فایل ورد کامل مقاله اجزای تشکیل‌دهنده پست‌های فشار قوی؛ بررسی علمی ساختار، عملکرد و نقش آن در شبکه برق

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله اجزای تشکیل‌دهنده پست‌های فشار قوی؛ بررسی علمی ساختار، عملکرد و نقش آن در شبکه برق دارای ۶۳ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله اجزای تشکیل‌دهنده پست‌های فشار قوی؛ بررسی علمی ساختار، عملکرد و نقش آن در شبکه برق  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله اجزای تشکیل‌دهنده پست‌های فشار قوی؛ بررسی علمی ساختار، عملکرد و نقش آن در شبکه برق،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله اجزای تشکیل‌دهنده پست‌های فشار قوی؛ بررسی علمی ساختار، عملکرد و نقش آن در شبکه برق :

انواع پستهای فشار قوی
۱- انواع پستهای فشار قوی از نظر عملکرد
پستهای ازنظر وظیفه ای که در شبکه بر عهده دارند به موارد زیر تقسیم بندی می شوند.
الف : پستهای افزاینده ولتاژ
این پستها که به منظور افزایش ولتاژ جهت انتقال انرژی از محل تولید به مصرف بکار می روند
معمولا در نزدیکی نیروگاه ها ساخته می شوند.

ب : پستهای کاهنده ولتاژ :
این پستها معمولا در نزدیکی مراکز مصرف به منظور کاهش ولتاژ ساخته می شوند.
ج : پستهای کلیدی :
این پستهای معمولا در نقاط حساس شبکه سراسری و به منظور برقراری ارتباط بین استانهای مختلف کشور ساخته می شوند و معمولا رینگ انتقال شبکه سراسری را بوجود می آورند در این پستها تغییر ولتاژ صورت نمی گیرد و معمولا بخاطر محدود کردن تغییرات ولتاژ از یک راکتور موازی با شبکه استفاده می شود در بعضی از مواقع از این راکتورها با نصب تجهیزات اضافی مصرف داخلی آن پست تامین می شود.

د : پستهای ترکیبی تا مختلط
این پستها هم به عنوان افزاینده یا کاهنده ولتاژ و هم کار پستهای کلیدی را انجام می دهند و نقش مهمی در پایداری شبکه دارند.
۲- انواع پستهای از نظر عایق بندی
الف) پستهای معمولی

پستهایی هستند که هادیهای فازها در معرض هوا قرار دارند و عایق بین آنها هوا می باشند و تجهیزات برقرار و هادیها بوسیله مقره هایی که بر روی پایه ها و استراکچرهای فولادی قرار دارند نصب می شوند این پستها در فضای آزاد قرار دارند در نتیجه عملکرد آنها تابع شرایط جوی می باشد.
ب : پستهای گازی یا پستهای کپسولی (G.I.S)

دراین پستها بجای استفاده از عایق های چینی و شیشه ای p.v.c از گاز هگزا فلوئور سولفور به عنوان عایق استفاده می شود این گاز نقاط برقدار را نسبت به یکدیگر و نسبت به زمین ایزوله می کند در این نوع پستها کلیه تجهیزات درون محفظه قرار دارند و طوری طراحی شده اند که گاز به بیرون نشت نکند از محاسن این پستها اشغال فضای کم می باشد و چون در فضای بسته قرار دارند تابع شرایط جوی نمی باشند و از معایب آنها به دلیل تکنولوژی بالای که دارند تعمیر و نگهداری آنها مشکل است.

اجزاء تشکیل دهنده پستها
سوئیچگیر (سوئیچ یارد): Switchgear
ترانسفورماتور قدرت: Power Transformer
ترانسفورماتور زمین: Ground Transformer
ترانسفورماتور مصرف داخلی: Staition Service (T)
جبران کننده ها: Componsators
* سوئیچگیر :

به مجموعه ای از تجهیزات که در یک ولتاژ معین رابطه بین دو باس را برقرار می کند گفته می شود و شامل قسمتهای زیر است :
۱- باسبار (شینه): Bas bar
۲- کلیدهای قدرت: Circuit Breaker
۳- سکسیونرها : Disconector Switch

۴- ترانس جریان : Current Transformer
۵- ترانس ولتاژ : Voltage Transformer
۶- مقره اتکایی (P.I)
۷- برقگیر : Lighting Arester

۸- تله موج : Line Trap
۹- واحد منطبق کننده : L.M.U = Line Matching Unit
* جبران کننده ها :
۱- خازنها

۲- سلفها (راکتورها)
* تاسیسات جانبی :
اتاق فرمان
اتاق رله
باطریخانه
دیزل ژنراتور
تابلو توزیع AC
تابلو توزیع DC

باطری شارژر
روشنایی اضطراری
روشنایی محوطه
۱۰- تاسیسات زمین کردن و حفاظت در مقابل صاعقه.
* بی خط :
به موقعیت ست و تعداد ورودیها و خروجیها بستگی دارد و به مجموعه ای از تجهیزات که تشکیل یک خط ورودی یا خروجی را بدهد بی خط می شود که شامل :
برقگیر
ترانس جریان
لاین تراپ

سکسیونر ارت
سکسیونر خط
ترانس جریان

سکسیونر
بریکر
سکسیونر
*بی ترانس :
به تعداد ترانسهای قدرت بستگی دارد و به مجموعه تجهیزاتی که ارتباط باسبار و ترانسفورماتور را برقرار می نماید بی ترانس گفته می شود و شامل :
۱- سکسیونر

بریکر
سکسیونر
ترانس جریان
ترانس ولتاژ
برقگیر
*تله موج یا تله خط یا موج گیر : line Trap, vawe Trap
از خطوط انتقال نیرو به منظور سیگنالهای مختلف نظر سیگنال اندازه گیری و کنترل از راه دور , مکالمات تلفنی , تله تایپ , حفاظت جهت ارسال و دریافت فرمان از پست های دیگر نیز استفاده می شود . جهت جلوگیری از تداخل این سیگنالها که دارای سیگنال بالا می باشند و جدا کردن آنها از فرکانس سیستم قدرت و همچنین به منظور جلوگیری از انتقال سیگنال به قسمتهای دیگر و امکان ایجاد عملکرد صحیح از موج گیر استفاده می شود . موج گیر باید طوری باشد که بتواند حداکثر جریان نامی و جریانهای اتصال کوتاه را تحمل نماید , موج گیر

بطور سری در انتهای خطوط انتقال نیرو و در ایستگاهها نصب می شود و بعد از ترانسفورماتورهای ولتاژ قرار می گیرد (در انتها و ابتدای خطوط قرار می گیرد سیگنالهای p.l. c دارای فرکانس بالا بوده و در شبکه ایران از ۳۰Khz تا۵۰۰khz تغییرمی کند . موج گیرها معمولا از یک سلف که دارای هسته می باشد و یک مجموعه خازن و مقاومت که مجموعاً بطور موازی با هم قرار گرفته اند تشکیل می شود از سلف (سیم پیچ) جریان خط بطور مستقیم عبور نموده و مجموعه خازن و مقاومت معمولا درداخل سیم پیچ نصب می گردند.

در یک موج گیر برای تغییر فرکانس و پهنای باند مسدود کننده فقط با تعویض خازن و تغییر ظرفیت آن این عمل صورت می گیرد. به منظور حفاظت لاین تراپ در مقابل اضافه ولتاژ های ناگهانی که ممکن است در دو سر لاین تراپ پدید آید از برقگیر استفاده می شود.
* موج گیرها در پستهای فشار قوی به سه طریق نصب می شوند:

۱- بصورت آویزی
۲- نصب موج گیر بر روی مقره اتکایی

۳- نصب موج گیر بر روی ترانسفورماتور ولتاژ (مزیت این طرح صرفه جویی در زمین پست است.)
* تذکر : موج گیرها فقط در دو انتهای خطوطی که سیم P.L.C بین دو پست برقرار باشد نصب می گردد و معمولا بر روی دو فاز نصب می شوند. (گاهی بر روی یک فاز و یا سر سه فاز نیز نصب می گردند.)

* کلیدهای قدرت (بریکر) :
کلیدهای فشار قوی تنها یک وسیله ارتباطی بین مولدها و ترانسفورماتورها و مصرف کننده ها و خطوط انتقال انرژی و یا مجزا کننده آنها از یکدیگر نیستند، بلکه حفاظت دستگاهها و سیستمها الکتریکی را درمقابل جریان زیاد بار و جریان اتصال کوتاه به عهده دارند.
* شرایط و مشخصات بریکرها :

** در حالت بسته : باید در مقابل عبور جریان بار و حتی جریان شدید اتصال کوتاه از خود مقاومت قابل ملاحظه ای نشان ندهند و نیز در مقابل اثرات حرارتی و دینامیکی این جریانها در یک زمان طولانی دارای پایداری و ثبات قابل ملاحظه ای باشند.
** در حالت باز: بریکرها باید قادر باشند اختلاف سطح الکتریکی موجود بین دو کنتاکت باز را بطور کامل مطمئن تحمل نماید.
– تمام قسمتهای کلید در شرایطی که هم پتانسیل فشار را الکتریکی شبکه هستند باید در موقع قطع و یا در حالت وصل بطور کاملا مطمئن نسبت به زمین و نسبت به قطبها و تیغه های دیگر ایزوله و عایق باشند.

– بریکرها باید قادر باشند مدار الکتریکی را در زیر ولتاژ نامی ببندند (بریکرها معمولا برای ولتاژ ماکزیمم شبکه طراحی می شوند.)
– بریکرها باید قادر باشند مدار الکتریکی را در ضمن عبور جریان باز کنند.
– بریکرها باید قابلیت سرعت عملکرد بالایی در قطع و وصل مدار الکتریکی را داشته باشند.

– بریکرها محدودیت جریانی ندارند و برای بزرگترین جریان های اتصال کوتاه ساخته می شوند.
– یکی از مشخصات مهم بریکرهای قدرت زمان تاخیر در قطع کلید است. این زمان عبارت است از حد فاصله بین لحظه فرمان قطع توسط رله مربوط وآزاد کردن ضامن قطع کلید تا خاموش شدن کامل جرقه.
* ویژگی های مشترک بریکرها :
۱) داشتن مکانیزم عملکرد قطع و وصل : Operating Mechanism
۲) داشتن مکانیزم خاموش کردن جرقه در اتاق جرقه: Arcextinction Inarcing Chamber
۳) داشتن کنتاکتهای اصلی بریکر (کنتاکتهای ساده و متحرک): Fixed & Moving Contacts
۴) داشتن سیم پیچ های قطع و وصل : Triping coil & Closing Coil
۵) داشتن کنتاکتهای فرعی: Auxiliary Contact
۶) داشتن مدارات کنترل بریکر: Control Circuits Circuit Breaker

* انوع بریکر از نظر محل نصب :

۱- نصب در فضای آزاد : out Door
۲- نصب در تاسیسات داخلی : In Door
* بریکرها بر اساس مکانیزم خاموش کردن جرقه بصورت زیر تقسیم بندی می شوند :
۱) بریکر تانک روغنی یا روغنی : Bulk Oil Circuit Breaker

۲) بریکر کم روغن یا نیمه روغنی : Minimum Oil Circuit Breaker
۳) بریکر گازی SF6 : Sulphur – hexafluoride (sf6)C.B
۴) بریکر با محفظه ء خلاء : Vacuum Circuit Breaker
۵) بریکر هوایی : Air Circuit Breaker
۶) بریکر هوای فشرده : Air Blast Circuit Breaker

* بریکر های روغنی :
جرقه، روغن دی الکتریک را تجزیه می نماید و گازهای ناشی از این تجزیه باعث افزایش فشار درون محفظه ای که قطع کننده در آن نصب می شود می گردد. گازها از طریق سوراخ هایی درون محفظه هدایت می گردند و جرقه درون سوراخ ها کشیده شده و توسط جریان گاز خنک می گردد. هنگامیکه بریکر یک مدار فعال را قطع می نماید ، روغن بخاطر گرمای شدید تجزیه شده و گازها و بخارات همچون H2 به مقدار ۷۰ درصد C2H2 به مقدار ۲۰ درصد و CH2 به مقدار ۱۰ درصد و مقدار کربن از روغن متصاعد می شود که از میان گازهای مذکور هیدروژن (H2) از قدرت دی الکتریک خوبی برای حذف و از بین بردن قوس الکتریکی برخوردار است ، پس از قطع جرقه فضای کنتاکتها توسط روغن دی الکتریک تازه پر می گردد و قدرت عایقی کافی بین کنتاکتها تامین می گردد.

* نقش روغن در بریکرهای روغنی :
۱- برای عایق کردن کنتاکتها از بدنه تانک روغن و نیز از زمین.
۲- برای آماده کردن یک واسطه عایقی در میان کنتاکتها بعد از خاموش شدن جرقه.
۳- برای تولید هیدروژن در مدت بوجود آمدن قوس.
نکته : دراین نوع کلیدها عموما یک کنتاکت متحرک و دو کنتاکت ثابت وجود دارد.

* نکات ضعف بریکرها روغنی :
۱- روغن باعث کربونیزه شدن و ایجاد رسوبات در داخل کلید می شود.
۲- ترکیب هوا و هیدروژن باعث ایجاد انفجار و آتش سوزیهای خطرناک می شود.

۳- ترشح و نشت از مخزن امکان آتش سوزی و انفجار را در بردارد، این محدودیت نیاز به یک تانک روغن بزرگ دارد که در ولتاژ وجریانهای خیلی زیاد امکان ساخت تانک روغن متناسب با آن جریان و ولتاژ وجود ندارد.
۴- حجم بسیار زیادی را اشغال می نماید بخصوص در ولتاژ های بالا.
۵- به سرویس و بازدید مرتب از کنتاکتها و روغن نیاز دارد.
۶- برای کلید زنی های مکرر مناسب نیستند.
۷- در بریکرهای روغنی هر سه فاز می توانند داخل یک تانک قرار داشته باشند و یا اینکه هر فاز تانک مخصوص به خود را داشته باشند.
* دلایل خاموش شدن جرقه :

طولانی شدن قوس (ناشی از عملکرد بازوی مکانیکی)
خنک شدن جرقه
* با افزایش طول جرقه، سطح تماس جرقه با روغن بیشتر شده در نتیجه انتقال حرارت روغن بیشتر و قوس خنک تر می شود.
* دسیکانکت (سکسیونر) : Discon nect

کلیدهای غیر قابل قطع و وصل در زیر بار و جریانهای اتصال کوتاه می باشند. این نوع کلیدها فاقد محفظه خاموش کننده جرقه هستند و تیغه ها کاملا قابل رویت می باشند و هدف از بکارگیری آنها در پست های فشار قوی جدا کردن دو قسمت پست از یکدیگر می باشند.
* سکسیونرها در ولتاژ های متفاوت ساخته می شوند و از سه قسمت اساسی ساخته می شوند:
تیغه های حامل جریان
مقره های اتکایی

مکانیزم عمل کننده و اهرمهای مربوطه
* مکانیزم عمل کننده سکسیونرها :
۱- دستی : که در این حالت مکانیزم عمل کننده توسط دست تحریک می شود.
۲- موتوری : که مکانیزم عمل کننده توسط یک موتور الکتریکی که به یک سیستم گیربکس متصل است به اهرمهای عمل کننده نیرو وارد می کنند و باعث باز و بسته شدن سکسیونرها می شود.
* انواع دیسکانکتها :

دورانی (دوستونی ) :
در ولتاژهای kv132 و بالاتر مورد استفاده قرار می گیرند و عملکرد آنها بصورت موازی با سطح زمین با زاویه ۹۰ درجه صورت می گیرد.
دورانی (عمودی)
که در تمام سطوح ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرند. (سکسیونر تیغه ای)
قیچی شکل (پاندو گراف) :

در جاهایی که اختلاف ارتفاع دارند معمولا بکار می رود.
دسیکانکتهای زانوئی (چاقویی) :
۵- دیسکانت زمین : Earthing Switch & Grounding Switch
این دیسکانکتها معمولا دارای یک اینترلاک الکتریکی و یا مکانیکی با سکسیونرهای خط و یا ترانسها، راکتورها ، بانکها خازنی می باشند بدین مفهوم که تا سکسیونر سر خط یا ورودی به ترانس باز نباشد بسته نخواهد شد و تا زمانی که سکسیونر زمین بسته باشد سکسیونر مربوط بسته نخواهد شد.
* شرایط باز و بسته شدن دیسکانکتها :

۱- تنها در مدار جریانهای شارژ خازنی خطوط یا جریانهای مغناطیس کنندگی ترانسهای توزیع کوچک وجود داشته باشد.
۲- با باز و بسته شدن کلید ولتاژ دو سر کلید تغییر نکند.
۳- بعلت اینکه کلیدها در زیر جریان باز و یا بسته نمی شوند و جریان عبوری از آنها تقریبا صفر است زمان قطع و وصل در سکسیونرها خیلی بیشتر از بریکرها است.
۴- برای اطمینان از عملکرد دیسکانکتها در ارتباط با بریکر مدارات فرمانی بنام اینترلاک سیستم در نظر گرفته می شود که این سیستم اینترلاک هم می تواند الکتریکی باشد و هم مکانیکی .
** برقگیر (L.A) Lighting Arester

* برای حفاظت تجهیزات در مقابل اضافه ولتاژهایی که می توانند توسط دو عامل زیر در شبکه قدرت ایجاد شود از برقگیر استفاده می شود:
۱- عوامل بیرونی از قبیل صاعقه و رعد و برق
۲- عوامل داخلی که بر اثر اختلالات شبکه و مواردی نظیر سوئیچینگ، اتصال کوتاه و یا رزونانس ممکن است پیش آید.
* خصوصیات تجهیزت حفاظتی در مقابل اضافه ولتاژ بطور کلی عبارتند از :

۱- در مقابل ولتاژ نامی شبکه هیچ عکس العملی نشان ندهند.
۲- در مقابل اضافه ولتاژ های بوجود آمده بسیار سریع عکس العمل نشان دهند تا به تجهیزات سیستم آسیب نرسد.
۳- قابلیت عبور جریان های بسیار زیاد را داشته باشند.
۴- پس از رفع اضافه ولتاژ و رسیدن ولتاژ به مقدارنامی عبور جریان از برقگیر قطع و مدارات کاملا باز گردد.
* انواع برقگیرها :
برقگیر میله ای

برقگیر سوپاپی
برقگیر اکسید روی zno
* مشخصات برقگیر :
۱- ولتاژ نامی : Rated Voltage
F = 50Hz or 60 Hz ، فرکانس شبکه ایکه برقگیر در آن نصب می شود.

۳- ولتاژ جرقه با فرکانس صنعتی : Paver Frequenc Spark over Voltage
– عبارت است از حداقل مقدار ولتاژی که در فرکانس صنعتی و در صورت اعمال به برقگیر باعث ایجاد جرقه در دو سر آن می شود.
۴- ولتاژ جرقه ای ناشی از موج ضربه ای : Impulse Spark over Voltag

– مقدار پیک موج ضربه ای ۵۰/۱۲ میکروثانیه که در صورت اعمال به برقگیر باعث آن می شود.
۵- حداکثر جریان تخلیه : Rated Discharge Current
– حداکثر جریانی که از برقگیر می تواند عبور نماید در هنگام تخلیه بدون آنکه به برقگیر صدمه ای وارد گردد.
۶- ولتاژ باقیمانده : Residerad Voltage

– مقدار ولتاژی که در صورت عملکرد برقگیر در دو سر آن ظاهر می شود که بستگی به جریان برقگیر دارد.
* کنتور برقگیر : Arester Conter
– برای اینکه تعداد دفعاتی را که برقگیر در اثر اضافه ولتاژها عمل کرده و ازخود جریان عبور داده است از جهت کاربرد آن در طراحی های آینده و برداشتهای آماری داشته باشیم از کنتور استفاده می کنیم. به ازای هر بار عملکرد برقگیر کنتور یک شماره را ثبت خواهد کرد که با توجه به آن تعداد عملکردها در پایان هر ماه ، فصل یا سال قابل قرائت و ثبت خواهد بود.
ترانسفورماتورهای اندازه گیری

در شبکه قدرت ولتاژ و جریان بقدری زیاد هستند که نمی توان از آنها مستقیما برای عملکرد رله ها و دستگاه های اندازه گیری (آمپر متر و ولتمتر) استفاده کرد به همین دلیل از وسایلی به نام ترانسهای جریان و ولتاژ استفاده می شود تا کمیاب الکتریکی را متناسب با ولتاژ و جریان شبکه در سطحی قابل استفاده برای رله ها و دستگاه های اندازه گیری در اختیار آنها قرار دهند.

بعبارت دیگر ترانسفورماتورهای اندازه گیری، ترانسفورماتورهای کاهنده ای هستند با قدرت خیلی کم که جریان و ولتاژ را به مقدار قابل سنجش برای دستگاه های اندازه گیری کاهش می دهند و وسایل اندازه گیری و حفاظتی (رله ها) از شبکه قدرت ایزوله و مجزا می گردند.
* ترانسفورماتور ولتاژ : (P.T)

ترانسفورماتوری است که در آن ولتاژ ثانویه متناسب و همفازی با ولتاژ اولیه بوجود می آید و برای تبدیل ولتاژ یک سیستم به ولتاژی مناسب جهت وسایل اندازه گیری و یا حفاظتی بکار می رود و نیز مدارات اندازه گیری و حفاظتی را ازمدار قدرت ایزوله می سازد.
این ترانسفورماتورها نیز نظیر سایر ترانسفورماتورها بر اساس القاء الکترومغناطیس عمل نموده و ولتاژ فشار قوی را به ولتاژهای استاندارد تبدیل می نماید.
– P.T ها درولتاژهای زیاد دارای مخزن روغن بوده که سیم پیچ های اولیه و ثانویه را درون خود جای می دهد و شامل قسمتهای زیر است :
– سیم پیچ فشار قوی

– سیم پیچ فشار ضعیف
– مواد عایقی که در ولتاژ های بالا معمولا روغن و در ولتاژ های پایین از نوع خشک می باشد.
– هسته
– جدار عایقی خارجی آن
* ترانسفورماتورهای ولتاژ از نظر ساختمان به دو دسته تقسیم می شوند :
نوع تک بوشینگی : Single Bushing

نوع دو بوشینگی : Double Bushing
برای اندازه گیری ولتاژ فاز به زمین از P.T های تک بوشینگی استفاده می شود.
P.T های تک بوشینگی از نظر ساخت ارزان قیمت بوده و بصورت ستاره تهیه می شوند.
P.T های کلاً بصورت موازی در شبکه قدرت نصب می شوند.