تحقیق پست 400 كيلوولت شهيد رجايي
مقدمه:
امروزه انرژي الكتريكي يكي از منابع مهم انرژي بوده كه با هدف توليد برق روز به روز نيروگاهها، گسترش يافته است. توليد و مصرف انرژي يكي از شاخص‌هاي برجسته و گوياي ميزان توسعه صنعتي كشورها است.
افزايش روزافزون جمعيت جهاني و استفاده بشر از منابع كره خاك در توليد انرژي و توسعه عوامل تخريبي را به وجود آورده‌اند كه محيط زيست انسان را در معرض خطر جدي قرار داده است.
پيشرفت و توسعه جوامع بشري با بكارگيري انرژي بيشتر و تقويت سيستم توليد مدرن ميسر گرديده است. انرژي زيربناي قوي و اوليه جهت پيشرفت اقتصادي مي‌باشد. روند روزافزون مصرف انرژي توسط انسان خصوصيات فيزيكي، شيميايي، بيولوژيكي و فرهنگي محيط زيست را دگرگون ساخته است. توليد، انتقال و مصرف انرژي اثرات زيست محيطي مهمي را در اكوسيستم زمين برجاي مي‌گذارد. امروزه سياستهاي توليد و بكارگيري انرژي در مسايل زيست محيطي محلي و منطقه‌اي نقش عمده‌اي، را بر عهده دارند. بنابراين ضرورت تعيين رابطه پيچيده مسايل زيست محيطي با انرژي بيش از پيش ملموس شده است.
استفاده از منابع انرژي در عين آن كه تسهيلات فراواني را براي جوامع بشري به ارمغان آورده است. مشكلاتي از قبيل تغيير شرايط اقليمي، اثرات گلخانه‌اي، گرمايش جهاني داشته است. در اين راستا انسان در عين آنكه تغييرات سريعي را در اكوسيستم جهاني ايجاد مي‌كند حجم عظيمي از آلودگيهايي را كه به آساني در داخل سيستم جذب نشده و يا قابل با چرخش مي‌باشند را به محيط اطراف خود تحميل مي‌كند. بدين ترتيب آلودگي يكي از اثرات جنبي زيانبار بكارگيري فزاينده انرژي در تمدنهاي مدرن مي‌باشد.
در سال 1400 جمعيت كشور با احتساب نرخ رشد 2/2 درصد به 108 ميليون نفر خواهد رسيد. براي تامين حداقل انرژي برق چنين جمعيتي حداقل معادل 100 درصد نيروگاههاي موجود، به نيروگاه جديد نياز است. از آنجا كه با دو برابر شدن جمعيت، مصرف انرژي 3 تا 4 برابر افزايش خواهد داشت. بنابراين برآورد، روشن است كه ميزان آلودگي ناشي از مصرف سوختهاي فسيلي در نيروگاهها چه بر سر محيط زيست ما خواهد آورد. بدين ترتيب مقدار كل مواد آلوده كننده هوا كه از دودكش نيروگاهها به جو تخليه خواهد شد، لااقل 2 تا 4 برابر ميزان كنوني خواهد بود. بنابراين بررسي مسايل زيست محيطي بايد با فرآيند توسعه همراه باشد، زيرا كه در اين صورت است كه حفظ توازن مناسب ميان توسعه اقتصادي، رشد جمعيت، استفاده منطقي از منابع و حفظ محيط زيست را در بر خواهد داشت. فرضاً اصل مكانيابي (Land use) و ارزيابي اثرات زيست محيطي (Environmental Impact statement) آن شيوه‌اي است كه ناشي از اينگونه توسعه مي‌باشد.
كليات
انواع نيروگاههاي مولد برق
نيروگاه محل تبديل انرژي سوخت (شيميايي) به انرژي الكتريكي مي‌باشد. اساس نيروگاههاي حرارتي بر مبناي تبديل انرژي حرارتي حاصل از سوخت زغال سنگ، نفت، مازوت، گازوئيل، گاز و يا انرژي حرارتي ناشي از فعل و انفعالات هسته‌اي به انرژي الكتريكي قرار دارد.
نيروگاههاي ايران با توان توليدي 26571 مگاوات در اكثر نقاط كشور فعال بوده و بخش مهمي از سوختهاي فسيلي را مصرف مي‌كنند. سهم نيروگاههاي كشور از كل سوختهاي مصرفي معادل 37 درصد گاز طبيعي و 13 درصد فرآورده‌هاي نفتي (84 درصد مازوت) عمداً نفت و گاز و نفت كوره مي‌باشد.[1]
نيروگاههايي كه جهت توليد نيروي برق در كشورمان استفاده مي‌شوند متنوع بوده و شامل نيروگاههاي برقابي ـ ديزلي ـ گازي ـ بخاري و سيكل تركيبي مي‌باشد.
«جدول 1ـ سهم هريكي از نيروگاهها در توليد برق»
| نوع نيروگاه | ظرفيت توليد MW | درصد توليد برق |
| ديزلي | 658 | 9/2 |
| برقابي | 1953 | 6/8 |
| گازي | 8202 | 36 |
| بخاري | 11931 | 5/52 |
| مجموع | 22744 | 100 |
چنانكه جدول صفحه قبل نشان مي‌دهد با توجه به روند كنوني توسعه نيروگاهها در كشور و اهميت بيشتر نيروگاههاي بخاري و سيكل تركيبي، نقش بخش بخاري بيش از پيش مي‌شود.
موقعيت جغرافيايي و اقليمي قزوين
شهرستان قزوين در دشت وسيعي در جنوب رشته كوههاي البرز بين مدار طول شرقي عرض شمالي و در شرق رشته كوه قانلاكوه قرار دارد. حداكثر درجه حرارت محيط 41+ درجه سانتيگراد، حداقل درجه حرارت محيط 19- درجه سانتيگراد، ميانگين درجه حرارت محيط 5/14+ درجه سانتيگراد، ارتفاع از سطح دريا 1300 متر حداكثر سرعت بار 42 متر بر ثانيه در 10 متر ارتفاع رطوبت نسبي 46% و ضريب زلزله g24% براي شتاب افقي گزارش شده است.
موقعيت جغرافيايي نيروگاه شهيد رجايي قزوين
اين واحد بزرگ صنعتي در 25 كيلومتري جاده قزوين ـ تهران و در حد فاصل بين اتوبان و جاده قزوين ـ كرج در زميني به مساحت 25 هكتار احداث گرديده است.
اطلاعات عمومي نيروگاه بخاري شهيد رجايي
در اوايل دهه 60 به منظور تامين برق مورد نياز منطقه تهران و مصارف صنعتي، كشاورزي، خانگي مقرر شد كه يك نيروگاه به قدرت 2000 مگاوات در اطراف تهران با توجه به
[1] . توليد فرآورده‌هاي نفتي و گاز طبيعي در كشور تقريباً 450 و 260 ميليون بشكه معادل نفت خام مي‌باشد.
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| مقدمه | 1 |
| كليات | 3 |
| انواع نيروگاههاي مولد برق | 3 |
| موقعيت جغرافيايي و اقليمي قزوين | 4 |
| موقعيت جغرافيايي نيروگاه شهيد رجايي قزوين | 4 |
| اطلاعات عمومي نيروگاه بخاري شهيد رجايي | 4 |
| مشخصات فني نيروگاه شهيد رجايي | 6 |
| مواد اوليه تهيه بخار آب | 7 |
| سوخت مازوت | 9 |
| سوخت گازوئيل | 11 |
| اسا كار نيروگاه شهيد رجايي | 13 |
| تصفيه‌خانه | 15 |
| گرم‌كن‌ها (HEATERS) | 16 |
| دياراتور (هيتر شماره 4) | 17 |
| پمپ تغذيه بويلر | 18 |
| بويلر (ديگ بخار) | 18 |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| ساختمان بويلر | 20 |
| توربين | 27 |
| اجزاء ساختمان توربين | 29 |
| كندانسور | 29 |
| كندانسيت پمپ | 33 |
| توربوژنراتور | 39 |
| اصل كلي ماشين سنكرون | 39 |
| تشريح ژنراتور | 41 |
| دورنمايي از ژنراتور | 41 |
| استاتور | 41 |
| پوسته | 41 |
| ورقه‌هاي هسته | 42 |
| اتصال قسمتهاي انعطاف‌پذير ورقه‌هاي هسته | 43 |
| سيم‌پيچ استاتور | 43 |
| پارامترهاي اختصاصي استاتور | 45 |
| سيم‌پيچ استاتور | 46 |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| مواد كوپلها | 47 |
| اوزان | 47 |
| بدنه روتور | 49 |
| سيم‌پيچ روتور | 49 |
| سيم‌پيچ خفه‌كننده (تضعيف‌كننده) | 50 |
| حلقه‌هاي جمع‌كننده | 51 |
| هواكش محوري (فن‌هاي محوري) | 52 |
| پارامترهاي اختصاصي روتور | 53 |
| سيستم خنك‌كننده | 54 |
| مسير هواي خنك‌كن در استاتور | 54 |
| مسير هواي خنك در كنداكتورهاي روتور | 55 |
| فيلترهاي جبران هوا | 56 |
| كولرها | 56 |
| پارامترهاي اختصاصي | 58 |
| ياتاقانها | 59 |
| روغنكاري | 60 |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| كنترل (نظارت) حرارتي | 60 |
| رينگهاي لغزشي و نگهدارنده‌هاي ذغالي | 61 |
| بهره‌برداري | 63 |
| بهره‌برداري كلي | 63 |
| سيم‌پيچ استاتور | 63 |
| سيم‌پيچ روتور | 64 |
| هسته استاتور | 64 |
| پايداري و تثبيت وضعيت | 64 |
| اختلاف انبساط سيم‌پيچ استاتور ـ هسته استاتور | 65 |
| لرزشهاي يا ارتعاشات | 65 |
| راه‌اندازي، بارگيري، تريپ (خارج شدن واحد) | 65 |
| ملاحظات | 66 |
| پيش از راه‌اندازي | 66 |
| اخطار | 66 |
| راه‌اندازي | 67 |
| دستورالعملهاي سنكرون شدن | 68 |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| بهره‌برداري به هنگام پارالل | 69 |
| تغيير در بار اكتيو | 69 |
| بهره‌برداري با شبكه ايزوله | 69 |
| تريپ يا قطع مدار | 69 |
| تريپ نرمال | 70 |
| وضعيتهاي بهره‌برداري غيرنرمال | 70 |
| تنظيم ولتاژ بصورت اتوماتيك | 70 |
| تنظيم ولتاژ بصورت دستي | 71 |
| بهره‌برداري در فركانس بالا | 71 |
| بهره‌برداري در فركانس پائين | 71 |
| خروج از حالت سنكرون (جدا شدن ژنراتور از شبكه) | 72 |
| قطع ميدان تحريك | 72 |
| تريپ همزمان | 73 |
| تريپ ژنراتور | 73 |
| تريپ كليد (بريكر) | 74 |
| تريپ ترتيبي | 74 |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| تريپ دستي | 75 |
| برگشت دستي و تريپ | 75 |
| برگشت اتوماتيك | 75 |
| برگشت دستي | 76 |
| حفاظتهاي ژنراتور | 76 |
| خطاهاي الكتريكي | 77 |
| لرزش ياتاقانها | 79 |
| لرزش در ياتاقان‌هاي نوع ژورنال | 79 |
| اتصال ژنراتور به توربين گاز | 79 |
| بازديدهاي دوره‌هاي | 80 |
| بازديدهاي روزانه | 80 |
| بازديدهاي بصري و ماهانه و كنترل | 81 |
| اطلاعات تكميلي | 82 |
| سيستم تحريك | 95 |
| توضيح كلي درباره سيستم تحريك | 95 |
| اجزاي سيستم تحريك | 96 |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| بخش قدرت | 97 |
| پل تريستور | 97 |
| فيوزها | 98 |
| مدارهاي اسنابر (Snubbers) | 98 |
| اجزاي سيستم تحريك | 99 |
| بخش قدرت | 100 |
| پل تريستور | 100 |
| فيوزها | 100 |
| مدارهاي اسنابر (Snubbers) | 101 |
| سيستم خنك‌كننده | 101 |
| Crow bar | 102 |
| مقاومت تخليه | 103 |
| حفاظتهاي مبدل | 103 |
| اطلاعات كلي | 103 |
| قطع فيوزها | 104 |
| حفاظت در برابر حداكث جريان لحظه‌اي | 104 |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| حفاظت افزايش جريان با تاخير زمان | 104 |
| حفاظت براي جريان نا متعادل | 105 |
| بخش كنترل | 105 |
| توصيف كلي | 105 |
| كارت افزايش DAUXEA I/O | 107 |
| كارت توليد پالس DPSEX | 108 |
| آتش كردن تريستور | 110 |
| ساختار نرم‌افزار | 111 |
| وظايف و نقش تنظيم‌كننده | 112 |
| كنترل مضاعف | 114 |
| بهره‌برداري از تجهيزات ماشين | 115 |
| اطلاعات كلي | 115 |
| بهره‌برداري در مورد اتوماتيك | 115 |
| شرايط راه‌اندازي تحريك | 116 |
| شرايط قطع تحريك | 116 |
| شرايط مورد نياز براي كنترل پارالل | 117 |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| بهره‌برداري از راه دور | 117 |
| مشخصات ترانسفورماتور تحريك | 118 |
| سيستم راه‌انداز | 120 |
| مقدمه | 120 |
| سيستم الكتريكي راه‌انداز | 120 |
| اصول بهره‌برداري | 121 |
| تجهيزات اندازه‌گيري | 122 |
| واحدهاي كنترل | 122 |
| سيگنال‌ها و آلارم‌ها | 123 |
| مدارات قدرت | 123 |
| راكتور صاف‌كننده اتصال (=H01-LL01) DC | 124 |
| مدارات كمكي | 125 |
| مدارات PLC | 125 |
| كارت‌هاي مشترك | 126 |
| كارت‌هاي سيگنال ديجيتالي | 127 |
| كارت‌هاي سيگنال آنالوگ | 128 |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| ترانسديوسرها | 129 |
| مدارات كنترل | 129 |
| اطلاعات كلي | 129 |
| حفاظت‌ها ـ اطلاعات كلي | 131 |
| حفاظتهاي سخت‌افزار | 131 |
| مراتب بهره‌برداري | 134 |
| سيستم الكتريكي | 140 |
| مقدمه | 140 |
| توصيف كلي | 140 |
| قسمتهاي اصلي سيستم الكتريك واحد | 142 |
| قسمتهاي اصلي سيستم الكتريك مشترك | 143 |
| قسمتهاي اساسي ديزل ژنراتور | 144 |
| طبقه‌بندي و عملكرد سيستمهاي الكتريك نيروگاه | 145 |
| تجهيزات الكتريكي و متريالها (مواد) | 148 |
| توضيح كلي | 148 |
| ترانسفورماتور را فراينده ولتاژ | 148 |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| مشخصات قسمتهاي اصلي ترانسفورماتور | 149 |
| هسته | 149 |
| سيم‌پيچها | 149 |
| پوسته فلزي | 150 |
| بوشينگ | 150 |
| كولرها | 151 |
| تپ چنجر | 151 |
| اطلاعات فني ترانسفورماتور افزاينده ولتاژ | 152 |
| كليد ژنراتور GCB | 153 |
| مشخصات تكنيكي كليد ژنراتور | 155 |
| هسته | 156 |
| سيم‌پيچها | 156 |
| محفظه فلزي | 157 |
| بوشينگ، عايق‌كننده‌ها، نگهدارنده‌ها | 157 |
| مشخصات تكنيكي ترانسفورماتور واحد | 157 |
| مشخصات كلي | 158 |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| تجهيزات واحد توربين گاز (GT) | 160 |
| تابلوي توزيع MV | 160 |
| تابلوي توزيع | 160 |
| كليد | 161 |
| كنتاكتور | 161 |
| كليد اتصال به زمين (فيدرهاي موتوري و ترانسفورماتورها) | 162 |
| مشخصات ساخت و طراحي | 162 |
| تفكيك تجهيزات | 163 |
| سيستم ايمني و مسدودكننده‌ها (اينترلاك‌ها) | 163 |
| تركيب فيدرهاي نمونه‌اي سوئيچ‌گير | 164 |
| تابلوي اندازه‌گيري | 165 |
| فيدر تابلو ترانسفورماتور كمكي | 166 |
| فيدر ذخيره (SPARE) براي تابلوي مصارف مشترك | 169 |
| نوع و مقادير | 169 |
| سيم‌پيچها | 171 |
| اتصالات | 171 |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| متعلقات | 171 |
| تابلوي توزيع LV | 172 |
| تابلوي توزيع | 172 |
| كليدها | 173 |
| نوع ساخت | 173 |
| نوع | 173 |
| مشخصات الكتريكي | 173 |
| مقادير و كمكي | 173 |
| مشخصات ساخت و طراحي | 174 |
| تجهيزات ايمني و مسدودكننده‌ها (اينترلاك‌ها) | 175 |
| كليدهاي كمپكت | 176 |
| اجزاء فيدر نمونه‌اي (TYPICAL) تابلو | 177 |
| تابلو اندازه‌گيري باس بارها | 178 |
| فيدر موتوري (قابليت برگشت ندارد) | 178 |
| فيدر موتوري (با قابليت برگشت) | 179 |
| مشخصات فني اصلي | 180 |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| مشخصات كلي طراحي | 182 |
| مشخصات ساخت و بهره‌برداري | 183 |
| يكسوكننده | 183 |
| باطري | 185 |
| اينورتر | 186 |
| سوئيچ ثابت | 187 |
| دستگاه ديزل ژنراتور اضطراري | 188 |
| مشخصات فني اصلي موتور ديزل | 188 |
| مشخصات عملكردي | 190 |
| مشخصات ساخت | 191 |
| سيستم خنك‌كننده رادياتور (مدار بسته) | 192 |
| كنترل و مانيتورينگ (نشان‌دهنده‌ها) | 193 |
| سيستم اتصال زمين | 196 |
| شبكه فرعي سيستم زمين | 197 |
| حفاظتهاي ژنراتور | 198 |
پست 400 كيلوولت شهيد رجايي |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| شرح كلي | 203 |
| اجزاء پست به ترتيب طرز قرار گرفتن | 207 |
| سيستم حفاظتي و اندازه‌گيري پست | 240 |
| بي‌برق و برقدار كردن يك فيدر | 248 |
| برقدار كردن يك فيدر | 248 |
| بي‌برق كردن فيدر | 248 |
| ترانسفورماتورهاي نيروگاه شهيد رجايي | 249 |
| سيم‌پيچي ترانسهاي قدرت | 251 |
| رله و حفاظت | 252 |
| حفاظت شين | 253 |
| سيستم مخابراتي PLC | 255 |
| سيستم مخابراتي PLC در پستها و بررسي موج‌گيرها | 255 |
| موارد استفاده PLC | 256 |
| قسمتهاي مختلف سيستم PLC | 258 |
| اصول كار دستگاه مركزي PLC | 258 |
| محدوده فركانس PLC | 259 |
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| سيستمهاي كوپلاژ و مسير انتقال سيگنال در سيستم PLC | 259 |
| روشهاي مختلف اتصال سيستم PLC به خطوط فشار قوي | 262 |
| سيستمهاي كنترل، نظارت و حفاظت | 264 |
| رئوس برنامة FGC بويلر | 265 |
| حفاظتهاي بويلر | 266 |
| حفاظتهاي توربين | 267 |
| پرژكوره وليك تست | 271 |
| ليك تست گازوئيل | 276 |
| شرايط روشن شدن مشعل گاز | 278 |
| مراحل روشن شدن مشعل سوخت گازي | 278 |
| وضعيتهاي غيرعادي | 280 |
| مشخصات فني نيروگاه شهيد رجايي | 287 |
تحقیق پست 400 كيلوولت شهيد رجايي