گزارش کاراموزی پست فشار قوي

گزارش کاراموزي پست فشار قوي در 54 صفحه ورد قابل ويرايش


تعريف پست فشار قوي:

يك‌پست فشار قوي مجموعه اي از تجهيزات مي‌باشد كه به منظور تغيير سطح ولتاژ با بوجود آوردن امكان تغذيه نقاط مختلف و تقسيم انرژي الكتريكي بين آنها مورد استفاده قرار مي گيرد .



انواع پستهاي فشار قوي بر حسب نوع كار :

1ـ پستهاي نيروگاهي يا بالا برندة ولتاژ (Step Up Substation) :

وظيفة اين پستها افزايش ولتاژ خروجي ژنراتورها به سطح ولتاژ انتقال مي‌باشد.

2ـ پستهاي انتقال (High Voltage Substation) :

وظيفه پستهاي انتقال ، كاهش ولتاژ الكتريكي به سطح ولتاژ فوق توزيع و همچنين تقسيم اين ولتاژ به خروجي هاي متعدد مي باشد .

3ـ پستهاي توزيع(Distributio Substation) :

وظيفة اين پستها پايين آوردن ولتاژ از سطح فوق توزيع به سطح توزيع بوده و انرژي الكتريكي در اين سطح را زا طريق فيدرهاي مختلف تحويل مي دهد .

4ـ پستهاي فشار ضعيف(Low Voltage Substation) :

كه وظيفه آن تبديل ولتاژ توزيع به ولتاژ فشار ضعيف است كه قابل استفاده در مصارف صنعتي و خانگي باشد .

5ـ پستهاي كليدي يا كوپلاژ(Switching Substation) :

در اين پستها سطح ولتاژ تغيير ننموده و صرفاً بعنوان يك تقسيم كننده ولتاژ ثابت را در فيدرهاي مختلف و متعدد تغذيه مي نمايد .

در عمل ممكن است يك پست تركيبي از دو يا چند نوع فوق الذكر باشد كه هم

افزاينده و هم كاهنده و هم بصورت يك پست كليدي باشد . انواع پستها از لحاظ استقرار فيزيكي :

پستهاي فشار قوي از لحاظ وضعيت استقرار آنها به دو دسته تقسيم مي‌گردند:

1ـ پستهاي باز يا خارجي (Out door s/s) : در اين گونه پستها تجهيزات فشار قوي در معرض شرائط جوي محيط از قبيل گرد و خاك ، باد ، باران ، رعد و برق و غيره بوده و عايقي بين آنها و هوا نمي باشد .

2ـ پستهاي بسته يا داخلي (in door S/S) : در اين گونه پستها تجهيزات فشار قوي در داخل اطاق يا سالن سر پوشيده قرار دارند .



پستهاي باز نيز به چند دسته تقسيم مي شوند :

1ـ پستهاي معمولي (conventional) :

اين پستها در جاييكه محدوديت زمين وجود نداشته باشد احداث مي گردد و عايق بين فازها و تجهيزات و زمين ، هوا مي باشد و از اين نظر مي بايست فاصله ايمني و مجاز كاملاً رعايت گردد . اين پستها از نظر هزينه از بقيه پستها ارزانتر مي باشد .





2ـ پستهاي گازي يا (Gas Insulated Substation) :

كليه تجهيزات فشار قوي در پستهاي گازي در داخل محفظة فلزي قرار دارند كه بوسيلة گاز SF6 يا هگزافلوئور گوگرد كه داراي خاصيت عايقي خوبي مي باشد تحت فشار معيني پر شده است و چون خاصيت عايق گاز SF6 تقريباً سه برابر هوا مي باشد درنتيجه فضاي پستهاي گازي بمراتب كوچكتر از پستهاي معمولي مي‌باشد و در جاييكه محدوديت زمين مطرح باشد خيلي مناسب است .

از مزاياي ديگر پستهاي GIS اينست كه چون درمعرض مستقيم عوامل جوي نميباشد لذا امكان آلودگي و رطوبت وجود نداشته و بروز اتصالي و حوادث ديگر به مراتب كمتر مي باشد و از طرفي به علت ايزوله بودن قسمتهاي برقدار وتحت ولتاژ از افراد ايمني آن در حد بسيار بالايي مي باشد . يكي از معايب پستهاي گازي مايع شدن گاز به هنگام برودت هوا در درجه حرارتهاي خيلي پايين مي باشد از طرفي هزينه اين پستها خيلي بالا مي باشد .



3ـ پستهاي سيار (Mobiel Substation) :

اين پستها نيز بصورت GIS بوده تا از نظر حجم تجهيزات و وزن كل پست

كاهش پيدا نمايد ترانسفورماتور و سايز تجهيزات بر روي يك يا دو تريلر كه مي توان توسط يدك كش مخصوص حمل و جابجا كرد نصب گرديده است . قدرت اين پستها كه درحدود 30 تا 40(MVA) مي باشد و معمولاً بصورت 63.20, 132.20, 230.20, 230.63 كيلو ولت در ايران مورد استفاده قرار مي‌گيرند .

مزيت اين نوع پست در جابجايي سريع و استقرار آن در نقاط جديد و مورد نياز مي باشد .



پستهاي بسته يا داخلي نيز خود به سه نوع تقسيم مي گردد :

1ـ پستهاي فشار قوي باز :

به پستهاي اطلاق مي شود كه علاوه بر شينها سكسيونرها و ديژنكتورها نيز پشت دربهاي توري حداقل از يك طرف قابل رؤيت باشد .



2ـ پست فشار قوي نيمه باز :

در اين نوع پستها قطعات زير فشار تا ارتفاع دسترسي از هر جهت محفوظ و پوشيده هستند و از آنجا به بعد ( اغلب سكسيونرها و شين ها ) آزاد و قابل

رؤيت باشد .



3ـ پست فشار قوي بسته :

در اين پست تمام قسمتهاي زير ولتاژ حتي شين ها در يك محفظه كاملاً بسته و پوشيده با دربهاي فلزي نصب شده اند ( پستهاي تابلويي و يا قفسه اي ) نظر به اينكه اين پست از همه طرف كاملاً مسدود است . مي توان حتي آن را تحت شرايطي در هواي آزاد نيز قرار داد ( مانند كيوسكهاي فشار قوي توزيع برق شهري )

بد نيست در اينجا اشاره اي هم به انواع خطوط انتقال بكنيم اين خطوط جهت انتقال انرژي الكتريكي از محل توليد كننده به مصرف كننده ساخته شده اند و چون در طي اين مسافت زياد افت ولتاژ به وجود مي آيد بايد ولتاژ خطوط را بالا برد اين خطوط همگي به صورت سه فاز مي باشد و از نظر قرار گرفتن هاديها روي برج به سه دسته تقسيم مي شود :



1ـ خطوط تك مداره (single circuit) :

در اين نوع خطوط شكل دكل يا برج يا پيلون يا تاور طوري است كه در هر

فاز خط تنها يك هادي الكتريكي قرار گرفته است .



2ـ خطوط دو مداره (Double circuit) :

در اين نوع خطوط دو مداره سه فازه و هر دو مدار روي يك برج قرار گرفته‌اند.



3ـ خطوط باندل (Bundle) :

در اين نوع خطوط هر فاز مركب از چند هادي كه ازلحاظ اندازه كاملاً مساوي

هستند تشكيل مي شود . بكاربردن سيستم باندل بخاطر ظرفيت انتقال زيادتر و پايين آوردن ولتاژ بحراني كرونا مي باشد .

بطور كلي پست ها يكي از قسمتهاي مهم شبكه هاي انتقال و توزيع انرژي الكتريكي مي باشند زيرا وقتيكه بخواهيم انرژي الكتريكي را از نقطه اي به نقطه ديگر انتقال دهيم براي اينكه بتوانيم از افت ولتاژ جلوگيري نماييم بايستي بطريقي ولتاژ توليد شدة ژنراتور را بالا برده و سپس آنرا انتقال داده تا به مقصد مورد نظر برسيم و در آنجا دوباره ولتاژها را پايين آورده تا جهت توزيع آماده شود كلية اين اعمال در پستهاي انتقال و توزيع انجام مي شود .



در يك پست فشار قوي وظيفه اصلي نبديل ولتاژ مي باشد كه وظيفه را المنت اساسي پست يعني ترانسفورماتور قدرت انجام مي دهد .

جهت اندازه گيري پارامترهاي اساسي انرژي الكتريكي نياز به مبدلهاي جريان و ولتاژ مي باشد (VT,CT) و همچنين جهت قطع و وصل مدار نياز به كليدهاي فشار قوي نظير سكسيونر و ديژنكتور مي باشد بعلاوه يكسري وسايل ديگر نظير برقگير، لاين تراپ و… جهت حفاظت و … مورد نياز مي‌باشد . جهت حفاظت خطوط و وسايل نصب شده در پست نياز به رله هاي حفاظتي و همچنين در مواقعي كه برق پست قطع مي شود نياز به يك ولتاژ ثابت و ذخيره شده مي باشد كه آن توسط سيستم باطريخانه تأمين مي شود .

ب ـ روش يك ونيم ديژنكتوري :

با استفاده از اين روش نيز مي توان هر يك از ديژنكتورها را بدون قطع جريان فيدر از مدار خارج نمود ولي هميشه دو باسبار زير بار مي باشند .

در روش يك ونيم ديژنكتوري به ازاء هر دو فيدر خروجي سه كليد درنظر گرفته مي شود و هر دو شين توسط اين كليدها به هم مرتبط مي شوند اين سيستم نسبت به ديگر سيستمهايي كه تاكنون ذكر شده اند گرانتر مي باشد ( بعلت تعداد بيشتر كليدها ) و از درجه اصمينان بالايي برخوردار مي باشد ، لذا در ايستگاههاي بسيار مهم ازجمله ، پستهاي توليدي با ظرفيت بالا در نظر گرفته مي شوند . چنانچه خطايي روي شين بيفتد با قطع كليدهاي طرف آن شين هيچگونه قطع لحظه اي در ساير ارتباطات نخواهيم داشت . هر خروجي يا ورودي توسط يك سكسيونر نسبت به باسبار ايزوله مي شود ، چون در مواقعي كه خط براي مدتي بي برق مي شود سكسيونر آنرا نسبت به پست ايزوله مي كند و كليدهاي اطراف خط بسته مي شوند تا سيستم باسبار تكميل شود . براي مثال جهت قطع يك خط خروجي براي لحظه اي و يا مدت طولاني بايد ديژنكتورهاي دو طرف كليد را باز نمود و سكسيونر ايزولة خط را هم باز نمود و سپس كليدهاي اطراف خط را بست .



ج ـ 3ـ1ـ3) باسبار دوبل ( راهرو اصلي )

نوع ديگري از شينه بندي دوبل ، راهرو اصلي مي باشد . در اين سيستم از هر دو شين بعنوان شين كار استفاده مي شود يك ورودي (TI) توسط ديژنكتور و سكسيونر مربوط DITI روي باس (I) و يك ورودي ديگر T2 توسط كليدهاي مربوط روي باس (II) و نيز تعدادي از خروجي ها از باس (I) و تعدادي از باس (II) تغذيه مي شوند . حال اگر بدليلي ( افزايش بار ترانس ، يا تعمير بر روي باسبارهاي I , II ) نياز باشد يك خروجي از روي يك باس به باس ديگر منتقل شود مي توان در ابتدا با بستن سكوپلر مربوطه و سپس با بستن سكسيونري كه ان خروجي به باس جديد مرتبط مي نمايد و باز نمودن سكسيونر قبلي ( كه به باس قبل مرتبط بود ) خروجي مورد نظر را به باس جديد منتقل نمود ، بعد از اين مرحله بايد باس كوپلر باز شود عمل باسكوپر سنكرون كردن دو باس مي باشد و در نتيجه سكسيونرهاي خط با آن موازي مي شوند و عمل قطع ووصل آنها بلامانع مي گردد . بطور مثال براي انتقال خروجي FI از باس عمليات زير انجام مي شود :

الف ـ بستن باس كوپلر شماره 1

ب ـ بستن سكسيونر D2 P2

ج ـ باز كردن سكسيونر DI P1

د ـ باز كردن باس كوپلر شماره 1

Bus Section



د ـ3ـ1ـ3) سيستم شينه يندي حلقوي ( زنجيره اي )

دراين سيستم كليدها بر روي شين قرار گرفته اند و بدينصورت يك شين حلقوي به تعداد ارتباطات منشعب تقسم مي گردد . در اين حالت تعداد كليدها نظير سيستمهاي تك شينه و يا شين دوبل اصلي و يدك مي باشد و در شين كار به ازاء هر ارتباط يك كليد بكار گرفته شده است و سيستم مزبور بعد از سيستم يك و نيم كليدي از درجه اعتبار اطمينان خوبي برخوردار خواهد بود زيرا هر ارتباط از دو جهت ( سيستم حلقه ) با بقيه متصل مي باشند . چنانچه خطايي بر روي شين بيفتد

حلقه با باز شدن كليدهاي دو طرف اتصالي پاره شده و ارتباط از سيستم خارج مي‌شود ولي بقيه مي توانند بكار خود بدون قطع موقت هم ادامه دهند .



مزاياي اين نوع شينه بندي :

1ـ هر ديژنكتور بدون از دست دادن مداري مي تواند قطع گردد .

2ـ بروز اتصال كوتاه در بدترين حالت و در هر نقطه از باسبار باعث از دست رفتن تنها يك فيدر خواهد شد .

3ـ هزينه سرمايه گذاري نسبت به شينه بندي دوبل كمتر است زيرا در اينجا براي هر فيدر يك ديژنكتور مصرف شده است .

اين نوع شينه بندي غالباً تا حداكثر هشت فيدر مورد استفاده قرار مي گيرد زيرا با افزايش فيدرها جريان نامي باسبار نيز افزايش پيدا خواهد نمود و چون جريان باسبار از ديژنكتور عبور مي نمايد لذا از نظر هزينه اقتصادي نخواهد بود .





ج ـ قطع مدار خازني :

در مدار خازني خالص جريان نسبت به ولتاژ نود درجه پيش فاز مي باشد در نتيجه پس از باز شدن كليد و تشكيل جرقه در زمان صفر شدن جريان قوس خاموش مي گردد ولي همچنانكه از منحني مشخص است در اين لحظه خازن با ولتاژ ماكزيمم مولد شارژ شده است و بعد از قطع جريان اين ولتاژ را در خود نگهداري مي نمايد بنابراين ولتاژ دو سر كليد قطع شده كه اختلاف دو ولتاژ مولد و خازن مي باشد ـ در اين لحظه صفر است و با گذشت زمان اين اختلاف با توجه به افزايش مي يابد ( توسط قسمت هاشور خورده 9 بطوريكه در حداكثر مقدار خود به دو برابر ولتاژ ماكزيمم مدار مي رسد كه هرگاه در فاصله خاموش شدن قوس و ايجاد اين ولتاژ در دو سر كليد فاصله كنتاكتها بحد مناسب از هم دور نشده باشند موجب برگشت قوس شده و از اين نظر مشكلاتي براي كليد فراهم مي گردد .

از بررسي هاي فوق مشخص مي گردد كه نحوه برگشت ولتاژ در دو سر كليد كاملاً به نوع مدار بستگي دارد و بنابراين خاموش نمودن قوس درمدارات مختلف . متفاوت است بطوريكه در مدار اهمي اين كار بسادگي انجام مي گيرد ولي در مدارات سلفي بعلت برگشت ناگهاني ولتاژ با حداكثر مقدار خود خاموش نمودن جرقه بسيار مشكلتر است در مورد مدارات خازني نسبتاً ساده تر بوده ولي بالا رفتن ولتاژ برگشت را بميزان دو برابر حداكثر ولتاژ بايد در نظر داشت .



2ـ2ـ3) بررسي وصل مدارات مختلف

در بررسي قطع مدارات ديديم كه خاموش شدن قوس هميشه در لحظه صفر شدن جريان اتفاق مي افتد . به هنگام وصل يك مدار نيز جريان مدار در اين لحظه الزاماً صفر نمي باشد و بستگي به زمان وصل دارد و هر چه ميزان ولتاژ در لحظه وصل كليد بيشتر باشد به هنگام نزديك شدن كنتاكتهاي كليد به همديگر در اثر كوچك شدن فاصله و شكست الكتريكي قوس و جرقه نيز زودتر و بيشتر ايجاد مي گردد .

بنابراين مشاهده مي گردد كه همانند حالت قطع مدار ، وصل مدار نيز توسط كليد با تشكيل قوس همراه مي باشد حال وصل كليد را در مدارات مختلف مورد بررسي قرار مي دهيم :



6ـ2ـ3) كليد بدون بار ( سكسيونر )

سكسيونر وسيله قطع و وصل سيستمهائي است كه تقريباً بدون جريان هستند به عبارت ديگر سكسيونر قطعات و وسائلي را كه فقط زير ولتاژ هستند از شبكه جدا مي سازد . تقريباً بدون بار بدان معني است كه مي توان به كمك سكسيونر جريانهاي كاپاستيو مقره ها ، ماشينها و تأسيسات برقي كابل هاي كوتاه و همينطور جريان ترانسفورماتورهاي ولتاژ را نيز قطع نمود و يا حتي ترانسفورماتورهاي كم قدرت را با سكسيونر قطع كرد . علت بدون جريان بودن سكسيونر هنگام قطع و وصل مجهز نبودن سكسيونر به وسيله جرقه خاموش كن است .

اگر در لحظه قطع يا وصل سكسيونر اختلاف پتانسيلي در دو كنتاكت آن وجود نداشته باشد ( گرچه به محض وصل كردن باعث عبور جريان شود ) قطع و وصل آن مجاز مي باشد با همه اين تفاسير مي توان گفت كه سكسيونر يك ارتباط دهنده يا قطع كننده مكانيكي بين سيستمهاست . سكسيونر بايد طوري ساخته شود كه در موقع بسته بودن نيروي ديناميكي شديدي كه دراثر عبور جريان اتصال كوتاه به وجود مي آيد باعث لرزش تيغه يا احتمالاً باز شدن آن نگردد از اين رو درهنگام نصب سكسيونر بايد دقت نمود كه تيغه سكسيونر در امتداد شين قرارگيرد همچنين مقره هاي كه پايه سكسيونر را تشكيل مي دهند بايد قادر به تحمل فشاروارده در اثر نيروي كشش الكترومغناطيسي دو فاز مجاور در زمان اتصال كوتاه باشد .