دانلود ‫پروژه بررسی تجهیزات پست های فشار قوی (پست دوشان تپه و پست مشیریه)

فصل اول

خطوط انتقال

انرژی تولیدی توسط نیروگاه ها جهت مصرف بایستی به نقاط مختلف کشور انتقال داده شود زیرا کل تولید یک نیروگاه در بیشتر از مصرف آن منطقه می باشد بدین منظور انرژی بوجود آمده که در نقاط دیگر مورد نیاز می باشد توسط خطوط هوائی که عمدتاً فشار قوی هستند و قادرند با ولتاژهای بالا انرژی برق را به مسافت های دور برسانند و انتقال داده شود. انتقال انرژی الکتریکی توسط خطوط هوائی نیاز به پایه هائی که نگهدارنده سیم باشد دارند این پایه ها که نگهدارنده سیم باشد دارند این پایه ها که بایستی مشخصات مربوط به نوع خط را دارا باشند بعضی دارای تا چهار سیم برای یک مدار و یا بیشتر می باشند که جنس این پایه ها از نوع فلز مخصوصی گالوانیزه می باشد که براساس مشخصات خط و موقعیت زمین از ضخامت معینی برخوردار می باشد.

قابل توجه می باشد که پایه های کار گذاشته دارای اهمیت فراوانی می باشد زیرا اگر یکی از این پایه ها ناقص شود و یا صدمه ببیند انتقال انرژی را مختل می نمایند و باعث ضرر  فراوان می شود. بطور مثال در چند سال پیش بر اثر ایجاد بهمن تعدادی از دکل های بین نیروگاه بندرعباس و تهران فرو ریخت و باعث کمبود شدید برق در مرکز شد. بخصوص که در فصل سرما این اتفاق رخ داد.

برای انتقال قدرت الکتریکی بهتر است از سیم های آلومینیوم که در مقطع وسط آن از نوع فولاد بلحاظ نگهداری و استقامت آن بکار می رود، استفاده گردد. قابل ذکر است که جریان بیشتر از سطح خارجی سیم عبور می کند در مواردی که سطح بیشتری نیاز باشد تعداد سیم ها را بیشتر می نمایند. مثلاً دو بانده یا چهار بانده گفته می شود پدیده ای که الکترونها از سطح هادی عبور می کند یا سطح هادی جمع می شوند (پدیده پوستی) و در نتیجه رشته بودن سیم های هوائی باعث جلوگیری از کرونا در سیم می گردد.

خواص سیم های آلومینیم فولاد را بشرح زیر می توان بیان نمود.

انتقال الکتریکی از سطح آن بیشتر است.

مقاومت یا کشش مکانیکی بیشتر جبران می شود.

نیروی وزن را بهتر عمل می نماید.

تحمل در برابر نیروی باد را دارد.

تحمل در برابر نیروی یخ و برف را دارد.

نکاتی چند در مورد خطوط انتقال:

شکم خط: قوسی که بین دو طرف کابل هوائی و بین دو دکل بوجود می آید شکم خط گویند و عوامل گرما و برف هم باعث ازدیاد شکم خط می شود.

فاصله خط KV 400 با زمین نه متر می باشد و در زمان عبور جریان از خطوط انتقال بین فازها با هم و همین طور فازها با زمین خاصیت خازنی تولید می شود. در تمام خطوط ضریب هدایت الکتریکی و طول سیم و سطح مقطع سیم و مقاومت اهمی آن محاسبه می گردد.

سیم گارد:

سیم هائی در بالای دکلها نصب می شود که بنام سیم گارد و یا سیم حفاظ که برای جلوگیری و یا برای انتقال ولتاژهای ناشی از عدد برق که اجازه نمی دهد، رعد و برق یا خطرات دیگر وارد تجهیزات برقی شود. و به آنها آسیب رسانند:

گوی حفاظتی:

در مسیر خطوط وسائلی نصب می کنند که محل نصب آن روی فازها می باشد که شبرنگ است بخاطر اینکه در شب هم دیده شود و ماشین یا هواپیمائی که از آن مسیر عبور می کنند فاصله خود را با آن حفظ کنند تا دچار برق گرفتگی نشوند و محل نصب آن ها بیشتر در مقاطع اتوبان ها و اطراف فرودگاهها قرار داده می شود.

پستها

فصل دوم:

قدرت تولیدی نیروگاه ها تماماً در محل مصرف نخواهد شد. بمنظور انتقال، انرژی تولید شده از محل به مکان های دیگر نیاز به انتقال انرژی توسط هادیهای الکتریکی می باشد. و این مسئله بدلیل اینکه ولتاژ خروجی ژنراتور در ایران حداکثر KV20 می باشد و با توجه بقدرت تولیدی جریان انتقال خیلی زیاد خواهد بود و باین دلیل سطح مقطع هادی مورد نیاز افت ولتاژ و توان انتقالی خیلی زیاد خواهد بود بمنظور پائین آوردن تلفات انتقال از ولتاژهای بالا استفاده می نمایند زیرا تلفات حرارتی خط انتقال یا مجذور جریان نسبت مستقیم دارد و لذا سعی می شود با بالا بردن ولتاژ جریان را کاهش دهند.

تلفات P = R.I2         P = UI – P

از طرفی در خطوط انتقال فشار قوی بخاطر اندوکتیویته و کاپاسیتو و مقاومت تلفات زیاد نیز وجود دارد. ضمناً ولتاژهای بالا از نظر مخارج و هزینه اقتصادی محدودیت دارد زیرا در فشارهای خیلی بالا هزینه و وزن سیم های انتقال و دکل ها زیادتر شده و پستهای فشار قوی گرانتر می شود.

ولتاژهای مورد مصرف در ایران عبارتند از:

400KV – 230KV – 132KV – 66KV – 63KV – 33KV – 20KV

پستهائی که از قسمتهای مهم شبکه انتقال و توزیع الکتریکی می باشند زیرا وقتی که بخواهیم انرژی الکتریکی را از نقطه ای به نقطه ای دیگر انتقال دهیم، برای اینکه بتوانیم از افت ولتاژ جلوگیری نمائیم بایستی بطریقی ولتاژ تولید شده ژنراتور را بالا برده و سپس آنرا انتقال داده تا به مقصد مورد نظر برسیم و در آنجا دوباره پائین آورده تا جهت توزیع آماده شود. کلیه این اعمال در پستهای انتقال و توزیع انجام می شود.

در یک پست فشار قوی وظیفه اصلی تبدیل ولتاژ و انتقال می باشد که بشرح ذیل می باشد.

پستهای فشار قوی به سه دسته تقسیم می شوند.

پستهای نیروگاهی (بالابرنده ولتاژ) Step Up Substation ایستگاههائی که از ترانسفورماتورهای افزاینده ولتاژ واحدهای تولید نیرو در نیروگاه را تا سطح تعیین شده پست افزایش داده و به شبکه انتقال متصل می کند.

پستهای کاهنده ولتاژ که به پستهای توزیع معروفند.      Distribation Substation

پستهای کاهنده که ترانسفورماتور های آنها بستگی به ظرفیت خطوط توزیع منشعب از آنها دارد.

Swiching Substation

3-

پستهائی که وظیفه انتقال قدرت را بعهده داشته و کار ارتباط و انشعاب خطوط و شبکه را انجام می دهند.

اجزاء تشکیل دهنده پستها

اجزائیکه در محوطه پست قرار دارند عبارتند از:

مقره ها – برقگیر – P.T – C.V.T – ویوتراپ – سکسیونر – C.T برقگیر ترانس – خازن – راکتور – باکسها – سیستم ارتینگ – کانالها – دیزل ژنراتور.

توضیح اینکه منظور از محوطه پست، بیرون اتاق فرمان می باشد.

مقره ها

مقره های فشار قوی بمنظور عایق بندی و همچنین ارتباط مکانیکی قسمتهای مختلف یک شبکه پتانسیل متعادلی دارد بکار می رود.

از لحاظ شکل و خواص الکتریکی مقره های فشار قوی به مرحله ای از تکامل رسیده اند که خواص الکتریکی و مکانیکی آنها می توان از استاندارد و معین کرد. مقره ها انواع مختلف می باشد که یک نوع آن مقره آویز که در خطوط هوائی بکار می رود. مقره های نگهدارنده یا اتکائی بمنظور عایق کردن هادی نسبت به دکل بکار برده می شوند.

برقگیر  Lighting – Arrester

برای حفاظت تجهیزات مهم پست در مقابل ولتاژهای زیاد جوی و اضافه ولتاژهای ناشی از قطع و وصل کلیدها از برقگیر استفاده کرده که بین فاز و زمین قرار می گیرد، برقگیرها معمولاً در نقطه ارتباط خط به تجهیزات پست نصب می شوند و با توجه به شعاع عملکرد خود قادر به حفاظت کلیه تجهیزات پست در مقابل افزایش ولتاژ می باشد. البته چنانچه فاصله تجهیزات زیاد باشد نصب برقگیر در نقاط دیگر نیز ضرورت دارد.

الف- برقگیر های میله ای

یکی از ساده ترین و ارزان ترین روشهای حفاظتی دستگاههای انتقال نیرو در برابر ولتاژهای زیاد (فاصله هوائی) می باشد.

با تنظیم فاصله هوائی مناسب بین دو الکترودی که به دستگاه مورد حفاظت بطور موازی بسته شده است، حفاظت دستگاه در مقابل ولتاژهای بیش از ولتاژ عادی سیستم تأمین خواهد شد و ترکیب ساده دو الکترود و فاصله هوائی، برقگیر میله ای را تشکیل می دهد فاصله بین دو الکترود باید طوری انتخاب شود که در مقابل بیشترین مقدار ولتاژ سیستم استقامت کند ولی ولتاژهای زیاد باعث تخلیه الکتریکی در آن شود. البته در اینجا باید استقامت الکتریکی عایق دستگاه مورد حفاظت از بیشترین سطح ولتاژی که فاصله هوائی شکست الکتریکی پیدا می کند بیشتر باشد. بطور ایده آل مشخصه فاصله هوائی باید طوری باشد که در مقابل ولتاژ سیستم برای زمان نامحدود مقاومت کند و برای هر ولتاژی بیشتر از این مقدار شکست پیدا کند.

ب- برقگیر یا مقاومت غیرخطی

این نوع برقگیر از یک یا چند خازن سری همراه با یک یا چند مقاومت غیرخطی تشکیل شده است این خازنها (فواصل هوائی) لازمند تا در حالت کار عادی سیستم از جریان الکتریکی به داخل برقگیر جلوگیری شود. زمانی که ولتاژ سیستم به علتی بالا رود، فواصل هوائی بین خازنها هادی جریان الکتریسیته خواهد شد و قوس الکتریکی در این فواصل تشکیل می شود. این پس جریانی که از مقاومت غیرخطی عبور می کند میزان افت ولتاژ در دو سر برقگیر و در نهایت در دو سر سیستم مورد حفاظت را تعیین می کند، شکل زیر مدل الکتریکی برقگیر را نشان می دهد.

ج- برقگیر لوله ای

این نوع برقگیرها مطابق شکل زیر تشکیل شده است از یک لوله توخالی و تو پر که با فاصله هوائی مشخص از هم قرار گرفته اند. علاوه بر این فاصله هوائی خود برقگیر با خط برقدار با فاصله h1 قرار گرفته است.

کنتور برقگیر:

جهت مشخص شدن تعداد دفعات عملکرد برقگیر معمولاً سیم زمین برقگیر را از داخل دستگاهی بنام کنتور برقگیر عبور می دهد.

تعاریف و توضیحات برای معرفی برقگیرها:

الف- ولتاژ نامی برقگیر  Rated – Vattage

بیشترین ولتاژ مجاز هم فرکانس با شبکه است که بین دو سر برقگیر قرار می گیرد. پس از گذر موج ضربه ای برقگیر قادر است که قوس الکتریکی بین فواصل هوائی را خاموش کند. بشرط اینکه ولتاژ سیستم از ولتاژ نامی برقگیر بیشتر نباشد.

ب- فرکانس یا دامنه فرکانس شبکه قدرت که برقگیر در آن نصب می گردد.

ج- جریان تخلیه ای که بعد از وقوع قوس الکتریکی از برقگیر عبور می کند.

د- مقدار مؤثر کمترین ولتاژ هم فرکانس با شبکه که در صورت برقراری بین دو سر برقگیر باعث جرقه الکتریکی همه فواصل هوائی برقگیر می شود.

ح- مقدار پیک کمترین موج ایمپاسی (102/50) که باعث عمل برقگیر خواهد شد.

ز- بیشترین مقدار ولتاژی که در حین تخلیه جریان از برقگیر ظاهر می شود.

خ- مقدار پیک جریان ایمپاسی (8/20) می باشد که برقگیر قادر به خاموش کردن آن می باشد. (3)

Reted Discharge current

برقگیرهای موجود در پست 230KV کیلوولت دوشان تپه

برای حفاظت تجهیزات مهم در پست مقابل اضافه ولتاژهای ناشی از جریان های جوی مانند صاعقه و رعد و برق در پستها نصب می گردد. که معمولاً محل نصب این نوع تجهیزات بستگی به طراحی نوع پستها می باشد در پست 230 کیلوولت دوشان تپه این وسایل جهت حفاظت ترانسها در طرفین آنها قرار گرفته که این وسایل بسیار پر اهمیت می باشد در مقابل ولتاژهای ضربه ای حفاظت می نماید برقگیرهای موجود در این پست به علت کهنه شدن و کارکرد بیش از حد و در سال 71 بعلت معیوب شدن از مدار خارج گردید که بنا بر اصلاح کارشناسان تصمیم بر این گرفته شد مابقی برقگیرهای موجود در این پست پیش از مسئله دار شدن چه از لحاظ تأسیسات و چه از لحاظ افراد پست تعویض گردید.

ترانسفورماتور ولتاژ:

همانطور که می دانید ولتاژهای بالاتر از 600 ولت را نمی توان بصورت مستقیم بوسیله دستگاههای اندازه گیری انجام داد 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 بهمین منظور استفاده می شود.

انواع ترانسفورماتور ولتاژ:

نوع مغناطیسی – دارای دو نوع سیم پیچ اولیه و ثانویه می باشد که برای ولتاژهای V600 تا KV132 استفاده می شود.