جستجو در تالارهای گفتگو

معرفی کلی اجزاء پست های فشار قوی 1. قسمت های اصلی تشکیل دهنده یک پست فشار قوی : از نظر ساختار کلی ، پست های فشار قوی از قسمت های اصلی زیر تشکیل شده اند : 1 – سویچگیر ( Switchgear ) 2 – ترانسفورماتورهای قدرت ( Power Transformer ) ، ترانسفورماتورهای زمین و ترانسفورماتورهای تغذیه داخلی ( Earthing & Auxiliary Transformer ) 3 – سیستم جبران کننده بار راکتیو از قبیل راکتور یا خازن (VAR Compensation Systems ) 4 – ساختمان کنترل ( Control Building ) 5 – سیستم کنترل و حفاظت ( Control & Protection System ) 6 – تاسیسات جنبی الکتریکی مانند سیستم روشنایی محوطه ، سیستم حفاظتی رعد و برق ، سیستم زمین ، سیستم تغذیه داخلی 7 – سیستم های مخابراتی 8 – تاسیسات جنبی ساختمانی مانند اتاق دیزل ژنراتور ، انبار ، کارگاه تعمیرات ، ساختمان نگهبانی ، پارکینگ البته در بعضی از پست های فشار قوی و بسته به نوع پست ، ممکن است بعضی از اجزای فوق وجود نداشته باشد . 2. تجهیزات سویچگیر : به مجموعه ای از تجهیزات فشار قوی که ارتباط فیدرهای مختلف را به شین ها و یا قسمت های مختلف شین ها را به یکدیگر ، در یک سطح ولتاژ معین برقرار می کنند ؛ سویچگیر می گویند . گاهی به ساختمانی که سویچگیر پست های داخلی در آن قرار دارد ، کلیدخانه گفته می شود . تعداد سویچگیرهای یک پست فشار قوی به سطح ولتاژ آن وابسته است ؛ به این معنی که در پست های 230/63 kv دو سویچگیر ( 230 , 63 ) وجود دارد و به عنوان مثال در پست های 400/230/63kv سه سویچگیر ( 400 , 230 , 63 ) وجود دارد و . . . اجزا و تجهیزات یک سویچگیر : الف- شینه بندی پست ( Busbar ) ب- بریکر یا کلید قدرت ( Circuit Breaker ) ج- ***یونر یا کلید جداکننده ( Disconnect Switch ) د- ترانسفورماتورهای اندازه گیری ولتاژ و جریان ( Instrument Transformer ) ه- تله موج و متعلقات مربوطه ( Line Trap ) ح- برقگیرها ( Lighting Arrester ) خ- جبران کننده های بار راکتیو چ- فوندانسین ، اسکلت فلزی ، مقره های نگهدارنده و عایق کننده Bay : معمولا سویچگیرها از قسمت های مشابه متصل به هم در جهت شینه بندی تشکیل می شوند ، که به هر قسمت یک Bay می گویند . 3. ترانسفورماتورهای قدرت ، زمین و تغذیه داخلی : ترانسفورماتور قدرت : در پست های افزاینده ولتاژ ( پست های نیروگاهی ) و یا در پست های کاهنده ولتاژ ، دستگاه اصلی تبدیل سطح ولتاژ ترانسفورماتورهای قدرت می باشند که ارتباط دهنده بین سویچگیرهای با سطح ولتاژهای مختلف می باشند . بنابراین در طراحی موقعیت فیزیکی تجهیزات سویچگیرها باید محل مناسبی برای نصب ترانسفورماتورهای قدرت در نظر گرفته شود ؛ تا ضمن حفظ حریم های لازم با سویچگیرها ، طول فیدرهای مربوطه به حداقل برسد و همچنین جهت دسترسی به آنها که به علت وزن و حجم زیاد ، به ندرت به صورت داخلی نصب می گردند ، جاده دسترسی مناسب وجود داشته باشد . البته تبادل حرارت با محیط ، جهت خنک شدن ترانسفورماتور ، به خصوص در مورد ترانسفورماتورهایی که با هوا خنک می شوند ( Air Cooled ) به سهولت انجام گیرد . ترانسفورماتور زمین و تغذیه داخلی : ترانسفورماتورهای زمین برای ایجاد نقطه صفر مصنوعی در شبکه های با اتصال مثلث به کار برده می شوند و به دلیل ایجاد تعادل در بار ، اتصال آنها به صورت زیگزاگ است . از ترانسفورماتور تغذیه داخلی برای تغذیه مصارف داخلی پست استفاده می شود . بار ترانسفورماتور تغذیه داخلی شامل مواردی نظیر تغذیه موتور تپ چنجر ، تغذیه بریکرها ، تغذیه فن و سیستم خنک کننده ، شارژ باتری ها ، مصارف روشنایی و تهویه ها می باشد . معمولا ترانسفورماتورهای تغذیه داخلی به صورت یک سیم پیچ ثالثیه در ترانسفورماتور زمین ترکیب شده و بدین ترتیب ترانسفورماتور زمین و تغذیه داخلی به صورت واحد ساخته می شوند ؛ که در این صورت تنها یک ترانسفورماتور که به دو منظور زمین و تغذیه داخلی ساخته شده ، در کنار ترانسفورماتور قدرت نصب می شود . در غیراین صورت ترانسفورماتورهای زمین و تغذیه داخلی ، هر کدام به طور جداگانه در کنار ترانسفورماتور قدرت نصب می شوند . 4. سیستم های جبران کننده توان راکتیو : معمولا جهت کنترل ولتاژ ، تصحیح ضریب قدرت و همچنین افزایش ظرفیت انتقال ، در بعضی از نقاط شبکه های قدرت ، لازم است که سیستم های تولید کننده و یا مصرف کننده توان نصب گردند . این تاسیسات ، در صورتی که از خازن ها و راکتور های ثابت قابل قطع و وصل باشند ، مستقیما به فیدرهای سویچگیر مربوطه متصل شده و بنابراین عموما در جوار ترانسفورماتورهای قدرت نصب می گردند . انواع سیستم های جبران کننده توان راکتیو : الف- راکتورهای موازی ثابت ( قابل قطع و وصل ، غیر قابل قطع و وصل ) ب- خازن های موازی یا سری ثابت ( قابل قطع و وصل ، غیر قابل قطع و وصل ) ج- جبران سازهای سنکرون د- جبران سازهای کنترل شده با ادوات الکترونیک قدرت ( راکتور کنترل شده به وسیله تریستور ، خازن های قابل قطع و وصل به وسیله تریستور ، سیستم های ترکیبی شامل راکتور و خازن ) 5. ساختمان کنترل : اصولا حفاظت و کنترل تجهیزات پست اعم از سویچگیر ، ترانسفورماتورهای قدرت و یا سیستم های جبران کننده و اندازه گیری پارامترهای مورد نیاز پست ، توسط وسایلی که از طریق کابل های مناسب به سیستم های فرمان تجهیزات و ترمینال های فشار ضعیف ترانسفورماتورهای اندازه گیری ارتباط دارد ؛ انجام می شود . کلیه وسایل مذکور به همراه سیستم های تغذیه جریان متناوب و مستقیم ، در داخل ساختمانی قرار می گیرند که به آن ساختمان کنترل می گویند . این ساختمان دارای کلیه تجهیزات جانبی برای کار اپراتورهای پست نیز می باشد . به طور کلی یک ساختمان کنترل از قسمت های مختلف زیر تشکیل می شود : الف- اتاق فرمان ب- اتاق رله ج- اتاق باتری د- اتاق تغذیه AC ح- تاسیسات وابسته جانبی اتاق فرمان : این اتاق محل استقرار اپراتورها و انجام عملیات کنترل تجهیزات پست می باشد . معمولا کلیه فرمان ها ، تنظیم ها ، مراقبت ها و اندازه گیری ها در این قسمت انجام می گیرد . در سیستم های کنترل معمولی ، تابلوها در کنار هم قرار دارند و دیاگرام تک خطی باس بارها روی تابلو پیاده شده است و محل هر کلید در روی تابلو نمایانگر وضعیت آن در پست می باشد و حاوی تمام دستگاه های نمایش دهنده کمیت های اندازه گیری شده در حالت عادی ، سویچ های کنترل و در صورت لزوم علائم هشدار دهنده یا خبر دهنده می باشد . همچنین در این اتاق تابلوهای کنترل ولتاژ ، تابلوی سنکروسکوپ ، تابلوی مجتمع علائم هشدار دهنده و تابلوهای مربوط به ثبت وقایع و حوادث ( در صورت وجود ) قرار دارند . لازم به ذکر است که در پست های فشار قوی پیشرفته کنونی از سیستم های فرمان از نوع میکروپروسسوری استفاده می شود و دیگر نیازی به تابلوهای مذکور نمی باشد . در اینگونه پست ها کلیه علائم و کمیت های اندازه گیری ، از طریق یک میکروکامپیوتر و به کمک صفحه نمایش در اختیار اپراتور قرار گرفته و متقابلا فرمان های لازم نیز از طریق اپراتور و صفحه کلید کامپیوتر ، به تجهیزات مختلف هدایت می گردد . بنابراین ، اتاق کنترل این نوع پست ها ، فقط حاوی یک میز و صفحه نمایش و متعلقات آن بوده و سایر تجهیزات کنترل در دید اپراتور نمی باشد . این اتاق معمولا در قسمتی از ساختمان کنترل قرار می گیرد که اپراتور ، دید کافی نسبت به محوطه پست و به خصوص تجهیزات مهم پست از طریق پنجره های شیشه ای را داشته باشد . اتاق فرمان ، به اتاق کنترل مرکزی ( CCR ) ( Central Control Room ) نیز مشهور است . اتاق رله ( Relay Room ) : این اتاق معمولا تابلوهای رله های مختلف را در خود جای می دهد . با توجه به اینکه رله ها به صورت اتوماتیک عمل می کنند و فقط به منظور Reset کردن ، نیاز به دسترسی آنها داریم ؛ لذا لزومی به قرار دادن آنها در نزدیکی اپراتور نمی باشد . به همین جهت ، معمولا اتاق رله در جوار اتاق فرمان ، ولی به صورت مجزا قرار می گیرد . البته در بعضی از طرح ها ، دیوار جداکننده ای بین اتاق فرمان و اتاق رله قرار نمی گیرد ؛ ولی به هر حال تابلوهای مربوط به رله در فاصله دورتری نسبت به تابلوهای فرمان ، که در نزدیکی اپراتورها می باشند ؛ قرار می گیرند . همچنین دستگاه هایی مثل تابلوهای توزیع DC ، تابلوهای مربوط به باتری شارژر و تابلوهای توزیع AC نیز در این اتاق نصب می شوند . اتاق باتری ( Battery Room ) : در پست های فشار قوی برای تغذیه رله های حفاظتی ، موتورهای شارژ فنر ، مکانیزم های فرمان ، روشنایی اضطراری و دیگر سیستم های کنترلی نیاز به یک اتاق مجزای ضد اسید به نام باتری خانه می باشد ؛ تا با سری و موازی کردن باتری ها ، ولتاژهای DC در سطوح مختلفی ایجاد شود . باتری ها معمولا در دو مجموعه 48 و 110 ولتی قرار می گیرند و هر مجموعه با یک دستگاه باتری شارژر کوپل می شود . ترمینال های باتری ها پس از اتصال به جعبه فیوز ، به باتری شارژر یا باتری شارژرها که در خارج از اتاق باتری و معمولا در اتاق رله قرار دارند ، متصل می گردند . در مواردی ممکن است باتری های مربوط به هر سیستم ولتاژ DC را در یک اتاق مجزا قرار دهند ؛ که در این صورت ، بیش از یک اتاق باتری وجود خواهد داشت . نکته قابل توجه دیگر این است که در اتاق باتری ، به علت محافظت در برابر اننفجار ، هواکش به طور مداوم روشن بوده و کلیه لامپ ها در داخل محفظه ای شیشه ای قرار میگیرند و کلید انها نیز در بیرون اتاق نصب می شود و علاوه بر آن ، درب ورودی اتاق باتری به سمت بیرون باز می شود . اتاق تغذیه AC : در این اتاق تابلوهای مربوط به سیستم های تغذیه AC قرار می گیرند . کابل های ارتباطی وظیفه دارند تا تابلوهای موجود در این اتاق را از طریق کانال های بتونی به تجهیزات موجود در سویچگیر ارتباط دهند . تاسیسات وابسته جانبی : این تاسیسات شامل اتاق استراحت ، اتاق کنفرانس ، نمازخانه ، اتاق بایگانی مدارک ، آشپزخانه ، انبار ، دستشویی و . . . می باشد . 6. سیستم کنترل و حفاظت : سیستم کنترل و حفاظت که می تواند به عنوان دو سیستم مجزا از هم مورد بررسی قرار گیرد در واقع کنترل و حفاظت قسمتی از سیستم قدرت در محدوده پست مورد نظر را در هنگام کار عادی و یا خطا بر عهده دارد و عمدتا متشکل از تجهیزاتی از قبیل رله های اصلی و کمکی ، سویچ ها ، کنتاکتورها و دیگر وسایل می باشد . این تجهیزات ، اطلاعات مورد نیاز خود را از طریق ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ و سیستم های اینترلاک اخذ نموده و فرمان های لازم را از طریق سیستم های کنترل و حفاظت به مکانیزم عملکرد تجهیزات انتقال می دهند . اکثر وسایل سیستم های حفاظتی از قبیل رله ها ، کنتاکتورها و . . . به علت حساس بودن به صورت داخلی در ساختمان کنترل قرار می گیرند و از طریق کابل های کنترل به ترانسفورماتورهای ولتاژ و جریان و همچنین مکانیزم های کنترلی تجهیزات ارتباط دارند . البته طرح هایی وجود دارند که وسایل حفاظتی هر Bay از پست را در داخل اتاقک مخصوص در جوار همان Bay قرار می دهند . 7. تاسیسات جنبی الکتریکی : انواع سیستم های مورد بحث : 1 – سیستم روشنایی محوطه ( Outdoor Lighting System ) : این سیستم به منظور امکان دید اپراتور در شب می باشد و شامل پروژکتورهایی است که در موقعیت مناسب اطراف تجهیزات نصب شده و از منبع تغذیه داخلی پست ، تغذیه می شود . 2 – سیستم حفاظت از رعد و برق ( Shielding System ) : در پست های فشار قوی معمولی از نوع باز ، برای حفاظت تجهیزات از برخورد مستقیم صاعقه ، باید از سیستم حفاظت از رعد و برق متشکل از سیم های زمین شده محافظ ، که مرتفع ترین نقاط تجهیزات پست را به یکدیگر متصل می کند و به سیستم زمین پست وصل است ؛ استفاده شود . لازم به ذکر است که به سیم های محافظ اصطلاحا Shield Wire می گویند . 3 – سیستم زمین ( Earthing / Grounding System ) : در پست های فشار قوی ، به منظور ایجاد ایمنی برای افراد داخل و اطراف محوطه پست و حفاظت تجهیزات در مقابل اضافه ولتاژها در شرایط غیر عادی مثل وقوع اتصال کوتاه ، برخورد امواج صاعقه با پست و خطوط انتقال و . . . از شبکه زمین استفاده می شود . به این منظور لازم است شبکه ای از هادی های به هم پیوسته به صورت شطرنجی در زیر زمین پست با میله های کوبیده شده در زمین که Rod نام دارند ، به وجود آورد و بدنه فلزی تمام تجهیزات و نقاط نوترال را به نحو موثری به آنها متصل نماییم تا مقادیر ولتاژهای قدم و ولتاژهای تماس ، در محدوده پست و اطراف آن ، در حدود قابل قبولی کنترل گردند . چنین محافظتی که در برابر خطرات ذکر شده به عمل می آید ، ناشی از کاهش مقاومت زمین است . 4 – سیستم تغذیه داخلی ( Auxiliary Supply System ) : از دیگر تاسیسات جنبی الکتریکی پست ها ، سیستم تغذیه داخلی می باشد . به منظور تامین مصارف داخلی جریان متناوب و مستقیم پست ها ، اعم از سیستم های کنترل و حفاظت ، مکانیزم های عمل کننده تجهیزات ، سیستم های تاسیسات روشنایی ، گرمکن های داخل تابلوها ، سیستم های خنک کننده و غیره باید انرژی مورد نیاز با ولتاژ مناسب تامین گردد . لذا دو سیستم مستقل از هم با نام های سیستم جریان متناوب ( AC Supply System ) و سیستم جریان مستقیم ( DC Supply System ) در هر پست ایجاد می شود . این سیستم ها شامل ترانسفورماتورهای تغذیه داخلی ، باتری شارژر و باتری ، دیزل ژنراتور اضطراری و تابلوهای توزیع مربوطه می باشد . 5 – سیستم کابل ( Cable System ) : همانطور که اشاره شد ، در پست های فشار قوی به منظور کنترل ، اندازه گیری و حفاظت تجهیزات مختلف نیاز به ارسال مقادیر اندازه گیری شده و یا فرامین کنترلی و حفاظتی به صورت اتوماتیک یا غیر اتوماتیک می باشد . لذا برای ارتباط وسایل اندازه گیری ، هشدار دهنده و یا آشکارسازها به دستگاه های حفاظتی و کنترل کننده و همچنین ارتباط دستگاه های فرمان دهنده به مکانیزم ها و محرک ها از کابل های کنترل و تغذیه استفاده می شود . این کابل ها به شکل منظمی در کانال های مخصوص سرپوشیده در محوطه پست به ساختمان کنترل هدایت شده و در موارد لزوم نیز در بعضی از قسمت ها از پانل هایی به نام Marshalling Box برای تجمع و تقسیم کابل ها استفاده می گردد . 8. سیستم های مخابراتی ( Telecommunication Systems ) : به کمک این سیستم ها می توان سیگنال های مخابراتی را به منظور کنترل از راه دور ( Telecontrol ) ، مکالمه راه دور و یا حفاظت از راه دور ( Teleprotection ) به نقاط دیگر شبکه ارسال نموده و متقابلا سیگنال های مشابه را دریافت نمود . انواع سیستم های مخابراتی : 1 – سیستم ماکروویو ( Microwave Radio Multi Channel Telephone System ) : به کمک این سیستم میتوان انتقال اطلاعات را برای کنترل از راه دور و همچنین کنترل بار انجام داده و علاوه بر این می توان سیگنال های لازم را برای حفاظت تجهیزات ارسال یا دریافت نمود . در ضمن با این سیستم می توان مکالمات تلفنی را با دیگر مراکز کنترلی انجام داد . 2 – سیستم PLC ( Power Line Carrier ) : به کمک این سیستم می توان سیگنال های مخابراتی را جهت انجام مکالمه و یا حفاظت از راه دور انتقال داد . این سیگنال ها بر روی خطوط فشار قوی و از طریق مدولاسیون دامنه ارسال و یا دریافت می شوند . این سیستم همانند سیستم ماکروویو می باشد ولی تعداد کانال های آن کمتر است . 3 – سیستم رادیو تلفنی VHF : معمولا از این سیستم برای انجام تعمیرات خطوط انتقال و همچنین اخذ اطلاعات محیطی استفاده می شود . 4 – سیستم انتقال با فیبر نوری : امروزه با افزایش حجم اطلاعات مخابراتی در شبکه ها ، کاربرد های سیستم های انتقال اطلاعات با استفاده از فیبر نوری بسیار زیاد شده است . امروزه با استفاده از رشته های فیبر نوری در مغزی فولادی سیم گارد خط ، امکان ارسال اطلاعات با ظرفیت و قابلیت اعتماد بالا ایجاد می شود . لذا این سیستم ها جایگزین مناسبی برای سیستم های PLC می باشند . 5 – سیستم های با سیم : این سیستم برای ارتباط سیگنالی بین دو پست مجاور که در فاصله نزدیک به هم قرار دارند ، به کار می رود و امروزه کمتر متداول است . 6 – سیستم خبردهی ( Paging System ) : سیستم خبردهی یا Paging برای ارتباط پرسنل داخلی پست مورد استفاده قرار می گیرد . 9. سیستم اطفاء حریق : به طور کلی در پست های فشار قوی تجهیزاتی از قبیل ترانسفورماتورهای قدرت ، راکتورها و . . . وجود دارند که دارای روغن بوده و حرارت زا می باشند و امکان آتش سوزی در آنها وجود دارد . بنابراین لازم است سیستمی تعبیه گردد تا حریق احتمالی را اطفاء نموده و از گسترش آن جلوگیری نماید . سیستم های اطفاء حریق می توانند بسته به اهمیت پست از نوع اتوماتیک یا غیر اتوماتیک باشند . به طور کلی این سیستم ها به منظور کنترل اثرات ناشی از آتش سوزی ، جلوگیری از گسترش آن به سایر تجهیزات و به حداقل رساندن خسارات مالی و احیانا جلوگیری از آسیب جدی به دستگاه دچار حریق شده نصب می گردد . متداول ترین این سیستم ها که در پست های فشار قوی کاربرد دارند ، عبارتند از : 1 – سیستم اطفاء حریق دستی متشکل از کپسول های ضد حریق 2 – سیستم اتوماتیک Drain & Stir که به سیستم Sergi معروف است . 3 – سیستم آبی Water Spray 4 – سیستم استفاده از گاز هالوژن برای پست های زیر زمینی و یا بسته و به طور کلی سیستم هایی که بر اساس هیدروکربن های هالوژنه عمل می نمایند . البته باید توجه داشت که انتخاب سیستم اطفاء حریق بر مبنای احتمال بروز آتش سوزی و مطالعات اقتصادی صورت می پذیرد . 10.فوندانسیون ها : تجهیزات سنگین بیرونی پست ها اعم از تجهیزات فشار قوی ، کیوسک ها ، سیستم های حفاظتی ، پایه های روشنایی و . . . باید روی فوندانسیون هایی که به نحو مناسبی طراحی و ایجاد گردیده اند ، نصب گردند . تجهیزات پست های معمولی از طریق پایه های نگهدارنده ( جهت رعایت فواصل هوایی ) روی فوندانسیون ها نصب می گردند . ولی تجهیزات گازی معمولا مستقیما روی فوندانسیون ها قابل نصب می باشند . به هر حال ، قبل از نصب تجهیزات باید فوندانسیون های آنها آماده شود و پایه های مورد نظر در مورد تجهیزات معمولی روی آنها نصب گردد ، تا بتوان تجهیزات اصلی را نصب کرد . در اکثر موارد فوندانسیون ها از نوع مسلح با آرماتور بوده و معمولا به نحوی استقرار می یابند که از سطح تمام شده پست در هر قسمت در حدود 10 تا 15 سانتیمتر بالاتر باشند . 11. جاده دسترسی : این جاده ها در پست های باز و یا قسمت باز پست های بسته ، به منظور دسترسی وسایل موتوری و غیرموتوری به تجهیزات فشار قوی و به خصوص تجهیزات سنگین مانند ترانسفورماتورهای قدرت ، به نحو مناسبی طراحی و در نظر گرفته می شوند ؛ تا جابجایی و یا تعمیر در محل تجهیزات ذکر شده امکان پذیر باشد . معمولا جاده های دسترسی به تجهیزات هر Bay مانند کلید ها و . . . با پهنای کمتری نسبت به جاده های اصلی در نظر گرفته می شوند . 12. تاسیسات جنبی ساختمانی : تاسیسات جنبی ساختمانی از قبیل اتاق دیزل ژنراتور ، اتاق نگهبانی ، ساختمان های اداری و مسکونی ، انبار و اتاق ضد حریق و . . . می باشد ؛ که بسته به مورد و موقعیت هر پست در نظر گرفته می شود . ساختمان دیزل ژنراتور ( Room Diesel ) : معمولا در پست های بزرگ ، تامین مصارف داخلی پست در هنگام قطع برق به عهده یک دیزل ژنراتور اضطراری بوده ؛ که به لحاظ سر و صدای زیاد معمولا در اتاقی در بسته و به فاصله مناسبی از اتاق کنترل نصب می گردد . منبع: آموزشکده ابن حسام بیرجند