كليدهای فشار قوی (circuit breaker)

[spow 44,195]

كليدهاي فشار قوي (CIRCUIT BREAKER)

 

مقدمه :

 

پس از ترانسفورماتورهاي قدرت كليدهاي فشار قوي گرانترين عناصر از مجموعه تجهيزات پست را تشكيل ميدهند. علاوه بر مساله گرانبها بودن كليدهاي فشار قوي ، اهميت آنها از نظر فني و عملكرد در پست نيز سوق الجيشي است. كليه وظايف قطع و وصل عادي و قطع و وصل غيرعادي بر عهده كليدها قرار دارد.

عيب در كليد و يا عدم كارآيي آن بهنگام اتفاق خطا باعث خسارت عمده‌اي در بقيه تجهيزات پست خواهد گرديد. لذا ميتوان نتيجه گرفت كه ارزش جايگاهي كليدهاي فشار قوي بيش از ارزش مالي آنهاست و بديهي است كه اين ارزش در شينه بندي مختلف پست متغير خواهد بود.

 

عواملي كه در ارزيابي كليدها موثر است را ميتوان به دو بخش تقسيم بندي نمود. بخش اول شامل موارد زير است :

 

- سازنده

- كشور سازنده

- فروشنامه در سطح جهان (Reference List)

- فروشنامه در ايران (Reference List)

 

صرفنظر از اينكه كارخانه سازنده و كشور سازنده در يك جا باشند و يا اينكه كارخانه سازنده در كشور ديگري تحت ليسانس توليد نمايد ، گواهي تايپ تست از آزمايشگاههاي معتبر بين‌المللي ملاك قابل قبول بودن كليد را تشكيل ميدهد.

بخش دوم به مشخصات فني اجزاء تشكيل دهنده خود كليد قدرت مربوط مي شود كه قبل از آنكه به بررسي اجزاء پرداخته شود مختصري راجع به كليات كليد قدرت توضيح داده خواهد شد .

 

ويژگيهاي سيستم

اين ويژگيها كه عبارت از ولتاژ نامي و ماكزيمم ، فركانس ، تعداد فاز و نحوه زمين كردن نوترال ، شرايط محيطي محل نصب ، ... را تشكيل ميدهند از طرف طراح پروژه تعيين گرديده و در جداول فني نيز نبايد هيچگونه انحرافي از آنها ديده شود ، در غير اينصورت پيشنهاد مردود مي باشد.

 

مشخصات كليد

در مشخصات كليد مواردي از قبيل نوع كليد و نوع محفظه خاموش كننده به شرح زير مشخص ميگردند :

 

- كليدهاي با هواي فشرده خاموش كننده

- كليدهاي SF6

- كليدهاي خلاء

- كليدهاي روغني

 

انتخاب نوع خاموش كننده معمولا" در اسناد مناقصه قطعي ميگردد.

- امروزه كليدهاي SF6 براي سطوح ولتاژ متوسط تا بالا و كليدهاي خلاء براي سطوح ولتاژ متوسط مورد استفاده بيشتري دارند.

كليدهاي SF6 در ولتاژهاي بالا امروزه عموميت پيدا كرده و علت اصلي آن احتياج كم به تعميرات و كاهش تعداد محفظه‌هاي قطع و وصل ميباشد. گاز SF6 در مجاورت رطوبت و ذرات معلق حساس بوده و تحت چنين شرايطي خواص عايقي خود را به شدت از دست ميدهد.

تمهيداتي در محفظه‌هاي SF6 جهت جذب رطوبت انجام ميگيرد كه اين نقطه ضعف را پوشش ميدهد و از نقطه نظر نگهداري صرفا" تعويض محفظه‌هاي رطوبت‌گير جهت كاركرد طولاني اين نوع كليد كافي ميباشد. مگر اينكه كليد در معرض چند ده اتصال كوتاه قرار بگيرد كه در اين صورت محفظه نياز به تعميرات اساسي خواهد داشت.

در ولتاژهاي فشار متوسط كليدهاي خلاء از نظر اقتصادي از كليدهاي SF6 گران تر مي باشند و در مواردي كه فضاي مورد نياز و يا وزن تجهيزات محدوديتهايي را بر طراح تحميل نمايد ، بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرند .

 

- كليدهاي روغني عموما" مصرفي در سيستمهاي ايران ندارند اما با توجه به كاركرد بسيار خوب آنها در محيطهاي بسيار سرد در مناطقي از كانادا و آمريكا هنوز كاربرد وسيعي دارند.

 

مكانيسم عملكرد

انواع مكانيسم‌ها بشرح زير خلاصه ميشوند :‌

1- مكانيسم فنر- فنر

2- مكانيسم پنوماتيك - فنر

3- مكانيسم هيدروليك

4- مكانيسم پنوماتيك

 

امروزه سازندگان مختلف بسته به تكنولوژي‌هاي مختلفي كه دارند يكي از مكانيسم‌هاي فوق‌الذكر را مورد استفاده قرار ميدهند.

در رده ولتاژهاي متوسط تا 145 كيلوولت مكانيزم فنر - فنر عموميت بيشتري دارند. قدرت قطع اين مكانيزم كمتر و همچنين زمان قطع و وصل آن بالاتر است.

در موارديكه تعداد C-0 هاي مورد نياز بيشتر از حد استاندارد باشد ، اين مكانيزم بهيچ وجه پاسخگو نيست.

همچنين بعلت اثرات فشار هوا و نيروي جاذبه اين مكانيزم در ارتفاعات بالا كارآيي كمتري دارد.

برخي سازندگان با تغييراتي از جمله جداسازي فنرهاي قطع از وصل كيفيت اين مكانيزم را بالا برده و در ولتاژهاي بسيار بالا نيز از اين مكانيسم استفاده ميكنند. اما بايد توجه كرد كه اين بهبود به بهاي افزايش حجم مكانيزم و وزن كلي كليد به دست مي‌آيد.

در موارديكه ارتفاع نصب تجهيزات بالا باشد جهت وصل كليد عموما" از مكانيسم فنري و جهت قطع آن از مكانيزم پنوماتيك استفاده ميشود.

 

مكانيسم هيدروليك

اين مكانيسم در ولتاژهاي 230 كيلوولت و بالاتر سريعترين زمان قطع و وصل را دارا ميباشد. جهت زمانهاي كمتر از 40 ميلي ثانيه استفاده از اين مكانيزم الزامي است.

از معايب اين مكانيزم خراب شدن دائمي واشرها و كاسه نمدهاي بكار رفته تحت فشار زياد ميباشد كه امروزه با بهبود مواد بكار رفته تا حدي از اين عيب كاسته شده است.

 

- كلاس كليد كه بصورت Indoor-Outdoor تعريف ميشود بسته باينكه كليد در فضاي روباز و يا بصورت داخلي نصب خواهد شد ذكر ميگردد. گرچه از كليدهاي محوطه باز ميتوان در سالن هم استفاده نمود ولي اين امر باعث افزايش هزينه‌هاي ساختماني پست خواهد شد.

بديهي است كه از كليدهاي نوع Indoor نميتوان در محوطه استفاده نمود، زيراكه اين كليدها فاقد مقره‌هاي مضرس بوده و عايق آنها فقط از يك لوله تشكيل ميگردد.

- جريان نامي بر اساس محاسبات پخش بار و جريان اتصال كوتاه برحسب محاسبات اتصال كوتاه انتخاب ميشوند. اهميت تحمل اتصال كوتاه كليد بالاتر از بقيه پارامترهاي جرياني ميباشد. همچنين اين پارامتر بايستي طي گواهي‌هاي تايپ تست به اثبات رسيده باشد. بقيه موارديكه تحت عنوان CURRENT DATA ذكر ميشوند بايستي حين آزمايشهاي تيپ مشخص شده و در ضمن با مشخصات خواسته شده نيز تطبيق نمايند. امتيازدهي به اين عوامل بسته به نحوه اتصال كليد است جريان قطع بار خازني خط در مورد كليدهاي متصل به خطوط هوايي مهم است در صورتيكه جريان قطع بار خازني شارژ كابل در مورد كليدهاي وصل به كابل و يا بانكهاي خازني اهميت بيشتري دارد.

اتصال كوتاه و زمان آن يكي از پارامترهاي اصلي كليد است. بايد توجه داشت كه زمان اتصال كوتاه طي تايپ تست مشخص شده باشد و جهت تعيين زمان و جرياني متفاوت نمي توان صرفا" از فرمول استفاده كرد. همچنين در موارديكه كليد در طرف ترانسفورماتور و يا راكتور قرار گرفته باشد قدرت قطع جريانهاي اندوكتيو كم هم (قطع و وصل در حالت بي‌باري) از اهميت خاصي برخوردار است.

- ضريب First to pole clear بسته به نحوه زمين شدن شبكه دارد جهت شبكه‌هاي زمين شده موثر اين عدد 3/1 و جهت شبكه‌هاي غير موثر 5/1 در نظر گرفته ميشود. بايد توجه نموده كه شبكه‌هاي 230 و 400 كيلوولت همگي بطور موثر زمين شده‌اند و علاوه بر آن تحمل افزايش ولتاژ با ضريب 5/1 امكان پذير نميباشد. لذا معمول است كه شبكه‌هاي 230 و 400 كيلوولت با ضريب 3/1 و 63 و 132 معمولا" با 5/1 در نظر گرفته شوند.

 

در هر حال زمان قطع سريعتر (مخصوصا" در شبكه‌هاي ولتاژ بالا) از نقطه نظر حفظ پايداري سيستم و كم كردن اثرات اتصال كوتاه حائز اهميت است كه اين مورد در امتياز دهي بايستي لحاظ گردد .

مطابـــق استــاندارد بــراي مــوارديكه باز بست مجــدد سريع مد نظر باشد سيكل عملكـــرد O-0.3s-CO-3mm-CO مد نظر بوده و براي ساير موارد سيكل O-3min-CO-3min انتخاب ميشود.

موتورهاي كليد در صورتيكه از نوع UNIVERSAL باشند امتياز بيشتري دارند، زيرا كه هم با ولتاژ AC و هم DC كا خواهند كرد.

اين ولتاژها در هر حالت بايد مشابه ولتاژ سيستمهاي AC و DC پست باشند.

 

موارد مهم در ارزيابي كليد قدرت

1- سازنده ،‌كشور سازنده و ليست فروش

2- ميزان تحمل نيروهاي استاتيكي و ديناميكي

3- زمان قطع كامل جريان خطا در زمان وصل جريان

4- مقدار ولتاژهاي برگشتي بر روي ترمينالها

5- سرعت عملكرد موتورها و سيستم شارژر فنرها

6- تعداد كويلهاي تريپ ، بستن و كنتاكتهاي كمكي

7- ميزان نشتي گاز در دوره مشخص

8- وزن و ابعاد كليد

9- مقره بيروني از نظر سازنده و كلاس

10- نيروهاي قابل تحمل توسط ترمينالها

 

 

ارزش و اهميت تجهيز در پست :

 

بر اساس آمار بدست آمده از پستهاي اجرا شده در سطح كشور ، نسبت ارزش قيمتي كليدهاي فشارقوي به قيمت كل پست در محدوده 6-18 درصد ميباشد ، كه در پستهاي 63 و 132 كيلوولت اين ميزان كمتر بوده و در سطوح ولتاژي بالاتر اين نسبت افزايش مي يابد.

 

از لحاظ اهميت نيز ، اين بخش در همه انواع پستها داراي اهميت بالايي مي باشد.

[...YaSss 1,393]

کلید قدرت ( دیژنکتور) Breaker Circuit:

منظور از یک کلید قدرت،وسیله ای است که بتواند مدار الکتریکی فشار قوی را در شرائط عادی و شرایط خطا (با زمان تعریف شده محدود)قطع و وصل نماید و در این حالت طوری عمل کند که خود آسیب ندیده و شبکه نیز به نحو مطلوبی کنترل شود.کلیدهای قدرت برای قطع جریانهای عادی و اتصال کوتاه طراحی می شوند .آنها مانند کلیدهای بزرگی رفتار میکنند که توسط شصتی های محلی و یا سیگنالهای مخابراتی توسط سیستم حفاظت از دور می توانند باز ویا بسته شوند . بنابر این ، کلیدهای خودکار در صورتی که جریان و ولتاز خط فرکانس و غیره از حد معینی که از پیش تنظیم شده است تنظیم شود ، قطع می گردند

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام