X
تبلیغات
رایتل
وبلاگ تخصصی مهندسی تکنولوژی برق قدرت *

مهندس محسن رضایی

تجهیزات پست

 

خطوط انتقال :

1-     خطوط انتقال هوایی

2-    خطوط انتقال زمینی  

بدترن حالت در سیستم های بالای 400Kv  : کلید زنی بدتر از ساعقه است

عمر مفید خطوط انتقال هوایی بین 15 تا 17 سال می باشد

مهمترین پارامترهای که بهره برداران سیستم باید مد نظر قرار دهند :

1-     تحویل برق به مصرف کننده با کیفیت مطلوب

2-    حفاظت شبکه

3-    کنترل وضعیت شبکه

4-    کنترل خاموشی ها

انواع پست ها از نظر عملکرد :

1-     پست افزاینده : این پست ها که در مجاورت نیروگاه ساخته می شوند و به منظور افزایش سطح ولتاژ جهت انتقال انرژی به نقاط دور دست احداث می شوند

2-     پست کاهنده : این پست ها که اصولا در مراکز مصرف ساخته می شوند و ولتاژ را تا حد مورد نیاز مصرف کننده کاهش می دهند

3-     پست های کلیدی : این پست ها در نقاط حساس شبکه نصب می شوند که از انها به منظور ایجاد انشعاب با قیمت های مختلف و ایجاد نقاط رینگ در شبکه های سراسری احداث می شوند و هیچ گونه تغیر ولتاژی در انها روی نمی دهد

4-     پست مختلط : در این پست ها بنابر ضرورت افزایش و کاهش ولتاژ  صورت می گیرد

انواع پست ها از نظر ظاهری :

1-     پست باز : پستی است که تمامی تجهیزات آن در معرض دید می باشد

2-     پست بسته : در پست بسته کلیه تجهیزات در فضایی بسته نصب می شوند مانند پست توزیع

3-     پست های نیمه باز : در این پست ها تجهیزات تحت ولتاژ نظیر دیژنکتورها تا ارتفاع دسترسی از اطراف محصور بوده و بقیه تجهیزات مانند شینها قابل روئیت می باشند

نکته : کلیه پست های فشار قوی از نوع پست های باز هستند که این پست ها را بصورت یک طبقه یا دو طبقه می سازند اما نوعی از پست های فشار قوی وجود دارد که این پست ها را به علت عدم امکان رعایت حریم شبکه در وسط شهر های بزرگ می سازند که به این پست ها که بصورت بسته وجود دارند پست های GIS می گویند

پست GIS : در این پست ها کلیه تجهیزات در درون SF6 قرار دارد که مزیت های آن عبارتند از ک

1-     با توجه به خاصیت بالای دی الکتریک SF6 نسبت به هوا فاصله فازها نسبت به بدنه های فلزی 5 تا 8 برابر کمتر از عایق های هوایی است که این عمل باعث کاهش اندازه پست ها می شود

2-     کاهش حجم عملیات ساختمانی تا حدود 1% فضایی باز

قسمت های تشکیل دهنده پست :

برقگیر : اولین قسمت تشکیل دهنده یک پست برقگیر است

انواع برقگیر ها و ساختمان آنها : با توجه به اینکه کلیه تجهیزات و تاسیسات الکتریکی برای سطوح ولتاژی طراحی می شوند که این طراحی متناسب با استقامت الکتریکی مشخص تجهیزات است

BIL :یعنی استقامت الکتریکی تجهیزات

بنابراین برای تجهیزات نصب شده یک استقامت الکتریکی BIL تعریف می کنند که ولتاژهای بالاتر از BIL به تجهیزات آسیب می رساند . پس از محاسبه سطح استقامت عایقی پست و با استفاده از آن فواصل عایقی مورد نیاز در قسمت های مختلف ( فاز به فاز )یا فاصله فاز به زمین یا فاز به بدنه می باشد

نکته : استراکچر (Asterakcher) عبارت است از کلیه بدنه های فلزی که تجهیزات و تاسیسات برروی آن نصب می شوند در تمامی سطوح ولتاژی استراکچرها 44/2 متر است . بنابراین برای جلوگیری از ورود ولتاژهای بالاتر از استقامت الکتریکی و همچنین جلوگیری از آسیب رسیدن به تجهیزات اولین پارامتری که در پست نصب می شود برقگیر است

وظیفه برقگیر : برقگیر وظیفه زمین کردن اضافه ولتاژهای نظیر صاعقه و کلید زنی را بر عهده دارد و بین فاز و زمین نصب می شود

نکته بسیار مهم: زمین برقگیر باید به زمین مشترک پست وصل شود که سیم های زمین برقگیر تا زمین پست بصورت حلقه ای است که حلقه ای بودن سیم اتصال زمین سبب می شود اندوکتانس اضافی در برابر جریان تخلیه بوجود بیاید که معمولا زمین را با کابلهای 25و35و50 میلی متر مربع متصل می کنند

نکته : برقگیر را باید بگونه ای انتخاب کنیم که سطح عایق پست بالاتر از سطح عملکرد برقگیر باشد که معمولا سطح محافظت تجهیزات توسط برقگیر حدود 15 تا 20 در صد کمتر از BIL تجهیزات در نظر گرفته می شود

انواع برقگیر باتوجه به ساختمان تکاملی آنها :

1-     برقگیر نوع ساچمه ای : این نوع برقگیر که از فاصله هوایی بصورت سری با یک لوله پر از ساچمه از جنس پراکسیدسرب با روکشی از اکسید سرب تشکیل شده است که عبور جریان تخلیه باعث گرم شدن ساچمه و تبدیل شدن به پراکسید سرب می شود و بعد از عمل تخلیه گلوله ها سرد شده و دوباره به حالت اکسید سرب تبدیل می شود که غیر رساناست

2-    برقگیر نوع سوپاپی : در این نوع تعدادی فاصله هوایی با مواد مخصوص مانند مواد سرامیکی حاوی ذرات هادی نظری اکسید فلزات بصورت سری ساخته می شوند

3-    برقگیر نوع میله ای ( صاعقه گیر ) : با توجه به اینکه برقگیر های نصب شده در پست تنها امواج سیار ممکن است از طریق سیم های انتقال انرژی بداخل پست هدایت شوند لذا صاعقه ممکن است مستقیما به پست برخورد کند و سبب اسیب تجهیزات پستی شود . جهت تامین حفاظت می توان از میله های بلند که در نقاط مختلف پست نصب می شود استفاده کرد

4-    برقگیر نوع شاخکی : این برقگیر در محل زنجیره مقره متصل به گانتری پیش بینی می شود که شاخک بعنوان وسیله محافظتی دوم در قبال ولتاژهای تخلیه جوی پس از برقگیر پیش بینی می شود این نوع برقگیر ها بر روی بوشینگ ترانسفورماتور ها نصب می شوند

گانتری : عبارت است از سازه های فلزی که هادی های ورودی خط در ابتدای ایستگاه به ان متصل می شوند

5-    برقگیر های با فاصله هوایی ( سیلیکون کاربیدی ) : این نوع برقگیر ها از تعدادی فاصله هوایی بصورت سرب با مقاومت های غیر خطی تشکیل شده اند و این برقگیر ها بروز جریان مستلزم ایجاد قوس در فاصله هوایی خواهد بود که برقراری شرایط تخلیه در فواصل هوایی با نواقص و ناهماهنگی هایی همراه است و از طرفی در صورت بروز قوس های متوالی در فاصله زمانی کم ناشی از ظهور اضافه ولتاژ های متوالی ، ولتاژ بروز قوس کاهش می یابد

ولتاژ گریدنگ  : برای از بین بردن قوص در یکی از فاصله ها نسبت به دیگر فاصله ها مقاومت ها را غیر خطی انتخاب می کنیم و یا خازن های بصورت موازی بین دو سر شکاف می گذارند که به این عمل ولتاژ گریدنگ ( درجه بندی ولتاژ) می گویند

نکته : گاه ممکن است درجه بندی ولتاژ بصورت ترکیبی از خازن و مقاومت های باشد که این پارامترها را به گونه ای اندازه گیری می نمایند که امپدانس دیده شده از دو سر شکاف با هم برابر باشد امپدانس اگر زیاد انتخاب شود مدار درجه بندی جریان بسیار ضعیفی را عبور می دهد و توزیع نامساوی ولتاژ را عملی می سازد

برقگیر بدون فاصله هوایی (ZNO) : این نوع برقگیر ها که خصوصیت های متفاوتی با دیگر برقیگر ها دارند و ساختمان این برقگیر ها از سطوح مقاومت های غیر خطی تشکیل شده است و بر خلاف برقگیر های با فاصله هوایی هیچ گونه فاصله ای بین برقگیرها وجود ندارد و این ستون مقاومت ها که بطور دائم تحت ولتاژ فاز به زمین قرار دارند مانند یک ستون مقره عمل کرده و در هنگام ظهور اضافه ولتاژ مقاومت های غیر خطی در فاصله چند میکرو ثانیه تغیر ماهیت داده و از قابلیت هدایت الکتریکی قابل ملاحظه ای برخوردار می باشد

ساختمان برقگیرهای بدون فاصله هوایی: بطور کلی ساختمان یک برقگیر از تعدادی قوص از جنس اکسید روی و مقداری اکسید سایر فلزات که قسمت اصلی برقگیر بوده تشکیل شده است و بسته به سطح ولتاژ مورد نظر تکنولوژی ساخت آن متفاوت است

حلقه محافظ خارجی grading ring : این حلقه توزیع شدت میدان در طول ستون مقاومت های غیر خطی را یکنواخت کرده و سبب تقویت ولتاژ دی الکتریکی ستون مقره می شود و از ظهور شاخه های یونیزه جلوگیری نموده که قوسهای اصلی برقگیر همان مقاومت های غیر خطی هستند و نقش اصلی را در تخلیه اضافه ولتاژ بر عهده دارند (که به این قوسها واریستور می گویند)

نکته : عمر و دوام یک واریستور به تعداد دفعات 1- تخلیه جریان موجی 2- نوع مواد بکار برده شده 3- تکنولوژی ساخت آن 4- تغیرات جریان نشتی  ، بستگی دارد

عملکرد برقگیر : در حالت عادی برقگیر در حدود نقطه A قرار داشته که در این حالت جریان ناچیزی در حدود کسری از میلی آمپر از برقگیر عبور می کند که جریان خنثی برقگیر نام دارد . همزمان با بروز یک اضافه ولتآژ سبب می شود که برقگیر ستون های مقاومت آن هادی شده در نتیجه جریان شدیدی در حد کیلو آمپر برای چند میکرو ثانیه به سمت زمین برقرار می شود که این جریان به جریان تخلیه موسوم بوده و از مشخصات فنی برقگیر است که هنگام عبور جریان از برقگیر سبب بوجود آمدن حرارت شدیدی در برقگیر شده و سبب کاهش عمر یا خرابی آن می شود

انواع برقگیر ها :

1-     5 کیلو آمپری ( برای شبکه های توزیع )

2-     10 کیلو آمپری (برای شبکه های انتقال تا 300 کیلو ولت )

3-     20 کیلو آمپری ( برای خطوط انتقال بالاتر از 300 تا 400 کیلو ولت)

 

 

تجهیزات جانبی و متعلقات برگیر های فشار قوی :

1-     کنتور برقگیر : سازندگان برای ثبت تعداد تخلیه های جوی و نیز کنترل جریان نشتی از کنتور و یک امپر متر حساس به جریان های ورودی از برقگیر در حد میلی آمپر استفاده می کنند که آمپر متر در نقطه ای انتهای کنتور قرار گرفته که کنتور به ازای تعداد تخلیه ها شماره می اندازد

2-    مانیتورینگ برقگیر : هر لحظه وضعیت برقگیر درحین کارکرد مانیتور کرده و با وصل دستگاه به یک کامپیوتر اپراتور پست می تواند وضعیت برقگیر را تحلیل کرده و در صورت بروز عیب و یا با پیش بینی عیب می توان از بروز خسارت بیشتر جلوگیری کنیم

3-    دیسکانکتور : این دستگاه که در برقگیرهای سطح توزیع کاربرد دارد و بمنظور قطع سیم اتصال زمین برقگیر به هنگام بروز عیب داخلی در برقگیر است . این دستگاه در هنگام بروز اتصالی در قرص های برقگیر سیم زمین برگیر را جدا می کند این وسیله از یک چاشنی اتصالی بصورت سری با یک فاصله هوایی ساخته شده و ساختمان شبیه به فیوز دارد

4-    شینه ها اتصالات و استراکچرها :

1-     انتقال انرزی  2- فاصله مناسب فازها ، فازها نسبت به زمین و بدنه هادی ها به فازها

با توجه به این دو هدف و سطوح ولتاژهای  شبکه های مختلف کلیه تجهیزات باید به گونه ای نصب شود که با داشتن فاصله مناسب از سطح زمین ضمن تامین فاصله مناسب فاز از زمین ایمنی افراد به خطر نیفتد که برای این منظور از استراکچر های فلزی جهت نصب تجهیزات استفاده می شود

انواع شینه ها :  1- شینه های سخت  2- شینه های نرم

شینه های سخت : این شینه ها که بشکل نبشی ، ناودانی ، لوله ای و  . . . هستند از جنس آلومنیوم یا مس ساخته می شود نصب این شینه ها بر روی پایه ها و مقره های قائم بصورت مایل یا عمود صورت می پذیرد معمول ترین نوع این شینه ها از آلیاژ آلومنیوم و منگنز است  که یا سطح مقطع دایره ای و بصورت تو خالی ساخته می شود که منگنز بکار رفته در آن جهت تامین استهکام مکانیکی به آلیاژ اضافه می شود

شینه ها تحت تاثیر پدیده های الکتریکی و مکانیکی قرار می گیرند

پدیده های الکتریکی

1-     انرژی حرارتی ناشی از برقراری جریان مدام بار و جریان اتصالی و افزایش درجه حرارت شینه

2-     افت ولتاژ ناشی از باد

3-     پدیده های که تحت تاٍیر میدان الکتریکی در روی سطح شینه ها به وجود می آید

پدیده های مکانیکی :

1-     نیروی ناشی از وزن شینه ها ، وزن یخ و برف حاصل در سطح آن

2-     نیروی ناشی از باد در سطح شینه ها و مقره های نگه دارنده

3-     نیروی الکترومکانیکی ناشی از برقراری جریان اتصالی در شینه ها

4-     لغزش شینه ها ناشی از نیروی الکترومغناطیسی حاصل از جریان فرکانس 50 هرتز

5-     انبساط و انقباض شینه ها تحت تاثیر درجه حرارت محیط

به منظور جلوگیری از تاثیر عوامل فوق می بایستی پیش بینی های خاص صورت گیرد به عنوان مثال بمنظور امکان جابجایی شینه در اثر انبساط و انقباض شینه ها در فواصل معین ( 40 الی 50 متر طول شینه ) بریده شده به فاصله 10 تا 20 سانتی متر فاصله گرفته و به یکدیگر متصل می گردد که به این اتصالات نرم Expansion Joint می گویند

شینه های نرم :  شینه های نرم از هادی های آلومنیوم مشابه هادی های معمول در خطوط هوایی تشکیل شده اند در این نوع شینه ها می بایست دو گانتری به صورت اسکلت فلزی یا ستون فلزی در ابتدا یا انتهای پست نصب شود در صورت استفاده از شینه های نرم می بایست جابجای احتمالی شینه ها تحت تاثیر نیروی باد و تغیرات افتادگی شینه ها بر حسب درجه حرارت مد نظر قرار گیرد به همین علت ارتفاع نصب این نوع شینه در حدود 7/1 تا 2 برابر ارتفاع نصب شینه های تخت خواهد بود

نکته : فاصله فار به فار در این نوع شینه ها در حدود 50 تا 60%  بیش از شینه های سخت است

ارتفاع شینه ها : ارتفاع شینه ها از سطح زمین با توجه به نوع تجهیزاتی که به آن وصل می شود یا فضای مورد نیاز آن متفاوت است ولی می توان ارتفاع شینه از سطح زمین را شامل دو ارتفاع زیر دانست

hi : عبارت است از ارتفاع هوای لازم جهت ایزولاسیون کافی بین هادی ها ارتباطی تحت ولتاژ با زمین که این ارتفاع معادل طول ستون مقره تجهیزات است

hp : این فاصله به عنوان فاصله ایمنی یا ارتفاع اسکلت فلزی بمنظور رفت و آمد در محوطه های ایستگاهی مجاور شینه های تحت ولتاژ پیش بینی می شود که این فاصله معمولا برابر اندازه قد انسان است که بین 25/2 تا 45/2 صدم متر در نظر گرفته می شود

نکته : شینه های متصل به ترانسفورماتور به دلیل بالا بودن ابعاد و اندازه ترانسفورماتور ارتفاعی بیش از سایر شینه ها داشته و در بسیاری از موارد پیش بینی اسکلت فلزی با ارتفاع بیشتر را ضروری می سازد

انواع شینه بندی پست :

1-     شینه بندی ساده

2-     شینه بندی مرکب

شینه بندی ساده : این نوع شینه در واقع مانند یک خط انتقال برق بدون امکان مانور و اتصال به خطوط دیگر است در این نوع شینه به ازای هر فاز یک شینه وجود دارد و منبع تولید انرژی به این شینه ها بسته می شود و از طرفی دیگر خطوط خروجی نیز به همین شینه ها وصل می شود در این نوع شینه بندی ضریب اطمینان شبکه پائین می باشد  و چنانچه در صورت بروز عیب در یکی از شینه ها تمامی پست بی برق می گردد لذا از این شینه بندی معمولا در پست های توزیع زمین که بصورت تیپ طراحی و ساخته می شوند از این نوع شینه استفاده می شود

شکل زیر شینه بندی ساده با دو ورودی و دو خروجی را نشان می دهد

هر کدام از ژنراتورها و خطوط خروجی جهت حفاظت بهتر دارای دژنکتور مخصوص به خود می باشد از طرف دیگر در سمت خروجی دژنکتور مربوط به ژنراتور و نیز در طرفین ژنراتور خروجی سکسیونر نصب شده است که دلیل نصب سکسیونر ها این است که در صورت برزو عیب در دژنکتور بتوان آن را بطور کامل بی برق کرد و نسبت به تعمیر آن اقدام کرد اگر سکسونر یک طرف دژنکتور قرار گیرد همواره یک سمت از دژنکتور تحت ولـتاژ باقی خواهد ماند که این آرایش ممکن است  تغیر کندبه عنوان مثال زمانی که لازم شود ولتاژ خروجی ژنراتور افزایش داده شود در این صورت برای هر ژنراتور یک دستگاه ترانسفورماتور نصب شده و فقط در سمت فشار قوی ترانسفورماتور نسبت به نصب دژنکتور اقدام می شود زیرا رلوکتانس پراکنده ترانسفورماتور خود عامل محدود کننده جریان اتصال کوتاه ترانسفورماتور است . با توجه به مطالبی که گفته شد شینه ساده دارای ضریب اطمینان پائین است اگر بخواهیم کارایی آن را افزایش دهیم می توان از قطع طولی شینه استفاده کنیم

قطع طولی شینه ساده :

با قطع طولی شینه ساده در واقع شین به دو قسمت تقسیم می شود و در اینصورت در عمل به ازای هر فاز بیش از یک شین خواهیم داشت که این کار بهخ چند صورت می تواند انجام شود

1-     قطع دائم

2-     قطع طولی به وسیله سکسیونر

3-     قطع طولی به وسیله دژنکتور

1-     قطع طولی شینه به و سیله قطع دائم : در این حالت شینه ها به قطعات کوچکتر تقسیم می شوند و مولدها و خطوط خروجی روی هر کدام از قطعات موچکتر قرار می گیرند . در این صورت با بروز اتصالی در یک شینه فقط همان شینه بی برق شده و سایر تاسیسات به کار خود ادامه می دهند

2-    قطع طولی به وسیله سکسیونر : در این حالت در محل قطع شینه ها از یکدیگر سکسیونر نصب می شود و بدین ترتیب ارتباط قطعات شینه با یکدیگر برقرار می گردد که مزیت این حالت نسبت به حالت قبل در این است که می توان بار خطوط خروجی هر کدام از شینه ها را در هنگام سرویس یا تغیر ژنراتورها یا در حالت کم باری به سایر قطعات شینه انتقال داد

3-    قطع طولی به وسیله دژنکتور : در این حالت نیز در محل قطع شینه ها از یکدیگر دژنکتور  نصب می شود و بدین ترتیب ارتباط قطعات شینه با یکدیگر برقرار می گردد

مزیت های قطع طولی به وسیله دژنکتور نسبت به حالت های گذشته ؟

1-     در صورت بروز اتصالی در یکی از قطعات شین با نتظیم دقیق دژنکتور ها می توان از قطع تمامی شینه ها جلوگیری کرد

2-     قطع و وصل شینه به یکدیگر را می توان در حالت باردار بودن انها نیز انجام داد

معایب شینه بندی ساده :

1-     تمیز کردن مقره ها و متعلقات دیگر شینه ها و انجام تعمیرات بدون قطع برق امکان پذیر نیست

2-     گرفتن انشعاب جدید بدون قطع کامل انکان پذیر نیست

3-     خرابی در یکی از تجهیزات متصل به شینه باعث قطع برق کامل می شود

نکته :

کلیدی که جهت تقسیم شینه به دو قسمت استفاده می گردد Selection Lizer Beraker می نامند . این کلید در شرایط بهره برداری می تواند بصورت باز یا بسته پیش بینی شود که بطور معمول در بهره برداری ایستگاه ها بصورت بسته است و در این حالت به ان Normal close می گویند و اگر امکان کار ترانسفورماتور ها در شرایط بهره برداری ایستگاه موجود نباشد کلید به صورت Normal open در نظر گرفته می شود

شین های مرکب یا شین های چند تایی :

همانطور که از نامش پیدا است در این حالت به ازای هر فاز از 2 یا تعداد بیشتری شین استفاده می کنند ضمن اینکه می توان با توجه به تعداد دژنکتور ها و سکسیونر های که در نظر گرفته شده است و نیز چگونگی نصب آنها آرایش های مختلفی از شینه بندی را بوجود آورد که انواع شینه بندی مرکب بصورت زیر است

انواع شینه بندی مرکب :

1-     شین دوبل

2-    استفاده از شین کمکی

3-    روش سکسیونر موازی با دژنکتورها

4-    روش دو دژنکتوری

5-    روش یک ونیم دژنکتوری

6-    روش یک ونیم سکسیونری

7-    استفاده از اندوکتیویته

8-    شین های سه تایی

شین دوبل : در این نوع شینه بندی ها همان طور که از نامش پیدا است به ازای هر فار 2 شینه اختصاص داده می شود که معمولا تحت بار قرار داشته و دیگری به عنوان شینه رزرو  عمل می کند همان طور که از شکل مشخص است ار تباط خطوط ورودی و خروجی با هر یک از شینه ها با استفاده از یک سکسیونر برقرار شده است که در حالت عادی شبکه نیمی از سکسونر ها باز و نیم دیگری بسته می باشد

 

 

 

 

مزیت های شین دوبل :

1-     کمتر شدن جریان اتصال کوتاه

2-     تنظیم ولتاژ بهتر و مناسب تر

محصور شدن یک شین توسط یک شین دیگر :

شین دو

شین یک

در سیستم شین دوبل می توان یک شین را بگونه ای نصب کرد که شین دیگر را بطور کامل و بشکل نعل محصور کرد . مزیت این روش این است که می توان از هر طرف شین انشعاب گرفت

کلید کوپلاژ :

کلید کوپلاژ

 

 

 

 

 

 


چنانچه اشاره شد هنگامی که اتصال دو شین به وسیله سکسیونر بر قرار شود باستی قطع و وصل شینه ها به یکدیگر کامل بدون بار انجام پذیرد که این موضوع نیز به نوبه خود به عنوان یک محدودیت برای بهره برداری از پست است که برای رفع این محدو دیت از یک کلید قدرت به نام کلید کوپلاژ استفاده می کنند . این کلید کوپلاژ باعث می شود که هیچ سکسیونری زیر بار قطع و وصل نشود و همچنین می توان از ان برای مدتی به عنوان جانشین دژنکتورهای که نیاز به سرویس و تعمیر دارند استفاده کرد

قطع شین :

تمام مواردی که برای قطع شین ساده گفته شد اینجا نیز می تواند اتفاق بیفتد با این تفاوت که در اینجا در نقاط قطع شین از کلید کوپلاژ استفاده می کنند و چون دو شین برای هر فاز داریم ترکیبات مختلفی از ارتباط شین ها به یکدیگر بوجود می آید .

استفاده از شین کمکی  :

یکی از مشکلاتی که علی رغم استفاده از شین دوبل وجود داشت این است که در صورت نیاز به تعمیر دژنکتور یکی از خطوط قطع شود . ولی استفاده از شین کمکی این امکان را به ما می دهید که بدون قطع برق ، کلید قدرت هریک از خطوط انتقال انرژی را برای تعمیر یا تعویض از مدار خارج کنیم . در این حالت از کلید ها و سکسونر های اضافه شده در شین کمکی به عنوان کلید کوپلاژ نیز استفاده  کرد

روش یک و نیم کلیدی  :

این روش که یکی از بهترین روش های شینه بندی است به دو صورت پیاده می شود . در حالت اول شینه ها مجاور هم و تجهیزات در طرفین شینه ها و در حالت دوم شینه ها در فاصله دو انتهای تجهیزات قرار می گیرند

در این روش دو شینه همواره تحت ولتاژ می باشد و به دلیل اینکه برای هر دو خروجی 3 کلید در نظر گرفته شده است به شمایی اتصال یک و نیم کلیدی موسوم است . در این شما می توان با استفاده از سیستم محافطتی در صورت بروز اتصالی در یکی از خطوط و عدم قطع کلید مربوط به آن خط به گونه ای برنامه ریزی کرد که تنها همان خط بی برق شود و اتصالی به سایر خطوط و شینه ها سرایت نکند . سیستم BF بر اساس تاخیر زمانی کلید ها برنامه ریزی شده است و بگونه ای که در صورت بروز اتصالی در خط L1 و عدم قطع کلید های 2و3 بلافاصله کلیدهای 1 و 6 با تاخیر زمانی مناسب نسبت به کلید های اصلی عملکرده و از بروز خاموشی جلوگیری می کند

مزایای روش یک و نیم کلیدی :

1-     بروز کمترین خاموشی در صورت نیاز به تعمیرات روی کلیدها و شینه ها

2-     امکان ایجاد شمایی رینگی یا حلقه ای با توسعه ایستگاه های تبدیل به سیستم یک ونیم کلیدی

اتصالات شینه ها :

یکی از مهمترین مسائلی که همواره می بایست در اتصالات مورد توجه قرار گیرد ایجاد حرارت در نقطه ایجاد اتصال یا گرفتن انشعاب است بنابراین می بایست در زمان ایجاد اتصال روی شینه ها دقت کرد تا مقاومت محل اتصال حدالمقدور کم باشد و باید اتصال را بگونه ای بر قرار کنیم کخ جنس اتصال نیز از جنس شینه نباشد براین اساس در صورتی که شینه تخت باشد با ایجاد یک شکاف و استفاده از پیچ و مهره اتصال را برقرار می کنند اما اگر شینه ها لوله های گرد و توخالی باشند از اتصالات U شکل استفاده می کنیم و جنس پیچ و مهره های که برای این اتصال استفاده می شود فولادی باید در نظر گرفت

مقهره ها یا ایزولاتور :

مقره ها یا ایزولاتور به طور کلی تجهیزاتی را گویند که در هر قسمت از تجهیزات الکتریکی و بخش های تحت ولتاژ ، شبکه را از زمین عایق می کند یا به عنوان نگه دارنده از آن استفاده می کنند

ساختمان مقره از نظر جنس :

1-     سرامیکی     2- شیشه ای    3- پلیمری

مقره های سرامیکی مورد استفاده در پست در داخل پست به عنوان پایه مقره ها مورد استفاده قرار می گیرند . اما مقره های مورد استفاده در خطوط انتقال و توزیع از جنس شیشه ای و سرامیکی هستند که نوع جدیدی پلیمری در خطوط مورد استفاده قرار می گیرد . اگر از مقره ها به عنوان ورودی و خروجی استفاده کنیم این نوع مقره ها معمولا از جنس پلیمری و سرامیکی هستند . نوع سرامیکی از رنگ های قهوه ای تیره یا خاکستری تولید می شوند و نوع شیشه ای در رنگ های شیشه ای و سبز رنگ مورد استفاده قرار می گیرند و در نهایت مقره های پلیمری خاکستری هستندگ

نکته : سطح صاف و سیقلی مقره ها سبب می شود ذرات موجود در هوای آلوده به مقره ها نچسبد و در اثر وزش باد به راحتی از روی مقره جدا شود و همچنین گرمای جذب شده در طول روز در مقره از جمع شدن شبنم در طول شب روی مقره جلوگیری می کندگ

نکته :مقره ها را بصورت سطح ناصاف و با ایجاد برامدگی می سازند که این مسئله سبب می شود ضمن افزایش فاصله خزش برای برآوردن فاصله مورد نیاز عایقی بخش های از مقره ار آب باران در زمان بارندگی در امان باشد

انواع مقره ها از نظر کاربردی :

1-     مقره های تکیه گاهی :این نوع مقره ها توپر بوده و جهت نصب تجهیزات مختلف داخل پست های ورودی استراکچرها مورد استفاده قرار می گیرد که از جمله موارد کاربرد آن می توان نصب در تابلو به عنوان عایق شمش از زمین در تابلو های فشار ضعیف ، متوسط و قوی است

2-     مقره های میخی : این نوع مقره ها در خطوط هوایی توزیه مورد استفاده قرار می گیرند

3-     بوشینگ ها یا مقره های مربوط به ورودی یا خروجی تجهیزات برق : این مقره ها همان طور که از نامشان پیدا است هم به عنولن عایق و نگه داشتن ترمینال های ورودی و خروجی تجهیزات مورد استفاده قرار می گیرند . مانند بوشینگ های ترانسفورماتور یا بوشینگ های ورودی خروجی سکسیونر ها یا بوشینگهای دزنکتورها

مشکلات ناشی از بروز عیب در مقره ها به دو قسمت کلی تقسیم می شوند

1-     کیفیت نامرغوب در ساخت آنها : در این صورت معمولا مقره از داخل سوراخ ( پانچ) می شود که در این گونه موارد پیدا کردن اتصالی مشکل بوده و تک تک مقره ها را باید جداگانه آزمایش کرد

2-    نشت آلودگی : این عیب بخصوص در مناطق ساحلی دریا ها ، نواحی صنعتی و غیره به وجود می آید که این عامل باعث خزش جریان روی سطح مقره شده و باعث شکست ولتاژ در مقره می شود

عوامل ایجاد قوس الکتریکی :

1-     وجود حرارت زیاد : حرارت زیاد ناشی از قوس باعث جنبش بیشتر ملکولهای هوا و یونیزه شدن آنها می شود

2-    برخورد الکترون ها : برخورد الکترونها به ذرات هوا باعث یونیزه شدن آنها می شود

3-    تابش  : در اثر شعله حاصل از جرقه قوس ملکولهای هوا نیز یونیزه می شود

4-    میدان الکتریکی : شدت میدان الکتریکی باعث خروجی تعداد بسیاری الکترون از سطح فلزات می شود

5-    تولید الکترون آزاد در اثر حرارت

راه های جلوگیری از بروز یا طولانی شدن قوس :

1-     ایجاد سرعت مناسب در قطع و وصل کلید

2-     کاهش حرارت بین دو کنتاکت کلید

3-     کاهش دمای محیط

4-     خارج کردن هوا بویژه هوای یونیزه شده در داخل کلید

انواع کلید های قدرت : چنانچه قبلا اشاره شد یکی از مانورهای قطع و وصل خطوط جهت سرویس های دوره ای یا توسعه شبکه های قدرت یا نصب انشعابات جدید در داخل پست ها یا خطوط با استفاده از کلید های قدرت انجام می شود که از مهمترین کلید های قدرت را می توان به دو نوع سکسیونر و دژنکتور تقسیم کرد

سکسیونر : کلیدی است بدون بار که از این کلید جهت برداشتن ولتاژ از ترمینال سایر تجهیزات نظیر شینه ها یا کلیدهای قدرت یا غیره از آن  استفاده می کنند

انواع سکسیونر ها : انواع مختلفی دارند که نوع و شکل سکسیونر به دلیل تعداد زیاد آن در ابعداد و اندازه های ایستگاه های مورد استفاده آنها موثر است به همین علت از نظر شکل ظاهری بسیار متنوع و گوناگون هستند و باز تاکید می کنیم که سکسیونر کلیدی است که قطع و وصل آن می بایست بدون بار انجام شود که بتازگی بعضی سکسیونر ها در سمت توزیع بکار گرفته شده اند که می توانند زیر بار قطع و وصل شوند

سکسیونر ها از نظر کاربرد به دو دسته تقسیم می شوند  : 1- سکسیونر های قابل قطع زیر بار 2- سکسیونر های غیر قابل قطع زیر بار

تقسیم بندی سکسیونر ها از نظر ساختمانی : 1- سکسیونر ها با هوای آزاد  2- سکسیونر گازیSF6 3- سکسیونر خلع

بطور کلی سکسیونرها  از نظر شکل ساختمانی و عملکرد به قسمت های زیر تقسیم می شوند

1-     نوع تیغه ای : این سکسیونر به شکل های متفاوتی وارد بازار شده که تا ولتاژهای 30 کیلو ولت ، این نوع سکسیونر به طور عمده به صورت غیر قابل قطع زیر بار ساخته شده است . اما در بعضی موارد با اضافه کردن یک صفحه خاموش کننده جرقه و کنتاک های کمکی با یک محفظه روغنی می تواند زیر بار قابل قطع و وصل باشد . سکسیونر های تیغه ای در جریان کم بصورت تسمه و در جریان های زیاد بصورت پروفیل مسی ساخته می شود ولی در هر دو حال تیغه بخاطر جلوگیری از ارتعاش کلید بصورت دو تایی و موازی وصل می شوند که قطع و وصل این سکسیونر می تواند دستی و از راه دور توسط موتور انجام شود . این سکسیونر ها در ولتاژهای بالاتر از 66 کیلوولت بصورت تک فاز استفاده می شود

2-    نوع کشویی : این نوع سکسیونر برای کیوسک ها یا اماکنی با عمق کم کاربرد دارد . در این نوع سکسیونر تیغه متحرک در زمان قطع در امتداد خود حرکت کرده بنابراین نیازی به فضای اضافی نیست

3-    سکسیونر دورانی با تیغه افق : این نوع سکسیونر ها در ولتاژهای بالاتر از 66 کیلوولت مورد استفاده قرار می گیرد و بجایی یک تیغه ثابت و یک تیغه متحرک در آن دو تیغه متحرک دورانی قرار داد شده است که با برخورد  آنها به یکدیگر مدار بسته می شود و حرکت تیغه ها به موازات سطح افقی یا عمود بر محور پایه ها انجام می گیرد . که از مزایای این نوع سکسیونر ها می توان به ایجاد فاصله مناسب به هنگام باز شدن سکسیونر و عدم امکان وصل ناخواسته در اثر عوامل خارجی نظیر باد ، یخ و غیره اشاره کرد و همچنین فاصله کم مورد نیاز بین فازها نسبت به سکسیونر تیغه ای از دیگر مزیت های این نوع سکسیونر است . این نوع سکسیونر به صورت تک فاز ساخته می شود اما جهت قطع همزمان سه فاز تمام فازها به وسیله اهرمی یا وسیله مکانیکی به یکدیگر متصل می شود و دارای فرمانی واحدی هستند

4-    سکسیونر قیچی ای ، تک ستونی یا پانتوگراف : برای ولتاژهای بالا مورد استفاده قرار می گیرند و در این نوع کنتاکت ثابت سیستم یک سیم پائین هوایی است و به همین دلیل یک پایه عایقی حذف می شود در نتیجه سکسیونر سبکتر عمل می کند

نکته : در صورتی که پست دارای  دو شین به ازای هر فاز باشد که سطوح و ارتفاع مختلفی نسبت به زمین قرار گرفته اند از این نوع سکسیونر جهت بر قراری ارتباط عمودی بین دو شین نیز استفاده می شود

انواع سکسیونر های فشار قوی :

1-     سکسیونر تیغه ای ساده : این نوع سکسیونر قابل قطع زیر بار هستند و در پست های زمینی استفاده می شوند

2-    سکسیونر تیغه ای فیوز دار :  این نوع سکسیونر علاوه بر امکان قطع و وصل حفاظت تاسیسات را نیز بر عهده دارد که این حفاظت با استفاده از نصب فیوزهای استوانه ای که بصورت سری با هم قرار می گیرند انجام می شود

3-    سکسیونر تیغه ای هوایی : این نوع که به منظور مانور روی خطوط فشار متوسط نصب می شود در دو نوع با خاموش کننده خشک و روغنی تولید می شود و قابل قطع زیر بار است که مکانیزم قطع و وصل را انجام می دهد

4-    سکسیونر با گاز SF6 :  این نوع سکسیونر که در سالهای اخیر کاربرد فراوانی  یافته است و بیشتر در خطوط هوای استفاده می شود قابل قطع زیر بار بوده و فرمان قطع و وصل آنها دستی است

کلیدهای قدرت ( دژنکتورها ) : دژنکتورها دستگاه های هستند که می توانند در مواقع لزوم جریان عادی شبکه در زمان بروز خطا یا هر جریانی یا هر اختلاف فازی را سریعا قطع کند

بررسی عایق های مورد استفاده در کلید های قدرت : اولین عایقی که به صورت مایع در ساختمان کلید های فشار قوی و تاسیسات الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد روغن است که روغن به عنوان یک ماده ایزوله همراه با مواد ایزوله سخت مانند کاغذ ، مقوا یا فیبر در تجهیزات فشار قوی مورد استفاده قرار می کیرد . ولتاژ دی الکتریک روغن کاملا تمیز و خالص از ولتاژ دی الکتریک هوا بیشتر است و حدود 1000 کیلو ولت بر سانتی متر است که این ولتاژ در روغن با حداقل ناخالصی های آب و ذرات جدید حدودا 200 برابر هوا در فرکانس 50 هرتز است

گاز SF6 : این ماده به عنوان تنها عایق گازی با خصوصیات دی الکتریکی مناسب در اواخر سال 1960 در کلیدهای قدرت مورد استفاده قرار گرفت که یکی از مهمترین دلایل استفاده از این گاز شرایط بسیار عالی این گاز برای خفه کردن قوس الکتریکی و همچنین توانایی بالای جذب انرژی ان بود

خصوصیات مهم گاز SF6 :

1-     در هنگام خالص بودن کاملا بی بو و غیر قابل اشتعال و غیر سمی است

2-    ضریب هدایت حرارتی این کاز در حدود 6 برابر هوا است

3-     در فشار معمولی مقاومت دی الکتریک گاز 3 برابر مقاومت دی الکتریکی هوا می باشد و با افزایش فشار مقاومت دی الکتریک آن بیشتر می شود

4-     نقطه معیان در فشار اتمسفر 62 درجه سانتی گراد است

5-     به دلیل نیروی قوس جذب الکترونی و در نتیجه جذب الکترونهای آزاد در لحظه ایجاد قوس قدرت خاموش کنندگی آن بسیار خوب است

6-      گاز SF6 خیلی زود پیر نمی شود در صورتی که روغن خیلی زود پیر می شود

معایب گاز SF6 این گاز هنگامی که در مجاورت هوا قرار می گیرد ترکیب کشنده ای به نام فوسگن ایجاد می کند که نظامیان در جنگ ها به عنوان سالح شیمیایی از آن استفاده می کنند و اثر این گاز به هیچ عنوان از اورگانیسم موجود زنده خارج نمی شود

 

انواع کلید های قدرت :

1-     کلید روغنی با حجم زیاد : در این کلید در درجه اول از روغن به عنوان عایق استفاده شده بنابراین هرچه سطح ولتاژ افزایش یابد بنابراین حجم روغن داخل کلیومتر افزایش می یابد

نکته : با توجه به تاثیر روغن در خفه کردن قوس و اینکه حجم زیادی از روغن باید در این کلید مصرف شود وزن و اندازه این کلید بسیار بزرگ است مثلا یک کلید 220 کیلو ولت وزنش به 20 تن می رسد . این حجم روغن یکی از معایب این کلید است که می تواند سبب آتش سوزی شود بطوری که اگر روغن در کلید ثابت باشد و چرخش در داخل کلید وجود نداشته باشد به این نو کلیدها ، کلید های روغنی با حجم زیاد می گویند

سیستم خاموش کننده جرقه : در این کلید ها از سیستم خاصی جهت خاموش کردن جرقه استفاده شده و می توان گفت جرقه با ازدیاد طول و انتقال حرارت به روغن را از بین می برد

معایب کلید های روغنی با حجم زیاد : حجم زیاد روغن است که در هنگام سرویس و نگه داری ممکن است باعث آلودگی محیط زیست گردد

2-    کلید روغنی با حجم کم ( کلید کم روغن ): با توجه به توضیحات قبلی نوع دیگری از کلید ها به نام کلید کم روغن معروف است به طوری که در صورتی که روغن در هنگام حرکت کنتاکت متحرک در مسیر قوس حرکت کرده و جابجایی هر چه بیشتر و وسیع تر مواد یونیزه حاصل از قوس را سبب می شود به کلید کم روغن معروف است . در این کلید حجم قابل توجهی از روغن کاهش یافته به عنوان مثال برای یک کلید 220 کیلو ولتی 1 تون روغن لازم است

3-    کلید اسپانزیون یا کلید آبی : شرکت زیمنس با توجه به خاصیت هدایت حرارتی خوب هیدروژن  این نوع کلید را تولید کرد که به علت وجود آب در این نوع کلید امکان آتش سوزی وجو ندارد

 

نوشته شده سه‌شنبه 18 آبان‌ماه سال 1395 ساعت 08:36 ق.ظ توسط محسن رضایی نظر بازدید کنندگان (0)



???? ???? ????? ???? ??? ??














?? ????? ??????

?? ???? ?? ????

Google

در این وبلاگ
در کل اینترنت
کد جستجوگر گوگل
Mohsen Rezaei

Create Your Badge

downlode & code