پست فشار قوی

پست‌هایی که از ترانسفورماتورهای افزاینده بهره می‌گیرند موجب افزایش ولتاژ و به این ترتیب کاهش جریان می‌شوند، در حالیکه پست‌هایی که از ترانسفورماتورهای کاهنده بهره می‌گیرند برای افزایش ایمنی، ولتاژ را کاهش داده و جریان را افزایش می‌دهند.

 

قسمت های مختلف یک پست

  switch yard: محلی است برای نصب و استقرار تجهیزات فشار قوی که به صورت منظم تجهیزات آن نصب میشود.

  Control Room : مکان سر پوشیده ای جهت انجام عملیات مانور و کنترل روی تجهیزات ، محل آن باید بگونه ای باشد که بر روی سوئیچ یارد تسلط داشته و به اندازه کافی پنجره داشته باشد .

 

Protection Room  : مشابه اتاق کنترل است با این تفاوت که مکان نصب و فرمان رله های حفاظتی می باشد که معمولا با اتاق کنترل در یک مکان می باشد .

 

Battery Room : محلی است برای نصب منابع DC مورد نیاز پست ، برای تأمین ولتاژ مورد نیاز جهت فرمان و عملکرد رله ها.

 

Trench  :  ارتباط بین تجهیزات موجود در SwitchYard با اتاق حفاظت و کنترل از طریق کانال های به نام Trench صورت می پذیرد.

 

یک پست روی هم رفته دارای تجهیزات سویچ، سیستم‌های حفاظت (پناه)، کنترل و همچنین یک یا چند ترانسفورماتور قدرت , ترانس زمین و مصرف داخلی , سویچگیر , جبران کنندهای توان راکتیو , تاً سیسات جانبی الکتریکی ، ساختمان کنترل , سایر تاًسیسات ساختمانی . . در پست‌های بزرگ از مدارشکن‌ها یا دژنکتور برای برش هرگونه اضافه جریان برخاسته از اتصال کوتاه یا اضافه بار بهره برده می‌شود. در پست‌های کوچکتر می‌توان از سکسیونر  برای محافظت از مدارهای منشعب بهره گیرند. پست‌ها (معمولاً) دارای ژنراتور نیستند اگرچه نیروگاه‌ها شاید در نزدیکی خود پست داشته باشند. از دیگر موارد موجود در یک پست الکتریکی می‌توان تجهیزات نگهدارنده پایان خط، تابلوی فشار قوی، تابلوی فشار ضعیف، برقگیر، سیستم کنترل، سیستم زمینو سیستم‌های اندازگیری می‌شود، همچنین ممکن است از تجهیزات دیگری مانند خازن‌های اصلاح ضریب توان تنظیم کننده ولتاژ نیز در پست استفاده شود.

 

انواع پست:

پستها را می توان ازنظر نوع وظیفه,هدف,محل نصب,نوع عایقی, به انواع مختلفی تقسیم کرد. 

 

براساس نوع وظیفه وهدف ساخت:پستهای افزاینده , پستهای انتقال انرژی , پستهای سویچینگ و کاهنده فوق توزیع .ـــ براساس نوع عایقی:پستها با عایق هوا, پستها با عایق گازی که دارای مزایای زیراست :

 

پایین بودن مرکز ثقل تجهیزات در نتیجه مقاوم بودن در مقابله زلزله, کاهش حجم, ضریب ایمنی بسیار بالا باتوجه به اینکه همهً قسمت های برق دار و کنتاکت ها در محفظهً گازSF6 امکان آتش سوزی ندارد, پایین بودن هزینهً نگهداری باتوجه به نیاز تعمیرات کم تر, استفاده درمناطق بسیار آلوده و مرطوب و مرتفع 

 

اجزاع تشکیل دهنده پست :پستهای فشار قوی از تجهیزات و قسمتهای زیر تشکیل می شود :ترانس قدرت , ترانس زمین و مصرف داخلی , سویچگر , جبران کنندهای تون راکتیو , تاً سیسات جانبی الکتریکی

 

ساختمان کنترل , سایر تاًسیسات ساختمانی .

 

ترانس زمین :

 

از این ترانس در جاهایی که نقطهً اتصال زمین (نوترال) در دسترس نمی باشد که برای ایجاد نقطهً نوترال از ترانس زمین استفاده می شود. نوع اتصال در این ترانس به صورت زیکزاک Zn است. این ترانس دارای سه سیم پیچ می باشد که سیم پیچ هر فاز به دو قسمت مساوی تقسیم می شود و انتهای نصف سیم پیچ ستون اوٌل با نصف سیم پیچ ستون دوٌم در جهت عکس سری می باشد.این متن برگرفته از سایت مهندسی برق قدرت و شبکه های انتقال و توزیع مهندس هادی حداد خوزانی می باشد

 

ـ ترانس مصرف داخلی:از ترانس مصرف داخلی برای تغذیه مصارف داخلی پست استفاده می شود . تغذیه ترانس مصرف داخلی شامل قسمتهای زیر است:

 

تغذیه موتورپمپ تپ چنجر , تغذیه بریکرهای Kv20 , تغذیه فن و سیستم خنک کننده , شارژ باتری ها , مصارف روشنایی , تهویه ها. نوع اتصال سیم پیچ ها به صورت مثلث – ستاره با ویکتورکروپ نوع اتصال بندی) DYn11 می باشد .

 

ـ سویچگر :تشکیل شده از مجموعه ای از تجهیزات که فیدرهای مختلف را به باسبار و یا باسبار ها را در نقاط مختلف به یکدیگر با ولتاژ معینی ارتباط می دهند .در پستهای مبدل ولتاژ ممکن است از دو یا سه سویچگر با ولتاژهای مختلف استفاده شود .ـ تجهیزات سویچگر:باسبار:که خود تشکیل شده از مقره ها , کلمپها , اتصالات وهادیهای باسبار که به شکل سیم یا لولهًً توخالی و غیره است .بریکر , سکسیونر , ترانسفورماتورهای اندازه گیری وحفاظتی , تجهیزات مربوت به سیستم ارتباطی , وسایل کوپلاژ مخابراتی(که شامل : موج گیر , خازن کوپلاژ , دستگاه تطبیق امپدانس است ),برقگیر: که برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ و برخورد صاعقه به خطوط است که در انواع میله ای , لوله ای , آرماتور , جرقه ای و مقاوتهای غیرخطی است .ـ جبران کنندههای توان راکتیو:جبران کننده ها شامل خازن وراکتورهای موازی می باشندکه به صورت اتصال ستاره در مدار قرار دارند و نیاز به فیدر جهت اتصال به باسبار می باشند که گاهی اوقات راکتورها در انتهای خطوط انتقال نیز نصب می شوند.

 

سوئیچینگ به وسیله پست

یکی از وظایف مهم که به وسیله پست انجام می‌شود راه‌گزینی یا سوئیچینگ است که به معنای قطع یا وصل خطوط انتقال یا مصرف‌کننده‌ها از یا به شبکه‌است. این راه‌گزینی‌ها ممکن است از پیش برنامه‌ریزی شده باشند یا به طور اتفاقی صورت گیرند.

 

ممکن است نیاز باشد که خط‌های انتقال یا تجهیزات موجود در پست برای انجام تعمیرات یا عملیات گسترش مانند اضافه کردن یک ترانسفورماتور از شبکه جدا شوند. برای انجام چنین عملیاتی به هیچ وجه کل شبکه را قطع نخواهند کرد بلکه کل عملیات در طول کار شبکه صورت می‌گیرد.

 

در صورت بروز یک خطا در شبکه یا یک قسمت از تجهیزات موجود در پست نیز این ضرورت ایجاد خواهد شد که این قسمت از مدار جدا شود بدون آنکه تأثیری زیادی در کار دیگر قسمت‌ها داشته باشد. در این موارد وظیفه پست‌ها خواهد بود تا قسمت‌ها آسیب دیده بر اثر باد، قوس الکتریکی یا هر دلیل دیگری را از شبکه جدا کنند تا عملیات تعمیر شروع شود.

 

ـــ انواع راکتور ازنظر شکل عایقی :راکتور با عایق بندی هوا , راکتور با عایق بندی روغنی .ـــ انواع نصب راکتور سری :راکتورسری با ژنراتور, راکتورسری باباسبار, راکتورسری با فیدرهای خروجی, راکتورسری بافیدرهای خروجی به صورت گروهی. ـ ساختمان کنترل:کلیهً ستگاه های اندازه گیری پارامترها, وسایل حفاظت وکنترل تجهیزات ازطریق کابلها از محوطهً بیرونی پست به داخل ساختمان کنترل ارتباط می یابد همچنین سیستمهای تغذیه جریان متناوب ومستقیم (AC,DC) در داخل ساختمان کنترل قراردارند,این ساختمان اداری تاًسیسات مورد نیاز جهت کار اپراتور می باشد که قسمت های زیر را دارا می باشد :

اتاق فرمان , فیدر خانه , باطری خانه , اتاق سیستم های توضیع برق (AC,DC) , اتاق ارتباطات , دفتر , انبار و ..

 

ـ باطری خانه:جهت تامین برقDC برای مصارف تغذیه رله های حفاظتی, موتورهای شارژ فنر و... مکانیزم های فرمان و روشنایی اضطراری و... نیاز به باطری خانه دارند که در اطاقکی تعدادی باطری با هم سری می شوند و دردو مجموعه معمولاً 48 و110ولتی قرارمی گیرد وهرمجموعه با یک دستگاه باطری شارژ کوپل می شوند .اصول کار ترانس فورماتور :

1-تعریف ترانس فورماتور:ترانس فورماتور از دو قسمت اصلی هسته و دو یا چند قسمت سیم پیچ که روی هسته پیچیده می شود تشکیل می شود , ترانس فورماتور یک دستگاه الکتریکی است که در اثرالقای مغناطیسی بین سیم پیچ ها انرژی الکتریکی را ازمدارسیم پیچ اولیه به ثانویه انتقال می دهد بطوری که در نوع انرژی و مقدار آن تغییر حاصل نمی شود ولی ولتاژ و جریان تغییر می کند بنابراین باصرف نظراز تلفات ترانس داریم :

P1=P2 --- V1 I1 = V2 I2= V1/V2 = I2/I1 = N1/N2که اصول کار ترانس فورماتور براساس القای متقابل سیم پیچ ها است .

2ـ اجزاع ترانس فورماتور:هسته , سیم پیچ ها , مخزن روغن , رادیاتور , بوشینگ های فشار قوی وضعیف , تپ چنجرو تابلوی مکانیزم آن , تابلوی فرمان , وسایل اندازه گیری و حفاظتی , شیرها و لوله های ارتباطی , وسایل خنک کننده ترانس جریان , شاسی و چرخ , ...

3ـ انواع اتصّال سیم پیچ: اتصال سیم پیچ های اولیه و ثانویه در ترانس معمولاً به صورت ستاره , مثلث , زیکزاک است .

4ـ ترانس فورماتورولتاژ(PT,VT):

 

چون ولتاژهای بالاتر از 600 V را نمی توان به صورت مستقیم بوسیله دستگاه های اندازه گیری اندازه گرفت , بنابراین لازم است که ولتاژ را کاهش دهیم تا بتوان ولتاژ را اندازه گیری نمود و یا اینکه در رله های حفاظتی استفاده کرد ترانس فورماتور ولتاژبه این منظوراستفاده می شود که ترانس فورماتور ولتاژ از نوع مغناطیسی دارای دو نوع سیم پیچ اولیه و ثانویه می باشد که برای ولتاژهای بین 600 V تا 132 KV استفاده می شود

5ـ ترانس فورماتورجریان(CT): جهت اندازه گیری و همچنین سیستم های حفاظتی لازم است که از مقدار جریان عبوری از خط اطلاع پیدا کرده و نظر به اینکه مستقیماً نمی شود از کل جریان خط دراین نوع دستگاه ها استفاده کرد و در فشار ضعیف و فشار قوی علاوه بر کمییت , موضوع مهم ایزوله کردن وسایل اندازه گیری و حفاظتی از اولیه است لزا بایستی به طریقی جریان را کاهش داده و از این جریان برای دستگاه های فوق استفاده کنیم واین کار توسط ترانس جریان انجام می شود .ــ پارامترهای اساسی یک CT : نقطه اشباع , کلاس ودقت CT , ظرفیتCT , نسبت تبدیل CT .

 

6ـ نسبت تبدیل ترانس جریان:جریان اولیه Ct طبق IEC 185 مطابق اعداد زیرمی باشد که اصولاً باید در انتخواب جریان اولیه یکی از اعداد زیر انتخواب شود:

10-15-20-25-30-40-50-60-75-100-125-150 Ampدرصورتیکه نیاز به جریان اولیه بیشتر باشد باید ضریبی از اعداد بالا انتخواب شود . جریان ثاویه Ct هم طبق IEC 185 مطابق اعداد زیرمی باشد : 1-2-5 برای انتخواب نسبت تبدیل Ct باید جریان اولیه را متناسب با جریاندستگاه های حفاظت شونده و یا دستگاه هایی که لازم است بار آنها اندازه گیری شود انتخواب کرد

در موردCt تستهای مختلفی انجام می شودکه رایج ترین آنهاعبارت اند:تست نطقه اشباع , تست نسبت تبدیل , تست عایقی اولیه و ثانویه .

7ـ حفاظتهای ترانس: الف : حفا ظتهای دا خلی :

1- اتصال کوتاه :

A دستگاه حفاظت روغن (رله بوخهلتز, رله توی ب) , B دستگاه حفاظت درمقابل جریان زیاد( فیوز, رله جریان زیادی زمانی ) , Cرله دیفرانسیل

2- اتصال زمین :

A مراقبت روغن با رله بوخهلتز, B رله دیفرانسیل, C سنجش جریان زمین

3- افزایش فلوی هسته :A اورفلاکسب : حفا ظتهای خارجی :

1- اتصالی در شبکه :

A فیوز, B رله جریان زیاد زمانی , C رله دیستانس

2- اضافه بار :

A ترمومتر روغن و سیم پیچ , B رله جریان زیاد تاخیری , C رله توی ب , D منعکس کننده حرارتی ,

3- اضافه ولتاژ در اثر موج سیار :

A توسط انواع برق گیرج : خفا ظتهای غیر الکتریکی :

1- کمبود روغن : رله بوخهلتز ,

2- قطع دستگاه خنک کن

3- نقص در تپ چنجر : رله تخله فشار یا گازانواع زمین کردن :

1ـ زمین کردن حفاظتی:زمین کردن حفاظتی عبارت است از زمین کردن کلیه قطعات فلزی تاًسیسات الکتریکی که در ارتباط مستقیم ( فلزبه فلز ) با مدار الکتریکی قرار ندارد. این زمین کردن بخصوص برای حفاظت اشخاص درمقابل اختلاف سطحتماس زیاد به کار گرفته می شود .

2ـ زمین کردن الکتریکی: زمین کردن الکتریکی یعنی زمین کردن نقطه ای از دستگاه های الکتریکی و ادوات برقی که جزئی ازمدارالکتریکی می باشد.مثل زمین کردن مرکز ستارهً سیم پیچ ترانسفورماتور یا ژنراتور که این زمین کردن بخاطرکارصحیح دستگاه و جلوگیری از ازدیاد فشار الکتریکی فازهای سالم نسبت به زمین در موقع تماس یکی از فازهای دیگر با زمین.

 

اندازه گیری :دستگاهای اندازه گیری روی تابلو کنترل برای قسمتهای مختلف شامل:ـــ فیدر ورودیKV63 شامل آمپرمتر با سلکتورسویچ ( تعیین بالانس بودن یا نبودن فازها ) , ولتمتر با سلکتورسویچ .ـــ فیدر ورودی KV20 شامل آمپرمتر با سلکتور , ولتمتر با سلکتور مگاوات متر و مگاوار متر ,.ـــ فیدر خروجی KV20 شامل آمپرمتر با سلکتورسویچ فازها .ـــ فیدرورودی KV20 درداخل فیدر خانه شامل آمپرمتربا سلکتورسویچ , ولتمتر با سلکتورسویچ .اینترلاکها :اینترلاکها به دو دسته الکتریکی و مکانیکی تقسیم می شوند و جهت جلوگیری از عملکردهای ناصحیح تعبیه شده اند .ـــ اینترلاکهای یک بی خط KV63 : اینترلاک الکتریکی بین سکسیونر زمین خط و ترانس ولتاژ تعبیه شده و تازمانیکه ترانس ولتاژ تحت ولتاژ شبکه باشد , اجازه بستن به سکسیونر زمین خط داده نمی شود.اینترلاک الکتریکی بین دو سکسیونر طرفین بریکر یک بی خط KV63 تا زمانیکه بریکر در حالت قطع قرار نگیرد اجازه باز یا بسته شدن به سکسیونرطرفین داده نمی شود.

 

ـــ اینترلاکهای یک KV63 ترانس فورماتور : اینترلاک الکتریکی بین بریکر KV63 وسکسیونر بی ترانس تا موقعی که بریکر در خالت قطع نباشد اجازه باز یا بسته شدن به سکسیونر داده نمی شود .ـــ اینترلاکهای یک KV20 ترانس فورماتور: اینترلاک مکانیکی بریکر کشویی ورودی KV20 تاهنگامی که بریکر در حالت وصل باشد , پین انترلاک که در قسمت زیر بریکربین دو چرخ عقب بریکر کشویی قرار دارد , اجازهداخل یا خارج شدن از فیدر را نمی دهد . هنگامی که بریکردر مدار وصل است پین مربوطه پشت نبشی که در قسمت کف فیدر پیچ است قراردارد واجازه خارج شدن بریکررانمی دهد .اینترلاک الکتریکی بین سکسیونر ارت سرکابل ورودی KV20 از ترانسفورماتور و بریکرهای KV20 و KV63همان ترانس به این ترتیب است که تا موقعی که دو بریکر یاد شده درحالت قطع نباشد اجازه بستن به سکسیونر زمین سرکابل KV20 داده نمی شود , ضمناً تازمانیکه سرکابل ورودی KV20 زمین باشد بریکرهای KV20 و KV63 فرمان وصل قبول نمی کند .ـــ انترلاک باس شکن KV63: اینترلاک الکتریکی بین چهار بریکر 63 کیلو ولت قطع نباشند , اجازه بستن ویا باز کردن سکسیونر باس سکشن داده نمیشود .همچنین در صورتی که هرچهار بریکر 63 کیلو ولت قطع باشد , اجازه باز و بسته شدن به سکسیونر باس شکن داده میشود .ـــ اینترلاک سکسیونر زمین باسبار 20 کیلو ولت : در صورتی به سکسیونر زمین باسبار 20 کیلو ولت اجازه بسته شدن داده می شود که کلیه بریکرها همان باس (خروجی ها ,ورودی ها و باس کوپلر ) قطع باشند و سوکت بریکرهای انها نیز وصل باشد.ـــ اینترلاک کلیدهای 400 ولت AC :اینترلاک الکتریکی بین دو بریکر 400 ولت ترانسهای کمکی: بدین ترتیب که همیشه فقط یک بریکر میتواند در حالت وصل باشد. اینترلاک مکانیکی بین دو کلید پاپیونی روی تابو توزیع SA + طوری است که فقط یک کلید حالت وصل باشد.

 

حفاظت: یک سیستم حفاظتی کامل شامل :

1- ترانسهای جریان و ولتاژ

2- رله های حفاظتی (تصمیم گیرنده وصدور فرمان )

3- کلید های قدرتـــ حفاظت های یک پست 63 کیلو ولت ASEA شامل:

1ـ حفاظت های خط 63 کیلو ولت : دیستانس بعنوان حفاظت اصلی و اورکارنت پشتیبان

2ـ حفاظت های یک 63 کیلو ولت ترانس : اورکانت و REF (حفاظت های خارجی )

3ـ حفاظت های یک 20 کیلوولت ورودی ترانس : دایر کشنال اورکانت – ارت فالت –REF و اندرولتاژ

4ـ حفاظت های داخلی ترانس قدرت : رله بوخلس – شاخص سطح روغن – شاخص حرارت روغن – شاخص حرارت سیم پیچ – دریچه تنفسی – فشار زیاد داخل تپ چنجر که ناشی از ازدیاد گازها در اثر اتصالی بوجود میایند.

5ـ حفاظت های یک 20کیلوولت خروجی: اورکانت – ارت فالت

6ـ حفاظت باس کوپلر 20 کیلوولت:اورکانت-ارت فالت – دایرکشنال

7ـ حفاظت های ترانس کمکی: شاخص حرارت روغن ورله بوخهلتز

8ـ حفاظت های بریکر400 ولت AC : جریان زیاد ـــ رلهً حرارتی

 

9ـ رله سوپرویژن جهت کنترل و مراقبت مدارات قطع بریکرهای 63 ورودی و ترانس وهمچنین ورودی KV20 ترانس قدرت .رله های 63KV , 20KV REF در صورت به هم خوردن تعادل جریانی فازهای سیم پیچ واختلاف زاویهً 120 درجه بین فازها و درنتیجه جریان دار شدن نقطه صفر سیم پیچ , عملکرد رله REF را بدنبال خواهد داشت .عملکرد رله ی بوخهلتز:در صورت بروز اتصال در داخل ترانس و متصاعد شدن گاز و همچنین حرکت سریع روغن , منجر به عملکرد رلهً بوخهلتز خواهد شد, که با توجه به شدت اتصال مدارات آلارم وتریپ به ترتیب بسته می شوند پیش از برق دارکردن باید حرارتهای سیم پیچ و روغن کنترل شود . .سیستم آلارم: بطور کلی هدف از کاربرد سیستم آلارم و سیگنال در پستهای فشارقوی آشکارساختن خطاها ومعایب بوده و در صورتیکه بهره بردار هنگام کار و مانور دچارخطا شود سیستم آلارم بهره بردار را مطلع وکمک می کند تا سریع تر خطا و عیب مشخص و قسمت معیوب در صورت نیاز مجزا واقدامات لازم انجام گردد خطا یا فالت با آلارم (بوق) شروع و همزمان سیگنال چشمکزن مربوطه در پانل آلارم ظاهر می گردد.

 

 

وظیفه بهره بردار در این مواقع به این ترتیب است که , ابتدا بوق را با دکمه پوش باتون(ALARM,STOP) قطع می نماید سپس کلیه سیگنال های ظاهر شده را کامل یادداشت نموده , بعد از آن دکمه را جهت پذیرفتن یا ثابت نمودن سیگنال فشار می دهیم اگر فالت گذرا باشد , که سیگنال ریست شده و در صورتیکه فالت پایدار(ACCEPT) باشد , سیگنال ثابت میگردد .مرحلهً بعدی پیگیری وبرسی جهت برطرف نمودن خطا می باشد .تشریح سیگنالهای پست kv63 :

1- آلارم وسیگنالهای نمونه ـــ یک بی خط KV63 .

2- آلارم وسیگنالهای نمونه ـــ یک ترانسفورماتور 63/20 KV .

3- آلارم وسیگنالهای نمونه ـــ قسمت 20 KV .

4- آلارم وسیگنالهای نمونه ـــ یک ترانسفورماتور کمکی ویک ترانسفورماتورارتینگ .

5- آلارم وسیگنالهای عمومی

توجه: هرگونه شبیه سازی در زمینه نرم افزارهای مهندسی برق قدرت پذیرفته می‎شود.جهت ارتباط و دریافت شماره تماس با ایمیل زیر ارتباط برقرار کنید.

[e-mail]

[e-mail] 

[e-mail]

 

آدرس کانال تلگرامی

telegram.me/iranprojectblog

ایدی ادمین

http://telegram.me/iranprocro