آشنایی با پست های فشار قوی

نیاز روزافزون به برق و مزایای انرژی الکتریکی باعث بوجود آمدن نیروگاههای بزرگ شده است. معمولا به دلایل متعدد نیروگاهها در مناطق دور از مرکز مصرف ایجاد می شوند. در مورد نیروگاههای آبی شرایط خاص جغرافیایی در مورد سایر نیروگاهها نیاز به آب زیاد و منابع سوخت ،ایجاد آلودگی محیط ،محدودیت هایی را در انتخاب محل نیروگاه بوجود می آورد.

از طرفی چون نصب نیروگاههای کوچک متفاوت برای جوابگویی مصرف در نقاط مختلف یک کشور مستلزم وجود واحدهای رزرو  و خرج زیاد برای تعمیرات و نگهداری سوخت رسانی می شود. لذا ترجیحا یک یا چند نیروگاه بزرگ در نقاطی که شرایط مساعد دارند ایجاد شده و سپس انرژی را به نقاط مصرف انتقال می دهند. همچنین برای ارتباط بین نیروگاهها به منظور افزایش قابلیت اطمینان و نیز برای بالا بردن پایداری سیستم و وجود اختلاف زمان پیک بار در نقاط مختلف یک کشور و سعی در بدست آوردن انرژی الکتریکی ارزانتر ، سراسری کردن شبکه انتقال نیرو را اجتناب ناپذیر می نماید .

در سیستم برق متناوب  ( A.C )تبدیل ولتاژ توسط ترانسفورماتور انجام میشود.

در نیروگاه ولتاژ خروجی ژنراتور توسط ترانسفورماتور افزاینده تا حد مورد نیاز بالا برده می شود و در مراکز مصرف ترانسفورماتورهای کاهنده با نسبت تبدیل مناسب بکار می روند تا ولتاژ را به میزان مورد نیاز کاهش دهند.

ترانسفورماتور و سایر قطعات لازم  برای اندازه گیری  مقادیر ولتاژ  و جریان و قدرت (… V.T ,C.T ) و سایر پارامتر ها و سایر تجهیزاتی که برای حفاظت و کنترل  رله ها وبریکر ها و …. بکار برده می شوند در سطحی به نام پست (SUB STATION )   نصب میشود. گاهی در شبکه لازم است خطوط در محلی به یکدیگر ارتباط یابند و یا امکان مانور روی آنها بوجود آید، برای این منظور لازم است که در یک ایستگاه کلیدهایی نصب و با خطوط به نحوی ارتباط یابند که بتوان به این هدف رسید.این نوع پستها را پست سوئیچینگ مینامند. در بسیاری از پستها ترکیبی از دو حالت فوق با هم مشاهده می شود.

مقدمه :

پستهای فشار قوی به عنوان مراکز کنترل و تغذیه شبکه برق از اهمیت خاصی برخوردار بوده و دارای ویژگی بخصوص می باشد که با بخشهای علم و صنعت ارتباط دارند .

در این مجموعه سعی بر اینست که مختصری آشنایی با پستهای فشار قوی ارائه شده و تجهیزات مناسب هر بخش از شبکه و پارامترهای موثر در آن بیان شود .

با توجه به اینکه این نوشتار خالی از اشکال نبوده از شما سروران گرامی انتظار می رود که نظرات اصلاحی و تکمیلی خودتان را بیان فرمایید.

بحث علمی در زمینه ایجاد پستهای فشار قوی :

بدلیل آنکه همه قدرت تولیدی در محل نیروگاهها مصرف نشده و جهت تامین مصرف کنندگان اقصی نقاط دیگر نیاز به انتقال قدرت هستیم بنابراین قدرت فوق توسط هادیهای الکتریکی بصورت شبکه انتقال قدرت الکتریکی به نقاط مورد نیاز منتقل می شود .

همچنین بعلت آنکه حداکثر ولتاژ تولیدی نیروگاهها در حال حاضر  kv20  بوده و برای انتقال قدرت زیاد حدود چند صد مگاوات ، توسط این ولتاژ ، جریان انتقالی بسیار بالا می رود که عملاَباعث تلفات حرارتی زیاد ( با توجه به فرمول   2P=R I   تلفات توان متناسب با مجذور جریان است ) و همچنین استفاده از سطح مقطع بسیار بزرگ جهت عبور این جریان عظیم که عملا غیر معقول و غیر منطقی بوده و امکان برقراری شبکه با آنها میسر نمی باشد ، لذا با استفاده از فرمول توان انتقالی  P=V.I که نشانگر وجود هر دو پارامترجریان و ولتاژ در استفاده از توان می باشد و عملا با کاهش یکی و بالا بردن دیگری در مقدار توان انتقالی تغییری ایجاد نمی شود لذا با توجه به مضرات فوق در انتقال جریان زیاد ، می توانیم ولتاژ را تا حد معقول و قابل اطمینان بالا برده و متناسب با آن جریان را به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش دهیم البته باید در قبال بالا بردن ولتاژ ، متناسب با آن عایقی تجهیزات و فواصل عایقی آنها را رعایت کنیم بطور مثال اگر ولتاژ  را تا 20 برابر افزایش دهیم یعنی ولتاژKV  400  ایجاد کنیم عملا جریان انتقالی را 20 برابر کاهش داده ایم که این امر برای شبکه های انتقال بسیار مفید به نظر میرسد

برای تبدیل ولتاژ از یک سطح به سطح دیگر از ترانسهای قدرت استفاده می کنیم که در نقاط تولید ( نیروگاهها ) این ولتاژ توسط ترانس قدرت افزاینده تا حد مورد نیاز افزایش یافته و در نقاط مصرف توسط ترانس قدرت کاهنده تا حد ولتاژ مورد مصرف کاهش می یابد .

به محلی که  اینگونه ترانسها نصب گردیده پستهای فشار قوی می گویند .

مبانی نظری استانداردهای مرتبط :

استانداردهای مورد استفاده در پستهای فشار قوی متشکل از استانداردهای بین المللی و ملی می باشد .نظر با اینکه IEC   در ایران در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرد اکثر تجهیزات ساخت داخل و یا وارد شده از کشورهای دیگر با استاندارد   IEC مطابقت دارد و دستورالعمل ها وپارامترها و کمیتهای مورد نظر ازاین استاندارد پیروی می نمایند.

بطور مثال چند کد استاندارد از مجموعه استاندارد های  IEC   در زیر بیان می شود .

ولتاژ استانداردهای IEC                                         IEC 38

جریان های نامی از استانداردهای  IEC                        IEC 59

بوشینگ های ولتاژ متناوب بالاتر از 1 KV                    IEC 137

راهنمای انتخاب کابلهای ولتاژ بالا                         IEC 183

ترانسهای جریان و ولتاژ             IEC 185 . 186

 پست های فشار قوی

تعریف : به محل تبدیل سطح ولتاژ و یا اتصال یک یا چند سطح ولتاژ به یکدیگر پست فشار قوی می گویند .

انواع پستهای فشار قوی:

پستها عموماًبه سه دسته تقسیم میشوند

• پستهای افزاینده مانند پستهای نیروگاهی
• پستهای کاهنده مانند پستهای انتقالی و فوق توزیع و توزیع
• پستهای سوئیچینگ یا کلید زنی جهت اتصال چندین شبکه هم ولتاژ به یکدیگر

اجزاء تشکیل دهنده پستها :

1. سوئیچینگ : به مجموعه ای از تجهیزات فشار قوی که عمل ارتباط بین چند فیدر و باسبار را در یک سطح ولتاژ را انجام می دهد سوئیچینگ می گویند .
2. ترانسفورماتورهای قدرت ـ زمین و مصرف داخلی
3. سیستمهای جبران کننده ولتاژ مانند خازنها و راکتورها
4. تاسیسات جنبی الکتریکی مانند : سیستم روشنایی ـ لاین گارد ـ شبکه زمین و غیره
5. ساختمان کنترل شامل اتاق فرمان ـ اتاق رله ـ اتاق ولتاژهای کمکی AC و DC و باطری خانه
6. تاسیسات جنبی ساختمانی مانند نگهبانی مانند نگهبانی ـ انبار ـ پارکینگ و غیره

اصول بهره برداری از پستهای فشار قوی

اهمیت صنعت برق در جامعه و تکنولوژی امروزی برهمگان معلوم است و این صنعت بعنوان یک صنعت مادر جایی بس عظیم در دنیای عصر ما برای خود باز نموده است . بطوریکه اعم صنایع مستقیماً و یا غیر مستقیم به نیروی الکتریسته وابسته هستند از همین رابطه بخش عظیمی از سرمایه های هر کشور صرف تامین نیروی الکتریکی می شود . لذا اتخاذ روشهایی که بر اساس آنها بتوان حداکثر بهره برداری را از تاسیسات مورد نیاز تامین انرژی الکتریکی نمود خود حائز اهمیت ویژه ای است .

معمولاً جهت تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز یک مصرف کننده احتیاج به احداث مراکز تولید انرژی و پستهای افزاینده و کاهنده و شبکه های انتقال و فوق توزیع می باشد . بنابراین در طراحی اقتصادی باید با حداقل سرمایه گذاری بتوان حداکثر استفاده از تاسیسات را نمود . با بهره برداری صحیح از این تاسیسات می توان به طور قابل ملاحظه ای هزینه های تعمیرات و سرویس را کاهش داد . بنابراین نیاز به کنترل دائم پست توسط اپراتور یا توسط مرکزی که اطلاعات مورد نیاز برای کنترل را در هر لحظه آماده داشته باشد ( مرکز دیسپاچینگ ) ضروری است . چرا که با کنترل به موقع و کاربرد دستورالعملهای بهره برداری صحیح می توان تا حدود بسیار زیادی از بروز نقص جلوگیری کرد .

شرح وظایف اپراتورها در پستهای فشار قوی :

1. قرائت و ثبت کلیه آمار مربوط به تاسیسات و نگهداری نقشه ها و کاتالوگ های موجود .
2. اجرای کلیه فرامینی که به طریق مکالمه از مرکز کنترل شبکه یا دیسپاچینگ توزیع در رابطه با عملیات معینی با قطع و وصل خطوط ارسال می شود .
3. بازدید و کنترل صحیح کلیه تاسیسات موجود در پست طبق آموزشهای اصول بهره برداری .
4. بازدید از تاسیسات و ثبت پارامترهای مشخص شده در فرمهای PMC .
5. گزارش فوری نواقص اضطراری پست به مرکز کنترل یا دیسپاچینگ توزیع از طریق بی سیم یا تلفن و تنظیم فرم نقص توسط اپراتور .
6. انجام عملیات لازم جهت بی برق نمودن قسمتهایی از تاسیسات که قرار است گروههای اجرایی روی آن کار کنند با اطلاع مجدد مرکز کنترل شبکه و رعایت کلیه نکات ایمنی و تحویل آن به گروههای مذکور .
7. تحویل گرفتن تاسیسات تعمیر شده از گروههای اجرایی مطابق فرم کار موجود .
8. اطلاع از عملیاتی که قرار است توسط گروههای مختلف اجرایی در پست انجام گیرد .
9. انجام کلیه اقدامات لازم در مواقع اضطراری در جهت تامین ایمنی افراد و تاسیسات .
10. ثبت کلیه وقایع و عملیات در دفتر روزانه پست و تنظیم گزارشات در دفتر شیفت.

• چکیده
• مقدمه
• بحث علمی در زمینه ایجاد پستهای فشار قوی
• مبانی نظری استانداردهای مرتبط
• ولتاژ انتقالی
• انواع پستهای از نظر عایق بندی
• اجزاء تشکیل دهنده پستها
• پستهای فشار قوی
• مراحل طراحی پستهای فشار قوی
• تشریح انواع پستهای فشار قوی
• تاسیسات جانبی
• اجزاء تشکیل دهنده پستها
• باسبارها و انواع آن
• هادی های پستهای فشار قوی
• ترانسفورماتورهای حفاظتی
• انواع ترانس ولتاژ
• انواع تپ چنجر
• انواع کلیدهای قدرت
• انواع بریکر ها
• آرایش پست Layout
• سیستم زمین در پستهای فشار قوی
• بررسی ولتاژهای موثر در ایمنی و شبکه زمین
• شین بندی
• حفاظت باسبارها و خطوط
• ترانسهای قدرت
• تغذیه داخلی پست و باطری خانه
• وسایل موجود بر روی میز کار عبارت است از
• اصول بهره برداری از پستهای فشار قوی
• شرح وظایف اپراتورها در پستهای فشار قوی
• شرح عملکرد اپراتور در موقع قطع و وصل خطوط KV63
• شرح عملیات اپراتور در موقع قطع و وصل کلید KV20
• انجام عملیات در وضعیت غیر عادی ولتاژ
• طرز عمل در مواقع نامتعادلی فازها
• باز و بسته نمودن سکسیونرها
• تعویض شیفت
• دستورالعمل بی برق نمودن bay جهت کارگروه های اجرایی در پست
• دستورالعمل بی برق نمودن باسبار 63 یا 132 کیلوولت دارای سکسیونر باس سکشن جهت کارگروه اجرایی
• دستورالعمل بی برق نمودن باسبار 20 کیلو ولت و سر کابل های مربوطه
• دستورالعمل برقدار نمودن باسبار 20 کیلو ولت پس از اتمام کارگروه اجرایی
• پیشنهادات
• منابع

منابع

1. lee , r, W Death for Electrical shock
2. occupational Health and safety (international labour office Geneva)
3. soldering for reliability (Honeywell)
4. fundamentals of Electrical engineering (M . Kuznetsov)
5. Electricity 1-7 (Harry Mileaf)