گزارش کاراموزی پست فشار قوی - دانلود
گزارش کاراموزی پست فشار قوی در 54 صفحه ورد قابل ویرایش
گزارش کاراموزی پست فشار قوی در 54 صفحه ورد قابل ویرایش
تعریف پست فشار قوی:
یك‌پست فشار قوی مجموعه ای از تجهیزات می‌باشد كه به منظور تغییر سطح ولتاژ با بوجود آوردن امكان تغذیه نقاط مختلف و تقسیم انرژی الكتریكی بین آنها مورد استفاده قرار می گیرد .
انواع پستهای فشار قوی بر حسب نوع كار :
1ـ پستهای نیروگاهی یا بالا برندة ولتاژ (Step Up Substation) :
وظیفة این پستها افزایش ولتاژ خروجی ژنراتورها به سطح ولتاژ انتقال می‌باشد.
2ـ پستهای انتقال (High Voltage Substation) :
وظیفه پستهای انتقال ، كاهش ولتاژ الكتریكی به سطح ولتاژ فوق توزیع و همچنین تقسیم این ولتاژ به خروجی های متعدد می باشد .
3ـ پستهای توزیع(Distributio Substation) :
وظیفة این پستها پایین آوردن ولتاژ از سطح فوق توزیع به سطح توزیع بوده و انرژی الكتریكی در این سطح را زا طریق فیدرهای مختلف تحویل می دهد .
4ـ پستهای فشار ضعیف(Low Voltage Substation) :
كه وظیفه آن تبدیل ولتاژ توزیع به ولتاژ فشار ضعیف است كه قابل استفاده در مصارف صنعتی و خانگی باشد .
5ـ پستهای كلیدی یا كوپلاژ(Switching Substation) :
در این پستها سطح ولتاژ تغییر ننموده و صرفاً بعنوان یك تقسیم كننده ولتاژ ثابت را در فیدرهای مختلف و متعدد تغذیه می نماید .
در عمل ممكن است یك پست تركیبی از دو یا چند نوع فوق الذكر باشد كه هم
افزاینده و هم كاهنده و هم بصورت یك پست كلیدی باشد . انواع پستها از لحاظ استقرار فیزیكی :
پستهای فشار قوی از لحاظ وضعیت استقرار آنها به دو دسته تقسیم می‌گردند:
1ـ پستهای باز یا خارجی (Out door s/s) : در این گونه پستها تجهیزات فشار قوی در معرض شرائط جوی محیط از قبیل گرد و خاك ، باد ، باران ، رعد و برق و غیره بوده و عایقی بین آنها و هوا نمی باشد .
2ـ پستهای بسته یا داخلی (in door S/S) : در این گونه پستها تجهیزات فشار قوی در داخل اطاق یا سالن سر پوشیده قرار دارند .
پستهای باز نیز به چند دسته تقسیم می شوند :
1ـ پستهای معمولی (conventional) :
این پستها در جاییكه محدودیت زمین وجود نداشته باشد احداث می گردد و عایق بین فازها و تجهیزات و زمین ، هوا می باشد و از این نظر می بایست فاصله ایمنی و مجاز كاملاً رعایت گردد . این پستها از نظر هزینه از بقیه پستها ارزانتر می باشد .
2ـ پستهای گازی یا (Gas Insulated Substation) :
كلیه تجهیزات فشار قوی در پستهای گازی در داخل محفظة فلزی قرار دارند كه بوسیلة گاز SF6 یا هگزافلوئور گوگرد كه دارای خاصیت عایقی خوبی می باشد تحت فشار معینی پر شده است و چون خاصیت عایق گاز SF6 تقریباً سه برابر هوا می باشد درنتیجه فضای پستهای گازی بمراتب كوچكتر از پستهای معمولی می‌باشد و در جاییكه محدودیت زمین مطرح باشد خیلی مناسب است .
از مزایای دیگر پستهای GIS اینست كه چون درمعرض مستقیم عوامل جوی نمیباشد لذا امكان آلودگی و رطوبت وجود نداشته و بروز اتصالی و حوادث دیگر به مراتب كمتر می باشد و از طرفی به علت ایزوله بودن قسمتهای برقدار وتحت ولتاژ از افراد ایمنی آن در حد بسیار بالایی می باشد . یكی از معایب پستهای گازی مایع شدن گاز به هنگام برودت هوا در درجه حرارتهای خیلی پایین می باشد از طرفی هزینه این پستها خیلی بالا می باشد .
3ـ پستهای سیار (Mobiel Substation) :
این پستها نیز بصورت GIS بوده تا از نظر حجم تجهیزات و وزن كل پست
كاهش پیدا نماید ترانسفورماتور و سایز تجهیزات بر روی یك یا دو تریلر كه می توان توسط یدك كش مخصوص حمل و جابجا كرد نصب گردیده است . قدرت این پستها كه درحدود 30 تا 40(MVA) می باشد و معمولاً بصورت 63.20, 132.20, 230.20, 230.63 كیلو ولت در ایران مورد استفاده قرار می‌گیرند .
مزیت این نوع پست در جابجایی سریع و استقرار آن در نقاط جدید و مورد نیاز می باشد .
پستهای بسته یا داخلی نیز خود به سه نوع تقسیم می گردد :
1ـ پستهای فشار قوی باز :
به پستهای اطلاق می شود كه علاوه بر شینها سكسیونرها و دیژنكتورها نیز پشت دربهای توری حداقل از یك طرف قابل رؤیت باشد .
2ـ پست فشار قوی نیمه باز :
در این نوع پستها قطعات زیر فشار تا ارتفاع دسترسی از هر جهت محفوظ و پوشیده هستند و از آنجا به بعد ( اغلب سكسیونرها و شین ها ) آزاد و قابل
رؤیت باشد .
3ـ پست فشار قوی بسته :
در این پست تمام قسمتهای زیر ولتاژ حتی شین ها در یك محفظه كاملاً بسته و پوشیده با دربهای فلزی نصب شده اند ( پستهای تابلویی و یا قفسه ای ) نظر به اینكه این پست از همه طرف كاملاً مسدود است . می توان حتی آن را تحت شرایطی در هوای آزاد نیز قرار داد ( مانند كیوسكهای فشار قوی توزیع برق شهری )
بد نیست در اینجا اشاره ای هم به انواع خطوط انتقال بكنیم این خطوط جهت انتقال انرژی الكتریكی از محل تولید كننده به مصرف كننده ساخته شده اند و چون در طی این مسافت زیاد افت ولتاژ به وجود می آید باید ولتاژ خطوط را بالا برد این خطوط همگی به صورت سه فاز می باشد و از نظر قرار گرفتن هادیها روی برج به سه دسته تقسیم می شود :
1ـ خطوط تك مداره (single circuit) :
در این نوع خطوط شكل دكل یا برج یا پیلون یا تاور طوری است كه در هر
فاز خط تنها یك هادی الكتریكی قرار گرفته است .
2ـ خطوط دو مداره (Double circuit) :
در این نوع خطوط دو مداره سه فازه و هر دو مدار روی یك برج قرار گرفته‌اند.
3ـ خطوط باندل (Bundle) :
در این نوع خطوط هر فاز مركب از چند هادی كه ازلحاظ اندازه كاملاً مساوی
هستند تشكیل می شود . بكاربردن سیستم باندل بخاطر ظرفیت انتقال زیادتر و پایین آوردن ولتاژ بحرانی كرونا می باشد .
بطور كلی پست ها یكی از قسمتهای مهم شبكه های انتقال و توزیع انرژی الكتریكی می باشند زیرا وقتیكه بخواهیم انرژی الكتریكی را از نقطه ای به نقطه دیگر انتقال دهیم برای اینكه بتوانیم از افت ولتاژ جلوگیری نماییم بایستی بطریقی ولتاژ تولید شدة ژنراتور را بالا برده و سپس آنرا انتقال داده تا به مقصد مورد نظر برسیم و در آنجا دوباره ولتاژها را پایین آورده تا جهت توزیع آماده شود كلیة این اعمال در پستهای انتقال و توزیع انجام می شود .
در یك پست فشار قوی وظیفه اصلی نبدیل ولتاژ می باشد كه وظیفه را المنت اساسی پست یعنی ترانسفورماتور قدرت انجام می دهد .
جهت اندازه گیری پارامترهای اساسی انرژی الكتریكی نیاز به مبدلهای جریان و ولتاژ می باشد (VT,CT) و همچنین جهت قطع و وصل مدار نیاز به كلیدهای فشار قوی نظیر سكسیونر و دیژنكتور می باشد بعلاوه یكسری وسایل دیگر نظیر برقگیر، لاین تراپ و… جهت حفاظت و … مورد نیاز می‌باشد . جهت حفاظت خطوط و وسایل نصب شده در پست نیاز به رله های حفاظتی و همچنین در مواقعی كه برق پست قطع می شود نیاز به یك ولتاژ ثابت و ذخیره شده می باشد كه آن توسط سیستم باطریخانه تأمین می شود .
ب ـ روش یك ونیم دیژنكتوری :
با استفاده از این روش نیز می توان هر یك از دیژنكتورها را بدون قطع جریان فیدر از مدار خارج نمود ولی همیشه دو باسبار زیر بار می باشند .
در روش یك ونیم دیژنكتوری به ازاء هر دو فیدر خروجی سه كلید درنظر گرفته می شود و هر دو شین توسط این كلیدها به هم مرتبط می شوند این سیستم نسبت به دیگر سیستمهایی كه تاكنون ذكر شده اند گرانتر می باشد ( بعلت تعداد بیشتر كلیدها ) و از درجه اصمینان بالایی برخوردار می باشد ، لذا در ایستگاههای بسیار مهم ازجمله ، پستهای تولیدی با ظرفیت بالا در نظر گرفته می شوند . چنانچه خطایی روی شین بیفتد با قطع كلیدهای طرف آن شین هیچگونه قطع لحظه ای در سایر ارتباطات نخواهیم داشت . هر خروجی یا ورودی توسط یك سكسیونر نسبت به باسبار ایزوله می شود ، چون در مواقعی كه خط برای مدتی بی برق می شود سكسیونر آنرا نسبت به پست ایزوله می كند و كلیدهای اطراف خط بسته می شوند تا سیستم باسبار تكمیل شود . برای مثال جهت قطع یك خط خروجی برای لحظه ای و یا مدت طولانی باید دیژنكتورهای دو طرف كلید را باز نمود و سكسیونر ایزولة خط را هم باز نمود و سپس كلیدهای اطراف خط را بست .
ج ـ 3ـ1ـ3) باسبار دوبل ( راهرو اصلی )
نوع دیگری از شینه بندی دوبل ، راهرو اصلی می باشد . در این سیستم از هر دو شین بعنوان شین كار استفاده می شود یك ورودی (TI) توسط دیژنكتور و سكسیونر مربوط DITI روی باس (I) و یك ورودی دیگر T2 توسط كلیدهای مربوط روی باس (II) و نیز تعدادی از خروجی ها از باس (I) و تعدادی از باس (II) تغذیه می شوند . حال اگر بدلیلی ( افزایش بار ترانس ، یا تعمیر بر روی باسبارهای I , II ) نیاز باشد یك خروجی از روی یك باس به باس دیگر منتقل شود می توان در ابتدا با بستن سكوپلر مربوطه و سپس با بستن سكسیونری كه ان خروجی به باس جدید مرتبط می نماید و باز نمودن سكسیونر قبلی ( كه به باس قبل مرتبط بود ) خروجی مورد نظر را به باس جدید منتقل نمود ، بعد از این مرحله باید باس كوپلر باز شود عمل باسكوپر سنكرون كردن دو باس می باشد و در نتیجه سكسیونرهای خط با آن موازی می شوند و عمل قطع ووصل آنها بلامانع می گردد . بطور مثال برای انتقال خروجی FI از باس عملیات زیر انجام می شود :
الف ـ بستن باس كوپلر شماره 1
ب ـ بستن سكسیونر D2 P2
ج ـ باز كردن سكسیونر DI P1
د ـ باز كردن باس كوپلر شماره 1
Bus Section
د ـ3ـ1ـ3) سیستم شینه یندی حلقوی ( زنجیره ای )
دراین سیستم كلیدها بر روی شین قرار گرفته اند و بدینصورت یك شین حلقوی به تعداد ارتباطات منشعب تقسم می گردد . در این حالت تعداد كلیدها نظیر سیستمهای تك شینه و یا شین دوبل اصلی و یدك می باشد و در شین كار به ازاء هر ارتباط یك كلید بكار گرفته شده است و سیستم مزبور بعد از سیستم یك و نیم كلیدی از درجه اعتبار اطمینان خوبی برخوردار خواهد بود زیرا هر ارتباط از دو جهت ( سیستم حلقه ) با بقیه متصل می باشند . چنانچه خطایی بر روی شین بیفتد
حلقه با باز شدن كلیدهای دو طرف اتصالی پاره شده و ارتباط از سیستم خارج می‌شود ولی بقیه می توانند بكار خود بدون قطع موقت هم ادامه دهند .
مزایای این نوع شینه بندی :
1ـ هر دیژنكتور بدون از دست دادن مداری می تواند قطع گردد .
2ـ بروز اتصال كوتاه در بدترین حالت و در هر نقطه از باسبار باعث از دست رفتن تنها یك فیدر خواهد شد .
3ـ هزینه سرمایه گذاری نسبت به شینه بندی دوبل كمتر است زیرا در اینجا برای هر فیدر یك دیژنكتور مصرف شده است .
این نوع شینه بندی غالباً تا حداكثر هشت فیدر مورد استفاده قرار می گیرد زیرا با افزایش فیدرها جریان نامی باسبار نیز افزایش پیدا خواهد نمود و چون جریان باسبار از دیژنكتور عبور می نماید لذا از نظر هزینه اقتصادی نخواهد بود .
ج ـ قطع مدار خازنی :
در مدار خازنی خالص جریان نسبت به ولتاژ نود درجه پیش فاز می باشد در نتیجه پس از باز شدن كلید و تشكیل جرقه در زمان صفر شدن جریان قوس خاموش می گردد ولی همچنانكه از منحنی مشخص است در این لحظه خازن با ولتاژ ماكزیمم مولد شارژ شده است و بعد از قطع جریان این ولتاژ را در خود نگهداری می نماید بنابراین ولتاژ دو سر كلید قطع شده كه اختلاف دو ولتاژ مولد و خازن می باشد ـ در این لحظه صفر است و با گذشت زمان این اختلاف با توجه به افزایش می یابد ( توسط قسمت هاشور خورده 9 بطوریكه در حداكثر مقدار خود به دو برابر ولتاژ ماكزیمم مدار می رسد كه هرگاه در فاصله خاموش شدن قوس و ایجاد این ولتاژ در دو سر كلید فاصله كنتاكتها بحد مناسب از هم دور نشده باشند موجب برگشت قوس شده و از این نظر مشكلاتی برای كلید فراهم می گردد .
از بررسی های فوق مشخص می گردد كه نحوه برگشت ولتاژ در دو سر كلید كاملاً به نوع مدار بستگی دارد و بنابراین خاموش نمودن قوس درمدارات مختلف . متفاوت است بطوریكه در مدار اهمی این كار بسادگی انجام می گیرد ولی در مدارات سلفی بعلت برگشت ناگهانی ولتاژ با حداكثر مقدار خود خاموش نمودن جرقه بسیار مشكلتر است در مورد مدارات خازنی نسبتاً ساده تر بوده ولی بالا رفتن ولتاژ برگشت را بمیزان دو برابر حداكثر ولتاژ باید در نظر داشت .
2ـ2ـ3) بررسی وصل مدارات مختلف
در بررسی قطع مدارات دیدیم كه خاموش شدن قوس همیشه در لحظه صفر شدن جریان اتفاق می افتد . به هنگام وصل یك مدار نیز جریان مدار در این لحظه الزاماً صفر نمی باشد و بستگی به زمان وصل دارد و هر چه میزان ولتاژ در لحظه وصل كلید بیشتر باشد به هنگام نزدیك شدن كنتاكتهای كلید به همدیگر در اثر كوچك شدن فاصله و شكست الكتریكی قوس و جرقه نیز زودتر و بیشتر ایجاد می گردد .
بنابراین مشاهده می گردد كه همانند حالت قطع مدار ، وصل مدار نیز توسط كلید با تشكیل قوس همراه می باشد حال وصل كلید را در مدارات مختلف مورد بررسی قرار می دهیم :
6ـ2ـ3) كلید بدون بار ( سكسیونر )
سكسیونر وسیله قطع و وصل سیستمهائی است كه تقریباً بدون جریان هستند به عبارت دیگر سكسیونر قطعات و وسائلی را كه فقط زیر ولتاژ هستند از شبكه جدا می سازد . تقریباً بدون بار بدان معنی است كه می توان به كمك سكسیونر جریانهای كاپاستیو مقره ها ، ماشینها و تأسیسات برقی كابل های كوتاه و همینطور جریان ترانسفورماتورهای ولتاژ را نیز قطع نمود و یا حتی ترانسفورماتورهای كم قدرت را با سكسیونر قطع كرد . علت بدون جریان بودن سكسیونر هنگام قطع و وصل مجهز نبودن سكسیونر به وسیله جرقه خاموش كن است .
اگر در لحظه قطع یا وصل سكسیونر اختلاف پتانسیلی در دو كنتاكت آن وجود نداشته باشد ( گرچه به محض وصل كردن باعث عبور جریان شود ) قطع و وصل آن مجاز می باشد با همه این تفاسیر می توان گفت كه سكسیونر یك ارتباط دهنده یا قطع كننده مكانیكی بین سیستمهاست . سكسیونر باید طوری ساخته شود كه در موقع بسته بودن نیروی دینامیكی شدیدی كه دراثر عبور جریان اتصال كوتاه به وجود می آید باعث لرزش تیغه یا احتمالاً باز شدن آن نگردد از این رو درهنگام نصب سكسیونر باید دقت نمود كه تیغه سكسیونر در امتداد شین قرارگیرد همچنین مقره های كه پایه سكسیونر را تشكیل می دهند باید قادر به تحمل فشاروارده در اثر نیروی كشش الكترومغناطیسی دو فاز مجاور در زمان اتصال كوتاه باشد .