فلسفه وجودی پست های فشار قوی

امروزه کسی  نمی تواند حضور حیاتی و تعیین کننده ، صنعت استراتژیک برق را در متن و حاشیه زندگی فردی و اجتماعی انکار کند و همگان بر ضرورت گسترش روز افزون این صنعت به عنوان یکی از اساسی ترین پایه های توسعه ملی واقفند .

در عین حال انرژی الکتریکی به عنوان یکی از شاخصه های پذیرفته شده برای اندازه گیری میزان صنعتی بودن جوامع تلقی می شود و در جوامعی که تلاش در خور ، در جهت پیشرفتهای روز افزون به چشم می خورد و آحاد آن در تکاپوی دستیابی به اهداف والاتری گام بر می دارند . انسان بزرگترین سرمایه محسوب می شود ، بنابراین فراهم آوردن شرایطی که انرژی الکتریکی به صورتی ایمن و بی خطر در اختیار مصرف کننده قرارگیرد ، از اصول اولیه در فرآیند تولید ، انتقال و توزیع برق به شمار  می رود . همان طور که می دانیم اختراع برق مهمترین پدیده تمدن بشر بوده و انرژی یکی از عوامل تعیین کننده رفاه بشری است . برق در زندگی بشر عامل اصلی رفاه و آسایش است . پیشرفت بشر در علم و بکارگیری آن در خدمت تکنولوژی باعث رشد سریع صنایع و افزایش روزافزون مصرف برق شده است اما همین تکنولوژی به علت سهل انگاری و غفلت در طرز استفاده از تجهیزات فنی ، حوادث و اتفاقات ناگواری را باعث می شود . آمار آسیب های ناتوان کننده ، گویای این واقعیت تلخ است که در 90% حوادث بر اثر رعایت نکردن مقررات ایمنی ، بی احتیاطی ، سهل انگاری ، غفلت در استفاده از شبکه ها و خطوط انتقال انرژی به وقوع می پیوندد که متاسفانه با مرگ و میر ، ایجاد ناتوانی ها و خسارات مالی هنگفت نیز همراه است . اما چنانچه انجام بازرسی عملیات و تعمیرات در شبکه ها و خطوط انتقال انرژی مطابق با مقررات و دستورالعمل های ایمنی تدوین یافته صورت پذیرد ، هیچ گونه خطری به دنبال نخواهد داشت و کار در محیطی مناسب و ایمن صورت خواهد گرفت . در غیر اینصورت حوادثی را بدنبال خواهد داشت که موجب پشیمانی خواهد بود به منظور پیشگیری از وقوع حوادث ناگوار و جلوگیری از ضایعات به یاری خداوند متعال ، کتاب مقررات ایمنی کردن محیط کار تدوین یافته است که در شبکه های انتقال برق مورد استفاده کارکنان قرار گیرد .

پستهای فشار قوی و فلسفه وجودی آنها

با توجه به توسعه سریع و همه جانبه صنعت در جهان امروزی ، مساله تامین انرژی مورد نیاز برای صنایع و رفع احتیاجات روزمره بشر ، اهمیت خاصی را به خود گرفته است . حال با توجه به آنکه انرژی الکتریکی به سهولت برای مصرف کنندگان در دسترس بوده و استفاده از آن آسان است و راندمان بالایی که نسبت به سایر انرژیها دارد ، لذا استفاده از این انرژی بسیار زیاد شده و این خود باعث بوجود آمدن نیروگاههای بزرگ و به کارگیری سیستمهای انتقال انرژی بسیار وسیعی شده است . با توجه به اینکه قدرت تولید نیروگاههای بزرگ تماماً در محل تولید مصرف نخواهد شد ، لذا باید برای انتقال این انرژی از محل تولید به مکانهای دیگر از خطوط انتقال استفاده شود که در این خطوط بدلیل اندوکیتویته زیاد جریان کوری وجود دارد که خود باعث تلفات زیاد و حرارت می شود ، لذا برای اینکه بتوانیم از افت ولتاژ جلوگیری کنیم بایستی بطریقی ولتاژ تولید شده ژنراتور را بالا برده ، زیرا با بالابردن ولتاژ ، جریان را کاهش می دهیم و در نتیجه تلفات خط انتقال کاهش می یابد. برای این منظور از پستها که یکی از قسمت های مهم شبکه های انتقال و توزیع می باشند استفاده می شود تبادل انرژی در فواصل دور و در سطح کشور مستلزم افزایش ولتاژ و سپس کاهش آن به میزان مناسب می باشد افزایش و کاهش ولتاژ همچنین ارتباط و اتصال خطوط به یکدیگر توسط پستهای فشار قوی امکان پذیر می باشد . پستها بطور کلی به انواع زیر تقسیم می شود .

1. پست تولید
2. پست انتقال
3. پست توزیع

انواع پستها :

• پست مخصوص معدن Mining s.s ،
• پست متحرک Mobile s.s ،
• پست های کلیدزنی Switching s.s

مراحل طراحی یک پست

1. تعیین لزوم نصب پست .
2. تعیین محل پست
3. تعیین ظرفیت ترانسها
4. تهیه نقشه های اولیه پست
5. تعیین حفاظت
6. محاسبات و تعیین مشخصات فنی تجهیزات پست

انواع کلیدهای قدرت :

کلید قدرت بریکر : کلیدهای قدرت برحسب مکانیزم عمل کننده ( فنری ـ هیدرولیکی ـ هوای فشرده ) و محفظه قطع ( روغن یا گاز Sf6 ـ خلاء ) انواع مختلفی دارد . همانطور که می دانیم برای بازکردن و بستن هر مدار فشار قوی احتیاج به کلید قدرت داریم تا تحت هر شرایطی مدار را باز کند . در کلید قدرت Sf6 گاز sf6 بعنوان ماده خاموش کننده جرقه و عایقی است بین دو کنتاکت . خاصیت گاز طوری است که الکترونهایی که باعث ایجاد جرقه می شوند را جذب کرده و یونهای منفی بدون تحرک ایجاد می کند در نتیجه مانع ایجاد بهمن الکترونی شده و جرقه بوجود نمی آید . این گاز گذشته از عایق بسیار خوب ، غیر قابل اشتعال بوده و در پستهای گازی نیز کاربرد فراوان دارد . تقریباً 5 برابر هوا وزن دارد . قسمت اصلی کلید تشکیل شده از دو لوله ثابت که بفاصله معینی متناسب با ولتاژ نامی کلید در مقابل هم قرارگرفته اند .

مکانیزم عمل کننده کلید sf6 که هیدرولیکی می باشد توضیحاتی را خواهیم داد . در مکانیزم داده شده لوله ای که به Oil tank وصل است . تماماً دارای روغن آزاد می باشد . این روغن آزاد تحت فشار پمپ که توسط موتور کار می کند بعد از گذشت از فیلتر وارد قسمت روغنی تحت فشار می گردد . فشار سطح روغنی میزان کار پمپ را تعیین می کند که این فشار سنج افت فشار و افزایش فشار را نشان   می دهد . اکومولاتور که بصورت کپسول در زیر جعبه مربوط به هر یک قرار گرفته مانند سیلندر پیستونی است که پیستون آن متحرک بوده که در یک طرف آن گاز N₂ با فشار  موجود است در هنگام روشن شدن پمپ پیستون بالا می رود و در فشار گاز را افزایش می دهد وقتی فشار به حد معین رسید فرمان قطع را می دهد و چون در هر قطع و وصل مقداری فشار افت می کند مجدداً پمپ روشن و فشار را افزایش می دهد که همراه صدائی است. والو هیدرولیکی بوسیله بوبین وصل باز می شود . فشاری در سیلندر هیدرولیک (آکومولاتور) ذخیره است . بنابراین بکار برده می شود برای پیستون که دو سطح متفاوت دارد . بریکر بسته می شود بوسیله سوپاپها و راه اندازی سطح استوانه ای که حرکت داده می شود . لذا بوسیله نیرویی که عمل می کند بر روی سطح بزرگ پیستون مکانیزم عمل کننده طرح ریزی شده در نتیجه از دست دادن فشار بریکر در وضعیت معین باقی می ماند . عمل وصل کلید بصورت زیر انجام می گیرد : با تحریک بوبین Closing coil روغن باعث پایین آمدن پیستون می شود که این خود والو اصلی را باد کرده و موجب می شود که روغن پیستون مربوط را بالا برده و عمل وصل صورت می گیرد . بریکرهای پست هم بصورت تک پل و هم بصورت سه پل عمل می کنند زیرا سیستم تک پلی جهت پایداری شبکه از اهمیت ویژه ای برخوردار است ، چنانچه اتصالی در زون یک رله دیستانس باشد هرکدام از فازها که اتصال داشته باشد فقط همان پل قطع و توسط ریکلوزر فرمان وصل داده     می شود اگر موفق نبود هر سه پل باهم قطع خواهند شد . بریکر می تواند از 3 جا فرمان بگیرد . یکی از طریق اطاق فرمان از روی تابلو کنترل که ابتدا کلید را در وضعیت چشمک زن قرار میدهیم ، سپس با فشار دادن آن بداخل و چرخش به طرف راست فرمان وصل می دهیم . فرمان دیگر را می توان از داخل مارشلینگ باکس کنار بریکر داد . داخل مارشلینگ باکس دو دگمه به رنگهای قرمز و سبز وجود دارد رنگ سبز مربوط به حالت ON و قرمز به حالت Off است که قطع و وصل را انجام دهیم . بدین صورت که روی بوبین وصل میله ای قرار دارد که با زدن ضربه دست می توان عمل وصل را انجام دهیم . هنگام قطع بریکر روی جعبه مربوط به بریکر دایره سبز رنگ با یک خط سفید روی را آنرا می بینیم که نشان دهنده قطع بریکر است . اگر بریکر سه پل عمل می کند یک دایره و اگر تک پل بود سه دایره را مشاهده می کنیم . هنگام وصل نیز دایره یا دایره های رنگ قرمز روی جعبه مربوط به بریکر را می بینیم . می دانیم سکسیونرهای طرفین با بریکر اینترلاک می باشند ، یعنی تا بریکر قطع نشود   نمی توان سکسیونرها را باز یا ارت نمود . بدین صورت که وقتی ما به بریکر فرمان قطع دادیم و بخواهیم سکسیونر را بازکنیم ، ابتدا در مارشلینگ باکس را باز می کنیم و سپس با فشاردادن یک شاسی کوچک کلید را از داخل جعبه مربوط به کلیدی که با آن قفل سکسیونر را بر می داریم ، حال اگر ما بریکر را قطع نکرده باشیم و بخواهیم سکسیونر را بازکنیم کلید داخل مارشلینگ باکس را نمی توانیم برداریم .

همچنین روی جعبه بریکر فشار سنجی تعبیه شده که فشار N₂ و روغن را اندازه گیری می کند . بطور کلی بریکرهای 132.^kv هم از طریق دستگاه چک سنکرون و هم از راه دور و اطاق فرمان بدون استفاده از دستگاه سنکرون و هم از راه نزدیک از مارشلینگ باکس های بغل بریکر ها در آینده از طریق دیسپاچینگ (مرکز کنترل) قطع و وصل می گردند .

مارشلینگ باکس : در کنار هر بریکر مارشلینگ باکس قراردارد . یک سری از فرامین مثل قطع و وصل بریکر از طریق کابلها به داخل این مارشلینگ باکس برده شده که ما می توانیم از طریق تابلو کنترل فرمان به بریکر بدهیم . داخل این مارشلینگ باکس همچنین هیترهایی وجود دارد که درجه حرارت داخل باکس را در حد متعادل نگه می دارند ، زیرا دما کابلهای داخل آن تاثیر دارد . همچنین داخل این مارشلینگ باکس ها شمای تک خطی بصورت ماکت از بی خطی که بریکر در این بی خط قرارگرفته کشیده شده که تجهیزات روی بی خط نیز روی یک  دیاگرام مشخص است که یک راهنمایی نیز می باشد که اپراتور بفهمد آیا بریکر قطع شده است . از تجهیزات دیگری که روی بی خط 132^kv ورودی به پست قرارگرفته سکسیونر است که بعد از بریکر قرارگرفته کلیه مشخصات این سکسیونر مانند سکسیونری است که قبلاً شرح داده شد .

ارت هوایی : معمولاً هنگامیکه روی بریکر می خواهند تعمیراتی انجام دهند . ( پس از قطع بریکر ) بعلت اینکه ممکن است پسماندی در ترانس جریان وجود داشته باشد که باعث بوجود آمدن حادثه ای می شود ، لذا در طرفین بریکر از ارت هوایی استفاده می شود بدین صورت که مکانی روی استراکچرهای مربوط به ترانس جریان و سکسیونر در نظر گرفته شده  ، این ارت توسط               چوب استیکهایی انجام می گیرند معمولاً روی شین ورودی به بریکر از ترانس جریان جایی نیز بصورت busbar  در نظر گرفته شده که طرف چوب استیک در داخل قرار می گیرد و طرف دیگر چوب استیک بصورت لوله توخالی می باشد روی استراکچر قرار می گیرد .

انواع ترانسفورماتور

1. ترانسفورماتورهای قدرت برای انتقال و توزیع انرژی الکتریکی .
2. ترانسفورماتورهای قدرت که برای مقاصد خاص مثل کوره ها ، یکسو کننده ها بکار می رود .
3. ترانسفورماتورهایی که برای تنظیم ولتاژ در شبکه های توزیع بکار می روند .
4. اتو ترانسفورماتورها جهت تبدیل ولتاژ بابت جریان کم و راه اندازی موتورهای القایی .
5. ترانسفورماتورهای وسایل اندازه گیری .

نواقص موجود در سیستمهای فشار قوی و راه حلها

همانطور که اطلاع دارند یکی از حساسترین سیستمهای موجود در پستها جهت روشن شدن سریع عیوب و خطاهای پیش آمده و وضعیت عملکرد رله ها و کلیدهای قدرت و غیره و متعاقب آن متصدی و اپراتور وقت کارهای لازم را انجام دهد سیستم آلارم و سیگنالینگ در پستها می باشد .

سیستم آلارم و سیگنالینگ به دو طریق اپراتور و متصدی دستگاه را خبردار می نماید . سمعی و بصری . شنیدن بوق یا آژیر که همراه با صداست صدای ممتد و قوی و دلخراش را دارد و دیدن لامپ سیگنال روشن که مربوط به کلیدهای قدرت و یا عملکرد رله ها و خطاهای پیش آمده می باشد در بعضی سیمهای پستها همراه با خاموش و روشن می باشد و در بعضی پستها مانند پست پردیس فقط لامپ سیگنال روشن می ماند .

در بیشتر پستهای مختلف فیوز قطع کننده مدار آژیر و لامپهای سیگنال خبر دهنده یکی       می باشد به همین مقدار معایب اکتفا می کنیم زیرا اگر بخواهیم بنویسیم و عمل نکنیم و بی تفاوت از کنار آن بگذریم همان آش و کاسه می شود که همیشه دامنگیر آن خواهیم بود و مثنوی هفتاد من کاغذ خواهد شد . بحثی است که کارشناسان زبده و دلسوز و آگاه به علم و عمل وارد میدان شوند و با فرصت طولانی و تجزیه و تحلیل مسائل و رفع مشکلات و استفاده از افراد خلاق و دلسوز و تشویق و ترغیب لازم صورت گیرد به امید موفقیت برنامه های سودمند و روز افزون شما .