فروتن 25 اشتراک گذاری ارسال شده در 21 آذر، ۱۳۹۱ به نام خدا پستهای فشار قوی مقدمه : با رشد روز افزون حمعیت ، بزرگ شدن شهرها، افزایش مصرف سرانه انرژی الکتریکی و وابستگی کلیه فعالیتهای اجتماعی اعم از صنعتی ، کشاورزی ، اقتصادی و خدماتی به انرژی الکتریکی لزوم تامین این انرژی بصورت گسترده و در مقیاس بالا بنحو مطلوب اجتناب ناپذیر می باشد . بدیهی است که تامین این انرژی با مقیاس وکیفیت فوق از طریق نیروگاه های محلی و کوچک نه تنها اقتصادی نبوده بلکه در اکثر موارد از نقطه نظرهای مختلفی غیر عملی نیز می باشد . از طرف دیگر احداث نیروگاه های بزرگ امروزه در نقاط خاصی قابل توجیه بوده که عمدتاً از مراکز مصرف دور بوده و بنابراین لازم است تولیدشان از طریق خطوط انتقال که بنحو مناسبی به یکدیگر ارتباط می یابند و تشکیل شبکه الکتریکی را میدهند به مراکز مصرف هدایت گردند . برای انتقال قدرت های زیاد و در فواصل طولانی بمنظور کاهش تلفات لازم است ولتاژ تولیدی نیروگاه افزایش یافته و سپس در نقاط مصرف طی مراحلی بنحوی کاهش داده شود که قابل استفاده برای مصرف کننده باشد . برای تبدیل این ولتاژ و همچنین بمنظور اتصال نقاط مختلف شبکه به یکدیگر بایستی ایستگاه هایی در شبکه ایجاد نمود که به پست برق معروف هستند . انواع پستها پستهای برق از نظر وظیفه ای که در شبکه بعهده دارند به انواع زیر تقسیم می شوند 1 – پستهای بالا برنده ولتاژ ( پست نیروگاهی ) 2 – پست های توزیع 3 – پستهای کلیدی - پست های بالا برنده ولتاژ Step up substations ولتاژ تولیدی ژنراتور ها بعلت محدودیت هایی که در ساخت آنها وجود دارد محدود بوده و برای انتقال اقتصادی قدرتهای زیاد به فواصل طولانی لازم است که ولتاژ آنها افزایش یابد. بنابراین معمولاً در نیروگاه های بزرگ که از مراکز مصرف دور می باشند ، لازم است پستهایی بمنظور تبدیل ولتاژ به ولتاژ بالاتر ( که مقدار آن بستگی به فاصله و قدرت انتقالی دارد) احداث گردند که باین پستها که وظیفه افزایش ولتاژ تولیدی دارند پستهای بالابرنده ولتاز می گویند . پست های توزیع Distribution substations ولتاژ انرژی الکتریکی مورد نیاز مصرف کنندگان بایستی در حد مطلوب کاهش داده شود تا بتواند قابل مصرف باشد ، این کاهش ولتاژ از طریق پستهای کاهش دهنده و یا پستهای توزیع صورت میگیرد ولی باید توجه داشت که کاهش ولتاژ از مقدار خیلی زیاد به مقدار خیلی کم از طریق ایستگاههای توزیع با قدرت کم اقتصادی نمی باشد و بنابراین لازم است که این ولتاژ در چند مرحله کاهش داده شود . - پستهای کلیدی Switching substations این پستها در واقع هیچگونه تبدیل ولتاژی انجام نمی دهند بلکه فقط کارشان ارتباط خطوط مختلف شبکه به یکدیگر است . لازم بذکر است که ممکن است پستهایی در شبکه وجود داشته باشند که ترکیبی از هریک از پستهای فوق باشند. پستها از نظر کلی و وضعیت فضای استقرار تجهیزات به دو صورت وجود دارند . پستهای باز ( بیرونی ) Out door پستهای بسته ( داخلی ) In door کلیه پستهای فشارقوی مجهز به تجهیزات لازم و ضروری از جمله ترانسفورماتورهای قدرت ، تجهیزات قطع و وصلکننده ( کلیدها ) ، تجهیزات اندازهگیری ( CT & PT or CVT ) ، لاین تراپ ( تله موج ) ، برقگیرها ، جدا کننده ها ( ***یونر یا Disconnect ) شین ها ( bus bar ) و غیره می باشند. این مجموعه تجهیزات میتوانند در فضای آزاد و یا باز قرار دارند و مستقیماً در معرض تغییرات شرایط جوی غیر قابل کنترل می باشند و پستهای بسته پستهایی هستند که تمام تجهیزات فشار قوی آنها یا اکثر آنها ( معمولاً ترانسفورماتورهای قدرت در فضای آزاد نصب می شوند ) در فضای سر پوشیده نصب میگردند که این امر باعث تقسیمبندی پستها به دو نوع پستهای داخلی (indoor) و پستهای خارجی (outdoor) میشود. الف) پستهای بیرونی(outdoor substations) در این نوع پستها تجهیزات فشارقوی در فضای آزاد نصب میشوند که عایق مورد استفاده هوای آزاد میباشد. به همین علت ایزولاسیون خارجی تجهیزات فشارقوی و هادیهای تحت ولتاژ کاملاً تحت تاثیر آلودگی محیط زیست و تغییرات جوی واقع میشوند. این نوع پستها از نوع پستهای معمولی (Conventional ) هستند. ب) پستهای داخلی(indoor substations) در صورتی که تجهیزات یک پست در فضای بسته یا در یک فضای سر پوشیده نصب شوند این پست به عنوان یک پست داخلی در نظر گرفته میشود. منظور از فضای بسته نصب تجهیزات در داخل یک ساختمان سرپوشیده است. در این حالت نیز ایزولاسیون هادیهای تحت ولتاژ توسط عایق هوا انجام میگیرد. از خصوصیات این نوع پستها آن است که ایزولاسیون خارجی تجهیزات فشار قوی و فواصل هوایی ایزولاسیون واقع در فضای بسته تحت تاثیر مستقیم تغییرات جوی، تغییرات درجه حرارت و آلودگی محیط قرار نمیگیرند. لذا ایزولاسیون هادیها از اطمینان بیشتری برخوردار میباشد. این نوع پستهای داخلی به سه نوع پست های داخلی باز و نیمه باز و بسته تقسیم می شوند. 1) پست داخلی باز تجهیزات در این نوع پستها به گونهای نصب میشوند که علاوه بر شینها کلیه تجهیزات اساسی از قبیل دیسکانکتها، کلیدهای قدرت و دیگر وسایل داخل یک حفاظ توری میباشند. ولی امروزه این نوع پستها بدلیل نیاز به فضای بسیار زیاد مخصوصاً در ولتاژهای بالا کاربردی ندارند. 2) پست داخلی نیمه باز در اینگونه پستها قسمتی از تجهیزات تحت ولتاژ از هر جهت محفوظ و پوشیده هستند و قسمتهایی مانند دیسکانکتها و شینهای پست در فضای آزاد نصب شده و قابل رؤیت میباشند. 3) پست داخلی تمام بسته فلزی(کیوسک) در این نوع پستها تمام قسمتهای تحت ولتاژ (حتی شینها) در یک محفظهی کاملاً پوشیده با درب های فلزی نصب میشود. لذا به این نوع پستها پستهای تابلویی یا پستهای قفسهای نیز میگویند. که خود این پستها به دو دسته فیکس یا ثابت و کشویی تقسیمبندی میشوند. هماکنون کاربرد پستهای داخلی تمام بسته بسیار زیاد بوده و تا ولتاژ های 63 کیلوولت مورد بهرهبرداری قرار میگیرند. به علاوه این نوع پستها به صورتهای کیوسکی و زیر زمینی و غیره نیز به کار میروند. د) پستهای سیار(mobile substations) این نوع پستها معمولاً با ظرفیت کم و در ولتاژهای مختلف میتوانند به صورت موقت جایگزین یک پست دائمی شوند. این نوع پستها در شبکهی برق ایران با سطح ولتاژهای 20/230 کیلوولت و63/230 کیلوولت و 20/63 با ظرفیتهای محدود مورد بهرهبرداری قرار میگیرند. تجهیزات این نوع پستها که معمولا به صورت GIS میباشند به همراه یک دستگاه ترانسفورماتور روی یک یا چند تریلی نصب میگردند تا به سادگی بتوانند از نقطهای به نقطهی دیگر منتقل شوند. این نوع پستها معمولاً به صورت موقت به یک خط فشارقوی اتصال یافته ( T- off ) و در شرایط اضطراری تا موقعی که پست اصلی در منطقه راهاندازی شود و بار منطقه را تأمین نماید انجام وظیفه خواهد کرد. به علاوه در مواقع توسعه پستهای فشارقوی یا انجام تعمیرات دورهای که امکان جابجایی بار وجود نداشته باشد از این نوع پست ها (پست اصلی برای مدتی از مدار خارج میگردد) استفاده و این نوع پستها راه حل مطلوبی است. همچنین استفاده از این پستها در مناطقی که امکان احداث پست دائمی وجود ندارد و یا زمان احداث آن طولانی باشد توجیهپذیر خواهد بود. ساختار پستهای داخلی باز و نیمهباز در این نوع پستها که در سالنهای سرپوشیده نصب میشوند شینها و کلیدهای قدرت ( بریکرها و یا دیژنکتورها ) به طور آزاد در سالن نصب میشوند تا از مراقبت و دید بهتری برخوردار باشند. همچنین ترانسفورماتورهای قدرت در اتاقهای جداگانهای نصب میگردند تا در صورت بروز هرگونه خطری ( آتش سوزی ) برای آنها، حادثه به دیگر قسمتهای پست سرایت نکند. به علاوه، دیگر تجهیزات هر فیدر ( خروجی ) از قبیل بریکرها، ***یونرها، ترانسفورماتورهای اندازهگیری ولتاژ و جریان و دیگر وسایل مورد نیاز در قسمتی مشخص و محدود به نام سلول قرار میگیرند. این سلولها در کنار دیوارههای سالن یا در وسط سالن نصب میشوند. هر سلول از سلولهای مجاور خود به وسیلهی صفحات فلزی یا عایقی نسوز مجزا میشوند. همچنین هر سلول به دو بخش مربوط به تجهیزات قدرت و بخش مربوط به تجهیزات کنترل و حفاظت تقسیم میشود. ضمناً در پستهای داخلی به منظور جلوگیری از تماس سهوی افراد با قسمتهای برقدار تمهیداتی در نظر گرفته شده و وسایل تحت ولتاژ با اینترلاک هایی مرتبط شده اند که در صورت اشتباه اپراتور قسمت برقدار ایزوله شده و به شخص هیچ گونه آسیبی نرسد . ساختار پستهای داخلی بسته در پستهای داخلی بسته کلیه تجهیزات قدرت و وسایل مربوط به سیستمهای کنترل و حفاظت پست در تابلوهای فلزی نصب میشوند. در هر تابلو وسایل یک انشعاب از شین قرار داده میشود که عموماً شامل بریکر، ***یونر زمین و ترانسفورماتورهای اندازهگیری ولتاژ و جریان میباشد. بریکر این نوع پستها به صورت ثابت و کشویی میباشد. از جمله مزایای بریکرهای کشویی نصبت به بریکرهای ثابت آن است که دیگر نیازی به ***یونر وجود ندارد. به عبارت دیگر با بیرون کشیدن بریکر کشویی از تابلو عمل قطع ***یونرها نیز خود به خود انجام میشود ( تا سطح ولتاژ 20 کیلوولت ) همچنین تعویض بریکرهای کشویی به راحتی انجام میگیرد. در ساختمان این نوع تابلوها باید نکاتی در نظر گرفته شود : اول آنکه ساختار باید به گونهای باشد که برخورد جرقه به تابلوهای دیگر و پیشروی آن در شینهای دیگر امکانپذیر نباشد. همچنین باید اتصال کوتاه در داخل تابلو باعث بالا رفتن فشار هوا در داخل تابلو نشود. برای جلوگیری از برخورد جرقه به تابلو های مجاور دو روش زیر متداول است : الف) جلوگیری از گسترش جرقه با به کار بردن شین و کانکتهای عایق شده با مواد عایقی PVC یا دیگر مواد عایقی. ب) تقسیم تابلو به چند بخش و بخشهای فلزی به طوری که هریک از قسمتهای تابلو نسبت به ایزوله باشند همچنین برای جلوگیری از زیاد شدن فشار داخلی تابلو (که در اثر تخلیه الکتریکی و شدت جرقه به وجود میآید) باید در سقف تابلوها دریچههایی به اسم دریچههای فشارشکن ( دریچه های انفجار ) نصب گردد. این دریچهها در هنگام ازدیاد فشار خود به خود باز شده تا مانع انفجار تابلو و خسارت دیدن آن و همچنین توسط یک سری از میکرسوئیچ ها باعث قطع برق ( ولتاژ ) تغذیه کننده اتصالی میشود. به طور کلی با توجه به مزایای پستهای بسته نسبت به پستهای باز و نیمه باز در حال حاضر و در اکثر موارد از پستهای بسته (بخصوص با بریکرهای کشویی) استفاده میشود. معمولاً این نوع پست ها تا سطح 33 کیلو ولت ساخته میشوند. ساختار پستهای GIS (داخلی و بیرونی) در بعضی از مناطق که بعللی از قبیل کمبود جا و یا آلودگی بیش از حد ( مناطق ساحلی ) امکان احداث پستهای معمولی باز نمی باشد پستهای فوق بلحاظ وجود محفظه های فلزی که از گاز هگزا فلوئورید گوگرد پر شده و قسمتهای برقدار د رآنها قرار دارند نیازی به رعایت فواصل مشخص بین تجهیزات از یکدیگر و با زمین نبوده نصب میگردند . این نوع پستها با دو نوع ساختار داخلی و بیرونی به کار میروند که نوع داخلی آنها بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد. همانگونه که می دانیم به منظور عایق کردن تجهیزات و نزدیک کردن فواصل شینهای دارای ولتاژ به یکدیگر از گاز هگزا فلوئورید گوگرد SF6 استفاده میشود. از خصوصیات مهم این گاز میتوان به موارد زیر اشاره کرد : از نظر سطح عایقی این گاز بسیار عالی می باشد و استقامت الکتریکی آن در حدود سه برابر استقامت الکتریکی هوا در فشار یک اتمسفر می باشد و در فشارهای بالاتر این تفاوت بیشتر میشود . - گاز SF6 گازی الکترونگاتیو است به این معنی که با جذب الکترونهای آزاد قادر به تبدیل شدن به یک یون منفی بدون تحرک شده و شرایط ایجاد جرقه را مشکل تر می نماید با توجه به آنکه الکترونهای آزاد عامل شکست الکتریکی هستند لذا استفاده از این گاز باعث خاموش شدن سریع جرقهها میشود. این گاز غیر قابل اشتعال میباشد و تأثیر چندانی بر بدن انسان ندارد. گاز غیر سمی و بیرنگ و بیبو است. از نظر شیمیایی پایدار بوده و میل ترکیبی آن خیلی کم است و در اثر جرقه های ایجاد شده در کلید تغییر ماهیت نمی دهد . وزن آن پنج برابر هوا است. خاصیت خاموشکنندگی جرقه در آن بسیار بیشتر از هوا است. نحوه طراحی پستهای GIS از نظر ساختاری در دو وضعیت صورت میگیرد. در وضعیت اول هر فاز و وسایل مربوط به آن در کپسولهای جداگانهای قرار میگیرند. به این نوع ساختار سوئیچگیرهای تکفاز(phase segregated switchgear) میگویند. کپسولهای سهفاز به گونهای در کنار هم نصب میشوند که بتوان به راحتی از شین انشعاب سه فاز گرفت. در وضعیت دوم هر سه فاز و وسایل جانبی آن در یک کپسول قرار میگیرند. لذا به این نوع ساختار سویچگیرهای سهفاز (phase integrated switchgear) گفته میشود. شینهای سهفاز در داخل یک کپسول و در سه رأس یک مثلث متساوی الاضلاع قرار میگیرند که در داخل آنها گاز SF6 با فشار زیاد تزریق شده است. فشار گاز SF6 معمولاً در حدود 4 تا 6 اتمسفر میباشد. همچنین برای قرار گرفتن سه شین در وسط کپسول از نگهدارندههای عایقی استفاده میشود. با توجه به موارد مذکور از مهمترین مزایای این پستها میتوان به موارد زیر اشاره کرد : عوامل محیطی و خارجی هیچگونه تأثیری بر روی عایقها ندارند زیرا تجهیزات در داخل محفظههای پر شده از گاز SF6 قرار میگیرند. لذا این پستها برای مناطق آلوده بسیار مناسب میباشد. پست های گازی GIS دارای قابلیت اطمینان بالایی در کارکرد هستند. بالا بودن این قابلیت اطمینان با توجه به خصوصیات مطلوب شینهبندی در این گونه پستها و خصوصیات گاز SF6 میباشد. به خاطر قدرت عایقی بالای گاز SF6 فاصلهی مورد نیاز بین تجهیزات تحت ولتاژ به حداقل مقدار ممکن خود میرسد. در نتیجه ابعاد پست های GIS در مقایسه با پستهای معمولی بسیار کم میباشد.- معمولاً زمین مورد نیاز برای اینگونه پستها معادل 10 تا 15 درصد از زمین مورد نیاز پستهای معمولی (با همان خصوصیات فنی) میباشد. لذا در صورتی که در مکان پستها هزینة زمین مورد نیاز بسیار زیاد باشد هزینة تمام شدة پستهای گازی میتواند از پستهای معمولی نیز کمتر گردد. پستهای گازی GIS به تعمیرات دورهای (سرویس و نگهداری) کمتری نیاز دارند. در این نوع پستها امکان تماس سهوی پرسنل بهرهبردار با تجهیزات تحت ولتاژ فشارقوی وجود ندارد. به عبارت دیگر با توجه به آنکه محفظههای فلزی تجهیزات همگی در سطح پتانسیل زمین قرار دارند لذا ایمنی رفتوآمد در اینگونه پستها به مراتب بیشتر از پستهای معمولی میباشد. عدم وجود تداخل در امواج رادیویی و بیصدا بودن آنها از دیگر مزایای پستهای گازی میباشد. با توجه به اینکه حفظ زیبایی محیط زیست در مناطق شهری از اهمیت خاصی برخوردار است لذا استفاده از این نوع پستها در ایجاد هماهنگی با زیبایی محیط زیست بسیار اهمیت دارد. از جمله اصلیترین معایب این پستها بالا بودن هزینه سرمایهگذاری آنان نسبت به پستهای معمولی میباشد. البته با پیشرفت تکنولوژی پستهای GIS، این هزینهی بالا، روز به روز در حال کاهش است. ساختار پستهای معمولی بیرونی در این نوع پستها تمام تجهیزات اساسی در فضای آزاد نصب میشوند و به خاطر آنکه تحت تأثیر عوامل جوی از قبیل حرارت، برودت، شبنم، باران، برف، طوفان و حتی گردوخاک و آلودگی شدید قرار دارند لذا باید از کیفیت خاصی برخوردار باشند.همچنین کلیه تجهیزات باید در ارتفاعی نصب شوند که قسمت های تحت ولتاژ فاصله ایمنی را برای افراد تامین نماید . در این نوع پستها برای ایجاد این ارتفاع تجهیزات را روی پایهها یا اسکلت فلزی با ارتفاع مناسب در هوای آزاد نصب میکنند. البته به خاطر نصب تجهیزات در فضای آزاد این نوع پستها به فضای بیشتری نیاز دارند. لذا در مناطقی که از نظر وسعت و یا شکل زمین مورد نیاز برای پست دارای محدودیتهایی هستند مناسب نمیباشند. همچنین در صورت وجود آلودگی در محیط در طراحی این نوع پستها باید ملاحظاتی در نظر گرفته شود تا پست مورد نظر با مشکلات عایقی روبرو نگردد. 3 لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده