلاعات فنی مورد نیاز

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل سوم – شرح فرآیند و اطلاعات فنی مورد نیاز :

ساختمان کابلها

کابلها بر اساس نوع کاربردی که دارند بسیار متنوع هستند وبه شکلهای گوناگون در بازار یافت می‌شود. ساختمان و اجزای تشکیل دهنده کابلهایمخابراتی کاملا با کابلهای مورد استفاده در صنعت برق فشار قوی و فشار ضعیف تفاوتدارند. اما بطور کلی کابلها همواره از دو قسمت اصلی هادی و عایق تشکیل شده‌اند. تفاوت کابلها ناشی از نوع کاربرد آنهاست. یعنی نوع کاربردشان موجب می‌شود که جنس ،شکل ، تعداد ، سطح مقطعهادیهاوعایقها با یکدیگر تفاوت داشته باشند. این تفاوتها موجب تقسیم بندی کابلها می‌گردد.

 

 

 

 

هادیها

هادیها از سیم مسی تقریبا خالص و دارای انعطاف قابل قبول یا ازآلومینیوم یا آلیاژهای مخصوص ساخته می‌شوند. سطح مقطع هادیها با توجه به مقدارجریان عبوری و نوع کاربرد در اندازهای گوناگون و شکلهای متفاوت درست می‌شود.

 

• دایره‌ای شکل تک رشته با علامت اختصاری (re) و چند رشته با علامت اختصاری (rm).
• مثلثی (سه گوش) شکل تک رشته با علامت اختصاری (se) و چند رشته با علامت اختصاری (sm).

 

عایقها

عایق سیمها و غلافی که روی کابل قرار می‌گیرد، معمولا از جنسپلاستیک PVC (پلی وینیل کلراید)است البته عایقهای دیگریهمچون کاغذ و برخی ترکیبات شیمیایی در بعضی کابلهای مخصوص مورد استفاده قرارمی‌گیرند. این عایقها بر اساس شرایط کاری و محیطی و نوع مصرفی که دارند. از استحکاممکانیکی و مشخصه الکتریکی لازم برخوردار باشند. برای جلوگیری از اشتباه و جهت تشخیصسیمهای کابل از یکدیگر ، عایق سیمهای هادی را در رنگهای مختلف انتخاب می‌کنند.

 

غلاف کابلها

برای محافظت کابلها در برابر عوامل محیطی و ضربات مکانیکیآنها را بوسیله یک یا چند لایه (غلاف) از جنس(مس،سرب ،فولاد)، کاغذپلاستیکی بویژه PVC می‌پوشانند. کابلها با توجه به لایه‌های خارجی آنها به انواعمختلفی تقسیم می‌شوند.

جریان مجاز قابل تحمل

جریان مجاز عبوری از سیمها و کابلها به گونه‌ایتعیین می‌شود که در هر نقطه از کابل ، حرارت تولید شده در هادیهای آن به خوبی بهمحیط اطراف منتقل می‌شود؛ بطوری که درجه حرارت عایق در سطح هادی سیمها و کابلهای PVC از 70 درجه سانتیگراد تجاوز نکند. جریان عبوری داده شده برای کابلهای برق وقتیدر داخل خاک قرار می‌گیرد، بر مبنای قرار گرفتن کابل بر روی بستری از ماسه نرم استکه پس از خاک ریزی به روی کانال سطح آن آجر فرش شود.

به علاوه ، کابل درمسیر خود می‌تواند داخل تعداد محدودی لوله فولادی که هیچ یک از آنها بیش از 6 مترنباشد، عبور کند. جریان مجاز کابلهایی که در هوای آزاد قرار دارند. بر اساس ضریببار 1 و در هوای با درجه حرارت 30 درجه سانتیگراد است. جریان مجاز کابل هنگامی کهکاملا در داخل آب قرار گرفته باشد 15/1 برابر جریان در کابل قرار گرفته در خاک است. اما باید توجه داشت که وقتی قسمتی از کابل در خاک یا هوای آزاد باشد. این قسمتهاتعیین کننده جریان عبوری از کابل هستند.

افت ولتاژ در کابل

در شبکه‌های پخشانرژیالکتریکی اندازه سطح کابل تنها بر اساس جریان مجاز عبوری از آن انتخاب نمی‌شودبلکه طول کابل که متناسب باافت ولتاژاست نیز عامل تعیین کننده‌ای بهشمار می‌آید.

 

شرایط نصب و قرار دادن کابلهای برق

کابلهای با عایق و غلاف پلاستیکی رانباید هیچگاه در درجه حرارت زیر 5- درجه سانتیگراد نصب و کابل کشی کرد. در صورتاجبار ،قرقره ، کابلباید چند روز قبل از نصب در محیط گرمی حدود 20 درجه سانتیگراد انبار شود. در هنگامکابل کشی شعاع خمش کابلهای پلاستیکی نباید از 15 برابر قطر خارجی کابل کوچکتر باشد. اما در انتهای کابل می‌توان شعاع خمش در موارد خاص با رعایت اصول فنی تا نصف مقدارفوق کاهش داد.

هنگامی که کشیدن کابل توسط دستگاه انجام می‌گیرد باید مواظببود که نیروی کششی وارده به کابل از مقادیر مجاز نشود، در خاک دفن شود باید گودالیبه عمق 70 سانتیمتر حفر کرد و کابل را در این گودال در خاک نرم (الک شده) به ارتفاع 20 سانتیمتر قرار داد. روی آن را آجر (و بر روی آجر) خاک معمولی ریخت. این عمل سببمی‌شود که از فشار طبقات خاک بر روی کابل و تغییر شکل آن جلوگیری به عمل آید وهمچنین در موقع کندن زمین با بیل و کلنگ صدمه‌ای به کابل وارد نیاید.

نقش مس در صنعت کابل سازی :

اطلاعات اولیه

 

مس (Cu) ازفلزات واسطهدرجدولتناوبی به حساب می‌آید. مس در ترکیبات خود ، دارایعدداکسایش 1+ است. افزون بر این ، اتم مس می‌تواند تحت شرایط مناسبی با از دستدادن الکترونهای خود ، عددهای اکسایش 2+ و 3+ هم بدست آورد. در هر حال ،مس درمهمترین ترکیبهای خود ، عدد اکسایش 2+ دارد.

شیمی‌ مس

مس فلزی است، نسبتا نرم و قرمز رنگ و می‌توان آنرا به صورت ورق ومفتول درآورد. رسانایی الکتریکیوگرماییآن زیاد است و از نظر رساناییالکتریکی ، بعد ازنقره قرار دارد(رسانایی الکتریکینقره از تمام فلزهابیشتر است). سطح مس در هوای مرطوب از یک لایهکربنات بازیسبز رنگ پوشیدهمی‌شود:

 

 

لایه کربنات بازی سبز

2Cu+O2+CO2+H2O → Cu(OH)2.CuCO3

 

اثر اسید بر مس

محلولهای رقیقاسید هیدروکلریکواسیدسولفوریک بر مس که در سری الکتروشیمیایی در زیر هیدروژن قرار دارد، اثرنمی‌کنند، اما مس دراسید نیتریکرقیق و غلیظ و همچنین اسیدسولفوریک غلیظ به واسطه اثراکسیدکنندگیآنها حل می‌شود. یک نکته جالبتوجه این است که مس می‌تواند ازاسید هیدروسیانیکغلیظ ، HCN ، هیدروژن آزاد‌کند و احتمالا عامل انجام این واکنش ، تمایل زیاد مس (I) برای تشکیلکمپلکس بایون سیانید است.

 

آلیاژهای مس

مس به سهولت با پاره‌ای از فلزهای دیگر ،آلیاژتشکیل می‌دهد. مس در ظروف پخت و پز ،وسایل الکتریکی ، ماشین‌آلات صنعتی وسکهبکار می‌رود. آلیاژهای مس عبارتند از:

• برنج : مس ،روی ،قلع ،سرب ومنگنز
• برنز : مس ، روی ، قلع ، سرب وفسفر
• مفرغ : مس و قلع
• نقره آلمانی : مس ، روی ونیکل
• سکه نیکلی : مس و نیکل
• نقره استرلینگ : مس و نقره
• طلا )14 و 18 عیار( : مس، طلا و نقره

وجود مس در طبیعت

مس در طبیعت به حالت آزاد و به صورتسولفید، اکسید وکربناتیافت می‌شود. کانیهای اصلی آنعبارتند از:

• پیریت مسیا کالکو پیریت CuFeS2 که 50 درصد ذخایر طبیعی مس را تشکیل می‌دهد.
• کالکوسیت Cu2S
• کوپریت Cu2O
• مالاخیت Cu(OH)3.CuCO3
• مس از نظر فراوانی ، بیست و پنجمین عنصر پوسته زمین است.

استخراج مس

کانیهای سولفید را پس ازتغلیظ به روشهای فیزیکی تا دمای زیاد در جریان هوا حرارت می‌دهند. در این عمل قسمتیاز سولفید به اکسید تبدیل می‌شود:

(2Cu2S (l)+3O2 (g)→2Cu2O (l)+2SO2 (g

اکسید مس (I) باسولفید مس (I) ترکیب و فلز مس آزادمی‌شود:

(Cu2S (l)+2Cu2O (l)→6Cu (l)+ SO2 (g

سولفید آهنموجود در کانی نیز به اکسیدتبدیل می‌شود که بلافاصله بادی‌اکسید سیلیسیومکه همراه کانی است،سیلیکات آهن (II) تشکیل می‌دهد که سبکتر استو در بالای مس مذاب قرار می‌گیرد:

(2FeS (l)+3O2 (g)+3SiO2 (s)→2FeSiO3 (l)+2SO2 (g

 

مضرات گازدی‌اکسیدگوگرد حاصل از استخراج مس

چنانچه دی‌اکسید گوگرد تولید شده در فضا رها شود(و معمولا چنین است)، علاوه بر بوی نامطبوعی که دارد، تنفس آن هم برای سلامت انسانمضر است و چنانچه غلظت آن زیاد باشد، گیاهان اطراف محل کارخانه را تا شعاع چندکیلومتر خشک می‌کند. دی‌اکسید گوگرد همچنین در هوا به کندی بهتری‌اکسید گوگرد SO3 تبدیلمی‌شود که به نوبه خود با رطوبت هوا ترکیب شده ،اسیدسولفوریک تولید می‌کند. گاز دی‌اکسید گوگرد را می‌توان به کمککاتالیزور( از طریق SO3( به اسید سولفوریک تبدیل کرد، یا اینکه آن را بوسیلهکربن گداخته کاهش داد وبهگوگرد تبدیل نمودو به این ترتیب به حفظ محیط زیست ، کمک کرد.

 

تصفیه مس

مس حاصل از کانی سولفید ،کاملا ناخالص است و ناخالصیهای عمده آن ، نقره ، طلا ،آهن ، روی ، سرب ،آرسنیک ،گوگرد ، اکسید مس (I) و تکه‌هایی از سیلیکات آهن (II) است. از آنجا که حتی مقادیر کم این ناخالصیها ،رسانایی الکتریکیمس را به میزان قابل توجهیکم می‌کند، لازم است که مس تصفیه شود.

برای این منظور ، فلز مذاب را درجریان هوا حرارت می‌دهند. آرسنیک و گوگرد به اکسیدهای گوگرد فرار تبدیل شده ، ازفلز مذاب خارج می‌شوند. ناخالصیهای دیگر را از راهتصفیه الکتروشیماییجدا می‌سازند. تیغه‌هایمس خالص به عنوانکاتدبکار برده می‌شوند و به عنوانالکترولیت هم از مخلوط اسید سولفوریک رقیق ،کلرید مسوسولفات مس (II) استفاده می‌کنند.

لجن آندی و شمش کاتدی

بوسیله تنظیم دقیق ولتاژ در تصفیه مس ، درسلولالکترولیز فقط مس و ناخالصی‌های فلزی الکتروپوزیتوتر (مثل آهن ، روی و سرب) درآند به یون تبدیل می‌شوند و ناخالصی‌های فلزی (مثل نقره و طلا ) که الکتروپوزیتویآنها از مس کمتر است، تغییر نکرده، با خورده شدن تدریجی آند ، به ته ظرف الکترولیزسقوط می‌کنند و «لجن آندی» را تشکیل می‌دهند.

برای جدا کردن فلزهای پرارزش، این لجن آندی بعدا مورد استفاده قرار می‌گیرد. تنظیم ولتاژ طوری است که در کاتد ،فقط یون مس (II) به صورت مس فلزی کاسته شده، بر روی کاتد خالص می‌نشیند. درجه خلوصمس حاصل ، از 99.9 درصد بیشتر است کهشمش کاتدینامیده می‌شود.

 

· کابلهای HTS چه هستند؟

کابل دی الکترليک گرم

کابل دی الکتريکcryogenic

· کجا وچگونه از آنها استفاده می شود؟

• فوايدشان چيست؟
• از چه زمان کابلهای انتقال قدرت HTS قابل استفاده خواهند بود؟
• اطلاعات بيشتری در مورد کابلهای HTS

ساختمان کابلهایHTS

چرا کابلهایHTS نمونه خواهند شد؟

توزيع قدرت بالا

• انواع کاربردهای کابلHTS

از نظر سيستم خروجی

سيستم های جديد

• کابلهایHTS چه هستند؟

کابل نيرویHTS يک سم پايه است که مقدارزيادی جريان اکتريکی را حمل ميکند. دو نوع کابلHTS وجود دارد.

• کابل های دی اکلتريک گرم

خطوط پيکر بندی کابل دی الکتريک گرميک رسانا ساخته شده از سيمهای برش سيمهایHTSدر اطراف يک حفره خالی قابل انعطاف

نيتروژن مايع در بين حفره جريان دارد وسرد کردن سيمHTS تا رساندن ان به مقاومت صفر را بر عده دارد. اطراف رسانا توسط عايق دی الکتريک مورد نظر پوشش داده می شود.تاثير اين طراحی کاهش اتلافات است.

• کابل دی الکتريکcryogenic

کابل دی الکتريکcryogenic يک پيکر بندی سيمهایcoaxial است حاوييک رسانای HTS که توسط نيتروژن مايع که در بين حفره خالی انعطاف پذيری است؛ سرد می شود وبعلاوهيک رسانای برگشتی HTSکه توسط جريان نيتروژن مايع سرد می شود؛است.پيامد اين افزايش در طرح دی الکتريک گرم؛ فراهم آمدن ظرفيت بيشتر؛کاهش بيشتر اتلافات و حذف کامل نياز به سيالات دی الکتريک می باشد.

• کجا و چگونهاز آنها استفاده می شود؟

کابلهای انتقال HTS برای انتقال نيرو و توزيع ان از مناطقurban و به کل ايالات متحده و جهان استفاده ميشوند.

• فوايدشان چيست؟

1. می تواند در خواست نيروی بيشتر را از مناطق urban از طريق کاربردهای retrofit در حمل ۲تا۵ برابر نيروی بيشتر نسبت به کابلهای قرار دادی جواب دهد .
2. حذف نياز به داشتن انشعابات جديد
3. جايگزين کردن خطوط انتقال هوايی به جای زمينی موقعی که محيط و مشکلات ديگر مانع نصبشان شود.
4. بالابردن ميزان کاهش اتلافات در کل سيستم به طور باورنکردنی
5. افزايشبازدهی سيستم به طور مطلوب
6. کاهش مصرف الکترسيته

با نگاهی بر ۸۰ هزار مايل کابل زيرزمينی خروجی در کل جهان؛کابلهایHTS متنافع فوق العاده ای را برای صنعت فراهم خواهند اورد به عبارتی رشد و توسعه را موجب می شودو مواجه می شود با تلی از تقاضا برای الکتريسيته و پافشاری مداوم بر نشست های دوستانهبرای همکاری در اين زمينه.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل چهارم

نتیجه گیری

 

 

 

 

 

 

 

نتیجه گیری :

بر اساس مطالعات انجام شده و برآورد های مالی صورت گرفته از شرکت های تولید کننده سیم و کابل فشار قوی و با دی نظر گرفتن نیاز بازار داخلی به این محصول با توجه به نیاز بازار های داخلی و با علم به این موضوع که استفاده از محصولات داخلی می تواند ارز بسیار زیادی را در داخل کشور نگاه دارد و با پیش بینی گرایش بیشتر جامعه به استفاده از محصولات داخلی می توان نتیجه گرفت که در صورت بهره گیری از ماشین آلات پیشرفته تولید و همچنین بهره مندی از نیروی انسانی مجرب می توان در تولید این محصول به سودآوری و بازدهی قابل توجهی دست یافت .