آشنایی کلی با پست برق

[spow 44,195]

دلایل اتصال كوتاه شدن ثانویۀ ‍C.T:

 

در ترانسهای جریان یا ‍C.T ها جریان اولیه تویط شبكۀ قدرت می شود و بار ‍‍C.T( امپدانسی كه در ثانویۀ C.T قرار می گیرد نظیر آمپرمتر و رله) تاثیری بر روی جریان اولیه نداشته و جریان شبكۀ قدرت را تغییر نمیدهد زیرا این امپدانس در مقایسه با امپدانس بار شبكۀ قدرت مقدار ناچیزی است ,در حالتی كه ثانویۀ C.T باز می باشد فلوئی كه در هستۀ C.T بوجود می آید ناشی از جریان اولیه كه همان شبكۀ قدرت است می باشد و بعلت اینكه جریانی در ثانویۀ ایجاد نمی شود كه این ولتاژ می تواند سبب آسیب رساندن به عایقهای ‍‍C.T‍‍ و در نهایت سبب منهدم شدن ‍‍C.T می شود, علاوه بر این القاء ولتاژ زیاد در ثانویۀ C.T می تواند خطرات جانی برای اپراتور پست كه در ارتباط با تابلوهای فرمان است ایجاد نماید.

 

 

 

*نكتۀ قابل توجه در مورد:

 

در مورد ‍C.T ها این است كه همیشه یك سر سیم پیچ ثانویۀ كلیۀ ترانسهای جریان را باید زمین كرد, علت این امر این است كه در شرایط مختلف احتمال القاء ولتاژ بسیار زیاد در سیم پیچ ثانویه وجود دارد, از طرف دیگر از بین رفتن عایق بین ثانویه و اولیه می تواند برای افرادی كه در حال كار كردن با دستگاه می باشند خطرناك باشد به این ترتیب زمین كردن ثانویه موجبات حفاظت افراد را فراهم می نماید.

 

ملاحضات عمومی در مورد C.Tها:

 

 

 

* از اولیۀC.T جریان شبكه عبور می كند. * جریان ثانویه در ‍‍C.T تابعی از جریان اولیه است.

 

* بار ‍C.Tوسایل اندازه گیری و حفاظتی است.

 

* از مهمترین مشخصات C.T lp/ ls است.

 

* جریان ثانویۀ‍‍‍C.T ها معمولا یك و پنچ آمپر است.

 

* تعداد كرهای C.T به شش تا هم می رسد.

 

* جنس هستۀ C.T معمولا از سیلیكن ,آهن ,یا نیكل –آهن است.

 

 

 

عایق های بكار رفته در C.T‍‍ ها:

 

 

 

عایق خشك Low Voltage

 

مقره چینی , عایق زرین قالب گیری شده Medium Voltage

 

روغن و كاغذ آغشته به روغن High Extera High Voltage

 

 

 

كمیات و مشخصات الكتریكی دقتی C.T ها:

 

1- نسبت تبدیل جریان lp/ls

 

2- بردن, امپدانس در ثانوبۀ C.T

 

3- درصد اختلاف بین جریان نامی و جریان واقعی

 

4- خطای جریان یا خطای نسبت تبدیل

 

5- جابجایی در فاز جریان, اختلاف فاز بین 1p/1s

 

6-خطای مركب

 

7- حد دقت جریان اولیه

 

8- ضریب حد دقت نامی

 

9- كلاس دقت

 

10- سطح عایقی

 

11- ولتاژ نامی

 

12- حد حرارتی جریان كوتاه مدت) 1th)

 

13- حد جریان دینامیكی Idyn

 

14-ولتاژ شروع اشباع

 

 

 

 

 

*دلیل عمدۀ خطا در C.T :

 

امپدانس مغناطیس كنندگی و موءلفۀ جریان بی باری 10 است.

 

*تفاوت عمدۀ ‍C.T ها و ترانسها قدرت:

 

در نقطۀكار آنها می باشد.

 

ترانسهای قدرت همیشه در زانوی منحنی كار می نمایند در حالیكهC.T باید دور از زانوی منحنی ناحیۀ عملكرد قرار داشته باشد تا خطای اندازه گیری كم شود مخصوصا در كرهایی از C.T كه برای حفاظت استفاده می شوند نقطۀ كار ‍‍C.T باید بسیار پایین باشد تا هنگام بروز فالت ‍C.T به اشباع نرود.

 

*نكته: C.T باید دارای هسته ای با ضریب نفوذپذیری بالا باشد كه در نتیجه مقطع هسته بزرگتر می شود.

 

 

 

*مكان نصب ‍C.T :

 

1-ملاحظات فنی برای اندازه گیری و حفاظت

 

2-طرح شینه بندی

 

3-سهولت انجام تعمیرات

5- ملاحظات اقتصادی

 

 

 

هر C.T حداقل چهار كر دارد:

 

1-یك كر برای اندازه گیری

 

2-یك كر برای حفاظت اصلی

 

3-یك كر برای پشتیبان

 

4-یك كر برای حفاظت شین

 

می دانیم كه روغن C.T روغن بسته ای بوده كه در طول عمر C.T نیاز به تعویض ندارد, پس اگر ‍‍ C.T دارای نشتی روغن گردد می بایستی در همان مراحل توسط اپراتور ایستگاه و در اسرع وقت به واحد تعمیرات اطلاع داد تا نسبت به برطرف كردن آن اقدام گردد. زیرا اگر قسمتهای عایقی C.Tبدون روغن باقی بماند: C.Tدر مدت كوتاهی منفجر و خسارات زیادی را به تجهیزات جانبی وارد می كند. پس اپراتورهای هر شیفت باید نسبت به روغن C.Tبسیار حساس و هر گونه نشتی را بلافاصله به واحدهای ذیربط اطلاع دهند.پس موارد زیر از وظایف اپراتور هر شیفت می باشد:

 

*در صورت وجود هر گونه نشتی از روغن ‍‍C.T مخصمصا از قسمت زیر مقره ها و یا از ترمینال باكس ‍‍C.T می بایستی موضوع توسط اپراتور شیفت بدون درنگ به سرپرست واحد بهره برداری و واحد تعمیرات اطلاع تا در مورد تعمیر و یا خروج اضطراری آن اقدام گردد.

 

*چنانچه میزان نشتی روغن در حدی باشد كه نمای ‍C.T خالی از روغن گردد, اپراتور شیفت

 

بایستی ضمن اطلاع به مركز كنترل, بلافاصله C.T را از مدار خارج و آن را كاملا ایزوله نماید. سپس موضوع را به سرپرست واحد بهره برداری ایستگاه و گروه تعمیرات اطلاع و گزارش نماید.

 

 

 

روشهای تولید برق DC:

 

1-باطری

 

2-ژنراتور برق DC

 

3-مبدل AC-DC( یكسو ساز): Reactifair

 

 

 

*مصرف كنندگان برق DC در پست:

 

1-لامپها وآلامهای هشدار دهنده

 

2-رله های حفاظتی

 

3-سیستم و دستگاههای مخابراتی = ) voc 48-50( ) (voc

 

4-بوبین قطع ووصل بریكر و سكسیونرها

 

5-روشنایی اضطراری: Emergency light

 

6-موتورهای بریكر و سكسیونر 125(voc)=

 

7-زنگ اعلان خطر

 

8-موتور تپ چنجر ترانسهای قدرت.

 

 

 

*روشهای تامین برق DC در ایستگاه:

 

1-استفاده از باطری.

 

2-استفاده از باطری شارژر. Battry Charger

 

-در صورتی گه برق AC مورد نیاز ایستگاه بهر دلیلی قطع گردد, باطریها برق DC مورد نیاز ایستگاه را به مدت زمان معینی تامین می نماید كه این مدت زمان بستگی به آمپر ساعت باطریها و مقدار مصرف از باطریهاست.

 

 

 

موارد مصرف باطریها:

 

1- سیستم های مخابراتی و روشنایی اضطراری U.P.S

 

2- سكوهای نفتی درون دریا كه از ساحل دورند و نیاز به انرژی دائمی دارند.

 

3- بیمارستانها و سیستم اعلان خبر.

 

4-تغذیۀ DC ایستگاهها و نیروگاههای برق.

[spow 44,195]

اولا در صورت سالم بودن باطریها , نیز فقط چند ساعت دوام خواهند داشت و وقتی كه ولتاژ آنها به 80% ولتاژ نامی برسد قطع و وصل بریكرها با مشكل مواجه خواهد شد, ثانیاچون كه باطریها به صورت سری می باشند در صورتی كه یكی از باطریها تخلیه یا صدمه ببینند مشكلاتی را ایجاد خواهند كرد كه در صورت بروز فالت در شبكه و بر روی تجهیزات و یا خطوط می تواند عواقب وخیمی در پی داشته باشد پس باید:

 

* در كلیۀ ایستگاههای انتقال و حتی فوق توزیع مهم از دو دستگاه باطری شارژ و دو سری باطری استفاده كرد.

 

* حداقل یك دستگاه باطری شارژ و چند عدد باطری در پست و یا در محلی در دسترس وجود داشته باشد تا در هنگام بروز حوادث بتوان در اسرع وقت از آنها استفاده كرد.

 

* باید بطور مرتب و دقیق و بكارگیری دستورالعمل های مربوط در نگهداری باطریها نهایت تلاش را بعمل آوریم.

 

پس با توجه به نكات ذكر شده در بالا بطور مرتب و مداوم از باطریها بازدید و سرویس بعمل آورد كه این مهم در سه قسمت صورت می گیرد:

 

1- از لحاظ ظاهری

 

*چك كردن Plag Vent( دریچه ها) اگر در پوش آنها بسته نمی شدند و یا معیوب بودن آنها را تعویض نمائیم.

 

* چك كردن كانكتورها از لحاظ استحكام اتصالات

 

*در صورت وجود شوره بر روی سلها و اتصالات آنها را با بورس سیمی تمییز كنیم( از حلال آلی و یا معدنی استفادن نكنیم).

 

* اتصالات نهایی باطری به شارژر را از طریق فیوز( كلید) چك كنیم.

 

 

 

2- چك كردن وضعیت الكترولیت و الكترودها:

 

*سطح الكترولیت را چك می كنیم كه باید بین دو علامت MinوMax روی باطری و نزدیك

 

Maxباشد.

 

* غلظت الكترولیت را با غلظت سنج اندازه بگیریم كه در حد نرمال باشد.

 

Kg/lite 1.24(+/-) 0.01

 

* دمای الكترولیت را توسط دماسنج مخصوص اندازه می گیریم این دما باید بین 45 C –15C باشد.

 

* رنگ الكترودها را بازدید می كنیم اگر بیش از حد روشن شده باشند نشان دهندۀ وجود سولفات سرب بر روی الكترودها می باشد پس باید طبق دستورالعمل رفتار نمائیم.

 

3- چك كردن ولتاژ باطریها:

 

* ولتاژ كل سلهارا از زیر فیوزها چك نمائید.

 

* ولتاژ هر سل را اندازه بگیرید و دقت كنید در رنج مجاز خود باشند حدود2.2ولت در هر سل باشد.

 

 

 

 

 

تعریف پیل الكتروشیمیایی:

 

تبدیل انرژی شمیایی به الكتریكی كه از دو قسمت اساسی ساخته می شود:

 

1-قسمتهای اصلی پیل كه از دو فلز مشابه ساخته شده اند.

 

2- الكترولیت كه از مایع و جامد ساخته می شود

 

از نظر واكنش درونی پیل ها به دو دسته تقسیم می شوند:

 

1-پیل های گالوانی : در واكنش خودبخودی كه در درون آن صورت می گیرد در اثر واكنش شیمیایی الكتریسیته تولید می شود.

 

2- پیل های الكترولیتی : پیل الكتروشیمیایی كه از الكتریسیته منبع خارجی برای انجام واكنش غیر خودبخودی در داخل آن استفاده می شود. كه این پیل را اصطلاحا باطری می نامند, همانطوری كه می دانیم این منبع خارجی در ایستگاه برق شارژر است. عامل احیاگر الكترود دهنده (كاتد) و عامل اكسیدگر الكترود گیرنده( آند) است. الكترودی كه در آن عمل اكسیداسیون صورت می گیرد آند و الكترودی كه در آن احیا صورت می گیرد كاتد است. در پیل های گالوانی پتانسیل كاتد از آند بیشتر است یعنی مثبت تر است چون الكترودی كه احیا می شود الكترونهای آن بخادج رفته و بار مثبتی روی آن باقی می گذارد.

 

در انداكسیداسیون باعث انتقال الكترون بدون الكترود گردیده و در آن ایجاد بار منفی می نماید.

 

در پیل های الكترولیتی باز هم اكسیاسیون در آند صورت می گیرد ولی چون فرایند بخودی خود انجام نمی گیرد الكترونها باید از آن قسمت خارج گردیده و كاتد ذخیرهای از الكترونها برای انجام واكنش احیا داشته باشد پس در باطریهای الكترولیتی پتانسیل آند از كاتد مثبت تر است.

 

*عملیات شارژر در چهار حالت صورت می گیرد:

 

1- حالت شارژر اولیه: Initial

 

از این حالت شارژر باطریها زمانی استفاده می شود كه باطریها برای بار اول تحت شارژ گذاشته می شوند و كاملا خالی هستند. در این حالت شارژر مانند یك منبع عمل می كند. بعد از زمان كافی( مطابق با ظرفیت باطریهای نصب شده) شارژر را بطور دستی از حالت اولیه خارج می گردانیم, یاطریها بعد از اینكه یكبار شارژ شدند مجددا دشارژ می شوند و بعد از این عملیات مجددا باطریها شارژ می گردند در اینحالت ولتاژ هر سلول باطری 2.6v- 2.75v قرائت می گردد.

 

2- شارژ سریع: Boost Chang

 

در صورتی كه از باطریها كار گرفته شده باشد و مدتی از برق DC باطریها استفاده شده باشد و نیاز است كه مجددا باطریها حالت اولیه خود را بدست آورده از این نوع شارژ استفاده می شود.

 

3- شارژ اتوماتیك: Automatic Charg

 

در صورت قطع و وصل برق دستگاه شارژ AC بمدت بیش از ده دقیقه شارژر بصورت اتوماتیك به مدت بیست دقیقه به حالت Boost رفته و سپس بحالت Flating باز می گردد.

 

4- شارژ نگهداری یا شارژ آرام: Flating Charg

 

در این صورت باطریها بصورت آماده بكار نگهداری می شوند و اینوع شارژ اغلب در ضمن كار عادی باطری بطور خود به خود صورت می گیرد. می دانیم كه باطری ایده آل دارای مقاومت درونی صفر و در نتیجه تافات درونی صفر می باشد در حالیكه باطریها ایده آل نبوده و نیاز به شارژ مداوم دارند به علت تلفات انرژی ناشی از مقاومت درونی باطری. ولتاژ نامی مورد نظر در اینحالت برای هر سل باطری 2.23v می باشد.

 

 

 

*تعیین غلظت محلول باطری:

 

بوسیلۀ یك دستگاه چگالی سنج غلظت محلول را اندازه گیری می كنند كه غلظت مجاز را كه بین 1.21-1.19 گرم بر سانتیمتر مكعب در بیست درجه سانتی گراد است بدست می آورند. جهت رسیدن مجاز با ریختن آب مقطر یا محلول پتاس بداخل محلول اینكار صورت می گیرد.

 

 

 

*سیستم تغذیۀ ایستگاه اعم از ACوDC.

 

1- حالت نرمال :

 

1- تامین برق AC مورد نیاز ایستگاه از طریق ترانس مصرف داخلی Station Service

 

2- باطری شارژر:كه شارژر ضمن تولید برق DC مورد نیاز همزمان نسبت به شارژ باطریها نیز اقدام می نماید.

 

2- حالت اضطراری:

 

1-برق AC قطع می باشد كه در اینصورت در صورت موجود بودن دیزل ژنراتور برق AC تامین می گردد.

 

2-برق AC اعم از S.S و دیزل ژنراتور قطع است كه در این صورت برق مورد نیاز ایستگاه را با باطریها تامین می نمایند.

 

*روش تامین سه فاز AC در ایستگاه:

 

1- ترانس مصرف داخلی:S.S

 

2-دیزل ژنراتور

 

 

*مصرف كنندگان برق AC در ایستگاه:

 

روشنایی محوطه , اتاقهای فرمان, رله, باطریها و سایر اتاقهای موجوددر ایستگاه.

 

سیستم تهویه ایستگاه, وسایل برودتی و حرارتی, فن های خنك كنندۀ ترانسهای قدرت, پمپ آب, پریزها و كلیدها, شارژرهای 48و125 ولت DC , موتورهای سه فاز مربوط به تعویض تپ ترانسهای قدرت , روشنایی پانلهای اتاق فرمان و رله و مارث لینگها تغذیه تریپ دیوایس بریكرهای 33Kv Trip Device)) شارژرهای بی سیم دستی و چراغ های روشنایی اضطراری دستی, تغذیۀ بی سیم ثابت گویا و غیره.

 

 

 

** شینه بندی یا: Bus bar Arrangment

 

باس بار یا شینه عبارت است از یك هادی به شكل لوله ای یا سیمی و یا تسمه ای كه انرژی الكتریكی از نیروگاهها, ترانسفورماتورها و یا خطوط انتقال و از طریق آن به مراكز مصرف منتقل می شود بعبارت ساده تر شینه یك هادی است كه بوسیلۀ انشعابات متعدد به منابع تولید و مراكز مصرف متصل است.

 

شینه بندی : نحوۀ ارتباط الكتریكی فیدرهای مختلف را به یك باس و به یكدیگر و ایجاد ساختار و اتصالات بین تجهیزات را شینه بندی گویند.

 

 

 

*عوامل مؤثر در شینه بندی:

 

· قابلیت اطمینان و تداوم سرویس دهی

 

· موقعیت پست در شبكه

 

· ولتاژ و ظرفیت پست

 

· اهمیت مصرف كننده

 

· وضعیت پست از نظر توسعۀ و تعمیردر حالت كار عادی شبكه Switching

 

*انواع شینه بندی:

 

1- سیستم بدون باسبار Without Busbor

 

2- سیستم تك شینه Busbar Single

 

3- شینه بندی اصلی و انتقالی Main & Transfer Busbar

 

4- شینه بندی دوبل( دو شین اصلی ) Duplicate Busbar

 

1-شینه بندی دوبل با دیسكانكت موازی

 

Duplicate Busbar with By pass Disconec

 

 

 

6- شینه بندی یك و نیم بریكری One & halfe Breaker System

 

7- شینه بندی دو بریكری Double Breaker System

 

8- شینه بندی حلقوی Ring Busbar System

 

9- شینه بندی تركیبی Combined System

 

10- سیستم های شینه بندی با بیش از دو شین

[spow 44,195]

اشنایی با اصول حفاظتی پستهای انتقال وتوزیع

 

 

 

با مقایسۀ دائمی جریانهای ورودی و خروجی میتوان حالت عدم تعادل را بعنوان نشانه ای از فالت تلقی كرد. مثل حفاظت دیفرانسیل در ترانس, ژنراتور وباسبار.

 

* به هنگام بروز دستۀ دیگری از فالتها جریان از مسیر اصلی خود منحرف شده و این انحراف جریان از مسیر اصلی می تواند مشخصۀ خوبی برای تشخیص فالت باشد. مثل اتصال كوتاه كه یك خط انتقال و یا یك شینه.

 

Ir+Is+It=0 در حالت عادی

 

كه نشانه ای از بروز فالت است ( غیراز صفر = Ir+Is+It) در حالت غیر عادی

 

2- ولتاژ: با اندازه گیری دائم دامنه ولتاژ میتواند كاهش ولتاژ در لحظۀ بروز فالت و یا افزایش غیر مجاز آن را تشخیص داد.

 

Vr+Vs+Vt=0 در شرایط عادی

 

( غیر صفرVr+Vs+Vt=) در شرایط غیر عادی

 

3- امپدانس:

 

مقدار امپدانس دیده شده شبكه از یك نقطه مثلا پست در حالت كار عادی دارای مقدار معینی است كه از رابطۀ z= v/i قابل محاسبه است در هنگام بروز فالت و اتصال كوتاه با كاهش ولتاژ و افزایش جریان امپدانس بشدت كاهش می یابد و در نتیجه می توان با مقایسۀ دائمی امپدانس فعلی با امپدانس رفرنس به وقوع فالت پی برد.

 

4- فركانس: تغییر ناگهانی بار موجب تغییر فركانس شده و هر تغییر فركانس در شبكه نشان دهندۀ وقوع فالت است.

 

5- جهت توان:

 

در حالت كار عادی شبكه توان اكتیو در جهت معینی از طرف مولد به طرف مصرف كننده جاری است ولی در زمان بروز فالت بخصوص در شبكه های رینگ كه تغذیه از دو سو می باشد جهت توان بطرف محل اتصالی تغییر می یابد یا در هنگام كار دو ژنراتور موازی در شرایط غیر عادی یكی از ژنراتورها بصورت موتور عمل كرده و باری برای ژنراتور دیگر محسوب می گردد كه در این گونه موارد تغییر جهت نشانۀ بروز فالت است.

 

6- پارامترهای غیر الكتریكی:

 

در یك سیستم تحت حفاظت بروز فالت موجب تغییر پارامترهایی نظیر دما, فشار, حجم گاز, سطح روغن, تجزیۀ روغن, تصاعد گاز وغیره می گردد كه با كنترل هر یك از این پارامترها می توان به وقوع فالت پی برد.

 

*عناصر یك سیستم حفاظتی عملكرد آنها:

 

1- ترانسدیوسرها یا مبدلها ) (C.T- P.T- C.V.T

 

2- سنسورها( رله ها)

 

3- مدار شكن( بریكرها)

 

در این سیستم ترانسدیوسرها وضعیت سیستم را حس كرده و آن را به كمیتی قابل استفاده و تشخیص برای سنسورها تبدیل می نماید و سنسورها نیز با دریافت پارامترهای سیستم از تراندیوسرها شرایط عادی را از غیر عادی تمیز می دهند. در شرایط عادی سیستم كنترل فعال است و در شرایط غیر عادی سیستم حفاظت فعال داشته و در این شرایط فرامین حفاظتی بر دستورات كنترل اولویت داشته و با صدور فرمان جهت بریكرها شرایط رفع عیب را فراهم می آورد و قسمتهای معیوب را از قسمتهای سالم جدا می كند. علاوه بر عناصر ذكر شده اجزای دیگری مانند فیوزها, مدارات ارتباطی بین و انتهای سیستم حفاظتی, مدارات تریپ سیستم DC در یك سیستم حفاظتی نقش دارند.

 

 

 

*مشخصات و خصوصیات سیستم حفاظت:

 

1- قابلیت اطمینان: Reliability

 

اعتماد و اطمینانی كه به سیستم حفاظتی می توان داشت و بصورت زیر بیان می گردد: دفعاتی كه سیستم عمل می كند

 

( ------------------------ = قابلیت اطمینان)

 

دفعاتی كه سیستم باید عمل كند

 

 

 

**مهمترین عوامل افزایش و كاهش Reliability یك سیستم حفاظت عبارتند از:

 

* طراحی

 

* استفاده از تجهیزات مناسب و كافی

 

* نصب

 

* بهره برداری

 

2- قابلیت انتخاب: Selectivity

 

خاصیتی از سیستم حفاظت كه به موجب آن در موقع بروز فالت تنها قسمتهای معیوب از سیستم جدا شده و قسمتهای سالم به حالت عادی باقی بمانند. كه خود بر دو نوع می باشد:

 

الف- سلكتیو مطلق: در صورتی كه سیستم حفاظتی تنها نسبت به فالتهای زون خود حساس باشد آن را سلكتیو مطلق گویند.( مثل رلۀ دیفرنسیل, R.E.F )

 

ب- سلكتیو نسبی: در صورتی كه سیستم حفاظتی علاوه بر زون خود نسبت به فالتهای زونهای دیگر نیز حساس باشد آن را سلكتیو نسبی گویند.( O/C و دیستانس)

 

3- تمایز- فرق گذاری Discrimination

 

یك سیستم حفاظتی مناسب باید بتواند شرایط عادی سیستم را از وضعیت غیر عادی آن بخوبی تشخیص دهد یا بعبارت دیگر بتواند حالتهای بروز فالت را از حداكثر تغییرات مجاز تشخیص دهد مثل جریان هجومی ترانسها قدرت, یا جریان راه اندازی موتورهای آسنكرون, نوسانات سیستم قدرت كه در تمام حالات فوق سیستم حفاظت نباید فعال گردد.

 

4- پایداری ( Stability): سیستم با تریپهای غیر ضروری مواجه شده و اصطلاحا دارای پایداری باشد.

 

5- حساسیت: Sensitivity

 

حساسیت یك سیستم حفاظت مربوط به مقادیر لازم برای عملكرد آن است مثلا هر چه مقدار مینیمم جریان لازم برای عملكرد رله ای كمتر باشد آن رله ای حساس تر است.

 

 

 

6- سرعت: Speed

 

سرعت یكی از خصوصیات حفاظتی مناسب است و باید فالت حادث شده را در حداقل زمان ممكن بر طرف یا محدود سازد.

 

زمان عملكرد بریكر + زمان عملكرد رله = زمان حذف فالت

 

 

 

7- مناسب و كافی بودن: Adequateness

 

باید با توجه به پارامترهای زیر حفاظت كافی و مناسب را برای هر قیمت در نظر گرفت و نباید مسائل اقتصادی باعث حفاظت ناقص گردد:

 

* قدرت تجهیزات تحت حفاظت

 

* محل تجهیزات تحت حفاظت

 

* قیمت و اهمیت تجهیزات تحت حفاظت

 

مثلا حفاظت ترانسهای نیروگاه و ایستگاههای برق خیلی مهمتر و كاملتر از یك ترانس توزیع است.

[spow 44,195]

ناحیۀ حفاظتی( زون حفاظتی): Zone of protection

 

شبكۀ قدرت را به بخش هایی تقسیم كرده و برای هر یك از آنها طرحهای حفاظتی با توجه به خطایی كه برای آن پیش می آید در نظر گرفته می شود كه به هر یك از این بخش ها زونهای حفاظتی گفته می شود كه این نواحی حفاظتی باید همپوشانی( Over Lap ) داشته باشند وهیچ نقطه ای از شبكه نباید بدون حفاظت باقی بماند.C.T ها طوری قرار می گیرند كه بریكرها در محل تداخل دو منطقه قرار گیرند.

 

 

 

**رلۀ حفاظتی:

 

به دستگاهی گفته می شود كه كمیت های الكتریكی مانند ولتاژ و جریان و یا غیر الكتریكی مانند درجه حرارت, سطح روغن و غیره را بعنوان ورودی دریافت داشته و در صورتی كه این كمیات از محدودۀ عادی خود خارج شوند رله فعال شده و عملكرد مناسبی را انجام می دهد.

 

 

 

**حفاظت اولیه:

 

حفاظتی است كه با وقوعFault در ناحیۀ حفاظتی مربوط در كوتاهترین زمان معین خطا را بر طرف نماید. كه در صورتی كه حفاظت اولیه دچار مشكل شود آنگاه حفاظت ثانویه Back Up با تاخیر زمان مشخصی وارد شده و خطا را بر طرف می نماید. معمولا سرعت عملكرد حفاظت اولیه بیشتر از حفاظت Back UP است.

 

**دلایل پیش بینی حفاظت Back UP :

 

* ممكن است بروز اشكال و یا نقصی در هر یك از عناصر سیستم حفاظت اصلی مانع عملكرد آن گردد.

 

*در زمانهای تست و یا تعمیرات كه حفاظت اصلی از مدار خارج می شود سیستم بدون حفاظت نباشد.

 

** عواملی كه باعث عمل نكردن سیستم حفاظت اصلی می شوند:

 

* نرسیدن ولتاژ یا جریان صحیح به رله ها

 

* عمل نكردن رله ها

 

* بروز اشكال در مدارات تریپ از رله تا بریكر

 

* مدار قطع كننده یا مكانیزم كلید كار نكند

 

حفاظت های پشتیبان به سه دسته تقسیم می شوند:

 

1- حفاظت پشتیبان محلی( موضعی) : local

 

2- حفاظت پشتیبان از راه دور : Remote

 

3- حفاظت پشتیبان مدار شكن( حفاظت نقص بریكر): Breaker Failure Protection (B.F.P)

 

-حفاظت محلی, مثل حفاظت یك خط با رلۀ دیستانس بعنوان حفاظت اصلی و حفاظت O/C یا E/F بعنوان Back UP و حفاظت از راه دور مثل رله های دیستانس بین دو ایستگاه برق.

 

 

 

B.F.P** :

 

این حفاظت در صورت عدم عملكرد مدار شكن( در حالیكه رله های حفاظتی مربوط فرمان قطع را صادر كرده اند) این مورد را تشخیص داده و پس از تاخیر زمانی مناسب فرمان قطع را به كلیۀ مدار شكن هایی كه می توانندمدار شكن معیوب را تغذیۀ نماید ارسال می دارد.

 

 

 

**حفاظت واحد( محدود) :

 

* مرز تشخیص وجود دارد و محدودۀ عملكرد آن معلوم است.

 

* با تغییرات در شبكۀ قدرت محدودۀ آن و عملكرد آن تغییر پیدا نمی كند.

 

* قدرت تشخیص مطلق دارد.

 

* عموما زمان عملكرد پائینی دارند و نیاز به هماهنگی با سایر حفاظت ها را ندارند مثل R.E.Fو دیفرانسیل.

 

 

 

 

 

**حفاظت غیر واحد:

 

* مرز تشخیص و محدودۀ عملكرد معینی ندارند.

 

* با تغییر در شبكۀ قدرت محدودۀ عملكرد آن تغییر پیدا می نماید.

 

* قدرت تشخیص نسبی است.

 

* نیاز به هماهنگی با سایر حفاظت ها را دارد, هم بعنوان حفاظت اصلی و هم Back UP استفاده می شود, مثل دیستانس و O/C .

 

 

 

***تعاریف مقدماتی در رله های حفاظتی:

 

1- كمیت مشخصۀ رله: كمیتی است كه مقادیر آن مشخص كنندۀ شرایط عملكرد یا عدم عملكرد رله است. مثلا كمیت رلۀ جریان زیاد شدت جریان است.

2- كمیت یا كمیتهای محرك رله: كمیتهای الكتریكی مانند جریان و ولتاژ كه به تنهایی و یا به صورت یك تركیب باید به رله اعمال شود تا عملیات خود را كه برای آن منظور طراحی شده است انجام شود. مثلا رلۀ جریانی كمیت محركۀ آن جریان و رلۀ دیستانس كمیت محركۀ آن ولتاژ و جریان است.

 

3- منحنی مشخصۀ رله‌: منحنی كه بر اساس منحنی مشخصۀ رله ترسیم می گردد و مرز بین عملكرد و عدم عملكرد را معلوم می نماید.

 

4- تنظیم رله: آن مقدار از كمیت مشخصه كه سبب می شود رله عمل كند كه عمدتا بصورت ضریب و یا درصدی از كل جریان می باشد.

 

5- تحریك رله Pick UP : به تغییر وضعیت رله از حالت سكون به حالت عمل را گویند مثلا اگر رله ای روی Tap =2 تنظیم شده باشد در اینصورت Pick UP= 2.1 خواهد شد.

 

6- Drop Out = برگشت رله:

 

به تغییر وضعیت رله از حالت عمل به حالت سكون را گویند مثلا اگر رله ای روی Tap=2 تنظیم شده باشد در این صورت Drop out =1.85 می باشد.

 

7- نشان دهندۀ وضعیت رله: Flag

 

بواسطۀ آن كه پس از وقوع خطا و رفع آن توسط رله, سیستم به وضعیت قبلی خود بر می گردد و این مراحل طی چند میلی ثانیه صورت می گردد برای تشخیص اینكه از بین رله های موجود كدام یك عملكرد داشته است از نشان دهنده (Flag) استفاده می شود كه در رله های الكترومكانیكی نشان دهنده به صورت یك صفحۀ كوچك قرمز رنگ بوده كه در هنگام عملكرد ظاهر می شود و در رله های میكروپروسسوری به صورت نشان دهنده هایی LED یا LCD می باشد.

 

 

 

 

 

رله فوق جریانی : Over Current relays

 

اصول رله های فوق جریانی:

 

در این رله ها یك دیسك آلومینیومی می تواند در حوزۀ مغناطیسی یك فاصلۀ هوایی كه عامل بوجودآورده این حوزه می تواند جریان و یا ولتاژ یا تركیب دو تا باشد. عامل بوجود آورنده فلو جریانی است كه در سیم پیچ A جاری می شود

 

.

 

**واحدهای تشخیص دهندۀ یك رلۀ فوق جریانی:

 

1- واحد آنی : در صورتی كه جریان خیلی شدید روی شبكه حادث شود فرمان تریپ بصورت آنی صادر می شود و اساس كار بدین صورت است كه وقتی جریان خیلی شدید باشد فلوی بوجود آمده در هسته باعث بوجود آمدن نیروی الكترومغناطیسی شده و در نتیجه سبب جذب اهرمی می گردد و جذب این اهرم باعث بسته شدن كنتاكت ودر نتیجه فرمان قطع صادر می شود این واحد بصورت عنصری از جریان تنظیمی بصورت X In است.

 

2- واحد جریانی : در صورتی كه مقدار جریان ورودی به رله از میزان جریان تنظیمی واحد آنی كمتر ولی از مقدار جریان تنظیمی واحد جریانی بیشتر باشد این واحد پیك آپ كرده و باعث فعال شدن واحد جریانی می گردد.

 

3- واحد زمانی: پس از اینكه واحد جریانی پیك آپ كرد واحد زمانی فعال می شود و پس از سپری شدن زمان تنظیمی Time Dealy فرمان تریپ صادر می شود آنچه در واحد زمانی تنظیم می شود پارامتری است بنام T.M.S( ضریب تنظیم زمانی) كه در رله های الكترومغناطیسی با تغییر فاصلۀ كنتاكتهای ثابت و متحرك و رله های الكترونیكی با تغییر یك المان مثل یك مقاومت صورت می گیرد.

 

 

 

**انواع رله های جریان زیاد از لحاظ منحنی مغناطیسی:

 

 

 

رلۀ اوركارنت با زمان ثابت:

 

رله هایی هستند كه بر اساس زمان ثابت و معینی تنظیم می شوند و با تغییر جریان چه مثلا دو آمپر و چه جریان فالت در همان زمان عمل می نمایند. اگر زمان عملكرد رله ها از مصرف كننده بطرف تولید كننده زیاد باشد مثلا اگر فالتی در نقطۀ نزدیك به منبع قدرت مثلا ترانس یا ژنراتور با زمان نسبتا زیادی عمل می نماید كه باعث صدمه دیدن منبع قدرت می گردد.

 

2- رله های زمان معكوس:

 

زمان عملكرد این رله ها با جریان عبوری از رله نسبت عكس دارد بعبارت دیگر هر چه جریان خطا بیشتر باشد زمان عملكرد رله كمتر است مثلا اگر اتصال كوتاه در نقطۀ دورتر به ازای جریانی رخ دهد زمان عملكرد آن زیادی می باشد. حال اگر محل اتصال به نزدیكتر منتقل شود از رلۀ نزدیك به محل اتصال جریان زیادی عبور می كند كه زمان عملكرد آن زمان بسیار كمی است. نتیجه اینكه به ازای جریانهای نزدیك منبع قدرت عملكرد رله بهتر و سریعتر است.

 

 

 

* انواع رله های فوق جریانی از لحاظ منحنی مشخصۀ معكوس:

 

1- معكوس

 

2- خیلی معكوس

 

3- فوق العاده معكوس

 

 

 

* روشهای حفاظتی جریان زیاد:

 

1- سه فاز: 3Phase

 

2- سه فاز + ارت فالت: 3Phase + Earth fault

 

3- دو فاز + ارت فالت: 2Phase + Earth fault

 

 

 

 

**كد گذاری**

 

(( كاربرد اعداد و حروف در كد گذاری تجهیزات پستها ))

 

با توجه به تجهیزات همانند در پستها به منظور جلوگیری از اشتباه به هنگام انجام عملیات كلیه تجهیزات با روشی خاص شماره گذاری شده اند كه بنا به نوع دستگاه از 1تا 4 رقم برای مشخص شدن آنها بكار برده شده است بطور كلی این تعداد به سه دسته AوBC وD تقسیم می شوند.

 

**شرح اعداد دسته A : این دسته از اعداد مشخص كننده ولتاژ و بشرح زیر می باشند

 

عدد( شماره) سطح ولتاژ

 

1- kv 3/3 - 6 ./

 

2- kv 3/6- 3/3

 

3- kv 15 - 3/6

 

4- kv 20 - 15

 

5- kv 33 - 20

 

6- kv 63 - 33

 

7- kv 132 – 63

 

8- kv 230 – 132

 

9- kv 400 - 230

 

**شرح اعداد دسته BC : این دسته بصورت دو رقمی بشرح زیر بكار برده می شوند برای شماره گذاری خطوط] مانند خط 725 كه مشخص كننده خط شمارۀ 25 با ولتاژkv132است[

 

] یا مانند خط 504 كه مشخص كننده خط شمارۀ 04 با ولتاژkv 33است[

 

 

 

(49-40 و 59- 50 )=

 

برای شماره گذاری ترانسفورمرها هستند كه رقم اول از سمت چپ یعنی 4و5 مربوط به ترانسفورمر و رقم سمت راست یعنی 1تا9 مربوط به شماره تعداد ترانسفورماتور است مثلا عدد 45 نشان دهندۀ ترانسفورمر شماره 5

 

و یا عدد51 نشان دهندۀ ترانسفورمر شماره 10 می باشد

 

(69- 60 و 79 – 70 )=

 

برای شماره گذاری ژنراتورها در نیروگاهها بكار برده می شوند

 

مثلا عدد 62 مشخص كننده ژنراتور شماره 2

 

و یا عدد 72 مشخص كننده ژنراتور شماره 11 می باشد

 

(90- 80 )=

 

برای تجهیزات متفرقه مورد استفاده قرار می گیرند یك نمونه از این اعداد برای مشخص نمودن كلید اتصال دو شمش و یا كلیدهای میدل در سیستم 5/1 بریكری بكار برده می شود كه با رقم 8 مشخص می گردد.

 

مثلا عدد 8822 مشخص كننده بریكر اتصال دو شمش یا باس تای شماره 2 می باشد.

 

**شرح اعداد دستهD : این دسته از اعداد مشخص كننده قسمتی از تجهیزات در یك سیستم است كه بشرح زیر می باشند:

 

* ] از بین اعدادعدد چهار رقمی( رقم چهارم) می باشد [

 

0- كلید هوائی رابط بین دو شمش( مانند كلیدهوایی 5810 كه مشخص كننده اولین كلید هوایی اتصال دو شمش با ولتاژkv 33 است)

 

1- كلید هوائی رابط بین بریكر و شمش اصلی( مانند كلید 7411 كه مشخص كننده اتصال كلید هوائی ترانسفورمر شماره 1 به شمش اصلی(یا شمش شماره 1 ) kv 132 می باشد)

 

2- كلید قدرت یا بریكر( مانند كلید 7412 كه مشخص كننده كلید قدرت ترانسفور شمارۀ 1 در بخشkv 132 است)

 

3- كلید هوائی رابط بین كلید قدرت و خط( مانند كلید 7133 كه مشخص كننده كلید هوائی شمارۀ 13 با ولتاژkv 132 است)

 

4- كلید هوائی رابط بین كلید قدرت و شمش( دوم فرعی)( مانند كلید هوائی 7134 كه مشخص كننده كلید هوائی اتصال خط شمارۀ13 به شمش دوم یا فرعی با ولتاژ kv132 است)

 

5- كلید هوائی رابط بای پس( مانند كلید هوائی 7385 كه مشخص كننده كلید هوائی بای پس خط شمارۀ 38 با ولتاژ kv132 است)

 

6- كلید هوائی رابط بین كلید قدرت بریكر و ترانسفورمر( مانند كلید هوائی 7416 كه مشخص كننده كلید رابط بین ترانسفورمر شمارۀ 1 در بخشkv 132 است)

 

7- كلید هوائی رابط بین ژنراتور و ترانسفورمر( مانند كلید 3617 كه مشخص كننده كلید هوائی بین ژنراتور شمارۀ 1 و ترانسفورمر مربوط است)

 

8- متفرقه

 

9- كلید هوائی اتصال زمین( مانند كلید 7129 كه مشخص كنندۀ كلید اتصال زمین خطkv 132 شمارۀ 12 است)

[spow 44,195]

بررسی پستهای انتقال توان وفالتهای الکتریکی

 

 

 

سیستم بدون باسبار: without Busbar

 

این طرح اصولا بندرت و تنها در پست های كم اهمیت و یا موقتی استفاده می شود و دارای معایب زیر است:

 

- برای انجام تعمیرات روی هر یك از تجهیزات كل پست بی برق می شود.

 

- با بروز هر اتصال كوتاهی در روی خط و یا هر قسمت از مدارات داخل پست كل پست بدون برق خواهد شد.

 

- ضریب اطمینان بسیار كمی دارد.

 

- برای تغذیه های كوتاه مدت بكار می رود.

 

- امكان مانور روی تغذیه كننده ها وجود ندارد.

 

** تنها مزیت سیستم بدون باسبار حفاظت ساده و ارزان قیمت آن است.

 

2- سیستم تك شینه: Single Busbar

 

مزایا: هزینۀ كم

 

حفاظت و عملیات ساده

 

در این سیستم تمام انشعابات روی یك شین و توسط یك بریكر با یكدیگر ارتباط پیدا می كنند.

 

معایب:

 

· با اتصال كوتاه روی شین تمام پست بی برق می شود.

 

· در صورت تعمیرات روی یك انشعاب آن انشعاب بدون برق می شود.

 

· امكان توسعۀ ایستگاه بدون خاموشی كل ایستگاه وجود ندارد.

 

این نوع شینه بندی مناسب برای مصرف كننده هایی است كه امكان تغذیه از ایستگاه دیگر را داشته باشند.

 

 

 

می توان برای برطرف كردن بعضی از معایب طرح فوق از بریكر ( Bus Section = Bus Tie)

 

و یا از دیسكانكت استفاده كرد. در صورتی كه برای قطع طولی شین از دیسكانكت استفاده شده باشد برای قطع و وصل آن یك طرف شین بدون برق باشد ولی در صورت استفاده از بریكر می توان در هر شرایطی بریكر را باز و بسته نمود.

 

 

 

در صورت استفاده از بریكر باس شكن در صورت اتصالی روی هر فسمت از شین, همان قسمت بدون برق می شود و تداوم و سرویس دهی بهتری را دنبال خواهد داشت و بریكر باس شكن در حالت كار عادی ایستگاه بسته نگه داشته می شود.

 

3- شینه بندی اصلی و انتقالی: Main & Transfer Busbar

 

در صورت اتصال كوتاه روی شین تمام انشعابات بدون برق خواهد شد مگر اینكه از باس شكن استفاده نمائیم.

 

در حالت كار عادی سیستم تنها شین اصلی برقرار بوده و از شین فرعی استفاده نمی شود و بریكر كوپلر باز است. و بریكر باس كوپلر در هر زمان تنها می تواند جانشین یكی از بریكرهای خطوط و یا ترانس شود

 

در این سیستم از یك شین اصلی و از یك شین فرعی كه ارتباط دو شین توسط یك بریكر موسوم به Bus Coupler امكان پذیر است, هر انشعاب از طریق بریكر به شین اصلی و از طریق دیسكانكت به شین فرعی وصل است. بریكر باس كوپلر در صورت اشكال در هر یك از بریكرها می تواند جایگزین آنها شود. پس هنگام جایگزینی باس كوپلر بجای هر یك از بریكرهای خط و یا ترانس, ابتدا باید دیسكانكتهای طرفین كوپلر را بست و بعدا بریكر كوپلر بسته شده و در نهایت سكسیونر متصل به شین فرعی بسته و بریكر خط یا ترانس را از مدار خارج می نمایند.

 

در صورتی كه تعداد انشعابات از شین اصلی زیاد باشد گاهی شین اصلی و فرعی به دو یا چند بخش نیز تقسیم می گرددكه ارتباط بخش ها در شین اصلی معمولا از طریق بریكر ودر شین فرعی از طریق دیسكانكت انجام می شود باید توجه داشت كه توسعۀ ایستگاه بدون خاموشی كامل آن امكان پذیر نیست.ولی در صورت استفاده از باس شكن می توان یك طرف آن را برای توسعه بدون برق كرد.

 

شین بدون خاموشی قابل تعمیر نیست ولی بریكرهای خط و یا ترانس بدون خاموشی خط و یا ترانس قابل تعمیرند.

 

در صورت استفاده از باس شكن, باس كوپلر برای دو طرف در نظر گرفته می شود و در صورت استفاده از باس شكن در شین فرعی, می توانیم دو بریكر را در آن واحد تعمیر نمائیم.

 

معمولاً این نوع شینه بندی تا سطح ولتاژ 132 Kv مورد استفاده قرار می گیرد.

 

 

 

4- شینه بندی دوبل( دوشین): Duplicate Busbar

 

*** نقش بریكر كوپلر در این شینه بندی با بریكر كوپلر در شینه بندی اصلی و انتقالی متفاوت است.

 

می توان با استفاده كردن از دیسكانكت D.S بدون خاموشی از دو شین اصلی استفاده شود هر انشعاب دارای سه دیسكانكت است كه دو دیسكانكت امكان اتصال از یك شین به شین دیگر به این صورت است كه ابتدا دیسكانكتهای مربوط به كوپلر و بریكركوپلر را بسته و پس دیسكانكتهای شین دوم را بسته و شین اول را باز می نمایند در صورتی كه تعداد انشعابات زیاد باشد می توان از بریكر Bus section استفاده كرد كه در اینصورت برای هر بخش از شین یك بریكر كوپلر مورد نیاز خواهد بود. در این سیستم می توان تعدادی از انشعابات را از یك شین و تعدادی دیگر را از شین دوم تغذیه كرده توسعه پست بدون برق كردن پست امكان پذیر است.

 

 

 

*عیب اساسی:

 

تعمیر بریكر خط و یا ترانس, خاموشی انشعاب مربوطه را بدنبال خواهد داشت تا سطح ولتاژ 132 كیلوولت مورد استفاده قرار می گیرند.

 

 

 

1-سیستم شینه بندی با دو شین اصلی و دیسكانكت موازی:

 

Duplicate Busbar With by pass Disconect

 

این سیستم در واقع تركیبی از دو سیستم شینه بندی دوبل و اصلی انتقالی است. هر یك از دو شین می توانند در حالت عادی در مدار باشند و دیگری بعنوان درز و مورد استفاده قرار گیرد. در مواردی كه در بریكر هر انشعاب نقصی وجود داشته باشد می توان یك مسیر موازی به كمك بریكر كوپلر ایجاد كرد و بدون خاموشی انشعاب مربوطه نسبت به رفع اشكال از بریكر معیوب اقدام كرد. بدین ترتیب مزیت های دوسیستم در یك سیستم جمع شده است. اما به لحاظ تعداد زیاد دیسكانكتها, كنترل و حفاظت كل سیستم پیچیده تر و نیز از نظر اقتصادی گرانتر خواهد بود.

 

این نوع شینه بندی نیز معمولا در پستهای با ولتاژ 132 Kv كه دارای اهمیت زیادی باشند و گاهی در پسی های با سطح ولتاژ 230Kv نیز مورد استفاده قرار می گیرند

 

 

 

6- سیستم شینه بندی یك و نیم بریكری : One & half Breaker System

 

سیستم های شینه بندی تاكنون معرفی شده است بهنگام كار عادی پست همگی فقط دارای یك شین بر قرار هستند و شین دوم معمولا بصورت رزرو بوده و باری روی آن قرار ندارد. در چنین سیستم هایی چنانچه اتصال كوتاهی روی شین برقرار رخ دهد تمام بریكرهای تغذیه كننئه انشعابات توسط سیستم حفاظت باسبار تریپ خواهند خورد و كل پست و یا بخشی از آن برای مدتی بی برق خواهد شد در پست هایی با ولتاژ 230Kv و بالاتر كه معمولا ایستگاهایی در یك منطقه قرار دارند بی برق شدن یك بخش از پست می تواند منجر به خاموشیهای گسترده ای هر چند كوتاه مدت گردد بخصوص در نواحی پر مصرف كه دارای كارخانجات و مجتمع های صنعتی بزرگ باشد این مسئله بیشتر اهمیت خواهد داشت. لذا برای بالا بردن قابلیت اطمینان سیستم و پایداری شیكه از سیستم های شینه بندی گرانتر ولی مطمئن تری استفاده می شود كه سیستم یك ونیم بریكری یكی از آنها ست.

 

در این نوع شینه بندی برای هر دو انشعاب سه بریكر وجود دارد( برای یك انشعاب یك ونیم بریكر هزینه شده است ). امكان مانور روی بریكرها و انشعابات زیاد است و هیچ انشعابی با معیوب شدن یك یریكر تغذیه كننده آن از مدار خارج نمی شود چون در هر لحظه دو مسیر تغذیه برای هر انشعاب وجود دارد. سیستم دارای دو شین اصلی بوده كه در حالت عادی كاركرد هر دو برقرار بوده و كلیۀ بریكرها نیز در مدار می باشند. به این ترتیب در صورتی كه روی هر یك از اتصال كوتاهی رخ دهد هیچ یك از انشعابات از مدار خارج نخواهد شد. توسعۀ ایستگاه بدون قطع هیچ یك از انشعابات امكان پذیر است.در این سیستم شینه بندی:

 

· تمام كلیدها در حالت عادی وصلند.

 

· در صورت اتصال كوتاه روی شین بریكرهای مربوطه به همان شین بدون برق خواهند شد.

 

· در صورت اتصالی روی هر انشعاب دو بریكر از مدار خارج خواهند شد.

 

· امكان تعمیر هر كدام از بریكرها و شین ها بدون قطع انرژی امكان پذیر است.

 

· توسعه پست براحتی امكان پذیر است.

 

تا سطح ولتاژهای 230kv و 400kv مورد استفاده دارند. و نقش عمده در این نوع شینه بندی بعهدۀ بریكرهاست.

 

 

 

 

 

** آثار وقوع خطا **

 

آثار وقوع خطا به سه دسته تقسیم می نمایند:

 

* بر اثر بروز خطا ممكن است واحدهای ژنراتور موجود در یك نیروگاه از حالت سنكرون خارج شده و باعث خروج آن از شبكۀ قدرت شود كه این خود ممكن است باعث ناپایداری شبكه گردد.

 

* خسارات شدید به تجهیزاتی كه در آنها فالت ایجاد شده است بخصوص اتصال كوتاه كه اثرات حرارتی و مكانیكی شدیدی دارد.

 

*خسارت و آسیبی كه ممكن است به تجهیزات سالم در نزدیك محل بروز خطا وارد شود.

 

**هدف از طراحی یك سیستم حفاظتی:

 

* تامین شرایط مناسب جهت تداوم كار بدون وقفه سیستم قدرت كه این مهم با تشخیص فالتهای سیستم در حداقل زمان ممكن و جدا كردن كمترین عنصر از سیستم قدرت بطوری كه فالت بوجود آورده برطرف یا محدود گردد. تحقق خواهد یافت.

 

* رله گذاری حفاظتی باید اطلاعات مناسبی از نوع و محل وقوع فالت را ارائه دهد تا ضمن تسریع در كار تعمیرات لازم , بتوان با استفاده از این اطلاعات قابلیتهای سیستم حفاظتی را بهبود بخشید.

 

Fault : وقوع حالتهای غیر عادی در سیستمهای قدرت فالت نامیده می شود.

 

**آنالیز فالتهای سیستم قدرت:

 

انواع فالت Fault

1-* اتصال كوتاه

1-* افزایش و كاهش ولتاژ از حد مجاز

 

* تغییر فركانس

 

* بازگشت توان

 

* عدم تعادل بار

 

* كاهش امپدانس

 

* اضافه جریان

 

*فالت های غیر الكتریكی

 

*دیفرنسیل( اختلاف)

 

از بین فالتهای فوق الذكر اتصال كوتاه از همه مهمتر است و اتصال كوتاه عبارت است از فالتی كه موجب انحراف الكتریكی از مسیر اصلی آن شود كه انواع اتصال كوتاه عبارتند از:

 

1- اتصال كوتاه سه فاز به هم Three Phase Clear Of Earth

 

2- اتصال كوتاه سه فاز و اتصال به زمین Three Phase to Earth

 

3- اتصال كوتاه دو فاز به یكدیگر Phase To Phase

 

4- اتصال كوتاه یك فاز با زمین Single Phase To earth

 

5- اتصال كوتاه دو فاز با یكدیگر و با زمین phase to phase to earth

 

6- اتصال كوتاه دو فاز با هم و فاز دیگر با زمین Phase to Phase Pluse

 

Single Phase to earth

 

 

 

*علت وقوع فالت:

 

مهمترین دلایل وقوع فالت عبارتند از :

 

ضعف مقاومت عایقی, افزایش درجه حرارت بیش از حد مجاز, افزایش سطح ولتاژ و یا بطور كلی شرایط الكتریكی و یا مكانیكی كه سیستم برای تحمل آن طرح شده است.

 

 

 

نحوۀ كنترل فالتهای سیستم قدرت:

 

جلوگیری از بروز فالت بوسیلۀ طراحی صحیح, انتخاب تجهیزات مناسب, تعمیر و نگهداری اجزاء و بهره برداری مناسب بطوریكه احتمال وقوع فالت به حداقل مقدار ممكن برسد بدیهی است كه ملاحظات اقتصادی عامل محدود كننده ای در این روش می باشد.

 

* كاهش اثر فالت بوسیلۀ تجهیزات سیستم حفاظتی :

 

با توجه به اینكه جلوگیری از بروز فالت بطور قطعی غیر ممكن است لزوم طرح سیستم حفاظتی كه بتواند در صورت بروز فالت, آن را محدود و برطرف نموده و اثرات سوء آن را كاهش دهد لازم است.

 

*پارامترهای تشخیص فالت:

 

1- جریان, یكی از مهمترین پارامترهای تشخیص فالت است كه بطرق زیر می تواند مورد استفاده قرار بگیرد:

 

* بر اثر بروز فالت مقدار دامنۀ جریان سیستم از مقدار نرمال بیشتر شده كه این افزایش می تواند نشان دهندۀ وقوع فالت باشد. مثل فول شدن یك خط یا یك ترانس.

* در موقع بروز فالت( برخی فالتهای) تعادل بین جریانهای ورودی و خروجی دستگاه تحت حفاظت از حالت عادی خارج می شود

[samyar 3,407]

1-تعریف پست:

پست محلی است که تجهیزات انتقال انرژی درآن نصب وتبدیل ولتاژ انجام می شودوبا استفاده از کلید ها امکان انجام مانورفراهم می شود درواقع کاراصلی پست مبدل ولتاژ یاعمل سویچینگ بوده که دربسیاری از پستها ترکیب دوحالت فوق دیده می شود .

در خطوط انتقال DC چون تلفات ناشی از افت ولتاژ ندارد وتلفات توان انتقالی بسیار پایین بوده ودر پایداری شبکه قدرت نقش مهمّی دارند لزا اخیرا ُ این پستها مورد توجه قراردارند ازاین پستها بیشتردر ولتاژهای بالا (800 کیلو ولت وبالاتر) و در خطوط طولانی به علت پایین بودن تلفات انتقال استفاده می شود.

درشبکهای انتقال DC درصورت استفاده ازنول زمین می توان انرژی الکتریکی دا توسط یک سیم به مصرف کننده انتقال داد.

2-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 .

معایب پستها با عایق گازی :

گرانی سیستم و گرانی گاز SF6 , نیاز به تخصص خاص برای نصب و تعمیرات,مشکلات حمل و نقل وآب بندی سیستم.

ـــ بر اساس نوع محل نصب تجهیزات :

نصب تجهیزات در فضای باز , نصب تجهیزات در فضای سرپوشیده .

معمولاُ پستها را از 33 کیلو ولت به بالا به صورت فضای باز ساخته وپستهای عایق گازی راچون فضای کمی دارندسرپوشیده خواهند ساخت.

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 .

ـ 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.

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.

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/N2

که 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 Amp

درصورتیکه 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 جریان

دستگاه 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 ) , C رله دیفرانسیل

2- اتصال زمین :

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

3- افزایش فلوی هسته :

A اورفلاکس

ب : 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 گیر

ج : خفا ظتهای غیر الکتریکی :

1- کمبود روغن : رله بوخهلتز ,

2- قطع دستگاه خنک کن

3- نقص در تپ چنجر : رله تخله فشار یا گاز

انواع 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 سطح

تماس 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

3ـ روشهای زمین کردن:

ـــ روش مستقیم :

مثل وصل مستقیم نقطه صفر ترانس یا نقطه ای از سیم رابط بین ژنراتور جریان دائم به زمین .

ـــ روش غیر مستقیم :

مثل وصل نقطه صفر ژنراتور توسط یک مقاومت بزرگ به زمین یا اتصال نقطه صفر ستاره ترانس توسط سلف پترزن (پیچک محدود کننده جریان زمین)

ـــ زمین کردن بار:

باید نقطه صفریااصولاً هرنقطه از شبکه که پتانسیل نسبت به زمین دارد توسط یک فیوز فشارقوی (الکترود جرقه گیر) به زمین وصل می شود.

ولتاژهای کمکی :

1ـ ولتاژکمکی (DC 110):

این ولتاژ درپستها یکی از پر اهمیت ترین ولتاژهای مورد نیاز تجهیزات است . کلیه فرامین قطع و وصل بریکر وتغذیه اکثر رله های موجود در هر پست ازهمین منبع تامین می شود .

این ولتاژ توسط یک دستگاه شارژر سه فاز و یک مجموعه 10 ستی باطری12 ولتی به آمپراژ 165 آمپر ساعت , یک تغذیه حفاظتی مطمئن را به وجود میآورد. ولتاژ 110 ولتی مستقیم وارد تابلوی توضیع DC به مشخصه

شده واز آنجا جهت مصارف گوناگون از جمله کلیه فرامین قطع و وصل (+SB) تغذیه موتور شارژ فنر بریکرهای KV 63 , تغذیه سیستم اضطراری روشنایی توضیع می شود ضمناً هر خط تغذیه مجهز به فیوزهای مجزا

می باشد .

2ـ ولتاژکمکی (AC):

ولتاژ کمکی متناوبV 380/220 , توسط ترانس های کمکی هریک به قدرت KVA 100تامین می گردد که سمت اولیه KV 20 توسط فیوز ـ های10A/20KV حفاظت می شود ـ.

مراحل ورود ولتاژ کمکی به تابلوی توزیع به این ترتیب است که ولتاژ وارد باکس (AL – T– QS – Q ) داخل محوطه می شود که خود باکس شامل کلید پاپیونی , فیوزهای کتابی و بریکر V400 می باشد .

سپس توسط کابل وارد تابلوی توزیع +SA شده و از طریق کلیدهای پاپیونی که به طور مکانیکی با هم اینترلاک شده اند وارد باسبار توزیع می شود , ولتاژ متناوب V380/220 جهت تغذیه سیستم های روشنایی وگرمایی وموتورهای شارژ بریکرهای KV20,موتورتپ چنجرترانس و شارژها و ... استفاده می شود.

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 قدرت

ـــ 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 در

نتیجه جریان دار شدن نقطه صفر سیم پیچ , عملکرد رله REF را بدنبال خواهد داشت .

عملکرد رلهً 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 .

مراحل مانور:

1- مراحل بی برق نمودن یک بی خط KV63 ونحوهً زمین :

قطع بریکر خط , آرزمایش توسط سلکتور سویچ آمپرمتر , باز نمودن سکسیونرهای طرفین بریکر , آ زمایش خط توسط فازمتر , سلکتور ولتمتر خط , بستن سکسیونر زمین , نصب تابلوهای ایمنی روی تابلوی فرمان وکشیدن نوار حفاظتی در محدوده کار گروه .

2- مراحل بی برق نمودن یک خط KV 20 و نحوه زمین :

قطع بریکر خط , آرزمایش توسط سلکتور سویچ آمپرمتر, بیرون آوردن بریکر کشویی از داخل فیدر, آزمایش سر کابل خط توسط فازمتر, بستن کابل ارت به قسمت زمین فیدروتخلیه فازها با استفاده ازفازوسط , نصب تابلو ایمنی وهشدار دهنده روی فیدر وتابلوی فرمان بغل کلید مربوطه .

3ـ مراحل بی برق نمودن یک ترانس قدرت :

ـــ جابجایی تغذیه ولتاژ V400 کمکی در صورت نیاز .

ـــ جابجایی تپ چنجرترانس ها

ـــ کنترل مقدار بار ترانس ها و امکان مانور بدون خاموشی .

ـــ قطع بریکر KV20 , قطع بریکر KV63 , خارج نمودن بریکر کشویی ورودی KV20 , بازنمودن سکسیونر KV63 ترانس یاد شده ,

قطع کلید پاپییونیV400 بیرونی, زمین نمودن سرکابلKV20 ازطریق اتصال زمین سرکابل ورودی,بستن کابل ارت سمتKV63ترانس قدرت و جدا نمودن قسمتهای برق دار از قسمتهای بی برق با علائم ایمنی .

4ـ مراحل بی برق نمودن باس بار KV20 جهت کارگروه :

قطع کلید بریکر و فیوز تغذیه بریکر , ثبت بار وثبت زمان قطع بریکر در دفتر روزانه .

[spow 44,195]

با رشد روز افزون جمعِيت ، بزرگ شدن شهرها ، افزاِيش مصرف سرانه انرژِي الکترِيکِي و

وابستگِي کلِيه فعالِيت هاِي اجتماعِي اعم از صنعتِي، کشاورزِي، اقتصادِي و خدماتِي به انرژِي

الکترِيکِي، لزوم تأمِين اِين انرژِي به صورت گستر ده و در مقِياس بالا و به نحو مطلوب اجتناب

ناپذِير مِي باشد.

بدِيهِي است که تأمِين اِين انرژِي با مقِياس و کِيفِيت فوق از طرِيق نِيروگاه هاِي محلِي و کوچک

نه تنها اقتصادِي نبوده، بلکه در اکثر موارد از نقطه نظرهاِي مختلفِي غِير عملِي نِيز مِي باشد. از طرف

دِيگر احداث نِيروگاه هاِي بزرگ امروزه در نقاط خاصِي قابل توجِيه بوده، که عمدتا " از مراکز

مصرف دور هستند.

بنابراِين لازم است تولِيدشان از طرِيق خطوط انتقال که به نحو مناسبِي با يکدِيگر ارتباط داده

شده و تشکِيل شبکه الکترِيکِي را داده اند به مراکز مصرف هداِيت شوند.

براِي انتقال قدرت هاِي زِياد و در فواصل طولانِي به منظور کاهش تلفات لازم است ولتاژ

تولِيدِي نِيروگاه افزاِيش يافته و سپس در نقاط مصرف طِي مراحلِي به نحوِي کاهش داده شود که

قابل استفاده براِي مصرف کننده باشد.

براِي تبدِيل اِين ولتاژ و هم چنِين به منظور اتصال نقاط مختلف شبکه به يکدِيگر، باِيستِي

اِيستگاه هاِيِي در شبکه اِيجاد شود که به پست برق معروف اند.

انواع پست:

پست هاِي برق از نظر وظِيفه اِي که در شبکه به عهده دارند، به انواع زِير تقسِيم مِي شوند:

Step up Substations ۱) پست هاِي بالا برنده ولتاژ

Distribution Substations ( ۲) پست هاِي توزِيع (کاهنده ولتاژ

Switching Substations ۳) پست هاِي کلِيدِي

:(Step up Substations) - پست هاِي بالا برنده ولتاژ

دانلود متن کامل پروژه در ادامه مطلب

 

 

اشنایی با طراحِي پست هاِي فشار قوِي

 

 

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

• ورود
• یا
• ثبت نام

[spow 44,195]

تعریف پست:

پست محلی است که تجهیزات انتقال انرژی در آن نصب و تبدیل ولتاژ انجام می شود و با استفاده از کلید ها امکان انجام مانور فراهم می شود در واقع کار اصلی پست مبدل ولتاژ یا عمل سویچینگ بوده که در بسیاری از پستها ترکیب دو حالت فوق دیده می شود.

در خطوط انتقال DC چون تلفات ناشی از افت ولتاژ ندارد و تلفات توان انتقالی بسیار پایین بوده و در پایداری شبکه قدرت نقش مهمّی دارند لزا اخیرا این پستها مورد توجه قرار دارند. از این پستها بیشتر در ولتاژهای بالا (800 کیلو ولت و بالاتر) و در خطوط طولانی به علت پایین بودن تلفات انتقال استفاده می شود.

در شبکهای انتقال DC در صورت استفاده از نول زمین می توان انرژی الکتریکی را توسط یک سیم به مصرف کننده انتقال داد.

 

انواع پست:

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

- براساس نوع وظیفه و هدف ساخت:

پستهای افزاینده , پستهای انتقال انرژی , پستهای سویچینگ و کاهنده فوق توزیع .

- 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 با توجه به اینکه همه قسمت های برق دار و کنتاکت ها در محفظه گاز SF6 امکان آتش سوزی ندارد,

پایین بودن هزینه نگهداری با توجه به نیاز تعمیرات کم تر, استفاده در

مناطق بسیار آلوده و مرطوب و مرتفع.

معایب پستها با عایق گازی :

گرانی سیستم و گرانی گاز SF6 , نیاز به تخصص خاص برای نصب و تعمیرات,مشکلات حمل و نقل و آب بندی سیستم.)

 

ـــ بر اساس نوع محل نصب تجهیزات :

نصب تجهیزات در فضای باز , نصب تجهیزات در فضای سرپوشیده .

معمولاف پستها را از 33 کیلو ولت به بالا به صورت فضای باز ساخته

وپستهای عایق گازی را چون فضای کمی دارند سرپوشیده خواهند ساخت.

 

اجزای تشکيل دهنده پست :

پستهای فشار قوی از تجهیزات و قسمتهای زیر تشکیل می شود :

ترانس قدرت , ترانس زمین و مصرف داخلی , سویچگر ,

جبران کنندهای توان راکتیو , تاسیسات جانبی الکتریکی ,

ساختمان کنترل , سایر تاسیسات ساختمانی .

 

ـ ترانس زمین:

از این ترانس در جاهایی که نقطه اتصال زمین (نوترال) در دسترس

نمی باشد که برای ایجاد نقطه نوترال از ترانس زمین استفاده میشود .

نوع اتصال در این ترانس به صورت زیگزاگ 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 .

 

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 موتور پمپ 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 ترانس 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 .

تجهیزات سویچگر:

باسبار:

که خود تشکیل شده از مقره ها , کلمپها , اتصالات و هادیهای باسبار که به شکل سیم یا لوله توخالی و غیره است .

بریکر , سکسیونر , ترانسفورماتورهای اندازه گیری و حفاظتی, تجهیزات مربوط 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 .

 

انواع راکتور ازنظر شکل عایقی :

راکتور با عایق بندی هوا , راکتور با عایق بندی روغنی .

 

انواع نصب راکتور سری :

راکتورسری با ژنراتور, راکتورسری باباسبار, راکتورسری با فیدرهای خروجی, راکتورسری بافیدرهای خروجی به صورت گروهی.

 

ـ ساختمان کنترل:

کلیه دستگاه های اندازه گیری پارامترها, وسایل حفاظت وکنترل تجهیزات ازطریق کابلها از محوطه بیرونی پست به داخل ساختمان کنترل ارتباط می یابد همچنین سیستمهای تغذیه جریان متناوب و مستقیم (AC,DC) در داخل ساختمان کنترل قراردارند,این ساختمان اداری تاسیسات مورد نیاز جهت کار اپراتور می باشد که قسمت های زیر را دارا می باشد :

اتاق فرمان , فیدر خانه , باطری خانه , اتاق سیستم های توزیع برق

(AC,DC) , اتاق ارتباطات , دفتر , انبار و ...

 

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 در دو مجموعه معمولاً 48 و110ولتی قرارمی گیرد و هر مجموعه با یک دستگاه باطری شارژ کوپل می شوند .

اصول کار ترانسفورماتور :

1-تعریف ترانسفورماتور:

ترانسفورماتور از دو قسمت اصلی هسته و دو یا چند قسمت سیم پیچ که روی هسته پیچیده می شود تشکیل می شود , ترانسفورماتور یک دستگاه الکتریکی است که در اثر القای مغناطیسی بین سیم پیچ ها انرژی الکتریکی را از مدار سیم 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 بنابر این باصرف نظر از تلفات ترانس داریم :

 

P1=P2 --- V1 I1 = V2 I2= V1/V2 = I2/I1 = N1/N2

که اصول کار ترانسفورماتور براساس القای متقابل سیم پیچ ها است.

2ـ اجزاع ترانسفورماتور:

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

[spow 44,195]

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 ترانسفورماتور ولتاژ به این منظور استفاده میشودکه ترانسفورماتور 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 کمیت , 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.

ـــ 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 زیر می باشد که اصولاً

باید در انتخاب جریان اولیه یکی از اعداد زیر انتخاب شود:

10-15-20-25-30-40-50-60-75-100-125-150 Amp

 

درصورتیکه نیاز به جریان اولیه بیشتر باشد باید ضریبی از اعداد بالا

انتخاب شود . جریان ثانویه CT هم طبق IEC 185 مطابق اعداد زیر می باشد : 1-2-5

برای انتخاب نسبت تبدیل CT باید جریان اولیه را متناسب با جریان

دستگاه های حفاظت شونده و یا دستگاه هایی که لازم است بار آنها اندازه گیری شود انتخاب کرد . در مورد CT تستهای مختلفی انجام می شودکه رایج ترین آنهاعبارت اند:

تست نقطه 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 تویوب) ,B دستگاه حفاظت درمقابل جریان زیاد( فیوز, رله جریان زیاد زمانی ) ,C رله دیفرانسیل

 

2- اتصال زمین :

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

 

3- افزایش فلوی هسته :

A اورفلاکس

ب : 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 گیر

ج : خفا ظتهای غیر الکتریکی :

1- کمبود روغن : رله بوخهلتز ,

2- قطع دستگاه خنک کن

3- نقص در تپ چنجر : رله تخله فشار یا گاز

 

 

انواع زمين کردن :

 

1ـ زمین کردن حفاظتی:

زمین کردن حفاظتی عبارت است از زمین کردن کلیه قطعات فلزی تاسیسات الکتریکی که در ارتباط مستقیم ( فلز به فلز ) با مدار الکتریکی قرار ندارد .

این زمین کردن بخصوص برای حفاظت اشخاص در مقابل اختلاف سطح تماس زیاد به کار گرفته می شود .

2ـ زمین کردن الکتریکی:

زمین کردن الکتریکی یعنی زمین کردن نقطه ای از دستگاههای الکتریکی و ادوات برقی که جزئی از مدار الکتریکی می باشد.

مثل زمین کردن مرکز ستاره سیم پیچ ترانسفورماتور یا ژنراتور که این زمین کردن بخاطر کار صحیح دستگاه و جلوگیری از ازدیاد فشار

الکتریکی فازهای سالم نسبت به زمین در موقع تماس یکی از فازهای دیگر با زمین .

روشهای زمین کردن:

ـــ روش مستقیم :

مثل وصل مستقیم نقطه صفر ترانس یا نقطه ای از سیم رابط بین ژنراتور جریان دائم به زمین .

ـــ روش غیر مستقیم :

مثل وصل نقطه صفر ژنراتور توسط یک مقاومت بزرگ به زمین یا

اتصال نقطه صفر ستاره ترانس توسط سلف پترزن (پیچک محدود کننده جریان زمین)

ـــ زمین کردن بار:

باید نقطه صفر یا اصولاً هر نقطه از شبکه که پتانسیل نسبت به زمین دارد توسط یک فیوز فشارقوی (الکترود جرقه گیر) به زمین وصل شود.

 

ولتاژهای کمکی :

1ـ ولتاژکمکی (DC 110):

این ولتاژ درپستها یکی از پر اهمیت ترین ولتاژهای مورد نیاز تجهیزات است . کلیه فرامین قطع و وصل بریکر و تغذیه اکثر رله های موجود در هر پست از همین منبع تامین می شود .این ولتاژ توسط یک دستگاه شارژر سه فاز و یک مجموعه 10 ستی باطری12 ولتی به آمپراژ 165 آمپر ساعت , یک تغذیه حفاظتی مطمئن را به وجود میآورد.

ولتاژ 110 ولتی مستقیم وارد تابلوی توضیع DC به مشخصه (+SB)

شده واز آنجا جهت مصارف گوناگون از جمله کلیه فرامین قطع و وصل, تغذیه موتور شارژ فنر بریکرهای KV 63 , تغذیه سیستم اضطراری روشنایی توزیع می شود. ضمناً هر خط تغذیه مجهز به فیوزهای مجزا می باشد .

2ـ ولتاژکمکی (AC):

ولتاژ کمکی متناوبV 380/220 , توسط ترانس های کمکی هریک به

قدرت KVA 100تامین می گردد که سمت اولیه KV 20 توسط فیوزـ

ـ های 10A/20KV حفاظت می شود .

مراحل ورود ولتاژ کمکی به تابلوی توزیع به این ترتیب است که ولتاژ وارد باکس (AL – T– QS – Q ) داخل محوطه می شود که خود باکس شامل کلید پاپیونی , فیوزهای کتابی و بریکر V400 می باشد.

سپس توسط کابل وارد تابلوی توزیع +SA شده و از طریق کلیدهای

پاپیونی که به طور مکانیکی با هم اینترلاک شده اند وارد باسبار توزیع می شود , ولتاژ متناوب V380/220 جهت تغذیه سیستم های روشنایی و گرمایی و موتورهای شارژ بریکرهای 20KV,موتور تپ چنجر ترانس و شارژها و ... استفاده می شود.

اندازه گيری :

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 20KV شامل آمپرمتر با سلکتور , ولتمتر با سلکتور ,

مگاوات متر و مگاوار متر .

ـــ فیدر خروجی 20KV شامل آمپرمتر با سلکتورسویچ فازها .

ـــ فیدرورودی 20KV درداخل فیدر خانه شامل آمپرمتر با سلکتورسویچ, ولتمتر با سلکتورسویچ .

 

اينترلاکها :

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

سکسیونر طرفین داده نمی شود .

ـــ اینترلاکهای یک KV63 ترانسفورماتور : 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 ترانسفورماتور: اینترلاک مکانیکی بریکر

کشویی ورودی KV20 تا هنگامی که بریکر در حالت وصل باشد, پین

انترلاک که در قسمت زیر بریکر بین دو چرخ عقب بریکر کشویی قرار دارد , اجازه داخل 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 قرار دارد واجازه خارج شدن بریکررانمی دهد .

اینترلاک الکتریکی بین سکسیونر ارت سرکابل ورودی 20KV از ترانسفورماتور و بریکرهای 20KV و KV63همان ترانس به این

ترتیب است که تا موقعی که دو بریکر یاد شده درحالت قطع نباشد ,

اجازه بستن به سکسیونر زمین سرکابل 20KV داده نمی شود .

ضمناً تازمانیکه سرکابل ورودی 20KV زمین باشد بریکرهای 20KV و KV63 فرمان وصل قبول نمی کند .

ـــ انترلاک باس شکن KV63: اینترلاک الکتریکی بین چهار بریکر 63 کیلو ولت قطع نباشند , اجازه بستن و یا باز کردن سکسیونر باس شکن 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 قدرت

ـــ حفاظت های یک پست 63 کیلو ولت ASEA شامل:

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

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

3ـ حفاظت های یک 20 کیلوولت ورودی ترانس : دایر کشنال اورکات – 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 20KV ترانس قدرت .

 

رله های 20KV و 63KV,REF در صورت به هم خوردن تعادل جریانی فازهای سیم پیچ واختلاف زاویه 120 درجه بین فازها و در

نتیجه جریان دار شدن نقطه صفر سیم پیچ , عملکرد رله REF را

بدنبال خواهد داشت .

عملکرد رله بوخهلتز:

در صورت بروز اتصال در داخل ترانس و متصاعد شدن گاز و

همچنین حرکت سریع روغن , منجر به عملکرد رله بوخهلتز خواهد

شد, که با توجه به شدت اتصال مدارات آلارم و تریپ 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 فشار قوی آشکار ساختن 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 و اقدامات 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 (ACCEPT) را جهت پذیرفتن یا ثابت نمودن سیگنال فشار می دهیم .

اگر فالت گذرا باشد , که سیگنال ریست شده و در صورتیکه فالت پایدار باشد , سیگنال ثابت میگردد .

مرحله بعدی پیگیری وبررسی 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 .

[samyar 3,407]

دوفایل در خصوص استانداردتجهیزات پستهای خازنی

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

[samyar 3,407]

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

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

فضاي لازم براي نصب پست فشار قوي کپسولي در حدود 10 تا 15% فضاي پست فشار قوي آزاد مشابه مي باشد

در يک پست فشار قوي KV110 براي هر يک از حوزه ها (خط خروجي و يا ورودي و غيره) محوطه اي به عرض 2/2 متر و طول 3 تا 4 متر کافي است و فاصله سقف سالن از زمين نيز لازم نيست از 4 متر بزرگ تر باشد

 

نظر به اينکه تمام قطعات زير فشار در داخل کپسولهاي کاملاً زرهي قرار دارند، امکان هيچ گونه تماس سهوي با قطعات زير ولتاژ ممکن نيست و بدين جهت خالي از خطرات برق زدگي و برق گرفتگي است و احتياج به هيچگونه حصار و محدوديتي ندارد

عوامل خارجي و جوي مثل گرد و خاک و باد و طوفان و غيره در آن بي اثر است و قطعات زير ولتاژ آلوده نمي شوند، لذا احتياج به سرويس ندارند.

غير قابل احتراق و آتش سوزي است و چون فاقد روغن و مواد آتش زاست باعث آلودگي محيط زيست هم نمي شود

بي صدا کار مي کند و فاقد تشعشعات فرکانس زياد و امواج مزاحم راديوئي است.

کپسولها طوري ساخته شده اند که تقريباً احتياج به سرويس ندارند و نظارت و مراقبت آن نيز خيلي ساده و بسهولت انجام مي گيرد

چون هر يک از عناصرو المانهاي مختلف پست از قبيل شين، سکسيونر، ديژنکتور و غيره در کپسولهاي جداگانه و آماده براي نصب قرار دارد، نصب تاسيسات و بهره برداري آن در زمان بسيار کوتاهي انجام مي گيرد

ديژنکتورها قابل نصب بطور عمودي و يا افقي هستند لذا مي توان نقشه تاسيسات پست فشار قوي را متناسب با فضاي موجود از نظرارتفاع و سطح زير بنا طرح کرد

چون پست فشار قوي کپسولي از اتصال قطعات پيش ساخته شده بهم تشکيل مي شود توسعه پست بسيار ساده و بدون قطع دراز مدت برق انجام پذير است.

کپسولها از آلومينيوم ساخته مي شوند و بهمين جهت نسبتاً سبک هستند و حمل و نقل آنها ساده است و در موقع نصب نيز احتياج به وسايل بالا بر سنگين و بزرگ ندارد

مزایای گازSF6 در پستهای GIS :

گاز SF6 بعنوان عنصر خاموش کننده جرقه در ديژنکتور و هم به عنوان عنصر عايق کننده در کپسول بکار برده مي شود

در خاموش کردن جرقه بسيار موثر و داراي استقامت الکتريکي زياد است، بدين جهت ديژنکتور هاي کپسولي با قدرت قطع بسيار زياد که متناسب با قدرت اتصال کوتاه پستها و شبکه هاي بزرگ است ساخته مي شود

گاز SF6 کهنه و فاسد نمي شود و احتياج به تعويض ندارد

دارای استقامت الکتریکی سه برابر هوا

اين گاز نمي سوزد

سمي نيست

رنگ و بو هم ندارد

خواص خاموش کنندگي آن در فشار برابر بمراتب بيشتر از هواست.

فشار گاز SF6 در داخل کپسولها و به عنوان عايق کننده در حدود atu 5/1 و در ديژنکتور و محفظه احتراق بعضي از ديژنکتورها در حدود atu 5/9 مي باشد

چون فشار گاز داخل کپسول ها کم است بدين جهت اگر درجه حرارت محيط يا سالني که اين دستگاهها در آن نصب مي شوند از c5- تا c35+ تجاوز نکند، احتياج به وسايل حرارتي و گرمکن ندارد.

عناصر مختلف پست فشار قوي کپسولي :

کپسول (زره)

هر يک از عناصر و المانهاي پست، مانند سکسيونر، ديژنکتور، سر کابل، ترانسفورماتورهاي اندازه گيري و غيره در کپسولهاي کاملاً بسته بصورت قطعات پيش ساخته و آمادۀ نصب قرار دارند.

اين کپسولها بايد غير مغناطيسي و سبک باشند، لذا از آلومينيوم ساخته ميشوند. کپسول آلومينيومي باعث مي شودکه تلفات فوکو بعلت مقاومت کم و قابليت هدايت خوب آن به مقدار قابل ملاحظه اي کوچک گردد. بطوري که اين تلفات در کپسولهاي فولادي و چدني در حدود 7 تا 10 برابر کپسولهاي آلومينيومي است

کپسول آلومينيومي اکسيده نمي شود و احتياج به رنگ کردن و هيچ حفاظت ديگري ندارد.اين کپسولها طوري ساخته مي شوند که بتوان طبق هر نقشه اي که براي پست تهيه مي شود آنها رابهم سوار کرد و انواع و اقسام پستهاي فشار قوي با شين ساده ، دوبل و يا حتي باشين کمکي را بدست آورد

 

 

عناصر مختلف پست فشار قوي کپسولي

شين :

کپسول شين ها دو نوع است، کپسول سه فاز و کپسول يک فاز.

کپسول سه فاز به قطعاتي مناسب براي نصب در يک حوزه ساخته مي شود به طوري که تعداد کپسولهاي شين سه فازي که بدنبال هم وصل مي شوند برابر تعداد انشعابهاي پست فشار قوي مي باشد و امکان توسعه پست از هر طرف موجود است. شين ها از لوله هاي آلومينيومي و يا مسي ساخته مي شوند و توسط مقره هائي از صمغ مصنوعي (آرالديت) در وسط کپسول نگهداري مي شوند. ارتباط شين ها قابلمه اي (فيشي) است.

کپسول يک فاز شامل يک شين است و براي سه فاز از سه کپسول يک فاز استفاده مي شود.

اين کپسولها بايد بطريقي در کنار هم نصب شوند که بتوان براحتي از شين انشعاب سه فاز گرفت در صورتيکه طول شين ها يا کپسولها زياد باشد .

علاه بر کپسولهاي لوله اي براي شين هاي مستقيم، کپسولهاي زانوئي (L) و کپسولهاي سه راه (T) نيز براي تغيير مسير دادن به شين ها ساخته شه است

 

سکسيونر :

کپسول سکسيونر در محلهاي مخصوص که در روي کپسولهاي شين و يا کپسولهاي عناصر يا المانهاي ديگر شين پيش بيني شده است نصب مي گردد.

کپسول سکسيونر هميشه بصورت يک فاز است و مي توان آنرا بطور افقي يا عمودي نصب نمود.

ساختمان سکسيونر طوريست که مدار را در دو نقطه متوالي قطع مي کند. تيغه سکسيونر داراي حرکت خطي و يا افقي است و فرمان قطع و وصل توسط الکترو موتور و يا دستي و سه قطبه مي باشند.

ايزولاتورهائي که در دو طرف سکسيونر قرار دارند ارتباط گاز داخل سکسيونر را با قسمتهاي ديگر بکلي قطع مي کند و مانع از آن مي شود که گاز قسمتهاي ديگر در موقع تعمير سکسيونر از کپسولهاي ديگر خارج شود.

در موقعي که سکسيونر زمين شده است، سکسيونر قفل ميشود و مانع وصل کردن آن مي گردد.

ديژنکتور :

کپسولهاي ديژنکتور نيز يک قطبه هستند و مي توان آنها را بطور افقي و عمودي نصب کرد. فرمان قطع و وصل ديژنکتور هيدروليکي است که مستقيماً با کپسول ديژنکتور مربوط است و احتياج به لوله کشي مجزا ندارد هر يک از کپسولهاي ديژنکتور در دو طرف داراي کنتاکت ثابت براي ارتباط به سکسيونرو يا سر کابل است.

سکسيونر قابل قطع زير بار:

همانطور که مي دانيم اولاً در مدارهاي ساده مي توان به جاي ديژنکتور و سکسيونر از کليد سکسيونر قابل قطع زير بار استفاده کرد. ثانياً در مواقعي که خواسته باشيم در مدارهاي مهم از چفت و بست بين سکسيونرو ديژنکتور صرفه جوئي کنيم، بجاي سکسيونر از سکسيونر قابل قطع زير بار استفاده مي کنيم.

اين سکسيونرها جريان نامي شبکه و جريان کاپاسيتيو خط و يا جريان اندوکتيو ترانسفورماتورهاي قدرت را براحتي قطع مي کنند و مي توان آن را روي مدار اتصال کوتاه شده نيز بست. سکسيونر قابل قطع زير بار در داخل کپسول بصورت L و يا بصورت T براي انشعاب از دو طرف ساخته مي شود. وصل و قطع سکسيونر قابل قطع زير بار توسط موتور و نيروي ذخيره شده در فنر انجام مي گيرد.

کليد زمين يا سکسيونر زمين :

علاوه بر تيغه يا اهرم زمين که در کنار سکسيونر قرار دارد و در موقع کار و يا تعميرات کپسول زمين مي شود (معمولاً دستي)، هر پستي داراي يک سکسيونر زمين با وصل سريع است که معمولاً در انتهاي پست، قبل از کابل يا خط خروجي نصب مي شود. در اين کليد براي زمين کردن پست از نيروي ذخيرۀ فنر جمع شده استفاده مي شود

 

ترانسفورماتور ولتاژ :

ترانسفورماتورهاي ولتاژ تا KV300 عموماً اندوکتيو و از KV300 به بالا تماماً کاپاسيتيو مي باشند.

عايق اصلي ترانسفورماتور ولتاژ صمغ مصنوعي (آرالديت) است و طوري در کپسول آلومينيومي قرار گرفته که مي توان آنرا در روي کپسول سر کابل، يا در کنار کپسول ديژنکتور و در هر قسمت ديگري از تاسيسات نصب کرد.

 

 

ترانسفورماتور جريان :

ترانسفورماتور جريان کپسولي داراي يک يا چند هسته آهن از ورق دينام به شکل رينگ ميباشد که از مرکز آن شين لوله اي عبور مي کند و در حقيقت تفاوت چنداني با ترانسفورماتور جريان معمولي ندارد

 

 

سر کابل :

سرکابل محل ارتباط کابل با پست فشار قوي کپسولي است و طوري ساخته شده است که مي توان از کابلهاي روغني، کابل گاز داخلي و گاز خارجي نيز استفاده کرد.

مقرۀ عبور :

مقرۀ عبور وسيله ارتباط پست کپسولي SF6 با سيم هوائي، ترانسفورماتور قدرت و يا شين هاي فشار قوي هر پست آزاد ديگر است.

نصب و پر کردن گاز SF6 :

 

همانطور که گفته شد حوزه هاي مختلف پست فشار قوي کپسولي پس از تکميل در کارخانه آماده حمل مي گردد و در محل اين پستها بهم مرتبط مي گردند و ارتباط آنها با اطاق فرمان برقرار مي شود.

در موقع حمل، کپسولها با گاز ازت پر مي شوند و بدينوسيله از نفوذ رطوبت در آنها جلوگيري مي شود و پس از نصب در محل گاز ازت را توسط پمپهاي تخليه خارچ کرده و با گاز SF6 پر مي کنند و بدين ترتيب پست آمادۀ بهره برداري مي شود، کپسولها داراي فشار سنج و مانومتر مخصوص براي کنترل فشار گاز SF6 مي باشند.

معمولاً هر سه ماه يکبار فشار سنج هاي کپسولها از نظر افت فشار در اثر نشت کردن احتمالي گاز کپسولها کنترل و بازديد مي شوند.

فرسوه شدن و احتياج به تعمير داشتن کليدها تا حدودي بستگي به تعداد قطع و وصل ها بخصوص قطع و وصل زير جريان اتصال کوتاه دارد و بدين جهت پس از 10 قطع جريان اتصال کوتاه و يا 1000 قطع جريان نامي يک بازديد و سرويس کلي از ديژنکتورها و ديگر کليدها لازم است.

تغذيه داخلي :

تغديه داخلي پست توسط 2 عدد ترانس کمکيKVA 200 انجام مي شود. بدين ترتيب که از طرف ثانويه اين ترانسها جهت تأمين تغذيه ACايستگاه فشار قوي، توسط 2 رشته کابل 240 * 3 که از طريق تابلوي F.Bمستقر در سايت بيروني پست به تابلوي AC موجود در اتاق کنترل کشيده شده، استفاده مي شود

موارد استفاده از برق ترانسهای کمکی

روشنايي داخل ساختمان

روشنايي محوطه و پروژکتورها

روشنايي داخل تابلو ها

تأمين تغذيه ورودي شارژر ها

وسايل سرمايشي و گرمايشي

جرثقيل

تغذيه تجهيزات گوناگون توسط تابلوي MO2 +NMکه شامل کليد هاي قطع و وصل مي باشد

F.B ( جعبه هاي فيوز ها )

براي آنست که ما قادر باشيم توسط فيوزهاي کاردي موجود در اين تابلو ها، کل تغذيه AC منتهي به تابلوي NM + MO1 را قطع يا وصل نماييم.

اين تابلو همچنين داراي يک کليد دو حالته (خودکار دستي) مي باشد که در صورتيکه در حالت خودکار باشد در صورت بروز هر گونه مشکلي در incoming1 به صورت خودکار incoming2 وارد مدار مي شود و در صورت مشکل دار بودن يا قطع هر دو ترانس ورودي emergency وارد مدار شده و وظيفه تغذيه AC پست را بر عهده مي گيرد

 

اجزای تابلوي MO2 + NM

 

کليد Q400 تا Q411 :کليد هاي Q400 تا Q411 که توسط يک label راهنماي کلي موجود در درب تابلو معرفي شده اند جهت قطع و وصل روشنايي تابلوها، فن هاي ترانسهاي قدرت تغذيه شارژها و ... مي باشند.

فيوز سوئيچ FS100 : اين کليد فيوز 160 آمپري جهت حفاظت و همچنين قطع کردن تغذيه MO2+ NMاز تابلوي MO1 +NMمي باشد.

 

تزريق و مکش گاز

دستگاه مورد استفاده جهت تزريق و مکش گاز داخل تجهيزات گازي بخش GIS دستگاه DILOاز نوع Z073R02مي باشد که شامل موتور تزريق و مکش، شير قطع و وصل چراغ آلارم گردش صحيح موتور و بخش تصفيه گاز مصرفي مي باشد.

نحوه تزريق گاز

ابتدا بايستي بر اساس منحني دما – فشار گاز SF6 ميزان فشار گاز را بدست آوريم سپس در حاليکه يک واحد کپسول پر به دستگاه DILO متصل است و با استفاده از حالت Fillingيا تزريق مي توانيم کپسولهاي زرهي تجهيزات را پر کنیم .

براي پر کردن کپسولهاي تجهيزات نبايد يکباره اقدام به پر کردن گاز نماييم چرا که

- اولا ما زمانيکه کپسول مجاور يکي از تجهيزات خالي است مجاز نيستيم که کپسول مذکور را با ماکزيمم فشار پر کنيم چرا که باعث اعمال فشار به ديافراگم بين دو کپسول شده و باعث آسيب ديدن آن مي شود

- ثانيا اگر يک کپسول را يک سره پر از گاز بکنيم بعد از رسيدن به حالت پايداري فشار سنج مقدار کمتري نسبت به آنچه در حال تزريق مي ديديم نشان خواهد داد.

 

 

مراحل تزريق گاز

ابتدا همه کپسولها را مکش نموده و تا -1Bar تخليه مي نماييم زيرا براي اينکه اين کپسولها در هنگام حمل و نقل آسيب نبينند داراي يک فشار گاز جزئي هستند تا کپسول در برابر فشارهاي وارد از بيرون کپسول دچار آسيب نشود.

سپس هر يک از کپسولهاي زرهي را با فشار گاز مطلوب پر مي نماييم بعد از رسيدن به حالت پايداري فشار گاز را به آن اعمال مي نماييم

در مرحله آخر کپسولها را تا فشار مطلوب بر اساس دماي محيط پر مي کنيم اين باعث مي شود که اولا ما فشار واقعي را رويت کنيم و هم اينکه در هر مرحله تزريق گاز، کپسول مجاور دراراي فشار کافي براي آسيب نديدن مرز دو کپسول مي باشد

 

 

منبع تغذيه DC شارژرها

منابع تغذيه DCيا شارژرها داراي تغذيه 380 ولت سه فاز با تلرانس 10+ تا 15- درصد ولت (323 تا 418) 50 هرتز با تلرانس 4 درصد که با سيستم کنترل يکسو کننده تريستوري کار مي کند و ولتاژ خروجي بين 110 تا 127 ولت DC را براي ما تأمين مي کند

 

 

تجهیزات منبع تغذيه DC شارژرها :

کليد اصلي: جهت روشن و خاموش نمودن دستگاه

کليد آمپر متر: چهت قرائت جريان در حالت بار و يا مجموع جريان بار و باطري

کليد ولت متر: چهت قرائت ولتاژ ترمينال بار يا باطري

کليد آمپر متر DC خروجي: جهت نشان دادن جريان DC خروجي

کليد ولت متر DC خروجي: جهت نشان دادن ولت DC خروجي

کليد آمپر متر AC ورودي:جهت نشان دادن جريان AC ورودي

کليد ولت متر AC ورودي: جهت نشان دادن ولت AC ورودي

کليد سلکتوري آمپر متر: جهت قرائت جريان هر يک از سه فاز ورودي

کليد سلکتوري ولت متر: جهت قرائت هر يک از ولتاژهاي AC ورودي

چراغ عيب (اشکال): جهت نمايش اشکال عمومي دستگاه

لامپ سيگنال: جهت نمايش روشن بودن دستگاه

 

 

 

دستگاه AVRيا تنظيم ولتاژ خودکار (Automatic Voltage Regulator)

 

داراي 2 دستگاه رله KT30مي باشد که جهت تنظيم محدودة ولتاژ بکار مي رود و داراي 27 مرحله تنظيم مي باشد که بر روي دستگاه از P1تا P27 نوشته شده است.

P1: رمز عبور است که جهت تغيير در تنظيمات دستگاه مي بايست کد رمز به دستگاه داده شود

P2: (سطح ولتاژ) که جهت تنظيم ولتاژ مورد نظر با توجه به PTطرف ثانويه استفاده مي شود و مقدار قابل تنظيم آن 85 تا 127 ولت با پله تغيير 5/0 ولت مي باشد

(Ur) P3: جهت تنظيم مشخصه اهمي خط بين 0 تا 25 ولت با پله 1 ولت مي باشد

(Ux) P4: جهت تنظيم مشخه سلفي خط بين 0 تا 25 ولت با پله 1 ولت مي باشد

P5 (پايداري توازي ترانسها): اين تنظيم جهت به حداقل رساندن جريان حلقوي بين دو ترانس در حالت پارالل (موازي) است و بين 0 تا 25 ولت با پله 1 ولت قابل تنظيم مي باشد

مراحل تنظیم دستگاه AVR

P6 (زمان تأخير ابتدايي 1): تنظيم Delay timerجهت تأخير در ارسال فرمان بر Tap Changerبعد از تشخيص نياز به تغير Tap مي باشد و جهت جلوگيري از فرمانهاي غير لازم در زمان گذراي تغيير ولتاژ استفاده مي شود زمان آن بين 0 ثانيه تا 180 ثانيه قابل تغيير است

P7 (زمان تأخير 2):در صورتيکه بعد از فرمان Raiseيا Lowerهنوز ولتاژ به حالت عادي برنگشته باشد اين زمان تأخير عمل مي کند.

P8 (تنظيم زماني عملکرد ناقص تپ چنجر): اين تنظيم يک تايمر را براي تشخيص عملکرد ناقص تپ چنجر اختصاص مي دهد به قسمي که اگر زمان چرخش موتور مربوط به Tap Changer از اين زمان تنظيمي بيشتر باشد عملکرد دستگاه متوقف شده و آنرا بصورت يک Fault(عيب) چشمک زن روي نمايشگر نشان مي دهد

P9 (زمان کار همزمان): در صورتيکه دو ترانس با هم موازي شده باشند مي بايست تغيير تپ ها همزمان با هم يا حداکثر به فاصله چند ثانيه از يکديگر که توسط زمان P9 مشخص مي شود، صورت پذيرد در غير اينصورت سيستم متوقف مي شود و عيب فوق بر روي نمايشگر ظاهر مي شود

P10 (پهناي باند): جهت تنظيم حساسيت نسبت به تغييرات ولتاژ استفاده مي گردد

P11: اين تنظيم که آنرا تنظيم Sمي ناميم با توجه به مقدار جريان ولتاژ خط را تثبيت مي کند

P12: اين تنظيم حد بالايي درصد قابل افزايش را در رابطه P11 انتخاب مي کند

P15, P14, P13 : جهت تنظيم مقدار درصد افت ولتاژ در صورت بسته شدن کنتاکت موبوط روي ترمينهاي ورودي مي باشد

P16 : اين تنظيم براي مشخص کردن مقدار Under Voltageاست.

P17: اين تنظيم براي مشخص کردن Over Voltage است

P18: اين تنظيم براي مشخص نمودن مقدار Over Currentاست.

P19 (تعداد تپ ها): در اين قسمت تعداد Tap هاي ترانس به سيستم معرفي مي شوند تا جهت نمايش موقعيت صحيح Tap روي نمايش دهنده استفاده گردد ( 19 = Defult)

P20 ( نسبت تبديل PT): در اين قسمت نسبت تبديل PT طرف ثانويه به سيستم معرفي می شود تا ولتاژ صحيح نمايش داده شود.

P21 ( نسبت تبديل CT): در اين قسمت نسبت تبديل CT طرف ثانويه به سيستم معرفي مي شود تا جريان صحيح نمايش داده شود.

 

P22 ( ضريب K): اين تنظيم جهت معرفي جريان نامي خط طرف ثانويه با توجه به ضريب تبديل CT استفاده شده در سيستم مي باشد

P23 : بسته به نوع نصب و استفاده از CT و PT هاي روي خط مي بايست روي يکي از دو حالت a, b و يا cقرار گيرد.

P24(خطي يا معکوس): جهت انتخاب عملکرد تأخير زماني بصورت عادي يا معکوس استفاده مي شود.

P25: براي انتخاب نوع رگولاسيون استفاده مي شود در حالت عادي LDCيا Line Drop Comprnsation مي باشد.

P26 (محلي / کنترلي): براي نمايش عملکرد تنظيم به صورت Localيا Remoteمي باشد. در حالت Remote بسته به جريان ورودي بين mA20 - 4mA از ترمينالهاي ورودي سطح ولتاژ ( بند p2) از رابطة محاسبه مي شود

P27: جهت انتخاب حالتهايي که به ازاء آنها سيستم مي بايست بلوکه گردد. بدين معني است که تا رفع نشدن حالتهاي فوق سيستم هيچ فرماني جهت عملکرد Tap Changer صادر نخواهد کرد.

[am in 25,041]

با تمام اين مزايا ISCS در آمريكاي شمالي پيشرفت چشمگيري نداشته و يكي از دلايل عمده آن اين است كه رابطهاي سخت‌افزاري و پروتكلها براي IED ها استاندارد نشده‌اند. البته زمان زيادي براي وضع استانداردها براي IEDها صرف شده است اما عليرغم فوري بودن اين مساله هنوز توسط صنايع، استاندارد مشخصي پذيرفته نشده است. برخي استانداردها در اين زمينه عبارتند از (UCA2.0)، Profibus (از IEC) و (DNP 3.0).

 

به جاي استفاده از يك سخت‌افزار جانبي و يك پروتكل براي هر IED، مي‌توان از gateway استفاده كرد. gateway به عنوان يك مبدل پروتكل عمل مي‌كند. با استفاده از gateway مي‌توان IEDهاي شركتهاي مختلف را به هم مربوط كرد. مثلاً رله‌هاي حفاظتي از يك شركت، سيستم مونيتورينگ از شركت ديگري و سيستمهاي PLC از شركت ديگري باشد.

 

موضوع مهمي كه در مجتمع كردن IED در يك سيستم كنترل دستگاهي بايد مورد توجه قرار گيرد اين است كه بسياري از IEDها تنها داراي يك پورت ارتباطي هستند و موقع ارسال فرمان توسط كاربر يا عامل به IED، داده‌هاي ديگر براي IED قابل دسترس نيستند. اين وضعيت براي حالتي كه اين داده‌ها براي عمليات زمان حاضر لازم باشند، يك وضعيت بحراني است. سيستم بايد بتواند اين شرايط را تشخيص داده و به ديگر عاملان سيستم اعلام كند. درحال حاضر بسياري از سازندگان IED محصولات خود را با دو پورت (ورودي – خروجي) توليد مي‌كنند تا ازاين مشكل جلوگيري شود.

 

 

 

 

 

در ISCS نياز به يك شبكه ارتباطي داريم و شبكه محلي (LAN) توپولوژي مناسبي است. در يك شبكه محلي سرعت مسير ارتباطي بايد بالا باشد. براي حفاظت ايستگاه، زمان انتقال بايد 2تا 4 ميلي‌ثانيه باشد و بايد زمان انتقال بدترين حالت، محدود و قابل پيش‌بيني باشد. (دقت در حد ميلي ثانيه بندرت در پروتكلهاي LAN سطح بالا رعايت مي‌شود). LAN بايد قابليت سنكرون كردن را داشته باشد. اين يك قابليت حياتي براي سيستمهاي امروزي است تا بتوانند حوادث گذشته را تحليل كنند و ترتيب اتفاقات (متوالي) در يك سيستم را مشخص كنند.

 

رابطه انسان و ماشين شايد مهمترين قسمت در كل ISCS باشد. اطلاعات بايد به صورت واضح و با يك روش مناسب، بدون هيچ خطا و ابهامي براي كاربر بيان شود. در حال حاضر PC براي اين كار انتخاب شده است.

 

 

 

آنچه سرمايه‌گذاري براي ISCS را توجيه مي‌كند اين است كه بتواند از نرم‌افزارهاي نگهداري و بهره‌برداري به خوبي استفاده كند. نرم‌افزارهاي در دسترس يا در حال توسعه تحت اين عناوين طبقه‌بندي مي‌شوند:

 

 

 

براي افزايش بازدهي نظير كاهش VAR متعادل كردن بار فيدر و بار انتقالي

 

 

 

براي قابليت اطمينان نظير تشخيص خطا، مديريت بار و كليد‌زني خازنها و بار انتقالي

 

 

 

براي كاهش نگهداري سيستم نظير ثبت ديجيتالي خطاها و ضبط ترتيب حوادث و وقايع

 

 

 

پيش‌بيني قانونمند نگهداري سيستم كه اين مورد هنوز يك فن‌آوري نوظهور است.

 

 

 

در ISCS به دليل قابليت اطمينان بايد سيستم تغذيه مجهز به UPS باشد و وسايل و تجهيزات حياتي از پشتيبان همزمان و موازي برخوردار باشند. (Redundancy)

 

 

 

سيستمهاي كامپيوتري اتوماسيون پستها حداقل ازپنج سال پيش، نصب شده‌اند. براي پاسخگويي به برخي مسائل نظير ايمني كاركنان كه باطيف وسيعي از تجهيزات برقي سروكار دارند. افزايش بازده كاري و صرفه‌جويي در سرمايه باعث شده تا بسياري از شركتها به سيستمهايي با رابط تصويري (CRT) براي كاربران رو بياورند.

 

(Person Machine Interface) PMI براي كاربران به عنوان يك جايگاه عملياتي است تا هم شرايط پستها را نظارت كنند و هم از طريق آن عمليات معمول يا اضطراري مربوط به كليدها را انجام دهند.

[am in 25,041]

در حقيقت pmi تنها قسمتي از يك سيستم كنترل مجتمع اتوماسيون يك پست برق است و ساير قسمتها عبارتند از:

 

وسايل الكترونيكي هوشمند ied، شبكه‌هاي ارتباطي، سايتهاي كامپيوتر و سيستمهاي عامل.

 

در اين مقاله مزايا و معايب واقعي و پيشنهادي pmi بررسي و چگونگي به كارگيري ومجتمع‌ كردن تكنولوژي‌هاي قسمتهاي مختلف و روش رفع موانع آن در يك سيستم كنترل پست برق تحليل مي‌شود.

 

 

 

حركت به سمت استفاده بدون خطر از تجهيزات

 

 

 

به خاطر اينكه هر وسيله، مشخصات فني خاص خود را دراد و صنعت‌برق در بسياري از جاها با طيف وسيعي از تجهيزات برقي مربوط به سالهاي مختلف روبروست و به لحاظ ايمني كاركنان عملياتي سيستم، به خصوص در محدوده پستها، اين كاركنان تنها روي چند وسيله محدود كار مي‌كنند (تا خوب به آن مسلط باشند). اين مساله باعث مي‌شود كه قابليت انعطاف سيستم اداري كاركنان كم شود، يعني شرايط استخدام مشكلو هزينه آموزش و تربيت نيروي ماهر زياد مي‌شود. پيش‌بيني مي‌شودكه پيشرفت شغلي آن دسته از كاركناني كه آموزشهاي اضافي (و به روز) مي‌بينند، محدود شده و اين باعث افزايش خطرپذيري آنها در كارهاي عملياتي شود.

 

برخي شركتهاي برق براي انجام عمليات در محوطه پست ها، يك pmi در اختيار كاركنان قرار مي دهند تا كاركنان بتوانند از طريق آن به قطع‌كننده‌ها، ترانسفورماتورها و ساير تجهيزات فرمان قطع و وصل بدند. Pmi اپراتور را از حركت در اطراف پست بي‌نياز مي‌كند و در نتيجه خطراتي كه متوجه افراد است ر ا كاهش مي‌دهد.

[am in 25,041]

مزاياي واقعي

 

 

 

به خاطر هزينه زياد تجهيزات و (معمولاً) رشد كم تقاضاي (مصرف) سيستم، كمتر اتفاق مي‌افتد كه تجهيزات دو پست كاملاً يكسان باشد. بنابراين اگرتجهزات از سازندگان مختلفي تهيه شوند كه تكنولوژي، رابطها و پيكربندي وسايل آنها با يكديگر اختلاف داشته باشد، امري عادي است. حتي براي تجهيزات يكسان، تنظيم‌هاي عملياتي (مانند محدودكننده‌هاي بار و تنظيم‌هاي حفاظت) براي هر وسيله به صورت اختصاصي تنظيم مي شود. در نتيجه به خاطر ايمني كاركنان عملياتي سيستم، به خصوص در محدوده پستها، آنها تنها روي جند وسيله محدود كار مي‌كنند (تا خوب به آن مسلط باشند). PMI اپراتور را از حركت در اطراف تجهيزات بي‌نياز مي‌كند و در نتيجه خطرات را كاهش مي‌دهد اين بحث در سالهاي آينده يكي از مباحث مهم ايمني و سلامت شغلي است. به خصوص در پستهاي قديمي كه قطع‌كننده‌هاي مدار براي فرونشاندن قوس ناشي از قطع‌كننده‌ها،‌ امكانات كافي ندارند.

 

با بالا رفتن سرعت و صحت عمل كاركنان، شركتها مي‌توانند از كاركنان خبره در قسمتهاي ديگر سيستم نيز استفاده كنند و بازده كاري افراد بالا مي‌رود.

 

تابلوهاي mimic كه فن‌آوري قبلي مورد استفاده در پستها بود، دو اشكال اساسي دارند. يكي اينكه آنها از تعداد زيادي اجزاي جداگانه تشكيل شده است كه نياز به نگهداري زيادي دارد. ديگر اينكه اضافه كردن يك نمايشگر يا كنترل‌كننده به سيستم خيلي پرهزينه است.

 

 

 

PMI اين معايب را ندارد، ميزان خرابي نرم‌افزار و سخت‌افزار مربوط به آن (پس از نصب و آزمايش) خيلي كم است. تنها قسمتي كه احتمال بيشترين خرابي را دارد صفحه نمايش است. اما چون در مواقعي كه استفاده نمي‌شود معمولاً خاموش است. در مقايسه با صفحات نمايش با كاربردهاي معمول، عمر بيشتري دارد. همچنين در مقايسه با روش تابلو mimic از نظر فضا صرفه‌جويي زيادي دارد و اگر براي اتوماسيون يك پست جديد از اين روش استفاده كنيم. از نظر كار ساختماني نيز صرفه‌جويي اساسي مي‌شود. با واگذاري عملياتهايي نظير تنظيم ولتاژ ترانسفورماتور و مديريت بار به نرم‌افزار، كاهش بيشتري در تعداد تجهيزات امكان‌پذير مي‌شود. كمتر شدن تجهيزات نظارت و كنترل به معني كاهش هزينه‌هاي نگهداري است.

 

اتوماسيون پستهاي مبتني بر نرم‌افزار، مي‌تواند فرصت خود چك كردن و تشخيص خطاي قابل ملاحظه‌اي را فراهم كند. مثلاً اشكالات ولتاژ را تشخيص دهد و به ساير اپراتورهاي محلي يا دورتر اعلام كند. از ديگر امكانات PMI بيان راحت و ساده امكانات تصويري مانند طرح و صفحه تصوير رنگها، قلمها، نشانه‌هاي تجهيزات و متحرك‌سازي (برخي فرايندهاي سيستم) است.

 

 

 

اپراتورهاي پستهاي امروزي، ممكن است فردا اپراتورهاي مركز كنترل باشند، لذا كار روزمره با PMI حداقل فايده‌اي كه براي شركت و خود او دارد، آمادگي بيشتر براي آموزشهاي آينده است. اپراتورهاي پستهاي امروزي، ممكن است فردا اپراتورهاي مركز كنترل باشند. لذا كار روزمره با PMI حداقل فايده اي كه براي شركت و خود او دارد. آمادگي بيشتر براي آموزشهاي آينده است. اپراتورهاي پست هاي امروزي، ممكن است فردا اپراتورهاي مركز كنترل باشند. لذا كار روزمره با PMI حداقل فايده اي كه براي شركت و خود او دارد آمادگي بيشتر براي آموزشهاي آينده است.

 

در بعضي از سيستمها، مي‌توان در يك زمان اطلاعات سيستم را هم به سيستم محلي و هم به ايستگاه مركزي ارسال كرد. در اين حالت ايمني ذاتي سيستم به خاطر اينكه دو اپراتور به اطلاعات يكساني از سيستم دسترسي دارند بيشتر مي‌شود. البته دو اپراتوري بودن سيستم همه‌جا مناسب نيست. پارامترهايي مانند مباحث كاري، ظرفيت و انعطاف‌پذيري ايستگاه اصلي و نرم‌افزار ايستگاه فرعي، پروتكل ارتباط و محدوديتهاي باند فركانسي مهمترين مباحثي هستند كه در هر وضعيت و حالتي بايد موردتوجه قرار گيرد.

[am in 25,041]

معايب

 

 

 

با گسترش ايستگاههاي كامپيوتري، شركت‌ها مجبورند افرادي را كه توانايي نگهداري و ايجاد سيستم (يا حداقل توانايي تغيير پيكربندي سيستم) PMI را دارند به كار گيرند. افرادي با اين مهارت‌ها طبيعتاً خيلي ماندگار نيستند و اين در درازمدت ممكن است به يك مشكل تبديل شود و شركت‌ها مجبور شوند از افراد يكديگر به صورت نوبت كار استفاده كنند.

 

PMI برخي هزينه‌هاي كوچك به سيستم تحميل مي‌كند نظير هزينه‌هاي سخت‌افزار PC، هزينه طراحي اوليه و هزينه نگهداري بعدي از سيستم PMI، اما اين هزينه‌ها با مزاياي آن جبران مي‌شود. ضمن اينكه افزايش سرعت عملياتي، ايمني و قابليت اطمينان كه به خاطر استفاده از PMI حاصل مي‌شود، ممكن است فوايد پنهان ديگري نيز در برداشته باشد، مانند: كاهش اضطراب كاركنان عملياتي و افزايش رضايت مشتري.

 

 

 

كنترل از راه دور ايستگاهها و تجهيزات آن

 

 

 

كنترل از راه دور ايستگاهها از دهه 1960 شروع شد و در حدود دهه 70، جايگزيني وسايل الكترومكانيكي با ابزارهاي نيمه‌هادي در مرحله ابتدايي و مقدماتي بود.

 

يك طرح اتوماسيون پست، قبل از دهه 90 به طور معمول شامل سه ناحيه عملياتي اصلي بود: كنترل نظارتي و جمع‌آوري داده‌ها (Scada) كنترل پست شامل اندازه‌گيري و نمايش، حفاظت، نمايي از اين سيستم در جدول 1 ديده مي‌شود. تجهيزات اتوماسيون مورد استفاده در هر يك از نواحي به طور عمده شامل وسايل الكترومكانيكي نظير وسايل اندازه‌گيري، رله‌ها و وسايل حفاظت، زمان‌سنج‌ها، شمارنده‌ها و وسايل نمايش آنالوگ و ديجيتال بود. سيستم‌هاي آنالوگ و ديجيتال اطلاعات دراين سيستم‌ها را در محل وسايل و يا روي پانلهاي مدل سيستم نمايش مي‌دهند. همچنين دراين پانلها سوئيچهاي الكترومكانيكي قرار داشت كه اپراتورهاي پست براي كنترل وسايل اوليه داخلي پست استفاده مي‌كردند. معمولاً براي نمايش تجهيزات مربوط به هر يك از سه ناحيه عمليات اصلي قسمتي از پانل كنترل اختصاص داده شده بود.

 

 

 

با ظهور ريزپردازنده‌ها دردهه 70، شرايط عوض شد. سازندگان تجهيزات پست‌ها جايگزيني وسايل الكترومكانيكي ساخت خود را با وسايل نيمه‌هادي شروع كردند. اين وسايل مبتني بر ريزپردازنده‌ كه بعداً در صنعت به وسايل الكترونيكي هوشمند (IED) معروف شدند، مزاياي چندي نسبت به وسايل قديمي داشتند. آنها قابليتهاي اضافي نظير تشخيص خطا،‌خود چك كردن توانايي ذخيره داده‌ ها و ثبت وقايع، رابطهاي مخابراتي و واحد ورودي خروجي مجتمع با قابليت كنترل از راه دور داشتند. همچنين به خاطر اينكه چندين قابليت را مي‌توان در يك IED فشرده ساخت،‌مي‌توان وسايل جانبي را حذف كرد. براي مثال، وقتي IED به يك ترانسفورماتور ولتاژ و جريان در مدار وصل است. اين وسيله مي‌تواند همزمان وظيفه حفاظت، اندازه‌گيري و كنترل از راه دور را به عهده بگيرد. از امتيازات جالب توجه IED قابليت اطمينان، راحتي نگهداري و سرعت مشكل‌دهي و پيكربندي سيستم است.

 

 

 

دهه 70 و اوايل دهه 80 كه اين وسايل عرضه شدند به خاطر شك و ترديد در موردقابليت اطمينان آنها و همچنين هزينه زياد، از آنها استقبال نشد. اما با كمتر شدن قيمت و پيشرفت در قابليت اطمينان و اضافه شدن قابليتها، آنها پذيرش بيشتري پيدا كردند.

 

در همين حال، شركتهاي برق جايگزين كردن PLC را به جاي رله‌هاي الكترومكانيكي (كه درمنطقه رله‌اي و منطق كنترل حفاظت در تابلوهاي تجاري و معمول كنترل پستها به كار مي‌رفتند) شروع كردند. البته فروشندگان تجهيزات هنوز اين روند را متوقف نكرده‌اند.آنها همچنين زير سيستم رابط گرافيكي كاربر را گسترش دادند. به طوري كه اكنون روي يك سكوي كامپيوتري ارزان قيمت متكي به PC قابل اجراست. اين سكوهاي گرافيكي براي برقراري يك رابط انسان ماشيني (PMI) پيشرفته‌تر (نسبت به اندازه‌گيري‌هاي قديمي آنالوگ و صفحات نمايش ديجيتال) از واحدهاي كنترل از راه دور و PLC استفاده كردند. هر چه توابع و فعاليتهاي اتوماسيون پستها در يك دستگاه تنها فشرده‌تر مي شد، مفهوم يك IED گسترش مي‌يافت. اين كلمه هم‌اكنون در مورد يك وسيله مبتني بر ريزپردازنده‌ با يك درگاه ارتباطي (مخابراتي). كه همچنين شامل رله‌هاي حفاظت، اندازه‌گيريها، واحدهاي خروجي، PLCها، ثبت‌كننده‌ ها ديجيتالي خطا و ثبت‌كننده ترتيب وقايع نيز مي‌شود، به كار مي‌رود.

[am in 25,041]

گفته‌هاي گروه‌كاري

 

 

 

IED اولين سطح فشرده‌سازي اتوماسيون است. اما حتي با استفاده گسترده از آن نيز تنها جزيره‌هايي از اتوماسيون در بين پستهاي مختلف پراكنده مي‌شوند. صرفه‌جويي بيشتر موقعي حاصل مي شود كه تمام IEDها در يك سيستم كنترل ايستگاههاي متمركز (ISCS) قرار گيرند. تحقق سيستمهاي كنترل كاملاً مجتمع، هزينه‌هاي سيم‌كشي، تعمير و نگهداري، مخابراتي و عملياتي را كاهش و كيفيت برق و قابليت اطمينان سيستم را افزايش مي‌دهد.

 

اگر چه اين مزايا ارزشمند است اما مجتمع كردن سيستم اتوماسيون ايستگاهها (مثلاً در آمريكاي شمالي) پيشرفت كمي داشته است و دليل عمده آن اين است رابطهاي سخت‌افزاري و پروتكلها براي IED استاندارد نيستند. تعداد پروتكل‌ها برابر تعداد سازندگان وسايل و يا بلكه بيشتر، به خاطر اينكه توليدات يك كارخانه نيز اغلب پروتكلهاي مختلفي دارند.

 

يك راه‌حل براي اين مشكل نصب و برقراري يك gateway است كه به عنوان يك سخت‌افزار ورابط پروتكل بين IED و يك شبكه عمل مي‌كند. gateway به شركت برق اجازه مي‌دهد تا با اجزاي يك شبكه و پروتكل ارتباطي مشترك، وسايل مختلف را با هم روي يك ايستگاه مجتمع كند. gateway به يك رابط فيزيكي بين IED و استانداردهاي الكتريكي شبكه و همچنين به يك مبدل پروتكل بين آنها است.

 

Gateway باعث مي‌شود تمام IEDها ازديدگاه شبكه مورد استفاده در پست، از نظر ارتباطي يكسان به نظر برسند. از آنجا كه براي هر IED يك نرم‌افزار نوشته شده اين وضعيت نرم‌افزار نيز كار را پيچيده‌تر و مشكل‌تر كرده است. براي مثال ممكن است يك شركت بخواهد تعدادي رله حفاظت از نوع DEL، رله‌هاي حفاظت فيدر از نوع ABB، مونيتورهاي با كيفيت بالاي GE Multilim اندازه‌گيريهاي PML و يك PLC نوع Modicon را در سيستم كنترلي ايستگاهي خود مجتمع كند. رله‌هاي SEL براي ارتباط از يك فرمت ASCLL كه توسط SEL پشتيباني مي‌شود استفاده مي‌كند. رله‌هاي ABB و GE پروتكل ENP3.00 را مورد استفاده قرار مي‌دهند و اندازه گيري هاي PML نيز از همين پروتكل استفاده مي كنند. در حالي كه PLC براي ارتباط از پروكتل Modbus كه Modicon تهيه كرده است،استفاده مي كند. براي داشتن تمام اين IED ها و پروتكلهاي نامتجانس آنها روي يك سكوي كامپيوتري،استفاده از درگاه بهترين راه حل است.

 

درگاه نه تنها به عنوان يك رابطه بين لايه فيزيكي شبكه محلي و درگاههاي RS232/RS485 كه روي IED ها هستند عمل مي كند بلكه به عنوان يك مبدل پروكتل،پروكتلهاي خاص هر IED را (مانند SEL DNP3.0 يا Modbus) به پروكتل استاندارد مورد استفاده شبكه محلي نصب شده ترجمه مي كنند.

[am in 25,041]

درگاهها

 

 

 

دو روش در استفاده از درگاه براي ارتباط دادن وسايل با شبكه ايستگاهي مورد توجه است. در يك روش براي وسيله هوشمند يك درگاه ارزان قيمت تك ارتباطي استفاده مي شود و در روش دوم از يك درگاه كه داراي چندين گذرگاه است براي ارتباط با چندين ied استفاده مي شود. اينكه كدام روش اقتصادي تر است به محل استقرار ied ها بستگي دارد. اگر آنها در يك محل مركزي جمع شده باشند روش استفاده از چند درگاه مطمئناً مناسبتر است.

 

 

 

يك مشكل ديگر كه هنگام مجتمع كردن iedها بايد مورد توجه قرار گيرد پيكربندي تجهيزات است. تعداد زيادي از iedها تنها يك درگاه ارتباطي دارند كه دو منظور را پشتيباني مي‌كند. يكي دريافت داده‌هاي گذشته و داده‌هاي زمان حاضر سيستم و ديگري خواندن و چندين كانال به صورت ترتيبي كار كند. اگر ideها در تمام ايستگاه پخش شده باشند، هزينه كابل‌كشي ممكن است خيلي سنگين شود. همبند شدن قسمتهاي منطقي و هماهنگ عمل كردن، به يك كابل‌كشي مخرب نياز دارد. چرا كه معمولاً وروديها به صورت سخت‌افزاري به محلهاي مناسب وسيله متصل مي‌شوند. اين ارتباط مي‌تواند به صورت يك شبكه محلي (lan) به عنوان يك نوع مسير ارتباطي خوب برقرار شود.

 

 

 

سرعت مسير ارتباطي براي انتقال اطلاعات حفاظت پست بايد بالا باشد (با زمان انتقال 2-4 ميلي‌ثانيه و اين مقدار اجباري است) يعني بدترين محدوديت قابل پيش‌بيني زمان انتقال منظور شود

 

براي جايگزيني و تعويض كابل‌كشي شبكه بايد قابليتهاي اضافه‌تري در مواجهه با تغييرات محيطي (فيزيكي و الكتريكي) و تاخير در پردازش و فراخواني داده و قابليت سنكرون شدن داشته باشد. سنكرون شدن در شبكه‌هاي كنترل ايستگاهي، براي تحليل وقايع گذشته و تعيين ترتيب وقايع در يك سيستم حادثه ديده حياتي است. اما دقت در حد ميلي‌ثانيه كه مناسب اين نوع كارها باشد، به ندرت در پروتكلهاي شبكه‌هاي سطح بالا پيش‌بيني شده است. اگر چه به نظر مي رسد به خاطر اين مشكلات استفاده از lan روش خوبي نيست، اما به كمك ماهواره مي‌توان به وسايل مورد نياز، سيگنال سنكرون كننده (زمان يكسان) ارسال كرد و مشكل سنكرون نبودن سيستم را برطرف كرد.

 

 

 

در سيستمهاي آينده مبتني بر استانداردهاي باز lan دسترسي به قسمت سوم تجهيزات و مجموعه‌هاي مهارتي آسانتر است. استفاده گسترده‌تر و معمولتر از استاندارد باعث مي شود تا قسمت سوم تجهيزات به سازگار بودن محصولاتشان با محصولات يكديگر مطمئن شوند و به عنوان آخرين مزيت، اين براي سرمايه‌گذاران اشتغال خوبي است كه به سادگي تجهيزات خود را با يكي از تجهيزات بزرگ موجود و پايه‌سازگار كنند.

 

 

 

جدا از بحث مربوط به نيازهاي يك شبكه، در حال حاضر دو شبكه استاندارد وجود دارد. حداقل آنها در بين شركت‌ها و سازندگان آمريكا و اروپا بيشتر از همه مورد توجه هستند. اين دو عبارت‌اند از: اترنت و پروفيبوس. هيچكدام از آنها تمام نيازهاي پيش‌گفته را برآورده نمي‌كنند، اما هر دو راه‌حلهاي تجاري خوبي هستند.

 

مزيت بزرگ، اترنت اين است كه سخت‌افزار و امكانات آن را سازندگان زيادي عرضه مي‌كنند، از كاربردهاي چند لايه پشتيباني مي‌كند،‌كيفيت مناسب دارد پشتيباني پروتكل شبكه مطابق با استانداردهاي صنعتي و كميت ناچيز وسايل آزمايش است. اما مهمترين نقص آن براي استفاده در پست، طبيعت احتمالي و غيرقطعي است كه در نسخه استاندارد استفاده شده است (البته روشهايي براي رفع اين مشكل ابداع شده است)

 

 

 

از شبكه پروفيبوس براي فرآيندهاي صنعتي در اروپا خيلي وسيع استفاده مي‌شود و قطعي و غير احتمالي گزارش شده است. اما پروتكل‌هاي شبكه و لايه‌هاي كاربردي تنها به استانداردهاي تعريف شده پروفيبوس محدود مي‌شود و تجهيزات و سخت‌افزار اضافي آزمايش خيلي بيشتر از آنهايي است كه براي اترنت در دسترس است.

 

به فرض اينكه تمام مشكلات و مباحث مربوط به سخت‌افزار ied، تكنولوژيهاي lan و پروتكل ied و lan حل شده باشد، سوال بعدي اين است كه تمام اين اطلاعات مجتمع را به چه روش اقتصادي و مناسبي براي اپراتور پست نمايش دهيم.

[am in 25,041]

رابطهاي غيرمبهم مناسب كاربر

 

 

 

رابطه انسان – ماشين (PMI) شايد مهمترين قسمت در كل ISCS باشد. از طريق اين رابط است كه اپراتور پست بايد كل پست را نظارت و كنترل كند. داده‌ها بايد براي اپراتور با دقت و آشكار بيان شود. امكان خطا و يا ابهام نبايد وجود داشته باشد. چرا كه عمليات اپراتور روي تجهيزات سيستم مهم و حساس است، همان طور كه ايمني افراد اهميت دارد.

 

تكنولوژي انتخاب شده دراينجا PC است. PC يك مركز كامپيوتري قوي براي كاربردها فراهم مي‌كند. نرم‌افزارهاي گرافيكي براي ارتباط با كاربر PC را قادر مي‌كند كه به صورت يك وسيله پيشرفته نظارت و كنترل براي اپراتورهاي پست باقي بماند. كارت‌هاي شبكه زيادي براي ارتباط PC با شبكه LAN در دسترس است. همچنين محدوده انتخاب كامپيوترهاي قوي گسترده است. Pentium Pro, Pentium) و …)

 

 

 

در يك دستگاه كامپيوتري، نرم‌افزارهاي كنترل نظارتي و ثبت اطلاعات،‌داده‌ هاي سيستم را از طريق اطلاعات،‌داده‌هاي سيستم را از طريق IEDهاي واصل به شبكه جمع‌آوري و در يك پايگاه داده مركزي ذخيره مي‌كند. سپس داده‌ها به راحتي توسط نرم‌افزارهاي كاربردي و رابطهاي گرافيكي در دسترس كاربر هستند. عمليات SCADA مي‌تواند هر دستور كنترلي اجرا شده به وسيله اپراتور را به IED مورد نظر بفرستد. در حال حاضر بسياري از نرم‌افزارهاي گرافيكي به اپراتورها كمك مي‌كنند تا كار نظارت و كنترل پستها را با راندمان بالايي انجام دهند. وضوح تصوير خوب و قابليت كامل گرافيكي بسياري از نرم‌افزارها به اپراتورها امكان مي‌دهد تا اطلاعات را به صورت‌هاي مختلف ببيند (به صورت جدولي، شماتيكي و يا هر نوع روش مناسب ديگر). حتي برخي بسته‌هاي نرم‌افزاري قوي توانايي اين را دارند كه بسياري از فرآيندهاي داخل يك پست را با متحرك‌سازي نمايش دهند.

 

 

 

پيشرفت‌ در اقتصادي شدن طرح

 

 

 

طرح iscs كه از IEDها، LANها، پروتكلها، رابطهاي گرافيكي كاربران (PMI) و كامپيوترهاي ايستگاهي تشكيل شده، پايه و اساس پستها و ايستگاهها خودكار است.اما بلوكهاي ساختماني كاربردي (كه متشكل از نرم‌افزارهاي عملياتي و نگهداري است). باعث سوددهي و توليد نتايج مطلوب شده و سرمايه‌گذاري در يك iscs را توجيه مي‌كند.

 

كاربردهاي در دسترس يا در حال توليد امروزي كه باعث افزايش ظرفيت و سود سيستم مي‌شوند تحت عناوين زيرند:

 

 

 

براي بازده عمليات: كاهش ولتاژ، كاهش VAR، متعادل كردن بار ترانسفورمرها و متعادل كردن بار فيدرها

 

 

 

براي قابليت اطمينان عملياتي: تشخيص خطا، مجزا كردن خطا و اصلاح سيستم، مديريت بار، بارزدايي، كليدزني راكتور و خازن و انتقال بار.

 

 

 

براي كاهش نگهداري: نظارت مدار شكن‌ها، نظارت ترانسفورمرها، ضبط ديجيتالي خطاها و ضبط ترتيب وقايع

[am in 25,041]

نگهداري بر اساس پيش‌بيني به كمك‌ قوانين

 

 

 

اين موارد آخري اگر چه هنوز يك تكنولوژي نوظهور است، اما قادر است آنقدر قابليت اطمينان سيستم را بالا ببرد كه به تنهايي سرمايه‌گذاري در يك iscs را از نظر اقتصادي توجيه كند.

 

 

 

لزوم وجود پشتيبان براي سيستم

 

 

 

هر چه تعداد عمليات بيشتري بر روي يك سيستم تنها متمركز شود، اهميت قابليت اطمينان سيستم افزايش پيدا مي‌كند. براي مثال مشكلات كامپيوتر با قطع برق، ممكن است اجزايي از سيستم را به طور موقت از كار خارج كند. در يك طراحي خوب براي سيستمهاي كنترل مجتمع ايستگاهي بايد امكان خرابي تجهيزات سيستم را در نظر داشت و سيستمهاي كنترلي و نظارتي پشتيبان كافي قرار داد. بنابراين بايد همه تجهيزات و عملياتهاي مهم از پشتيبان برخوردار باشند. يك سيستم كنترل و حفاظت پشتيبان كه به عمليات سيستم كامپيوتري وابسته نباشد، بايد براي انجام عمليات مناسب وجود و سيستم براي قطع ناگهاني برق آمادگي داشته باشد.

 

 

 

بررسي ساير موانع

 

 

 

در مجموع يك iscs از يك سكوي كامپيوتري پشتيباني مي‌كند تا تمام فعاليتهاي يك پست برق در يك سيستم منفرد هوشمند و خودكار مجتمع شود. شركتهاي هماهنگ با اين محيط رقابتي به چند فايده دست پيدا مي‌كنند. صرفه‌جويي در هزينه‌هاي عمليات و نگهداري افزايش قابليت اطمنيان و معماري مدولار و قابل انعطاف كه در نتيجه به نيازهاي مشتري سريعتر پاسخ مي‌دهد و سرويسهاي مشتري بهتري فراهم مي‌كند.

 

 

 

با وجود اين قبل از پياده سازي اتوماسيون كامل پستها، مهندسان شركت با مشكلات چندي روبرو هستند. يك بررسي كه اخيراً شركت تحقيقي نيوتن – ايوان انجام داده است اين موارد را به ترتيب اهميت و اندازه به صورت زير فهرست مي‌كند. توجيهي نبودن كامل درستي پروژه، كمبود نقدينگي، عدم اعتقاد مديريت به فلسفه كار، كمبود مهارت مورد نياز در شركت، نبود تكنولوژي مناسب و اهميت هزينه‌هاي تغييرات مورد نياز سيستم براي بعضي از مديران.

 

 

 

معمولاً دو مانع اول وابسته هستند،‌به اين معني كه سرمايه‌گذاري موقعي انجام مي‌شود كه بتوان ثابت كرد نسبت سود به هزينه مثبت است. اما در شركتهاي كوچك شده امروزي پيدا كردن وقت و منابع مالي كافي براي توجيه اين كار بسيار سخت است. به خصوص اگر دانش داخلي مجموعه ناكافي باشد. دراين حالت تعدادي از مشاوران فني كار آزموده مي‌توانند درطرح و توسعه يك پروژه معقول و گويا كمك كنند. همچنين برخي از سازندگان رده اول تجهيزات اتوماسيون پستها مي‌توانند از نظر دانش فني نيز به خريداران براي توجيه و نصب سيستم كمك كنند.

 

 

 

مطالعه وضعيت اتوماسيون پستها در چند شركت برق

 

 

 

الف) شركت «انرژي استراليا»

 

 

 

اين شركتها بزرگترين شركت خدمات انرژي در استراليا است و يك پنجم نياز انرژي برق استراليا راتامين مي‌كند. در حال حاضر اين شركت، شش سيستم اتوماسيون پست مبتني بر صفحه نمايش دارد و سه پست ديگر از اين نوع در دست اقدام دارد. سه شركت سازنده اين سيستم‌ها را پشتيباني مي‌كنند و اولين نمونه در سال 1993 فروخته شده است.

 

قبل از كامپيوتري كردن سيستم از يك تابلوي كنترل تركيبي (CCB) استفاده مي‌شد كه تمام قسمتهاي نمايش و كنترل بر روي آن سوار مي‌شد. بعضي از اين تابلوها از قسمتهاي كنترلي كوچكتر تشكيل مي‌شد كه براي تعمير قابل جابه‌جايي بود و برخي از آنها از تابلوهاي ثابت تشكيل مي‌شد. در هر دو صورت هزينه طراحي، ساخت وتعمير و نگهداري آنها بالا بود. درانرژي استراليا از چهار نمونه CCB استفاده شده بود.

 

 

 

در طرحي كه از RTU‌هاي پراكنده در سيستم استفاده مي شود، اگر چه RTUهاي اضافي و شبكه ارتباط به همراه آن يك هزينه اضافي است، اما اطلاعات اضافي كه از سيستم به دست مي‌آيد نظير عملكرد رله‌ها، خود نظارتي و ثبت خطاها جبران اين هزينه اضافي را مي‌كند.

 

در طراحي اتوماسيون پستها قوانين زير توسط «انرژي استراليا» به كار گرفته شده است.

 

 

 

 

 

سيم‌كشي براي سيستم اتوماسيون بايدحداقل ممكن باشد. يعني به طور معمول يك RTU ساده و ارزان قيمت درداخل تابلو قرار مي‌گيرد و به يك يا دو وسيله يا تابلوي ديگر وصل مي شود، يا حداكثر به پنج رله هوشمند محلي متصل به bus وصل مي شود.

 

 

 

تعداد صفحه رابط با كاربرد معمولاً دو تا نيست، اما طرح به گونه‌اي است كه صفحه نمايش مي‌تواند توسط هر يك از SMUها استفاده شود.

 

 

 

عمليات اتوماسيون براي هر كار عملياتي مناسب با سطح همان كار انجام مي‌شود.

[am in 25,041]

اين قوانين ثابت نيستند، اما بر اساس پارامترهاي زير به صورت قابل انعطاف اعمال مي شوند:

 

 

 

اهميت ايستگاه

 

 

 

تجهيزات و امكانات فيزيكي موجود

 

 

 

تكنولوژي قابل دسترسي

 

 

 

يكي از فوايد سيستم PMI نسبت به سيستم CCB براي شركت انرژي استراليا اين بود كه هزينه آن كمتر از نصف هزينه يك سيستم مشابه CCB بود. با تركيب برخي وسايل براي PMI يك پشتيبان قرار مي‌دهند (چرا كه در صورت خرابي PMI كار عملياتي براي اپراتور روي تجهيزات كليدزني خطرناك خواهد بود). مثلاً از تابلوي mimic به عنوان پشتيبان استفاده مي شود.

 

سيستمهاي نمايش PMI معمولاً دوگانه نبوده بلكه منفرد است، چون قابليت اطمينان آنها بالا است و در ضمن به طور دايم استفاده نمي‌شود و در ساعات غيرضروري خاموش هستند.

 

 

 

ب) شركت «قدرت الكتريكي آمريكا»

 

 

 

قدرت الكتريكي آمريكا (AEP) در كلمبوواهايو تشكيل شده ودر هفت ايالت، با جمعيت حدود هفت ميليون نفر، فعاليت دارد. AEP تا سال 1997 ده سيستم اتوماسيون ايستگاهي نصب شده است.

 

فوايد مشاهده شده در اتوماسيون پستها كه شامل PMI هستند عبارتند از:

 

 

 

كاهش هزينه به خاطر كاهش تجهيزات و فضاي ساختماني

 

 

 

كمتر شدن هزينه طراحي و نگهداري

 

 

 

بيشتر شدن انعطاف و توان عمليات سيستم: آرايش PMI به راحتي مي‌تواند به گونه‌اي انتخاب شود كه داده‌هاي عملياتي را در فرمتهاي مختلف بيان كند يا با ديگر داده‌ها تركيب كند.

 

 

 

تمركز اطلاعات: داده‌هاي سيستم در يك محل قرار مي‌گيرد و استفاده از آنها را براي عمليات ساده مي‌كند.

 

 

 

در AEP مي‌توان حدود 20% كاهش هزينه در سيستم كنترل و حفاظت يك پست توزيع را نشان داد. بيشترين صرفه‌جويي از حذف تابلوهاي كنترل ناشي شده است. از روش مجتمع كردن اتوماسيون سيستم به طور وسيع استفاده شده است تا بسياري از فاكتورهاي هزينه‌اي مانند ساخت و نصب و نگهداري درازمدت سيستم كنترل ايستگاه كاهش داده شود. تقريباً پنج رله هوشمند (بسته به اندازه ايستگاه) نيازهاي عملياتي در يك ايستگاه توزيع را انجام مي‌دهند (اندازه‌گيري، اخطارها، حفاظت، كنترل و SCADA). اين رله‌ها به وسيله يك شبكه محلي و از طيق Modbus بر پايه پروتكل ارتباطي به يكديگر وصل هستند.

 

 

 

ايستگاههاي كامپيوتري رابطهاي اوليه اي تهيه ديده‌اند تا اطلاعات در يك روش معمول وسازماندهي شده بيان شوند. نمايشگرهاي رله‌اي پشتيباني براي سيستم كنترل و نمايش ايستگاه كامپيوتري است. هر قسمت از اطلاعات در دسترس روي ايستگاه PMI در قسمت جلوي يك IED نيز دردسترس است. اين روش براي پيدا كردن اطلاعات كمي سخت‌تر است و به اندازه سيستم گرافيكي مورد استقبال نيست.

 

 

 

IED هاي مورد استفاده قابل برنامه‌ريزي هستند. IED رابط كاربر AEP را به گونه‌اي طراحي كرده است كه اجازه تغيير موقعيت سوئيچهاي كنترل را مي‌دهد. رابط كنترلي IED به سادگي استفاده از ايستگاه فرعي PMI نيست، اما AEP اعتقاد دارد كه اين روش مي‌تواند به عنوان يك كنترل پشتيبان در صورت از دست رفتن ايستگاه فرعي PMI عمل كند.

 

 

 

پ) شركت ComEd آمريكا

 

 

 

اين شركت چهارمين شركت بزرگ برق در آمريكا است. طرح اتوماسيون پستها تنها روي دو پست جديد اجرا شده و براي بعضي پستها در دست انجام است. در اين شركت يك پروژه جديد به منظور جمع‌آوري داده‌هاي بادقت بالا (جهت حفاظت و تحليل جريان خطا) تعريف شده است. اگرچه (به عنوان قسمتي از شبكه WAN) كارهاي نظارت و كنترل از طريق مركز كنترل انجام مي‌شود اما حفاظت سيستم به پروژه اتوماسيون واگذار نشده است.

 

 

 

ComEd كنترلهاي محلي تجهيزات را برنداشته و آنها در زمان خرابي سيستم اتوماسيون پست به عنوان پشتيبان عمل مي‌كنند. رابط WAN براي ComEd كاربرد اصلي را دارد. اين شبكه اجازه مي‌دهد تا هر يك از محل‌هاي كامپيوتري بتواند اطلاعات خود را بامحل ديگر مبادله كند و در نتيجه امكان كاربرد اتوماسيون توزيع را فراهم كند. همچنين اين مساله در سطوح بالاتر باعث مجتمع‌تر شدن بين اپراتور محلي و مركزي مي‌شود.

 

 

 

اخيراً يك آزمايشگاه كاري ايجاد شده است تا تغييرات نرم‌افزاري قبل از نصب آن روي ايستگاه كامپيوتري، آزمايش شود.