ُپروژه بررسي تجهيزات پست هاي فشار قوي

فصل اول

خطوط انتقال

انرژي توليدي توسط نيروگاهها جهت مصرف بايستي به نقاط مختلف كشور انتقال داده شود زيرا كل توليد يك نيروگاه در بيشتر از مصرف آن منطقه مي باشد بدين منظور انرژي بوجود آمده كه در نقاط ديگر مورد نياز مي باشد توسط خطوط هوائي كه عمدتاً فشار قوي هستند و قادرند با ولتاژهاي بالا انرژي برق را به مسافت هاي دور برسانند و انتقال داده شود. انتقال انرژي الكتريكي توسط خطوط هوائي نياز به پايه هائي كه نگهدارنده سيم باشد دارند اين پايه ها كه نگهدارنده سيم باشد دارند اين پايه ها كه بايستي مشخصات مربوط به نوع خط را دارا باشند بعضي داراي تا چهار سيم براي يك مدار و يا بيشتر مي باشند كه جنس اين پايه ها از نوع فلز مخصوصي گالوانيزه مي باشد كه براساس مشخصات خط و موقعيت زمين از ضخامت معيني برخوردار مي باشد.

قابل توجه مي باشد كه پايه هاي كار گذاشته داراي اهميت فراواني مي باشد زيرا اگر يكي از اين پايه ها ناقص شود و يا صدمه ببيند انتقال انرژي را مختل مي نمايند و باعث ضرر  فراوان مي شود. بطور مثال در چند سال پيش بر اثر ايجاد بهمن تعدادي از دكل هاي بين نيروگاه بندرعباس و تهران فرو ريخت و باعث كمبود شديد برق در مركز شد. بخصوص كه در فصل سرما اين اتفاق رخ داد.

براي انتقال قدرت الكتريكي بهتر است از سيم هاي آلومينيوم كه در مقطع وسط آن از نوع فولاد بلحاظ نگهداري و استقامت آن بكار مي رود، استفاده گردد. قابل ذكر است كه جريان بيشتر از سطح خارجي سيم عبور مي كند در مواردي كه سطح بيشتري نياز باشد تعداد سيم ها را بيشتر مي نمايند. مثلاً دو بانده يا چهار بانده گفته مي شود پديده اي كه الكترونها از سطح هادي عبور مي كند يا سطح هادي جمع مي شوند (پديده پوستي) و در نتيجه رشته بودن سيم هاي هوائي باعث جلوگيري از كرونا در سيم مي گردد.

خواص سيم هاي آلومينيم فولاد را بشرح زير مي توان بيان نمود.

• انتقال الكتريكي از سطح آن بيشتر است.
• مقاومت يا كشش مكانيكي بيشتر جبران مي شود.
• نيروي وزن را بهتر عمل مي نمايد.
• تحمل در برابر نيروي باد را دارد.
• تحمل در برابر نيروي يخ و برف را دارد.

نكاتي چند در مورد خطوط انتقال:

شكم خط: قوسي كه بين دو طرف كابل هوائي و بين دو دكل بوجود مي آيد شكم خط گويند و عوامل گرما و برف هم باعث ازدياد شكم خط مي شود.

فاصله خط KV 400 با زمين نه متر مي باشد و در زمان عبور جريان از خطوط انتقال بين فازها با هم و همين طور فازها با زمين خاصيت خازني توليد مي شود. در تمام خطوط ضريب هدايت الكتريكي و طول سيم و سطح مقطع سيم و مقاومت اهمي آن محاسبه مي گردد.

سيم گارد:

سيم هائي در بالاي دكلها نصب مي شود كه بنام سيم گارد و يا سيم حفاظ كه براي جلوگيري و يا براي انتقال ولتاژهاي ناشي از عدد برق كه اجازه نمي دهد، رعد و برق يا خطرات ديگر وارد تجهيزات برقي شود. و به آنها آسيب رسانند:

گوي حفاظتي:

در مسير خطوط وسائلي نصب مي كنند كه محل نصب آن روي فازها مي باشد كه شبرنگ است بخاطر اينكه در شب هم ديده شود و ماشين يا هواپيمائي كه از آن مسير عبور مي كنند فاصله خود را با آن حفظ كنند تا دچار برق گرفتگي نشوند و محل نصب آن ها بيشتر در مقاطع اتوبان ها و اطراف فرودگاهها قرار داده مي شود.

پستها

فصل دوم:

• قدرت توليدي نيروگاهها تماماً در محل مصرف نخواهد شد. بمنظور انتقال، انرژي توليد شده از محل به مكانهاي ديگر نياز به انتقال انرژي توسط هاديهاي الكتريكي مي باشد. و اين مسئله بدليل اينكه ولتاژ خروجي ژنراتور در ايران حداكثر KV20 مي باشد و با توجه بقدرت توليدي جريان انتقال خيلي زياد خواهد بود و باين دليل سطح مقطع هادي مورد نياز افت ولتاژ و توان انتقالي خيلي زياد خواهد بود بمنظور پائين آوردن تلفات انتقال از ولتاژهاي بالا استفاده مي نمايند زيرا تلفات حرارتي خط انتقال يا مجذور جريان نسبت مستقيم دارد و لذا سعي مي شود با بالا بردن ولتاژ جريان را كاهش دهند.

تلفات P = R.I²         P = UI – P

از طرفي در خطوط انتقال فشار قوي بخاطر اندوكتيويته و كاپاسيتو و مقاومت تلفات زياد نيز وجود دارد. ضمناً ولتاژهاي بالا از نظر مخارج و هزينه اقتصادي محدوديت دارد زيرا در فشارهاي خيلي بالا هزينه و وزن سيم هاي انتقال و دكل ها زيادتر شده و پستهاي فشار قوي گرانتر مي شود.

ولتاژهاي مورد مصرف در ايران عبارتند از:

400^KV – 230^KV – 132^KV – 66^KV – 63^KV – 33^KV – 20^KV

پستهائي كه از قسمتهاي مهم شبكه انتقال و توزيع الكتريكي مي باشند زيرا وقتي كه بخواهيم انرژي الكتريكي را از نقطه اي به نقطه اي ديگر انتقال دهيم، براي اينكه بتوانيم از افت ولتاژ جلوگيري نمائيم بايستي بطريقي ولتاژ توليد شده ژنراتور را بالا برده و سپس آنرا انتقال داده تا به مقصد مورد نظر برسيم و در آنجا دوباره پائين آورده تا جهت توزيع آماده شود. كليه اين اعمال در پستهاي انتقال و توزيع انجام مي شود.

در يك پست فشار قوي وظيفه اصلي تبديل ولتاژ و انتقال مي باشد كه بشرح ذيل مي باشد.

پستهاي فشار قوي به سه دسته تقسيم مي شوند.

• پستهاي نيروگاهي (بالابرنده ولتاژ) Step Up Substation ايستگاههائي كه از ترانسفورماتورهاي افزاينده ولتاژ واحدهاي توليد نيرو در نيروگاه را تا سطح تعيين شده پست افزايش داده و به شبكه انتقال متصل مي كند.
• پستهاي كاهنده ولتاژ كه به پستهاي توزيع معروفند. Distribation Substation

پستهاي كاهنده كه ترانسفورماتورهاي آنها بستگي به ظرفيت خطوط توزيع منشعب از آنها دارد.

Swiching Substation

• پستهاي كليدي:

پستهائيكه وظيفه انتقال قدرت را بعهده داشته و كار ارتباط و انشعاب خطوط و شبكه را انجام مي دهند.

اجزاء تشكيل دهنده پستها

اجزائيكه در محوطه پست قرار دارند عبارتند از:

مقره ها – برقگير – P.T – C.V.T – ويوتراپ – سكسيونر – C.T برقگير ترانس – خازن – راكتور – باكسها – سيستم ارتينگ – كانالها – ديزل ژنراتور.

توضيح اينكه منظور از محوطه پست، بيرون اتاق فرمان مي باشد.

مقره ها

مقره هاي فشار قوي بمنظور عايق بندي و همچنين ارتباط مكانيكي قسمتهاي مختلف يك شبكه پتانسيل متعادلي دارد بكار مي رود.

از لحاظ شكل و خواص الكتريكي مقره هاي فشار قوي به مرحله اي از تكامل رسيده اند كه خواص الكتريكي و مكانيكي آنها مي توان از استاندارد و معين كرد. مقره ها انواع مختلف مي باشد كه يك نوع آن مقره آويز كه در خطوط هوائي بكار مي رود. مقره هاي نگهدارنده يا اتكائي بمنظور عايق كردن هادي نسبت به دكل بكار برده مي شوند.

برقگير  Lighting – Arrester

براي حفاظت تجهيزات مهم پست در مقابل ولتاژهاي زياد جوي و اضافه ولتاژهاي ناشي از قطع و وصل كليدها از برقگير استفاده كرده كه بين فاز و زمين قرار مي گيرد، برقگيرها معمولاً در نقطه ارتباط خط به تجهيزات پست نصب مي شوند و با توجه به شعاع عملكرد خود قادر به حفاظت كليه تجهيزات پست در مقابل افزايش ولتاژ مي باشد. البته چنانچه فاصله تجهيزات زياد باشد نصب برقگير در نقاط ديگر نيز ضرورت دارد.

الف- برقگيرهاي ميله اي

يكي از ساده ترين و ارزان ترين روشهاي حفاظتي دستگاههاي انتقال نيرو در برابر ولتاژهاي زياد (فاصله هوائي) مي باشد.

با تنظيم فاصله هوائي مناسب بين دو الكترودي كه به دستگاه مورد حفاظت بطور موازي بسته شده است، حفاظت دستگاه در مقابل ولتاژهاي بيش از ولتاژ عادي سيستم تأمين خواهد شد و تركيب ساده دو الكترود و فاصله هوائي، برقگير ميله اي را تشكيل مي دهد فاصله بين دو الكترود بايد طوري انتخاب شود كه در مقابل بيشترين مقدار ولتاژ سيستم استقامت كند ولي ولتاژهاي زياد باعث تخليه الكتريكي در آن شود. البته در اينجا بايد استقامت الكتريكي عايق دستگاه مورد حفاظت از بيشترين سطح ولتاژي كه فاصله هوائي شكست الكتريكي پيدا مي كند بيشتر باشد. بطور ايده آل مشخصه فاصله هوائي بايد طوري باشد كه در مقابل

فهرست مطالب

موضوع                                              صفحه

خطوط انتقال …………………………………………………………………………………………1

سيم گارد ……………………………………………………………………………………………..2

گوي حفاظتي …………………………………………………………………………………………3

پستها ………………………………………………………………………………………………….3

اجزاء تشكيل دهنده پستها  ………………………………………………………………………..5

مقره ها  ………………………………………………………………………………………………5

برق گير ………………………………………………………………………………………………5

كنتور برق گير ………………………………………………………………………………………8

برق گير موجود در پست دوشان تپه …………………………………………………………..9

ترانسفور ماتور ولتاژ ……………………………………………………………………………..9

ترانسفورماتور ولتاژ در پست دوشان تپه……………………………………………………. 9

ترانسفورماتور جريان …………………………………………………………………………..12

پارامترهاي اساسي در ترانسفورماتور جريان ……………………………………………..12

C.V.T  …………………………………………………………………15

تله موج …………………………………………………………………17

سكسيونر و انواع آن ……………………………………………………..17

بريكر و انواع آن …………………………………………………………22

ترانسفورماتور  ………………………………………………………….37

علائم اختصاري اتصالات …………………………………………………40

ساختمان ترانسفورماتور ………………………………………………….42

سيستم خنك كننده ……………………………………………………….43

تب چنجر ………………………………………………………………..45

كنسرواتور ………………………………………………………………46

رطوبت گير ………………………………………………………………48

خازن ……………………………………………………………………49

خازن پست دوشان تپه ……………………………………………….……51

راكتور …………………………………………………………………..52

شبكه ارتينگ پست …………………………………………………………53

ولتاژ گام …………………………………………………………………..54

باكس ها كانالها …………………………………………………………….55

انواع شينه بندي در پستهاي فشار قوي ………………………………………..68

شينه بندي ساده جدا شده  ………………………………………………….69

شينه بندي ساده U  شكل …………………………………………………..69

شينه بندي اصلي و انتقالي ………………………………………………….70

شينه بندي دوبل …………………………………………………………..71

شينه بندي 5/1 كليدي  ……………………………………………………..72

شينه بندي حلقوي …………………………………………………………73

شينه بندي سه كليدي ………………………………………………………73

اصول كلي در تهيه دياگرام تك خطي …………………………………………75

سوئيچ گير هاي 20 كيلو ولت …………..……………………………………78

فهرست مطالب HB …………..……………………………………………79

تجهيزات پست مشيريه ……………………………………………………143

تجهيزات پست دوشان تپه…………………………………………………..146

پروژه بررسي تجهيزات پست هاي فشار قوي