پیش گفتار
امروزه کسی نمی تواند حضور حیاتی و تعیین کننده ، صنعت استراتژیک برق را در متن و حاشیه زندگی فردی و اجتماعی انکار کند و همگان بر ضرورت گسترش روز افزون این صنعت به عنوان یکی از اساسی ترین پایه های توسعه ملی واقفند .
در عین حال انرژی الکتریکی به عنوان یکی از شاخصه های پذیرفته شده برای اندازه گیری میزان صنعتی بودن جوامع تلقی می شود و در جوامعی که تلاش در خور ، در جهت پیشرفتهای روز افزون به چشم می خورد و آحاد آن در تکاپوی دست یابی به اهداف والاتری گام بر می دارند . انسان بزرگترین سرمایه محسوب می شود ، بنابراین فراهم آوردن شرایطی که انرژی الکتریکی به صورتی ایمن و بی خطر در اختیار مصرف کننده قرارگیرد ، از اصول اولیه در فرآیند تولید ، انتقال و توزیع برق به شمار می رود . همان طور که می دانیم اختراع برق مهمترین پدیدة تمدن بشر بوده و انرژی یکی از عوامل تعیین کننده رفاه بشری است . برق در زندگی بشر عامل اصلی رفاه و آسایش است . پیشرفت بشر در علم و به کار گیری آن در خدمت تکنولوژی باعث رشد سریع صنایع و افزایش روزافزون مصرف برق شده است اما همین تکنولوژی به علت سهل انگاری و غفلت در طرز استفاده از تجهیزات فنی ، حوادث و اتفاقات ناگواری را باعث می شود . آمار آسیبهای ناتوان کننده ، گویای این واقعیت تلخ است که در 90% حوادث بر اثر رعایت نکردن مقررات ایمنی ، بی احتیاطی ، سهل انگاری ، غفلت در استفاده از شبکه ها و خطوط انتقال انرژی به وقوع می پیوندد که متأسفانه با مرگ و میر ، ایجاد ناتوانیها و خسارات مالی هنگفت نیز همراه است . اما چنانچه انجام بازرسی عملیات و تعمیرات در شبکه ها و خطوط انتقال انرژی مطابق با مقررات و دستورالعمل های ایمنی تدوین یافته صورت پذیرد ، هیچگونه خطری بدنبال نخواهد داشت و کار در محیطی مناسب و ایمن صورت خواهد گرفت . در غیر اینصورت حوادثی را بدنبال خواهد داشت که موجب پشیمانی خواهد بود به منظور پیشگیری از وقوع حوادث ناگوار و جلوگیری از ضایعات به یاری خداوند متعال ، کتاب مقررات ایمنی کردن محیط کار تدوین یافته است که در شبکه های انتقال برق مورد استفاده کارکنان قرار گیرد .
پستهای فشار قوی و فلسفه وجودی آنها
با توجه به توسعه سریع و همه جانبه صنعت در جهان امروزی ، مساله تأمین انرژی مورد نیاز برای صنایع و رفع احتیاجات روزمره بشر ، اهمیت خاصی را به خود گرفته است . حال با توجه به آنکه انرژی الکتریکی به سهولت برای مصرف کنندگان در دسترس بوده و استفاده از آن آسان است و راندمان بالایی که نسبت به سایر انرژیها دارد ، لذا استفاده از این انرژی بسیار زیاد شده و این خود باعث بوجود آمدن نیروگاههای بزرگ و به کارگیری سیستمهای انتقال انرژی بسیار وسیعی شده است . با توجه به اینکه قدرت تولید نیروگاههای بزرگ تماماً در محل تولید مصرف نخواهد شد ، لذا باید برای انتقال این انرژی از محل تولید به مکانهای دیگر از خطوط انتقال استفاده شود که در این خطوط بدلیل اندوکیتویته زیاد جریان کوری وجود دارد که خود باعث تلفات زیاد و حرارت می شود ، لذا برای اینکه بتوانیم از افت ولتاژ جلوگیری کنیم بایستی بطریقی ولتاژ تولید شده ژنراتور را بالا برده ، زیرا با بالابردن ولتاژ ، جریان را کاهش می دهیم و در نتیجه تلفات خط انتقال کاهش می یابد. برای این منظور از پستها که یکی از قسمت های مهم شبکه های انتقال و توزیع می باشند استفاده می شود تبادل انرژی در فواصل دور و در سطح کشور مستلزم افزایش ولتاژ و سپس کاهش آن به میزان مناسب می باشد افزایش و کاهش ولتاژ همچنین ارتباط و اتصال خطوط به یکدیگر توسط پستهای فشار قوی امکان پذیر می باشد . پستها بطور کلی به انواع زیر تقسیم می شود .
1ـ پست تولید : به پستهایی گفته میشود که ورودی آنها مستقیماً از نیروگاه می آید این نوع پستها معمولاً افزاینده می باشند . زیرا ولتاژ خروجی ژنراتور کم می باشد مثلاً در ایران حداکثر ولتاژ خروجی حداکثر 20k.v است ( Step up substation)
2ـ پست انتقال : Primary-grid
پستی است که دو یا چند ورودی را به چندین خروجی تبدیل می کند 400 230, 230 132
3ـ پست توزیع : پستهای 63k.v فوق توزیع و پائین تر را پست توزیع می نامند . Secondary s.s 63/20k.v
انواع پستها :
پست مخصوص معدن Mining s.s ، پست متحرک Mobile s.s ، پست های کلید زنیSwitching s.s
مراحل طراحی یک پست
1ـ تعیین لزوم نصب پست .
2ـ تعیین محل پست
3ـ تعیین ظرفیت ترانسها
4ـ تهیة نقشه های اولیة پست
5 ـ تعیین حفاظت
6 ـ محاسبات و تعیین مشخصات فنی تجهیزات پست
مواردی که در طراحی باید در نظر گرفت :
1ـ انتخاب نوع شینه بندی ؛ بطور کلی با سیار به محلی در پستهای فشار قوی گفته می شود که جهت توزیع بار بین ورودیهای پست و خروجیهای پست ارتباط برقرار می کند . بنابراین با توجه به اهمیت پست و میزان حساسیت خاموشی برای مصرف کننده ، در نظر گرفتن مسائل اقتصادی و امکان مانور سیستم. اصولاً باسبار را طوری انتخاب می کنند که با توجه به شرایط فوق با صرف حداقل هزینه حداکثر استفاده را داشته باشد .
شین بندی انواع مختلفی دارد :
1ـ تکی
2 ـ دوبل که خود به انواع دیگری تقسیم می شود و با توجه به اینکه شین بندی پست از نوع تکی به فرم U است ، لذا به توضیح این نوع شین بندی اکتفا می کنیم .
همانطور که می دانیم سیستم یک شینه در پستهای کم اهمیت و ولتاژ پایین مورد استفاده قرار می گیرد و اصولاً کم خرج بوده و عملکرد اپراتور روی آن ساده است ، سیستم یک شینه فرم U از نظر اهمیت و معایب مانند تک شینه ساده است فقط با این تفاوت که چون برای انتقال انرژی از خطوط دوبل استفاده می شود لازم است که هرکدام از این خطوط بر روی قسمتی از شین باشد . بنابراین اگر از شین ساده استفاده شود باید خطوط از روی هم عبور نموده در نتیجه برای اتصال از کابل استفاده شود که در نتیجه مقرون به صرفه نیست . برای رفع این عیب مطابق شکل زیر از شین به فرم U استفاده می کنند که در قسمت Bus section می توان از کلید و یا سکسیونر استفاده نمود .
2ـ تعیین فواصل تجهیزات : فواصل تجهیزات باید طوری باشد که جرثقیل ها و دیگر ماشین آلات برای تعمیرات بتوانند براحتی عبور نمایند .
3 ـ نحوه قرارگرفتن وسایل روی خط (Lay-Out ) : آنچه که در Lay out باید مراعات کرد باید . باید طوری باشد که ابعاد شیت به حداقل رسیده و تعداد وسایل کمتری مصرف گردد و همچنین امکان توسعه پست باشد و یا از تجهیزات یکنواخت استفاده گردد .
4ـ هماهنگی عایقی
5 ـ عوامل محیطی :
الف ـ حداقل و حداکثر درجه حرارت
ب ـ ارتفاع از سطح دریا : در ارتفاعهای بالا بعلت کم شدن فشار هوا قدرت عایقی تجهیزات کم می شود باید به ازای هر 100 متر 1% به قدرت عایقی اضافه شود .
ج ـ باد ، برف و یخ : مثلاً قطر یخ برای فواصل سکسیونر اهمیت دارد .
د ـ زلزله : با توجه به اینکه استاندارد ایران 0-3g است ، بنابراین باید تجهیزات را در مقابل لرزشها تست نمائیم برای اینکار کافیست تجهیزات را روی میز بنام Sacking table قرارداده و قدرت آنها را در مقابل لرزشها اندازه گیریم . در جاهایی که زلزله زیاد هست معمولاً تجهیزات را بصورت معلق نصب می کنند . نمونه آن کلید 20kv پست راز گل تهران .
هـ ـ آلودگی محیط : هرچه آلودگی محیط زیاد باشد باعث نشستن گرد و غبار روی مقره ها می شود که این گرد و غبار نشسته روی مقره جریانی را به زمین منتقل می کند که در خطوط انتقال طولانی قابل چشم پوشی نیست .
این جریان را جریان خزنده Creepage currant می نامند که برای کاهش این جریان تعداد مقره ها را زیاد کرد و مقره ها را هر از چند گاهی شست .
و ـ اطلاعات الکتریکی : علاوه بر موارد فوق بایستی یکسری اطلاعات نیز داشته باشیم . مثلاً باید توجه داشت جریان اتصال کوتاه هم اثر مکانیکی دارد و یا مدت تحمل این جریان که هر چه مدت تحمل زیاد باشد تجهیزات گرانتر خواهد شد . زیرا در اثر جریان اتصال کوتاه نیرویی بوجود می آید که باعث شکستن شین ها می شود. ( ) .
پستها ممکن است از لحاظ ساختمانی صورتهایی گوناگون داشته باشد که به شرح زیر است :
1ـ پست In door : معمولاً پستهای زیر 20kv از این نوعند . تجهیزات این پستها در داخل ساختمان قرار دارند .
2ـ پست Out door : کلاً به پستهایی گفته می شود که تجهیزات آنها در بیرون قرارگرفته باشد و پستهای گازی (GIS) ممکن است یکی از صورتهای بالا را داشته باشد .
قسمتهای مختلف پست : قسمت in door & out door که این قسمت شامل : قیدر خانه باطری خانه تابلو کنترل ، اتاق تاسیسات که راجع به این قسمتها توضیح خواهیم داد .
قسمت Out door : تجهیزات این قسمت را روی بی خطهای ورودی و خروجی شرح می دهیم .
بی خط 132k.v ورودی به پست شامل :
1ـ برق گیر : معمولاً حفاظت دستگاه در مقابل ولتاژی بیش از ولتاژ عادی سیستم را بعهده خواهد داشت مگر بوسیلة برق گیر که معمولاً با دستگاه مورد حفاظت بطور موازی بسته شده است .
برق گیر ها انواع مختلفی دارد . الف) میله ای ـ ب) برق گیر با مقاومت غیر خطی .
برق گیر های از نوع بافتیل یا مقاومت غیر خطی ساخت کارخانه ASEA سوئد می باشد . این نوع برق گیر از یک یا چند خازن سری همراه با یک یا چند مقاومت غیرخطی تشکیل شده است . این خازنها تشکیل فواصل هوائی را می دهند تا در حالت کار عادی سیستم جریانی بداخل برق گیر عبور نکند و زمانیکه ولتاژ سیستم بعلتی بالا رفت ، این فواصل هوائی هادی جریان خواهد شد و بعد از عبور جریان از این فواصل هوایی جریان از مقاومت غیرخطی عبور می کند . این مقاومت در مقابل اضافه ولتاژ مقاومت کمی را نشان خواهد داد . بنابراین جریانی که از مقاومت غیرخطی عبور کند در حقیقت افت ولتاژ دو سر برقگیر را تعیین می کند . جنس این مقاومت غیرخطی از سیلیکون کارباید می باشد . این مقاومتهای غیرخطی در برابر موج جریان حاصل از صاعقه مقاومت کمی نشان می دهد ، لذا با این مقاومت کمی که نشان می دهد ، امواج را به داخل هدایت کرده و سطح ولتاژ را در حد معین نگه می دارند و وقتی که ولتاژ سیستم به حالت جریان عبوری از داخل برقگیر عبور کرده و مقاومت غیرخطی تبدیل به یک مقاومت بزرگ می شود جریان عبوری از داخل برقگیر را کاهش می دهد . کم شدن جریان باعث می شود که قوس الکتریکی در فواصل هوایی ناپایدار شده و در لحظه ای که ولتاژ سیستم از صفر عبور می کند قوس بطور کامل خاموش می شود .
همچنین مهمترین ویژگی فواصل هوایی اینست که باعث می شود در برابر بیشترین مقدار ولتاژ سیستم مقاومت نموده و پس از هدایت موج جریان زیاد حاصل از صاعقه یا عوامل دیگر جریان حاصله را در اولین نقطه صفر منحنی ولتاژ قطع کند . معمولاً برای اینکه استقامت برقگیر را در برابر ولتاژ برگشتی زیاد کنند از چند فاصلة هوایی استفاده می کنند ولی افت ولتاژ روی فواصل هوایی بطور مساوی توزیع نخواهد شد ، لذا ممکن است افت ولتاژ روی یک فاصله هوایی زیاد شود و باعث شود که آن فاصله از بین برود و در نتیجه باعث افت ولتاژ زیاد روی فواصل دیگر شود و احتمال تشکیل قوس الکتریکی زیاد و خازنها شکست الکتریکی پیدا کنند . برای جلوگیری از این کار مقاومت یا خازنهایی بطور موازی در دو سر شکاف می گذارند . (درجه بندی ولتاژ)
باید تذکر داد که علاوه بر خازنهای سرگردان که باعث توزیع نامساوی ولتاژ می گردند آلودگی سطح خارجی مقره ها بعلت مجاورت با هادیهای باردار و اجزاء زمین شده نیز باعث عدم توزیع مساوی ولتاژ می شوند .
مراقبت هایی که لازم است در مورد برق گیر ها بعمل آید :
1ـ برقگیرها هر از چندگاهی باید توسط قسمت تعمیرات و نگهداری پستها تمیز شود .
2ـ ثبت شمارة کنتور برقگیر برای تعداد و عملکردها .
3ـ مقاومت عایقی اندازه گیری شود .
4ـ جریان نشتی باید اندازه گیری شود اینکار می تواند توسط وصل یک آمپرمتر به برقگیر که یک سر آن به برقگیر و سر دیگر به زمین وصل می شود ، این جریان نشتی باید از 3 میلی آمپر کم تر باشد .
5 ـ کنتور برقگیر باید تست گردد . این تست کردن از آن جهت مهم است که وقتی تعداد عملکرد به ده بار رسید باید برقگیر چک و بررسی شود . برای اینکار کافیست یک خازن f-500v را به کنتور وصل کنیم ، باید کنتور یک شماره بیندازد .
ترانس ولتاژ P.T:
از آنجا که برای اندازه گیری ولتاژهای بالاتر از 600¬¬¬¬¬v نمی توان بطور مستقیم بوسیلة دستگاههای اندازه گیری این ولتاژ را اندازه گرفت تا بتوان ولتاژ را اندازه گرفت و یا در رله های حفاظتی استفاده نمود. برای تامین این خواسته از ترانس ولتاژ استفاده می شود . ترانسفورماتورهای ولتاژ انواع مختلفی دارد :
1ـ تک بوشینگی 2ـ دو بوشینگی 3 ـ ترانس ولتاژ خازنی C.V.T
با توجه به اینکه در ولتاژهای بالا سیم پیچی و عایق بندی ترانس زیادتر و مشکل تر خواهد بود ، لذا C.V.T از این نظر اقتصادی تر است . در این نوع ترانس ولتاژ توسط یک سری خازن که در مدار قرارمیدهند ولتاژ را پایین می آورند و ولتاژ کم را به یک سیم پیچ اولیه داده و از ثانویه آن 110v خروجی گرفته می شود . ولتاژ ثانویه متناسب با ولتاژ اولیه می باشد و برای تبدیل ولتاژ یک سیستم به ولتاژی مناسب جهت وسایل اندازه گیری و یا حفاظتی بکار می رود ، ضمن اینکه همزمان مدار اندازه گیری را از مدار تغذیه جدا می سازد موقعی که چندین وسیله اندازه گیری و یا حفاظتی بکار می رود به ثانویه یک ترانس ولتاژ وصل می شوند تمام وسایل باید بصورت موازی وصل گردند تا همه ولتاژ ثانویه را بطور کامل دریافت دارند . از c.v.t واقع بر بی خط ورودی به پست جهت رله های حفاظتی دیستانس ـ O.C ـ E/F و جهت اندازه گیری استفاده شده است . (ثانویه ها)
آنچه که در مورد ترانسفورماتور ولتاژ مدنظر داشت اینست که این ترانس نباید با سیم پیچ ثانویه اتصال کوتاه کار بکند و سیم پیچهای ثانویه که به هیچ دستگاه وصل نیستند باید همیشه باز بمانند وسیله حفاظتی برای ترانس ولتاژ همان فیوزهای ثانویه یا کلیدهای مینیاتوری است که نزدیک ترانس ولتاژ نصب می گردند .
تستهای که در مورد ترانس ولتاژ ها صورت می گیرد :
1ـ تست نسبت تبدیل : این تست بدین صورت انجام می گیرد که یک ولتاژ به اولیه داده می شود و ولتاژ خروجی را اندازه می گیرند که این نسبت تبدیل با پست تبدیل اصلی ترانس چک می شود .
2ـ تست عایقی : برای اینکار بین خروجی (ثانویه) با بدنه و یا خروجی با اولیه میگر زده می شود و مقدار مقاومت را می سنجند تا اگر اتصال بدنه ثانویه و یا ثانویه ـ اولیه معبر داشته باشد مشخص گردد . باید توجه داشت که میزان عایقی اولیه نسبت به ثانویه بیشتر است .
Line trap ( فیلتر فرکانس 50Hz )
وسیلة دیگری که برای بی خط 132.kv ورودی پست در نظر گرفته شده لاین تراپ بوده که روی نصب شده است . با رسیدن سیگنال فرکانس بالا به پست باید از حرکت آن سمت داخل پست جلوگیری شود زیرا این فرکانس بالا باعث آسیب به تجهیزات پست خواهد شد . برای جلوگیری از اینکار از دستگاه Line trap استفاده می شود . این دستگاه شامل یک خازن و سلف مناسب بطور موازی می باشد که به ازاء سیگنال با فرکانس بالا حالت تشدید در آن روی داده و مقاومت آن خیلی زیاد می شود حال آنکه جریان با فرکانس 50 را براحتی از آن عبور داده و مقاومتی را در مقابل آن نشان نمی دهد همچنین این فیلتر باعث می شود که سیگنال با فرکانس بالا به رله ها و دستگاه های اندازه گیری همراه ولتاژی که در طرف ثانویه ترانسفورماتور ولتاژ لازم است نرود .
سکسیونر : سکسیونر وسیلة ارتباط دهندة مکانیکی قطعات و سیستمهای مختلف می باشد و در درجه اول به منظور حفاظت اشخاص و متصدیان مربوطه در مقابل برق زدگی بکار می رود و معمولاً عمل قطع و وصل آن در هوای آزاد انجام می گیرد . سکسیونرها انواع مختلفی دارند : تیغه ای، کشوئی دورانی قیچی ای . سکسیونرهای دورانی معمولاُ برای ولتاژهای زیاد مخصوصاً 30kv و 110kv بکار می رود و دارای دو تیغه متحرک دورانی می باشد که با برخورد آنها بهم ارتباط الکتریکی برقرار می شود در این نوع کلید حرکت تیغه ها به موازات سطح افق و یا عمود بر سطح محور پایه ها انجام می گیرد و دارای این مزیت است که با کوچک بودن طول بازوی تیغه فاصلة هوایی لازم بین دو تیغه بوجود می آید و چون تیغه ها بوسیلة اهرمی پایه ها را می گرداند . بازو بسته می شوند ، لذا عوامل خارجی مثل فشار باد و برف نمی تواند باعث وصل بی موقع آن گردد .
ترانس جریان c.t : ترانس جریان وسیله ای است جهت تبدیل جریان یک سیستم به یک مقدار مناسب برای وسایل اندازه گیری و وسایل حفاظتی کار آن مانند ترانس ولتاژ می باشد ولی تفاوت عمده ای که با هم دارند از اولیه c.t همیشه جریان بسیار بالایی عبور می کند که این جریان فلوی زیادی را ایجاد می کند این فلو دو اثر دارد : اول اینکه باعث ایجاد جریان فوکو در هسته می نماید و هسته داغ می شود و دوم اینکه این فلوی زیاد ایجاد ولتاژ قوی در ثانویه می نماید . برای رفع این دو عارضه همواره باید ثانویه آن دارای جریان باشد که ایجاد یک فلو در خلاف جهت اولیه فلو یاد شده بنماید . یک c.t تشکیل شده است از یک سیم پیچ اولیه که معمولاً بصورت شین می باشد و ثانویه که دارای دورهای زیادی است.
با توجه به اینکه تحمل وسایل اندازه گیری و حفاظتی در مقابل جریان زیاد کم است ، لذا ترانس جریان باید طوری باشد که در هنگام اتصال کوتاه جریان زیاد در ثانویه ظاهر نشود زیرا با زیادشدن جریان اولیه فلوی هسته زیاد شده که این فلو ایجاد ولتاژ در ثانویه می نماید که این ولتاژ جریان بوجود آورده . حال اگر جریان اولیه از حد معینی زیادتر نشد فلو در داخل هسته افزایش نمی یابد زیرا هسته اشباع می گردد . این نقطه اشباع هسته به جنس هسته بستگی دارد . مثلاً در هسته از جنس آهن نیکل دار هسته در 4 برابر جریان نامی اشباع می شود و یا هسته از جنس آهن خالص در 6 برابر جریان نامی و در هسته از جنس آهن و با روکش در 10 برابر جریان نامی اشباع می گردد پس نقطه اشباع پارامتر اساسی در c.t می باشد . پارامترهای اساسی دیگر در c.t عبارتند از :
جریان برای وسایل اندازه گیری اهمیت دارد و برای وسایل حفاظتی دقت ترانس اهمیت آنچنان ندارد
3ـ نسبت تبدیل : معمولاً برای انتخاب جریان اولیه از استاندارد بین المللی IEC استفاده می شود . نسبت تبدیل یک c.t را متناسب با جریان دستگاه های حفاظت شونده و یا دستگاه هایی که لازمست بار آنها اندازه گیری شود ، انتخاب می شود . جریان ثانویه را اصولاً می توان مطابق با فاصله دستگاه های اندازه گیری و حفاظتی از c.t انتخاب کرد . هرچه c.t از محل دستگاههای سنجش و یا حفاظتی دور باشد بهتر از ثانویه A استفاده شود ، زیرا افت توان و ولتاژ در سیمهای رابط کمتر خواهد شد .
4ـ ظرفیت ترانس جریان : ظرفیت c.t برحسب میلی آمپر بیان می شود و آن عبارتست از حاصلضرب جریان نامی ثانویه c.t در مقدار افت ولتاژ ناشی از گردش این جریان در مدار تغذیه شونده از c.t که ظرفیت ترانس جریان پست است . ترانس جریانها معمولاً سه کر بوده و از آن برای حفاظتهای دایرکشنال اورکارنت و دایرکشنال ارت فالت و از یک کر آن برای رله دیستانس و از کر سوم آن برای اندازه گیری استفاده شده .
تست های c.t :
1ـ تست نسبت تبدیل : ابتدا یک جریان بالا را به اولیه داده و ثانویه را می خوانیم بدین ترتیب نسبت تبدیل بدست آمده که با نسبت تبدیل داده شده توسط کارخانه مقایسه می شود .
2ـ تست عایقی اولیه و عایقی ثانویه : این تست همانند تست ترانسفورماتور ولتاژ بوده که توضیح داده شده است .
3ـ بدست آوردن منحنی اشباع : برای بدست آوردن منحنی اشباع اولیه c.t را باز کرده و ثانویه آنرا به یک ترانس متغیر وصل می کنیم با زیادکردن ولتاژ به جریان نیز زیاد می شود تا اینکه به نقطه ای خواهیم رسید که به ازای افزایش مقدار کمی ولتاژ جریان زیاد کشیده خواهد شد که نقطه اشباع هسته خواهد بود .
Actot voltage : ولتاژی با فرکانس 50Hz که ترانس جریان بمدت یک دقیقه تحمل می کند .
B.I.L : حداکثر ولتاژ ضربه ای که ترانس جریان می تواند تحمل کند .
3ـ جریان حرارتی دائم : حداکثر جریانی که بطور دائم ترانس می تواند تحمل کند .
4ـ جریان دینامیک : جریانی است که اگر بیش از این جریان از ترانس بگذرد نیروی دینامیک باعث از هم پاشیدن c.t می شود .
انواع کلیدهای قدرت :
کلید قدرت بریکر : کلیدهای قدرت برحسب مکانیزم عمل کننده ( فنری ـ هیدرولیکی ـ هوای فشرده ) و محفظه قطع ( روغن یا گاز Sf6 ـ خلاء ) انواع مختلفی دارد . همانطور که می دانیم برای بازکردن و بستن هر مدار فشار قوی احتیاج به کلید قدرت داریم تا تحت هر شرایطی مدار را باز کند . در کلید قدرت Sf6 گاز sf6 بعنوان مادة خاموش کننده جرقه و عایقی است بین دو کنتاکت . خاصیت گاز طوری است که الکترونهایی که باعث ایجاد جرقه می شوند را جذب کرده و یونهای منفی بدون تحرک ایجاد می کند در نتیجه مانع ایجاد بهمن الکترونی شده و جرقه بوجود نمی آید . این گاز گذشته از عایق بسیار خوب ، غیر قابل اشتعال بوده و در پستهای گازی نیز کاربرد فراوان دارد . تقریباً 5 برابر هوا وزن دارد . قسمت اصلی کلید تشکیل شده از دو لولة ثابت که بفاصلة معینی متناسب با ولتاژ نامی کلید در مقابل هم قرارگرفته اند .
مکانیزم عمل کنندة کلید sf6 که هیدرولیکی می باشد توضیحاتی را خواهیم داد . در مکانیزم داده شده لوله ای که به Oil tank وصل است . تماماً دارای روغن آزاد می باشد . این روغن آزاد تحت فشار پمپ که توسط موتور کار می کند بعد از گذشت از فیلتر وارد قسمت روغنی تحت فشار می گردد . فشار سطح روغنی میزان کار پمپ را تعیین می کند که این فشار سنج افت فشار و افزایش فشار را نشان می دهد . اکومولاتور که بصورت کپسول در زیر جعبه مربوط به هر یک قرار گرفته مانند سیلندر پیستونی است که پیستون آن متحرک بوده که در یک طرف آن گاز N2 با فشار موجود است در هنگام روشن شدن پمپ پیستون بالا می رود و در فشار گاز را افزایش می دهد وقتی فشار به حد معین رسید فرمان قطع را می دهد و چون در هر قطع و وصل مقداری فشار افت می کند مجدداً پمپ روشن و فشار را افزایش می دهد که همراه صدائی است. والو هیدرولیکی بوسیلة بوبین وصل باز می شود . فشاری در سیلندر هیدرولیک (آکومولاتور) ذخیره است . بنابراین بکار برده می شود برای پیستون که دو سطح متفاوت دارد . بریکر بسته می شود بوسیلة سوپاپها و راه اندازی سطح استوانه ای که حرکت داده می شود . لذا بوسیلة نیرویی که عمل می کند بر روی سطح بزرگ پیستون مکانیزم عمل کننده طرح ریزی شده در نتیجه از دست دادن فشار بریکر در وضعیت معین باقی می ماند . عمل وصل کلید بصورت زیر انجام می گیرد : با تحریک بوبین Closing coil روغن باعث پایین آمدن پیستون می شود که این خود والو اصلی را باد کرده و موجب می شود که روغن پیستون مربوط را بالا برده و عمل وصل صورت می گیرد . بریکرهای پست هم بصورت تک پل و هم بصورت سه پل عمل می کنند زیرا سیستم تک پلی جهت پایداری شبکه از اهمیت ویژه ای برخوردار است ، چنانچه اتصالی در زون یک رله دیستانس باشد هرکدام از فازها که اتصال داشته باشد فقط همان پل قطع و توسط ریکلوزر فرمان وصل داده می شود اگر موفق نبود هر سه پل باهم قطع خواهند شد . بریکر می تواند از 3 جا فرمان بگیرد . یکی از طریق اطاق فرمان از روی تابلو کنترل که ابتدا کلید را در وضعیت چشمک زن قرار میدهیم ، سپس با فشار دادن آن بداخل و چرخش به طرف راست فرمان وصل می دهیم . فرمان دیگر را می توان از داخل مارشلینگ باکس کنار بریکر داد . داخل مارشلینگ باکس دو دگمه به رنگهای قرمز و سبز وجود دارد رنگ سبز مربوط به حالت ON و قرمز به حالت Off است که قطع و وصل را انجام دهیم . بدین صورت که روی بوبین وصل میله ای قرار دارد که با زدن ضربة دست می توان عمل وصل را انجام دهیم . هنگام قطع بریکر روی جعبه مربوط به بریکر دایره سبز رنگ با یک خط سفید روی را آنرا می بینیم که نشان دهنده قطع بریکر است . اگر بریکر سه پل عمل می کند یک دایره و اگر تک پل بود سه دایره را مشاهده می کنیم . هنگام وصل نیز دایره یا دایره های رنگ قرمز روی جعبه مربوط به بریکر را می بینیم . می دانیم سکسیونرهای طرفین با بریکر اینترلاک می باشند ، یعنی تا بریکر قطع نشود نمی توان سکسیونرها را باز یا ارت نمود . بدین صورت که وقتی ما به بریکر فرمان قطع دادیم و بخواهیم سکسیونر را بازکنیم ، ابتدا در مارشلینگ باکس را باز می کنیم و سپس با فشاردادن یک شاسی کوچک کلید را از داخل جعبه مربوط به کلیدی که با آن قفل سکسیونر را بر می داریم ، حال اگر ما بریکر را قطع نکرده باشیم و بخواهیم سکسیونر را بازکنیم کلید داخل مارشلینگ باکس را نمی توانیم برداریم .
همچنین روی جعبه بریکر فشار سنجی تعبیه شده که فشار N2 و روغن را اندازه گیری می کند . بطور کلی بریکرهای 132.kv هم از طریق دستگاه چک سنکرون و هم از راه دور و اطاق فرمان بدون استفاده از دستگاه سنکرون و هم از راه نزدیک از مارشلینگ باکس های بغل بریکر ها در آینده از طریق دیسپاچینگ (مرکز کنترل) قطع و وصل می گردند .
مارشلینگ باکس : در کنار هر بریکر مارشلینگ باکس قراردارد . یک سری از فرامین مثل قطع و وصل بریکر از طریق کابلها به داخل این مارشلینگ باکس برده شده که ما می توانیم از طریق تابلو کنترل فرمان به بریکر بدهیم . داخل این مارشلینگ باکس همچنین هیترهایی وجود دارد که درجه حرارت داخل باکس را در حد متعادل نگه می دارند ، زیرا دما کابلهای داخل آن تاثیر دارد . همچنین داخل این مارشلینگ باکس ها شمای تک خطی بصورت ماکت از بی خطی که بریکر در این بی خط قرارگرفته کشیده شده که تجهیزات روی بی خط نیز روی یک دیاگرام مشخص است که یک راهنمایی نیز می باشد که اپراتور بفهمد آیا بریکر قطع شده است . از تجهیزات دیگری که روی بی خط 132kv ورودی به پست قرارگرفته سکسیونر است که بعد از بریکر قرارگرفته کلیة مشخصات این سکسیونر مانند سکسیونری است که قبلاً شرح داده شد .
ارت هوایی : معمولاً هنگامیکه روی بریکر می خواهند تعمیراتی انجام دهند . ( پس از قطع بریکر ) بعلت اینکه ممکن است پسماندی در ترانس جریان وجود داشته باشد که باعث بوجود آمدن حادثه ای می شود ، لذا در طرفین بریکر از ارت هوایی استفاده می شود بدین صورت که مکانی روی استراکچرهای مربوط به ترانس جریان و سکسیونر در نظر گرفته شده ، این ارت توسط چوب استیکهایی انجام می گیرند معمولاً روی شین ورودی به بریکر از ترانس جریان جایی نیز بصورت busbar در نظر گرفته شده که طرف چوب استیک در داخل قرار می گیرد و طرف دیگر چوب استیک بصورت لولة توخالی می باشد روی استراکچر قرار می گیرد .
طریقة بی برق کردن یک بی خط 132.kv و زمین آن : پس از دستور مرکز کنترل ابتدا بریکر خط مربوطه را از روی تابلوی فرمان قطع می کنیم برای اینکه مطمئن شویم که کلیه فازها قطع شده آن سلکتور سوئیچ مربوط به آمپرمتر را آزمایش می کنیم ، سپس سکیوترهای طرفین بریکر باز می کنیم این مرحله بار رعایت کلیه موارد ایمنی از قبیل گذاشتن کلاه ایمنی ـ کفش و دستکش صورت می گیرد برای اینکه مطمئن شویم خط برق دار نیست فازمتر 132kv را روی علامت H می گذاریم ، سپس آنرا به یکی از فازها نزدیک می کنیم . اگر فاز برق دار می بود همراه آژیری خواهد بود سپس سکسیونر زمین را می بندیم . قبلاً باید از بدون ولتاژ بودن خط مطمئن باشیم بعد از آن تابلوهای ایمنی مانند «کلیدها را نبندید گروه مشغول کارند» روی تابلو فرمان نصب می کنیم همچنین در محدوده کار گروه نوارهای حفاظتی زرد رنگ را می کشیم . انجام این مانورها در قسمت حوادث مربوط به دفتر گزارش روزانه قید می شود .
بی خط 132kv ورودی به ترانس :
برقگیر : برقگیرهای بی خط ورودی به ترانس نیز از نوع بافنتیل بوده و هیچ تفاوتی با برقگیرهای بی خط ورودی به پست ندارند . با توجه به اینکه محدوده ای که در کنترل و محافظت برقگیر می گیرد کوچک است تا 30-30kv متر و از 30kv به بالا 60 متر . لذا بهتر است که همیشه برقگیر در نزدیکی وسیله ای که در تاسیسات با ارزش تر است نصب شود ، از این روست که برقگیر در نزدیکی ترانس قدرت نصب می شود . مثلاً فرض می کنیم موجی با دامنه 600kv به یک پست رسیده و ولتاژ عملکرد برقگیر 700kv باشد ، لذا برقگیر عمل نمی کند و موج به ترانس قدرت می رسد . این موج چون به امپدانس بالایی رسیده است بازگشت می نماید . اگر فاصله برقگیر تا ترانس کم باشد موج بازگشت سریعاً به برقگیر می رسد و با ولتاژ قبلی برقگیر جمع می گردد و برقگیر عمل می نماید و ولتاژ زمین می شود ولی اگر فاصلة برقگیر از ترانس زیاد باشد ولتاژ ترانس با شیب زیادی رو به افزایش است و اگر مدت زمان رسیدن ولتاژ برگشت به برقگیر زیاد باشد چون فاصله زیاد است ، لذا قبل از اینکه برقگیر عمل نماید ولتاژ ترانس از حد مجاز بالاتر می رود و ترانس اتصال کوتاه می شود .
کلید در حالت بسته و یا در حالت باز دارای مشخصاتی به شرح زیر می باشد :
1ـ در حالت قطع دارای استقامت الکتریکی کافی و مطمئن در محل قطع شدگی است.
2ـ در حالت وصل باید کلید در مقابل کلیة جریانهایی که امکان عبور آن در مدار هست حتی جریان اتصال کوتاه مقاوم و پایدار باشد .
1ـ کلید بدون بار یا سکسیونر
2ـ سکسیونر قابل قطع زیر بار
3ـ کلید قدرت یا دژنکتور
دژنکتور کلیدیست که می تواند در موقع لزوم جریان عادی شبکه و در موقع خطا جریان اتصال کوتاه و جریان اتصال زمین و یا هر نوع جریانی با هر اختلاف فازی قطع کند.
سکسیونر : سکسیونر بی خط ورودی به ترانس نیز از نوع دورانی بوده و فقط از نزدیک قابل قطع و وصل می باشد . کلی مشخصات و نحوه عملکرد مانند سکسیونر بی خط ورودی به پست می باشد.
ترانس جریان : ترانس جریان بی خط ورودی به پست هم از لحاظ ساختمانی از نوع هسته بالا می باشد این ترانس جریان سه کر بوده که از کر حفاظت آن برای رله های حفاظتی ترانس استفاده شده است مانند : دایرکشنال اورکارنت ، دایرکشنال ارت فالت و رلة REF و همچنین برای اندازه گیری از آن نیز استفاده شده است . نسبت تبدیل این ترانس جریان 300/1 می باشد .
بریکر : این نوع بریکر نیز از نوع کلیدهایی با مکانیزم هیدورلیکی (روغن پمپ شده) با محفظه قطع گازی Sf6 می باشد . تنها تفاوت این بریکر با بریکر مربوط به بی خط ورودی پست ایست که این بریکر سه پل عمل می کند .
سایر مشخصات آن مانند بریکری است که قبلاً توضیح داده شده است . بعد از بریکر سکیوتر قراردارد.
باسکوپلر 132.kv : ترانسهای قدرت از طریق بریکر باسکوپلر 132kv باهم پارالل می شوند که این باسکوپلر شامل تجهیزات زیر است :
1ـ ترانس ولتاژ خازنی (P.T) : این ترانس ولتاژ فاقد لاین تراپ بوده زیرا معمولاً لاین تراپ در روی C.V.T های ورودی و خروجی از پست قرار می دهند . این ترانس ولتاژ با پست تبدیل 132000110 کار می کند .
سکسیونر : سکسیونرهای دو باسبار 1و2 که در طرفین بریکر قرار گرفته اند از نوع دورانی بوده که تیغه ها و پایه های قابل گردش آنها ضخیم تر بوده . شاید بدلیل اینست که چون باسپارها محل تجمع بارها هستند ، لذا تیغه های متحرک آنها بزرگتر انتخاب شده اند .
ترانس جریان : c.t های قسمت باسکوپلر 132kv دارای پست تبدیل 8001 هستند که از کدهای آن برای رله های حفاظتی Earth fult , Over – current گرفته شده است . همچنین از آن برای اندازه گیری استفاده شده است .
بریکر : گفتیم که هر باسپار شامل تجهیزاتی مانند ، سکسیونر ، c.v.t ترانس جریان است که دو باسپار توسط بریکر باهم کوپل شده اند . بریکر باسکوپلر از نوع گازی sf6 می باشد . بریکر مربوط به پاسکوپلر هنگامیکه به هر دلیل از فازها که اتصال داشته باشد ، سه فاز را باهم قطع خواهد کرد . همچنین باز و بسته نمودن سکسیونرهای طرفین بریکر با بریکر باسکوپلر اینترلاک می باشد که در صورت باز نبودن بریکر سکسیونرهای طرفین باز و بسته نمی شوند .
مقره اتکائی که روی استراکژرها نصب شده اند ، برای ایزوله کردن تجهیزات برق پست از پایه های فلزی می باشد . برای استحکام بیشتر از باسپاری به شکل 8 برای باسکوپلر استفاده شده است .
ترانسفورماتور قدرت :
1ـ ترانسفورماتور قدرت : ترانسفورماتور قدرت یکی از وسایل بسیار مهم تبدیل ولتاژ می باشد. امروزه ترانسفورماتور وسیله ای لازم و ضروری در دستگاههای انتقال انرژی الکتریکی و پخش و توزیع انرژی الکتریکی متناوب است . در سیستم های قدرت ترانسفورماتور به منظور بالابردن ولتاژ برای انتقال اقتصادی قدرت یعنی پایین آوردن جریان جهت کاهش افت ولتاژ و کم کردن قطر سیم انتقال و همچنین در انتهای خطوط انتقال به منظور پایین آوردن ولتاژ به مقادیر مورد نیاز بکار می رود .
2ـ اساس کار ترانسفورماتور :
اساس کار ترانسفورماتورها بر القاء متقابل بین دو سیم پیچ که بر روی یک مدار مغناطیس قراردارند بنا نهاده شده است . بطور ساده آن را می توان مطابق شکل زیر مشاهده کرد :
اگر یکی از بوبینها به منبع ولتاژ متناوب وصل شود یک فوران متناوب در هسته و ورق برقرار می شود که بیشتر خطوط فوران از طریق هسته از درون حلقه های بوبین ها گذشته و خود را می بندند و با این عمل مبتنی به قانون فاراده تولید نیروی الکتروموتور القایی متقابل می کند . اگر مدار بوبین دوم از طریق مثلاً مصرف کننده ای بسته شود جریانی در آن جاری شده و انرژی الکتریکی از بوبین اول به بوبین دوم انتقال می یابد
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 62صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله پست های فشار قوی و فلسفه وجودی ان ها
