پستهای برق
پست محلي است که تجهيزات انتقال انرژي درآن نصب وتبديل ولتاژ انجاممي شودوبا استفاده از کليد ها امکان انجام مانورفراهم مي شود درواقع کاراصلي پست مبدل ولتاژ ياعمل سويچينگ بوده که دربسياري از پستها ترکيب دو حالت فوق ديده مي شود.
در خطوط انتقال DC چون تلفات ناشي از افت ولتاژ ندارد وتلفات توان انتقالي بسيار پايين بوده ودر پايداري شبکه قدرت نقش مهمّي دارند لزا اخيرا ُ اين پستها مورد توجه قراردارند ازاين پستها بيشتردر ولتاژهاي بالا (800 کيلو ولت وبالاتر) و در خطوط طولاني به علت پايين ; بودن تلفات انتقال استفاده مي شود.
درشبکهاي انتقال DC درصورت استفاده ازنول زمين مي توان انرژي الکتريکي دا توسط يک سيم به مصرف کننده انتقال داد.
-2 انواع پست:
پستها را مي توان ازنظر نوع وظيفه,هدف,محل نصب,نوع عايقي, به انواع مختلفي تقسيم کرد.
براساس نوع وظيفه وهدف ساخت:
پستهاي افزاينده , پستهاي انتقال انرژي , پستهاي سويچينگ و کاهنده فوق توزيع .
ـــ براساس نوع عايقي:
پستها با عايق هوا, پستها با عايق گازي که داراي مزاياي زيراست:
پايين بودن مرکز ثقل تجهيزات در نتيجه مقاوم بودن در مقابله زلزله کاهش حجم, ضريب ايمني بسيار بالا باتوجه به اينکه همهً قسمت هاي برق دار و کنتاکت ها در محفظهً گازSF6 امکان آتش سوزي ندارد,
پايين بودن هزينهً نگهداري باتوجه به نياز تعميرات کم تر, استفاده د رمناطق بسيار آلوده و مرطوب و مرتفع .
معايب پستها با عايق گازي :
گراني سيستم و گراني گاز SF6 , نياز به تخصص خاص براي نصب و تعميرات,مشکلات حمل و نقل وآب بندي سيستم.
ـــ بر اساس نوع محل نصب تجهيزات :
نصب تجهيزات در فضاي باز , نصب تجهيزات در فضاي سرپوشيده .
معمولاُ پستها را از 33 کيلو ولت به بالا به صورت فضاي باز ساخته وپستهاي عايق گازي راچون فضاي کمي دارندسرپوشيده خواهند ساخت.
اجزاع تشکيل دهنده پست :
پستهاي فشار قوي از تجهيزات و قسمتهاي زير تشکيل مي شود :
ترانس قدرت , ترانس زمين و مصرف داخلي , سويچگر , جبران کنندهاي تون راکتيو , تاً سيسات جانبي الکتريکي ، ساختمان کنترل , ساير تاًسيسات ساختماني .
ـ ترانس زمين:
از اين ترانس در جاهايي که نقطهً اتصال زمين (نوترال) در دسترس نمي باشد که براي ايجاد نقطهً نوترال از ترانس زمين استفاده مي شود .
نوع اتصال در اين ترانس به صورت زيکزاک Zn است .
اين ترانس داراي سه سيم پيچ مي باشد که سيم پيچ هر فاز به دو قسمت مساوي تقسيم مي شود و انتهاي نصف سيم پيچ ستون اوٌل با نصف سيم پيچ ستون دوٌم در جهت عکس سري مي باشد .
ـ ترانس مصرف داخلي:
از ترانس مصرف داخلي براي تغذيه مصارف داخلي پست استفاده مي شود .
تغذيه ترانس مصرف داخلي شامل قسمتهاي زير است :
تغذيه موتورپمپ تپ چنجر , تغذيه بريکرهاي Kv20 , تغذيه فن و سيستم خنک کننده , شارژ باتري ها , مصارف روشنايي , تهويه ها .
نوع اتصال سيم پيچ ها به صورت مثلث – ستاره با ويکتورکرو)پنوع اتصال بندی DYn11 می باشد .
ـ سويچگر:
تشکيل شده از مجموعه اي از تجهيزات که فيدرهاي مختلف را به باسبار و يا باسبار ها را در نقاط مختلف به يکديگر با ولتاژ معيني ارتباط مي دهند .
در پستهاي مبدل ولتاژ ممکن است از دو يا سه سويچگر با ولتاژهاي مختلف استفاده شود .
ـ تجهيزات 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) درداخل ساختمان کنترل قراردارند,این ساختمان اداری تاًسیسات مورد نیازجهت 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 شودکه 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 .
ـــ پارامترهای اساسی یک CT :
نقطه اشباع , کلاس ودقت CT , ظرفیتCT , نسبت تبدیل CT .
6 ـ 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 ظتهاي خارجي :
-1 اتصالي در شبکه :
A فيوز, B رله جريان زياد زماني , C رله ديستانس
-2 اضافه بار :
A ترمومتر روغن و سيم پيچ , B رله جريان زياد تاخيري , C رله توي ب , D منعکس کننده حرارتي ,
-3 اضافه ولتاژ در اثر موج سيار :
A توسط انواع برق گير
ج : خفا ظتهاي غير الکتريکي :
-1 کمبود روغن : رله بوخهلتز ,
-2 قطع دستگاه خنک کن
- 3نقص در تپ چنجر : رله تخله فشار يا گاز
انواع زمين کردن :
1ـ زمين کردن حفاظتي:
زمين کردن حفاظتي عبارت است از زمين کردن کليه قطعات فلزي تاًسيسات الکتريکي که در ارتباط مستقيم ( فلزبه فلز ) با مدار الکتريکي قرار ندارد .
اين زمين کردن بخصوص براي حفاظت اشخاص درمقابل اختلاف سطح تماس زياد به کار گرفته مي شود .
2ـ زمين کردن الکتريکي:
زمين کردن الکتريکي يعني زمين کردن نقطه اي از دستگاه هاي الکتريکي و ادوات برقي که جزئي ازمدارالکتريکي مي باشد.
مثل زمين کردن مرکز ستارهً سيم پيچ ترانسفورماتور يا ژنراتور .
که اين زمين کردن بخاطرکارصحيح دستگاه و جلوگيري از ازدياد فشار الکتريکي فازهاي سالم نسبت به زمين در موقع تماس يکي از فازهاي ديگر با زمين .
3ـ روشهاي زمين کردن:
ـــ روش مستقيم :
مثل وصل مستقيم نقطه صفر ترانس يا نقطه اي از سيم رابط بين ژنراتور جريان دائم به زمين .
ـــ روش غير مستقيم :
مثل وصل نقطه صفر ژنراتور توسط يک مقاومت بزرگ به زمين يا اتصال نقطه صفر ستاره ترانس توسط سلف پترزن (پيچک محدود کننده جريان زمين(
ـــ زمين کردن بار:
بايد نقطه صفريااصولاً هرنقطه از شبکه که پتانسيل 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 (+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 توضیع می شود ضمناً هر خط تغذیه مجهز به فیوزهای مجزامی 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 فیوزــ های10A/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 وگرمایی وموتورهای شارژ بریکرهای KV20,موتورتپ چنجرترانس 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 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 .
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 سکسیونرزمین 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 (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 .
مرحلهً بعدی پیگیری وبرسی جهت برطرف نمودن خطا می باشد .
تشریح سیگنالهای پست kv63 :
-1 آ لارم وسیگنالهای نمونه ـــ یک بی خط KV63 .
-2 آلارم وسیگنالهای نمونه ـــ یک ترانسفورماتور 63/20 KV .
- 3آلارم 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 بریک
در خطوط انتقال DC چون تلفات ناشي از افت ولتاژ ندارد وتلفات توان انتقالي بسيار پايين بوده ودر پايداري شبکه قدرت نقش مهمّي دارند لزا اخيرا ُ اين پستها مورد توجه قراردارند ازاين پستها بيشتردر ولتاژهاي بالا (800 کيلو ولت وبالاتر) و در خطوط طولاني به علت پايين ; بودن تلفات انتقال استفاده مي شود.
درشبکهاي انتقال DC درصورت استفاده ازنول زمين مي توان انرژي الکتريکي دا توسط يک سيم به مصرف کننده انتقال داد.
-2 انواع پست:
پستها را مي توان ازنظر نوع وظيفه,هدف,محل نصب,نوع عايقي, به انواع مختلفي تقسيم کرد.
براساس نوع وظيفه وهدف ساخت:
پستهاي افزاينده , پستهاي انتقال انرژي , پستهاي سويچينگ و کاهنده فوق توزيع .
ـــ براساس نوع عايقي:
پستها با عايق هوا, پستها با عايق گازي که داراي مزاياي زيراست:
پايين بودن مرکز ثقل تجهيزات در نتيجه مقاوم بودن در مقابله زلزله کاهش حجم, ضريب ايمني بسيار بالا باتوجه به اينکه همهً قسمت هاي برق دار و کنتاکت ها در محفظهً گازSF6 امکان آتش سوزي ندارد,
پايين بودن هزينهً نگهداري باتوجه به نياز تعميرات کم تر, استفاده د رمناطق بسيار آلوده و مرطوب و مرتفع .
معايب پستها با عايق گازي :
گراني سيستم و گراني گاز SF6 , نياز به تخصص خاص براي نصب و تعميرات,مشکلات حمل و نقل وآب بندي سيستم.
ـــ بر اساس نوع محل نصب تجهيزات :
نصب تجهيزات در فضاي باز , نصب تجهيزات در فضاي سرپوشيده .
معمولاُ پستها را از 33 کيلو ولت به بالا به صورت فضاي باز ساخته وپستهاي عايق گازي راچون فضاي کمي دارندسرپوشيده خواهند ساخت.
اجزاع تشکيل دهنده پست :
پستهاي فشار قوي از تجهيزات و قسمتهاي زير تشکيل مي شود :
ترانس قدرت , ترانس زمين و مصرف داخلي , سويچگر , جبران کنندهاي تون راکتيو , تاً سيسات جانبي الکتريکي ، ساختمان کنترل , ساير تاًسيسات ساختماني .
ـ ترانس زمين:
از اين ترانس در جاهايي که نقطهً اتصال زمين (نوترال) در دسترس نمي باشد که براي ايجاد نقطهً نوترال از ترانس زمين استفاده مي شود .
نوع اتصال در اين ترانس به صورت زيکزاک Zn است .
اين ترانس داراي سه سيم پيچ مي باشد که سيم پيچ هر فاز به دو قسمت مساوي تقسيم مي شود و انتهاي نصف سيم پيچ ستون اوٌل با نصف سيم پيچ ستون دوٌم در جهت عکس سري مي باشد .
ـ ترانس مصرف داخلي:
از ترانس مصرف داخلي براي تغذيه مصارف داخلي پست استفاده مي شود .
تغذيه ترانس مصرف داخلي شامل قسمتهاي زير است :
تغذيه موتورپمپ تپ چنجر , تغذيه بريکرهاي Kv20 , تغذيه فن و سيستم خنک کننده , شارژ باتري ها , مصارف روشنايي , تهويه ها .
نوع اتصال سيم پيچ ها به صورت مثلث – ستاره با ويکتورکرو)پنوع اتصال بندی DYn11 می باشد .
ـ سويچگر:
تشکيل شده از مجموعه اي از تجهيزات که فيدرهاي مختلف را به باسبار و يا باسبار ها را در نقاط مختلف به يکديگر با ولتاژ معيني ارتباط مي دهند .
در پستهاي مبدل ولتاژ ممکن است از دو يا سه سويچگر با ولتاژهاي مختلف استفاده شود .
ـ تجهيزات 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) درداخل ساختمان کنترل قراردارند,این ساختمان اداری تاًسیسات مورد نیازجهت 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 شودکه 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 .
ـــ پارامترهای اساسی یک CT :
نقطه اشباع , کلاس ودقت CT , ظرفیتCT , نسبت تبدیل CT .
6 ـ 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 ظتهاي خارجي :
-1 اتصالي در شبکه :
A فيوز, B رله جريان زياد زماني , C رله ديستانس
-2 اضافه بار :
A ترمومتر روغن و سيم پيچ , B رله جريان زياد تاخيري , C رله توي ب , D منعکس کننده حرارتي ,
-3 اضافه ولتاژ در اثر موج سيار :
A توسط انواع برق گير
ج : خفا ظتهاي غير الکتريکي :
-1 کمبود روغن : رله بوخهلتز ,
-2 قطع دستگاه خنک کن
- 3نقص در تپ چنجر : رله تخله فشار يا گاز
انواع زمين کردن :
1ـ زمين کردن حفاظتي:
زمين کردن حفاظتي عبارت است از زمين کردن کليه قطعات فلزي تاًسيسات الکتريکي که در ارتباط مستقيم ( فلزبه فلز ) با مدار الکتريکي قرار ندارد .
اين زمين کردن بخصوص براي حفاظت اشخاص درمقابل اختلاف سطح تماس زياد به کار گرفته مي شود .
2ـ زمين کردن الکتريکي:
زمين کردن الکتريکي يعني زمين کردن نقطه اي از دستگاه هاي الکتريکي و ادوات برقي که جزئي ازمدارالکتريکي مي باشد.
مثل زمين کردن مرکز ستارهً سيم پيچ ترانسفورماتور يا ژنراتور .
که اين زمين کردن بخاطرکارصحيح دستگاه و جلوگيري از ازدياد فشار الکتريکي فازهاي سالم نسبت به زمين در موقع تماس يکي از فازهاي ديگر با زمين .
3ـ روشهاي زمين کردن:
ـــ روش مستقيم :
مثل وصل مستقيم نقطه صفر ترانس يا نقطه اي از سيم رابط بين ژنراتور جريان دائم به زمين .
ـــ روش غير مستقيم :
مثل وصل نقطه صفر ژنراتور توسط يک مقاومت بزرگ به زمين يا اتصال نقطه صفر ستاره ترانس توسط سلف پترزن (پيچک محدود کننده جريان زمين(
ـــ زمين کردن بار:
بايد نقطه صفريااصولاً هرنقطه از شبکه که پتانسيل 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 (+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 توضیع می شود ضمناً هر خط تغذیه مجهز به فیوزهای مجزامی 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 فیوزــ های10A/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 وگرمایی وموتورهای شارژ بریکرهای KV20,موتورتپ چنجرترانس 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 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 .
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 سکسیونرزمین 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 (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 .
مرحلهً بعدی پیگیری وبرسی جهت برطرف نمودن خطا می باشد .
تشریح سیگنالهای پست kv63 :
-1 آ لارم وسیگنالهای نمونه ـــ یک بی خط KV63 .
-2 آلارم وسیگنالهای نمونه ـــ یک ترانسفورماتور 63/20 KV .
- 3آلارم 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 بریک
پست های فشار قوی
کلیدهای فشار قوی تنها یک وسیلۀ ارتباطی بین مولدها و ترانسفورماتورها و مصرف کنندها و خطوط انتقال انرژی و یا مجزا کنندۀ آنها از یکدیگر نیستند,بلکه حفاظت تجهیزات و سیستمها الکتریکی را در مقابل 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 کاملا 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.
- بریکر ها باید قابلیت سرعت عملکرد بالایی در قطع و وصل مدار الکتریکی را داشته باشند.
- بریکرها محدودیت جریانی ندارند و برای بزرگترین جریانهای اتصال کوتاه ساخته می شوند.
- یکی از مشخصات مهم بریکرهای قدرت زمان تاخیر در قطع کلید است. این زمان عبارت است از حدفاصله بین لحظه فرمان قطع توسط رله مربوط و آزاد کردن ضامن قطع کلید تا خاموش شدن کامل جرقه.
ویژگیهای مشترک بریکرها:1- داشتن مکانیزم عملکرد قطع و وصل : operating Mechanism
2- داشتن مکانیزم خاموش کردن جرقه در اتاق جرقه: Arcextinction Inarcing Chamber
3- داشتن کنتاکتهای اصلی بریکر(کنتاکتهای ساده و متحرک): Fixed& Moving Contacts
4- داشتن سیم پیچ های قطع و وصل: Triping coil& Closing Coil
5- داشتن کنتاکتهای فرعی: Auxiliary Contact
6- داشتن مدارات کنترل بریکر: Control Circuits Circuit Breaker
انواع بریکر از نظر محل نصب: 1- نصب در فضای آزاد:Out Door
2- نصب در تاسیسات داخلی: In Door
نقش روغن در بریکرهای روغنی:
1- برای عایق کردن کنتاکتها از بدنه تانک روغن و نیز از زمین.
2- برای آماده کردن یک واسطۀ عایقی در میان کنتاکتها بعد از خاموش شدن جرقه.
3- برای تولید هیدروژن در مدت بوجود آمدن قوس.
نکته: در این نوع کلیدها عموما یک کنتاکت متحرک و دو کنتاکت ثابت وجود دارد.
نکات ضعف بریکرها روغنی:
1- روغن باعث کربونیزه شدن و ایجاد رسوبات در داخل کلید می شود.
2- ترکیب هوا و هیدروژن باعث ایجاد انفجار و آتش سوزیهای خطرناک می شود.
3- ترشح و نشت از مخزن امکان آتش سوزی و انفجار را در بر دارد ,این محدودیت نیاز به یک تانک روغن بزرگ دارد که در ولتاژ و جریانهای خیلی زیاد امکان ساخت تانک روغن متناسب با آن جریان و ولتاژ وجود ندارد.
4- حجم بسیار زیادی را اشغال می نماید بخصوص در ولتاژ های بالا.
5- به سرویس و بازدید مرتب از کنتاکتها و روغن نیاز دارد.
6- برای کلید زنی های مکرر مناسب نیستند.
7- 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:
1- طولانی شدن قوس( ناشی از عملکرد بازوی مکانیکی).
2- 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.
دسیکانکتور( سکسیونر): Disconnect
کلیدهای غیر قابل قطع و وصل در زیر بار و جریانهای اتصال کوتاه می باشند؛این نوع کلیدها فاقد محفظۀ خاموش کنندۀ جرقه هستند و تیغه ها کاملا قابل رویت می باشند و هدف از بکار گیری آنها در پست های فشار قوی جدا کردن دو قسمت پست از یکدیگر می باشند.
سکسیونرها در ولتاژهای متفاوت ساخته می شوند و از سه قسمت اساسی ساخته می شوند:
1- تیغه های حامل جریان
2- مقره های اتکایی
3- مکانیزم عمل کننده و اهرمهای مربوطه
مکانیزم عمل کنندۀ سکسیونرها:1-دستی: که در اینحالت مکانیزم عمل کننده توسط دست تحریک می شود.
2-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 دیسکانکتورها:1- دورانی( دوستونی):
در ولتاژهای 132kv و بالاتر مورد استفاده قرار می گیرند و عملکرد آنها بصورت موازی با سطح زمین با زاویۀ 90 درجه صورت می گیرد.
2- دورانی( عمودی):
که در تمام سطوح ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرند.( سکسیونر تیغه ای)
3- قیچی شکل( پاندو گراف):
در جاهایی که اختلاف ارتفاع دارند معمولابکار می رود.
4- دسیکانکتورهای زانوئی( چاقویی):
5- دیسکانکتور زمین: Earthing Switch & Grounding Switch
این دیسکانکتورها 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 دیسکانکتورها:1- تنها در مدار جریانهای شارژ خازنی خطوط یا جریانهای مغناطیس کنندگی ترانسهای توزیع کوچک وجود داشته باشد.
2- با باز و بسته شدن کلید ولتاژ دو سر کلید تغییر نکند.
3- 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.
4- 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:
1- عوامل بیرونی از قبیل صاعقه و رعدوبرق
2- عوامل داخلی که بر اثر اختلالات شبکه و مواردی نظیر سوئیچینگ,اتصال کوتاه و یا رزونانس ممکن است پیش آید.
خصوصیات تجهیزات حفاظتی در مقابل اضافه ولتاژ بطور کلی عبارتند از:
1- در مقابل ولتاژ نامی شبکه هیچ عکس العملی نشان ندهند.
2- در مقابل اضافه ولتاژهای بوجود آمده بسیار سریع عکس العمل نشان دهند تا به تجهیزات سیستم آسیب نرسد.
3- قابلیت عبور جریان های بسیار زیاد را داشته باشند.
4- پس از رفع اضافه ولتاژ و رسیدن ولتاژ به مقدار نامی عبور جریان از برقگیر قطع و مدارات کاملا باز گردد.
انواع برقگیرها:1- برقگیر میله ای
2- برقگیر سوپاپی
3- برقگیر اکسید روی zno
مشخصات برقگیر:
1- ولتاژ نامی : Rated Voltage
- که عبارت است از حداکثر مقدار مؤثر ولتاژی که برقگیر در دو سر خود می تواند داشته باشد و عملکردی نداشته باشد.
2- فرکانس نامی : Rated Fregaency
F=50 Hz or 60 Hz فرکانس شبکه ایکه برقگیر در آن نصب می شود .
3- ولتاژ جرقه با فرکانس صنعتی: Paver Frequency 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.
4- ولتاژ جرقه ای ناشی از موج ضربه ای: Impulse Spark Over Voltag
- مقدار پیک موج ضربه ای 1.2/50 میکرو ثانیه که در صورت اعمال به برقگیر باعث آن می شود.
5- 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.
6- ولتاژ باقیمانده:Residerad Voltage
- مقدار ولتاژی که در صورت عملکرد برقگیر در دو سر آن ظاهر می شود که بستگی به جریان برقگیر دارد.
۷-کانتر برقگیر:
- در دو سر خطوط انتقال ودر کنار Line Trap.
- در ورودی و خروجی ترانس قدرت.
- در زیر هر شین باید P.T وجود داشته باشد.
ملاحظات عمومی در PT:
سطح عایقی:
ضریب ولتاژ نامی:مصرف میزان اضافه ولتاژ مجاز روی p.T است که این ضریب به مدت زمان اضافه ولتاژ بستگی داردمثلا:
pT ها بطور معمول10 درصد اضافه ولتاژ را تحمل می نماید.
PT ها بطور معمول 50 درصد اضافه ولتاژ را به مدت 60 Secتحمل می نماید.
pT ها بطور معمول 100 درصد اضافه ولتاژ را به مدت 30 Sec تحمل می نماید.
Capacitor Voltage Transformer Or C.V.T
ترانسفورماتور ولتاژ خازن عبارت است از یک وسیلۀ تقسیم کنندۀ ولتاژ با استفاده از خازن ویک ترانسفورماتور الکترومغناطیسی. دستگاه تقسیم کنندۀ ولتاژ از تعدادی خازن بصورت سری درست شده است با انتقال یک ولتاژ به دو سر مجموعۀ خازن بعلت وجود مقاومت خازن Xc افت ولتاژهایی در دو سر هر یک از خازنها بوجود می آید. در صورتی که خازنها را با ظرفیت یکسان انتخاب کنیم افت ولتاژ دو سر هر یک از خازن ها برابر خواهد بود.
در ولتاژهای بالاتر از 63 kv بعلت سهولت در طراحی و از نظر اقتصادی از C.V.T استفاده می نمایند. قدرت خروجی( بردن Burden ) C.V.T یا P.T ها به طریق استاندارد IEC یکی از مقادیر زیر است (160,200,350,500 Va) از ترانسفورماتورهای ولتاژ خازن در سیستم های مخابراتی پست موسوم به( P.L.C ) power line Carrier نیز استفاده می شود.
Current TransFormer Or C.T
CT ها بصورت سری با شبکه قرار می گیرند و هدف عدم تاثیر CT بر روی شبکه است و به همین دلیل باید:
1- امپدانسی مغناطیسی کنندگی CT بسیار کم باشد.
2- در حالت بی باری ثانویۀ C.T باید حتما اتصال کوتاه گردد.
دلایل اتصال کوتاه شدن ثانویۀ CT:
در ترانسهای جریان یا CT ها جریان اولیه توسط شبکۀ قدرت تامین می شود و بار C.T( امپدانسی که در ثانویۀ C.T قرار می گیرد نظیر آمپرمتر و رله) تاثیری بر روی جریان اولیه نداشته و جریان شبکۀ قدرت را تغییر نمیدهد زیرا این امپدانس در مقایسه با امپدانس بار شبکۀ قدرت مقدار ناچیزی است ,در حالتی که ثانویۀ C.T باز می باشد فلوئی که در هستۀ C.T بوجود می آید ناشی از جریان اولیه که همان شبکۀ قدرت است می باشد و بعلت اینکه جریانی در ثانویۀ ایجاد نمی شود که 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 که در ارتباط با تابلوهای فرمان است ایجاد نماید.
نکتۀ :
در مورد CT ها این است که همیشه یک سر سیم پیچ ثانویۀ کلیۀ ترانسهای جریان را باید زمین کرد, علت این امر این است که 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 که در حال کار کردن با دستگاه می باشند خطرناک باشد به این ترتیب زمین کردن ثانویه موجبات حفاظت افراد را فراهم می نماید.
نکات عمومی در مورد CTها:
- از اولیۀCT جریان شبکه عبور می کند.
نکته: CT باید دارای هسته ای با ضریب نفوذپذیری بالا باشد که در نتیجه مقطع هسته بزرگتر می شود.
مکان نصب CT :
1- ملاحظات فنی برای اندازه گیری و حفاظت
2- طرح شینه بندی
3- سهولت انجام تعمیرات
5- ملاحظات اقتصادی
هر CT حداقل چهار کر دارد:
1- یک کر برای اندازه گیری
2- یک کر برای حفاظت اصلی
3- یک کر برای پشتیبان
4- یک کر برای حفاظت شین
می دانیم که روغن CT روغن بسته ای بوده که در طول عمر CT نیاز به تعویض ندارد, پس اگر CT 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 کردن آن اقدام گردد. زیرا اگر قسمتهای عایقی CTبدون روغن باقی بماند، CTدر مدت کوتاهی منفجر و خسارات زیادی را به تجهیزات جانبی وارد می کند. پس اپراتورهای هر شیفت باید نسبت به روغن CTبسیار 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 CT مخصوصا از قسمت زیر مقره ها و یا از ترمینال باکس CT 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 که نمای CT خالی از روغن گردد, اپراتور شیفت بایستی ضمن اطلاع به مرکز کنترل, بلافاصله C.T را از مدار خارج و آن را کاملا 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( یکسو ساز): Reactifair
مصرف کنندگان برق DC در پست:1- لامپها وآلامهای هشدار دهنده
2- رله های حفاظتی
3- سیستم و دستگاههای مخابراتی
تعریف: به جاهایی گفته می شود که عمل تبدیل ولتاژ در آن ها صورت می گیرد تا بهترین راندمان را با توجه به نیاز شبکه داشته باشیم.
وظایف پست ها:
1- عمل تبدیل ولتاژ (توسط ترانسفورهای قدرت انجام می شود)
2- عمل سوئیچینگ (عمل قطع و وصل خطوط و ترانسفورماتورها)
3- اندازه گیری (Measuring) پارامترهای مورد نیاز برای شبکه مانند جریان، ولتاژ، فرکانس، مگاوات، مگاوار، کسینوس فی Cos
4- حفاظت ها (Protection) که حفاظت خطوط ترانسفورماتورها و غیره را بر عهده دارند.
انواع پستها:
1-از نظر سطح ولتاژ:
الف) پستهای توزیع ولتاژ توزیع ولتاژ مصرف33/0.4 KV ، 20/0.4KV
ب) پستهای فوق توزیع ولتاژ فوق توزیع ولتاژ توزیع 132/20KV ، 63/20KV
پ) پستهای انتقال ولتاژ انتقال ولتاژ فوق توزیع 230/63KV ، 400/132KV ، 400/33KV
2- بر اساس نوع عایق پست
الف) عایق هواAIS : عایق بین دو فاز هوا می باشد Sub. Air Insulation
ب) عایق با مقره چینی: عایق بین فاز و زمین مقره می باشد.
پ) عایق گازSF6 : مانند پستهای گازی Gas Insulation Sub
3- تقسیم بندی بر اساس طرح پست :
الف) طرح استاندارد: اقدام در جهت نصب لوازم بیرونی و داخلی برابر استاندارد بوده (فاصله ها متناسب با ولتاژ ) و جهت تعمیرات به راحتی به تجهیزات قابل دسترسی است. مانند پست مجتمع فولاد خراسان.
ب) طرح فشرده: (Compact ) : گاهی به علت زمین کم مجبوریم پست را به صورت فشرده طراحی کنیم مانند پستهای دروازه قوچان، بازار رضا، پست لیمویی در آّب و برق
پ) طرح پستهای سیار(Mobile ): مواقعی که بخواهیم یک محل سریعاً برق دار شود از این نوع پستها که تجهیزات روی وسیله ای سیار نصب می باشد استفاده می کنیم زیرا پست مورد نظر به طور دائم نمی باشد و پس از رفع مشکل به جایی دیگر منتقل می شود و بیشتر به صورت GIS است . تا ولتاژ 230KV نیز طراحی شده است و به صورت تک ترانسفورماتوری می باشد.
ت) طرح پستهای مدولار(Medolar) : در اینگونه پستها تجهیزات را به صورت یکپارچه درمی آورند مثلاً برقگیر، رله، کلید ترانس جریان و ... روی یک شاسی نصب می گردد (مثلاً مجموعه یک bay خط) این عمل باعث می شود پست سریعاً بهره برداری قرار گیرد و انتقال آن به هر نقطه ای که لازم باشد با سرعت انجام پذیر است.
4- تقسیم بندی بر اساس محل تجهیزات:
الف) فضای باز 63KV و بالاتر مثل پست مجتمع فولاد خراسان
ب) فضای سرپوشیده (زیر زمین) مثل پست کارخانه سیمان مشهد و بجنورد
انواع پستهای فشار قوی
1
-انواع پستهای فشار قوی از نظر عملکرد:
پستهای فشار قوی از نظر وظیفه ای که در شبکه بر عهده دارند به شرح زیر میباشند:
الف) پستهای افزاینده فشار الکتریکی: این پستها که به منظور افزایش ولتاژ جهت انتقال انرژی از محل تولید به مصرف به کار می روند اصولاً در مجاورت نیروگاهها ساخته می شوند.
ب) پستهای کاهنده فشار الکتریکی: این پستها به منظور کاهش ولتاژ جهت تغذیه خطوط فوق توزیع و توزیع به کار می روند که اصولاً در محل مصرف انرژی الکتریکی ساخته می شوند. پست مجتمع فولاد خراسان از این نوع است.
پ) پستهای کلیدی: این پستها معمولاً در نقاط حساس شبکه سراسری و به منظور برقراری ارتباط بین استانهای مختلف کشور که در نهایت رینگ شبکه سراسری را به وجود می آورند، ساخته می شوند. در این نوع پستها تغییر ولتاژ صورت نمی گیرد و معمولاً به خاطر محدود کردن تغییرات ولتاژ از یک راکتور موازی با شبکه استفاده می شود. در بعضی مواقع از این راکتور با نصب تجهیزات اضافی، مصرف داخلی آن پست تأمین می گردد.
ت) پستهای مختلط: این پستها هم به عنوان افزاینده فشار الکتریکی و هم کاهنده فشار الکتریکی ساخته می شود و نقش مهمی در پایداری شبکه دارند.
2- انواع پستها از نظر عایق بندی:
الف) پستهای معمولی (Conventional Type)
دراین نوع پست فشار قوی تجهیزات برقدار و هادی ها بوسیله مقره هایی که بر روی پایه های فولادی نصب شده اند، ایزوله می گردند. همچنین فاصله ایمنی استاندارد را جهت رفت و آمد گروههای تعمیراتی و بهره برداری به وجود می آورد. این پستها در فضای آزاد نصب می گردند و در نتیجه عملکرد آنها تابع شرایط جوی می باشد.
ب) پستهای گازی (Gas Type)
در این پست به جای استفاده از عایق های چینی و شیشه ای و P.V.C از گاز هگزا فلوئور سلفور(SF6) به عنوان عایق استفاده می شود. این گاز نقاط برقدار را نسبت به یکدیگر و نسبت به زمین ایزوله میکند. این گاز دارای خصوصیاتی از جمله سنگین تر بودن از هوا، قدرت عایقی بالا، قدرت خنک کنندگی زیاد، غیر قابل اشتغال، بی بو و همچنین بی اثر بر روی بافت های بدن انسان می باشد. در این نوع پستها کلیه تجهیزات درون لوله های آلومینیومی قرار گرفته اند و طوری طراحی و نصب می گردند که گاز به خارج نشت نکند. فشار گاز درون لوله ها بین 5 تا 10 بار (BAR) می باشد که بوسیله کمپرسورهایی که بطور اتوماتیک و به وسیله سوئیچ های فشار (PRESSURE SWITCH) استارت می گردند صورت می گیرد. از محاسن این پستها اشغال فضای کم می باشد و چون در فضای سربسته قرار دارند، تابع شرایط جوی نمی باشند. این پستها از تکنولوژی بالایی برخوردار می باشند و برای انجام تعمیرات به کارشناسان مجرب نیاز دارند.
کلیدهای قدرت (بریکر):
کلیدهای فشار قوی تنها یک وسیلۀ ارتباطی بین مولدها و ترانسفورماتورها و مصرف کنندها و خطوط انتقال انرژی و یا مجزا کنندۀ آنها از یکدیگر نیستند,بلکه حفاظت تجهیزات و سیستمها الکتریکی را در مقابل 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 کاملا 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.
- بریکر ها باید قابلیت سرعت عملکرد بالایی در قطع و وصل مدار الکتریکی را داشته باشند.
- بریکرها محدودیت جریانی ندارند و برای بزرگترین جریانهای اتصال کوتاه ساخته می شوند.
- یکی از مشخصات مهم بریکرهای قدرت زمان تاخیر در قطع کلید است. این زمان عبارت است از حدفاصله بین لحظه فرمان قطع توسط رله مربوط و آزاد کردن ضامن قطع کلید تا خاموش شدن کامل جرقه.
ویژگیهای مشترک بریکرها:1- داشتن مکانیزم عملکرد قطع و وصل : operating Mechanism
2- داشتن مکانیزم خاموش کردن جرقه در اتاق جرقه: Arcextinction Inarcing Chamber
3- داشتن کنتاکتهای اصلی بریکر(کنتاکتهای ساده و متحرک): Fixed& Moving Contacts
4- داشتن سیم پیچ های قطع و وصل: Triping coil& Closing Coil
5- داشتن کنتاکتهای فرعی: Auxiliary Contact
6- داشتن مدارات کنترل بریکر: Control Circuits Circuit Breaker
انواع بریکر از نظر محل نصب: 1- نصب در فضای آزاد:Out Door
2- نصب در تاسیسات داخلی: In Door
بریکرها بر اساس مکانیزم خاموش کردن جرقه بصورت زیر تقسیم بندی می شوند:
1- بریکر تانک روغن یا روغنی: Bulk Oil Circuit Breaker
2- بریکر کم روغن یا نیمه روغنی: Minimum Oil Circuit Breaker
3- بریکر گازی SF6 : Sulphur- hexafluoride(sf6) C.B
4- بریکر با محفظهء خلاء: Vacuum Circuit Breaker
5- بریکر هوایی: Air Circuit Breaker
6- بریکر هوای فشرده: Air Blast Circuit Breaker
بریکرهای روغنی:جرقه , روغن دی الکتریک را تجزیه می نماید و گازهای ناشی از این تجزیه باعث افزایش فشار درون محفظه ای که قطع کننده درآن 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 میگردد. هنگامیکه بریکر یک مدار فعال را قطع می نماید, روغن بخاطر گرمای شدید تجزیه شده و گازها و بخارات همچون گازH2 به مقدار 70 درصد C2H2به مقدار 20 درصد و CH2 به مقدار 10 درصدو مقدار کربن از روغن متصاعد می شود که از میان گازهای مذکور هیدوژن( 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.
1- بریکر تانک روغن یا روغنی: Bulk Oil Circuit Breaker
2- بریکر کم روغن یا نیمه روغنی: Minimum Oil Circuit Breaker
3- بریکر گازی SF6 : Sulphur- hexafluoride(sf6) C.B
4- بریکر با محفظهء خلاء: Vacuum Circuit Breaker
5- بریکر هوایی: Air Circuit Breaker
6- بریکر هوای فشرده: Air Blast Circuit Breaker
بریکرهای روغنی:جرقه , روغن دی الکتریک را تجزیه می نماید و گازهای ناشی از این تجزیه باعث افزایش فشار درون محفظه ای که قطع کننده درآن 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 میگردد. هنگامیکه بریکر یک مدار فعال را قطع می نماید, روغن بخاطر گرمای شدید تجزیه شده و گازها و بخارات همچون گازH2 به مقدار 70 درصد C2H2به مقدار 20 درصد و CH2 به مقدار 10 درصدو مقدار کربن از روغن متصاعد می شود که از میان گازهای مذکور هیدوژن( 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:
1- برای عایق کردن کنتاکتها از بدنه تانک روغن و نیز از زمین.
2- برای آماده کردن یک واسطۀ عایقی در میان کنتاکتها بعد از خاموش شدن جرقه.
3- برای تولید هیدروژن در مدت بوجود آمدن قوس.
نکته: در این نوع کلیدها عموما یک کنتاکت متحرک و دو کنتاکت ثابت وجود دارد.
نکات ضعف بریکرها روغنی:
1- روغن باعث کربونیزه شدن و ایجاد رسوبات در داخل کلید می شود.
2- ترکیب هوا و هیدروژن باعث ایجاد انفجار و آتش سوزیهای خطرناک می شود.
3- ترشح و نشت از مخزن امکان آتش سوزی و انفجار را در بر دارد ,این محدودیت نیاز به یک تانک روغن بزرگ دارد که در ولتاژ و جریانهای خیلی زیاد امکان ساخت تانک روغن متناسب با آن جریان و ولتاژ وجود ندارد.
4- حجم بسیار زیادی را اشغال می نماید بخصوص در ولتاژ های بالا.
5- به سرویس و بازدید مرتب از کنتاکتها و روغن نیاز دارد.
6- برای کلید زنی های مکرر مناسب نیستند.
7- 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:
1- طولانی شدن قوس( ناشی از عملکرد بازوی مکانیکی).
2- 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.
دسیکانکتور( سکسیونر): Disconnect
کلیدهای غیر قابل قطع و وصل در زیر بار و جریانهای اتصال کوتاه می باشند؛این نوع کلیدها فاقد محفظۀ خاموش کنندۀ جرقه هستند و تیغه ها کاملا قابل رویت می باشند و هدف از بکار گیری آنها در پست های فشار قوی جدا کردن دو قسمت پست از یکدیگر می باشند.
سکسیونرها در ولتاژهای متفاوت ساخته می شوند و از سه قسمت اساسی ساخته می شوند:
1- تیغه های حامل جریان
2- مقره های اتکایی
3- مکانیزم عمل کننده و اهرمهای مربوطه
مکانیزم عمل کنندۀ سکسیونرها:1-دستی: که در اینحالت مکانیزم عمل کننده توسط دست تحریک می شود.
2-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 دیسکانکتورها:1- دورانی( دوستونی):
در ولتاژهای 132kv و بالاتر مورد استفاده قرار می گیرند و عملکرد آنها بصورت موازی با سطح زمین با زاویۀ 90 درجه صورت می گیرد.
2- دورانی( عمودی):
که در تمام سطوح ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرند.( سکسیونر تیغه ای)
3- قیچی شکل( پاندو گراف):
در جاهایی که اختلاف ارتفاع دارند معمولابکار می رود.
4- دسیکانکتورهای زانوئی( چاقویی):
5- دیسکانکتور زمین: Earthing Switch & Grounding Switch
این دیسکانکتورها 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 دیسکانکتورها:1- تنها در مدار جریانهای شارژ خازنی خطوط یا جریانهای مغناطیس کنندگی ترانسهای توزیع کوچک وجود داشته باشد.
2- با باز و بسته شدن کلید ولتاژ دو سر کلید تغییر نکند.
3- 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.
4- 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:
1- عوامل بیرونی از قبیل صاعقه و رعدوبرق
2- عوامل داخلی که بر اثر اختلالات شبکه و مواردی نظیر سوئیچینگ,اتصال کوتاه و یا رزونانس ممکن است پیش آید.
خصوصیات تجهیزات حفاظتی در مقابل اضافه ولتاژ بطور کلی عبارتند از:
1- در مقابل ولتاژ نامی شبکه هیچ عکس العملی نشان ندهند.
2- در مقابل اضافه ولتاژهای بوجود آمده بسیار سریع عکس العمل نشان دهند تا به تجهیزات سیستم آسیب نرسد.
3- قابلیت عبور جریان های بسیار زیاد را داشته باشند.
4- پس از رفع اضافه ولتاژ و رسیدن ولتاژ به مقدار نامی عبور جریان از برقگیر قطع و مدارات کاملا باز گردد.
انواع برقگیرها:1- برقگیر میله ای
2- برقگیر سوپاپی
3- برقگیر اکسید روی zno
مشخصات برقگیر:
1- ولتاژ نامی : Rated Voltage
- که عبارت است از حداکثر مقدار مؤثر ولتاژی که برقگیر در دو سر خود می تواند داشته باشد و عملکردی نداشته باشد.
2- فرکانس نامی : Rated Fregaency
F=50 Hz or 60 Hz فرکانس شبکه ایکه برقگیر در آن نصب می شود .
3- ولتاژ جرقه با فرکانس صنعتی: Paver Frequency 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.
4- ولتاژ جرقه ای ناشی از موج ضربه ای: Impulse Spark Over Voltag
- مقدار پیک موج ضربه ای 1.2/50 میکرو ثانیه که در صورت اعمال به برقگیر باعث آن می شود.
5- 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.
6- ولتاژ باقیمانده:Residerad Voltage
- مقدار ولتاژی که در صورت عملکرد برقگیر در دو سر آن ظاهر می شود که بستگی به جریان برقگیر دارد.
۷-کانتر برقگیر:
-بمنظور تعداد دفعاتی را که برقگیر در اثر اضافه ولتاژها عمل کرده واز خود جریان عبور داده است از جهت کاربرد آن در طراحی های آینده و برداشتهای آماری داشته باشیم از کانتر استفاده می کنیم. به ازای هر بار عملکرد برقگیر کانتر 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 :
ترانسفورماتورهای اندازه گیری :
در شبکه قدرت ولتاژ و جریان بقدری زیاد هستند که نمی توان از آنها مستقیما برای عملکرد رله ها و دستگاههای اندازه گیری(آمپر متر و ولتمتر) استفاده کرد به همین دلیل از وسایلی به نام ترانسهای جریان و ولتاژ استفاده می شود تا کمیات الکتریکی را متناسب با ولتاژ و جریان شبکه در سطحی قابل استفاده برای رله ها و دستگاههای 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 دستگاههای 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 وحفاظتی را از مدار 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 در ولتاژهای زیاد دارای مخزن روغن بوده که سیم پیچهای اولیه وثانویه را درون خود جای می دهد و شامل قسمتهای زیر است:
- سیم پیچ فشار قوی
- سیم پیچ فشار ضعیف
- مواد عایقی که در ولتاژهای بالا معمولا روغن و در ولتاژهای پایین از نوع خشک می باشد
- هسته
- جدار عایقی خارجی آن
ترانسفورماتورهای ولتاژ از نظر ساختمان به دو دسته تقسیم می شوند:
1- نوع تک بوشینگی:Single Bushing
2- 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 ها کلا بصورت موازی در شبکه قدرت نصب می شوند.
P.T ها باید دارای خصوصیات زیر باشند:1- افت ولتاژ و افت توان در سیم پیچ های اولیه و ثانویه حداقل باشد.
2- فلوی پراکندگی بسیار کم باشد.
3- هسته به اشباع نرود.
نکته مهم: بهترین حات برای P.T این است که ثانویه آن باز باشد یعنی امپدانس بالایی داشته باشد تا جریان عبوری از آن بسیار محدود گردد.
تفاوت P.TوC.T :تفاوت آنها در پارامترهای مدار معادل یعنی:
1- تفاوت در مقاومت سیم پیچها
2- تفاوت در مشخصه هسته ها
نکته :عموما P.T ها بصورت تکفاز مورد استفاده قرار می گیرند.
کاربرد PT ها:- در سیستم حفاظت
- در سیستم اندازه گیری
که کاربرد P.T ها بصورت مشروح چنین است:
- اندازه گیری ولتاژ
بعبارت دیگر ترانسفورماتورهای اندازه گیری , ترانسفورماتورهای کاهنده ای هستند با قدرت خیلی کم که جریان و ولتاژ را به مقدار قابل سنجش برای دستگاههای 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 وحفاظتی را از مدار 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 در ولتاژهای زیاد دارای مخزن روغن بوده که سیم پیچهای اولیه وثانویه را درون خود جای می دهد و شامل قسمتهای زیر است:
- سیم پیچ فشار قوی
- سیم پیچ فشار ضعیف
- مواد عایقی که در ولتاژهای بالا معمولا روغن و در ولتاژهای پایین از نوع خشک می باشد
- هسته
- جدار عایقی خارجی آن
ترانسفورماتورهای ولتاژ از نظر ساختمان به دو دسته تقسیم می شوند:
1- نوع تک بوشینگی:Single Bushing
2- 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 ها کلا بصورت موازی در شبکه قدرت نصب می شوند.
P.T ها باید دارای خصوصیات زیر باشند:1- افت ولتاژ و افت توان در سیم پیچ های اولیه و ثانویه حداقل باشد.
2- فلوی پراکندگی بسیار کم باشد.
3- هسته به اشباع نرود.
نکته مهم: بهترین حات برای P.T این است که ثانویه آن باز باشد یعنی امپدانس بالایی داشته باشد تا جریان عبوری از آن بسیار محدود گردد.
تفاوت P.TوC.T :تفاوت آنها در پارامترهای مدار معادل یعنی:
1- تفاوت در مقاومت سیم پیچها
2- تفاوت در مشخصه هسته ها
نکته :عموما P.T ها بصورت تکفاز مورد استفاده قرار می گیرند.
کاربرد PT ها:- در سیستم حفاظت
- در سیستم اندازه گیری
که کاربرد P.T ها بصورت مشروح چنین است:
- اندازه گیری ولتاژ
- اندازه پیری فرکانس
- اندازه گیری توان
- اندازه گیری ضریب قدرت
- بهره گیری برای مدار سنکرون چک
- استفاده در حفاظتهای O/V---U/V---Directional
P.T باید در جایی نصب گردد که از بی برق بودن فیدر مطمئن شویم پس محل نصب PT:
- اندازه گیری توان
- اندازه گیری ضریب قدرت
- بهره گیری برای مدار سنکرون چک
- استفاده در حفاظتهای O/V---U/V---Directional
P.T باید در جایی نصب گردد که از بی برق بودن فیدر مطمئن شویم پس محل نصب PT:
- در دو سر خطوط انتقال ودر کنار Line Trap.
- در ورودی و خروجی ترانس قدرت.
- در زیر هر شین باید P.T وجود داشته باشد.
ملاحظات عمومی در PT:
1- در ثانویه P.T می توان از چندین کر استفاده کرد که هر کر امکان دارد از چندین تپ تشکیل شده باشد. از یک دسته از کرها برای اندازه گیری واز دسته دیگر برای حفاظت استفاده می شود که کلاس دقت کرهای اندازه گیری باید بالاتر از کرهای حفاظتی باشد.
2- در بعضی از موارد امکان دارد که ثانویه PT اتصال کوتاه گردد که باعث می شود جریان زیادی از ثانویه PT عبور نماید که چون هسته PT در نزدیکی اشباع کار می کند باعث صدمه دیدن PT خواهد شد به همین منظور از فیوز (MCB) استفاده می شود و هر کر یک (MCB) برای خودش باید داشته باشد.
- ترمینالهای ثانویه در P.T با حروف کوچک و در طرف اولیه با حروف بزرگ مشخص می گردند. تپ ها در ثانویه در قسمت راست و تعداد کرها در ثانویه با رقم در سمت چپ مفهوم می شوند.
تعاریف و کمیات مهم در PT :- ولتاژ نامی
- نسبت تبدیل و همیشه فاز به زمین مد نظر است
- بار در ثانویه P.T( بردن)
- خروجی نامی ترانس
- درصد خطای ولتاژ
- خطای جابجایی فاز
- کلاس دقت
2- در بعضی از موارد امکان دارد که ثانویه PT اتصال کوتاه گردد که باعث می شود جریان زیادی از ثانویه PT عبور نماید که چون هسته PT در نزدیکی اشباع کار می کند باعث صدمه دیدن PT خواهد شد به همین منظور از فیوز (MCB) استفاده می شود و هر کر یک (MCB) برای خودش باید داشته باشد.
- ترمینالهای ثانویه در P.T با حروف کوچک و در طرف اولیه با حروف بزرگ مشخص می گردند. تپ ها در ثانویه در قسمت راست و تعداد کرها در ثانویه با رقم در سمت چپ مفهوم می شوند.
تعاریف و کمیات مهم در PT :- ولتاژ نامی
- نسبت تبدیل و همیشه فاز به زمین مد نظر است
- بار در ثانویه P.T( بردن)
- خروجی نامی ترانس
- درصد خطای ولتاژ
- خطای جابجایی فاز
- کلاس دقت
سطح عایقی:
ضریب ولتاژ نامی:مصرف میزان اضافه ولتاژ مجاز روی p.T است که این ضریب به مدت زمان اضافه ولتاژ بستگی داردمثلا:
pT ها بطور معمول10 درصد اضافه ولتاژ را تحمل می نماید.
PT ها بطور معمول 50 درصد اضافه ولتاژ را به مدت 60 Secتحمل می نماید.
pT ها بطور معمول 100 درصد اضافه ولتاژ را به مدت 30 Sec تحمل می نماید.
Capacitor Voltage Transformer Or C.V.T
ترانسفورماتور ولتاژ خازن عبارت است از یک وسیلۀ تقسیم کنندۀ ولتاژ با استفاده از خازن ویک ترانسفورماتور الکترومغناطیسی. دستگاه تقسیم کنندۀ ولتاژ از تعدادی خازن بصورت سری درست شده است با انتقال یک ولتاژ به دو سر مجموعۀ خازن بعلت وجود مقاومت خازن Xc افت ولتاژهایی در دو سر هر یک از خازنها بوجود می آید. در صورتی که خازنها را با ظرفیت یکسان انتخاب کنیم افت ولتاژ دو سر هر یک از خازن ها برابر خواهد بود.
در ولتاژهای بالاتر از 63 kv بعلت سهولت در طراحی و از نظر اقتصادی از C.V.T استفاده می نمایند. قدرت خروجی( بردن Burden ) C.V.T یا P.T ها به طریق استاندارد IEC یکی از مقادیر زیر است (160,200,350,500 Va) از ترانسفورماتورهای ولتاژ خازن در سیستم های مخابراتی پست موسوم به( P.L.C ) power line Carrier نیز استفاده می شود.
Current TransFormer Or C.T
CT ها بصورت سری با شبکه قرار می گیرند و هدف عدم تاثیر CT بر روی شبکه است و به همین دلیل باید:
1- امپدانسی مغناطیسی کنندگی CT بسیار کم باشد.
2- در حالت بی باری ثانویۀ C.T باید حتما اتصال کوتاه گردد.
دلایل اتصال کوتاه شدن ثانویۀ CT:
در ترانسهای جریان یا CT ها جریان اولیه توسط شبکۀ قدرت تامین می شود و بار C.T( امپدانسی که در ثانویۀ C.T قرار می گیرد نظیر آمپرمتر و رله) تاثیری بر روی جریان اولیه نداشته و جریان شبکۀ قدرت را تغییر نمیدهد زیرا این امپدانس در مقایسه با امپدانس بار شبکۀ قدرت مقدار ناچیزی است ,در حالتی که ثانویۀ C.T باز می باشد فلوئی که در هستۀ C.T بوجود می آید ناشی از جریان اولیه که همان شبکۀ قدرت است می باشد و بعلت اینکه جریانی در ثانویۀ ایجاد نمی شود که 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 که در ارتباط با تابلوهای فرمان است ایجاد نماید.
نکتۀ :
در مورد CT ها این است که همیشه یک سر سیم پیچ ثانویۀ کلیۀ ترانسهای جریان را باید زمین کرد, علت این امر این است که 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 که در حال کار کردن با دستگاه می باشند خطرناک باشد به این ترتیب زمین کردن ثانویه موجبات حفاظت افراد را فراهم می نماید.
نکات عمومی در مورد CTها:
- از اولیۀCT جریان شبکه عبور می کند.
- جریان ثانویه در CT تابعی از جریان اولیه است.
-بار CTوسایل اندازه گیری و حفاظتی است.
-از مهمترین مشخصات C.T lp/ ls است.
-جریان ثانویۀCT ها معمولا یک و پنچ آمپر است.
-تعداد کرهای CT به شش تا هم می رسد.
-جنس هستۀ CT معمولا از سیلیکن ,آهن ,یا نیکل –آهن است.
عایق های بکار رفته در CT ها:
عایق خشک Low Voltage
مقره چینی , عایق زرین قالب گیری شده Medium Voltage
روغن و کاغذ آغشته به روغن High Extera High Voltage
کمیات و مشخصات الکتریکی دقتی CT ها:
1- نسبت تبدیل جریان lp/ls
2- بردن, امپدانس در ثانوبۀ CT
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 مرکب
7- حد دقت جریان اولیه
8- ضریب حد دقت نامی
9- کلاس دقت
10- سطح عایقی
11- ولتاژ نامی
12- حد حرارتی جریان کوتاه مدت) 1th)
13- حد جریان دینامیکی Idyn
14-ولتاژ شروع اشباع
دلیل عمدۀ خطا در CT :امپدانس مغناطیس کنندگی و موءلفۀ جریان بی باری 10 است.
تفاوت عمدۀ C.T ها و ترانسها قدرت:در نقطۀکار آنها می باشد.
ترانسهای قدرت همیشه در زانوی منحنی کار می نمایند در حالیکهCT باید دور از زانوی منحنی ناحیۀ عملکرد قرار داشته باشد تا خطای اندازه گیری کم شود مخصوصا در کرهایی از CT که برای حفاظت استفاده می شوند نقطۀ کار CT باید بسیار پایین باشد تا هنگام بروز فالت CT به اشباع نرود.
-بار CTوسایل اندازه گیری و حفاظتی است.
-از مهمترین مشخصات C.T lp/ ls است.
-جریان ثانویۀCT ها معمولا یک و پنچ آمپر است.
-تعداد کرهای CT به شش تا هم می رسد.
-جنس هستۀ CT معمولا از سیلیکن ,آهن ,یا نیکل –آهن است.
عایق های بکار رفته در CT ها:
عایق خشک Low Voltage
مقره چینی , عایق زرین قالب گیری شده Medium Voltage
روغن و کاغذ آغشته به روغن High Extera High Voltage
کمیات و مشخصات الکتریکی دقتی CT ها:
1- نسبت تبدیل جریان lp/ls
2- بردن, امپدانس در ثانوبۀ CT
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 مرکب
7- حد دقت جریان اولیه
8- ضریب حد دقت نامی
9- کلاس دقت
10- سطح عایقی
11- ولتاژ نامی
12- حد حرارتی جریان کوتاه مدت) 1th)
13- حد جریان دینامیکی Idyn
14-ولتاژ شروع اشباع
دلیل عمدۀ خطا در CT :امپدانس مغناطیس کنندگی و موءلفۀ جریان بی باری 10 است.
تفاوت عمدۀ C.T ها و ترانسها قدرت:در نقطۀکار آنها می باشد.
ترانسهای قدرت همیشه در زانوی منحنی کار می نمایند در حالیکهCT باید دور از زانوی منحنی ناحیۀ عملکرد قرار داشته باشد تا خطای اندازه گیری کم شود مخصوصا در کرهایی از CT که برای حفاظت استفاده می شوند نقطۀ کار CT باید بسیار پایین باشد تا هنگام بروز فالت CT به اشباع نرود.
نکته: CT باید دارای هسته ای با ضریب نفوذپذیری بالا باشد که در نتیجه مقطع هسته بزرگتر می شود.
مکان نصب CT :
1- ملاحظات فنی برای اندازه گیری و حفاظت
2- طرح شینه بندی
3- سهولت انجام تعمیرات
5- ملاحظات اقتصادی
هر CT حداقل چهار کر دارد:
1- یک کر برای اندازه گیری
2- یک کر برای حفاظت اصلی
3- یک کر برای پشتیبان
4- یک کر برای حفاظت شین
می دانیم که روغن CT روغن بسته ای بوده که در طول عمر CT نیاز به تعویض ندارد, پس اگر CT 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 کردن آن اقدام گردد. زیرا اگر قسمتهای عایقی CTبدون روغن باقی بماند، CTدر مدت کوتاهی منفجر و خسارات زیادی را به تجهیزات جانبی وارد می کند. پس اپراتورهای هر شیفت باید نسبت به روغن CTبسیار 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 CT مخصوصا از قسمت زیر مقره ها و یا از ترمینال باکس CT 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 که نمای CT خالی از روغن گردد, اپراتور شیفت بایستی ضمن اطلاع به مرکز کنترل, بلافاصله C.T را از مدار خارج و آن را کاملا 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( یکسو ساز): Reactifair
مصرف کنندگان برق DC در پست:1- لامپها وآلامهای هشدار دهنده
2- رله های حفاظتی
3- سیستم و دستگاههای مخابراتی
4- بوبین قطع ووصل بریکر و سکسیونرها
5- روشنایی اضطراری: Emergency light
6- موتورهای بریکر و سکسیونر 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 که 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- سکوهای نفتی درون دریا که از ساحل دورند و نیاز به انرژی دائمی دارند.
3- بیمارستانها و سیستم اعلان خبر.
4- تغذیۀ DC ایستگاهها و نیروگاههای برق.
انواع شارژرها:
1- استاتیک که از یکو سازها هستند.
2- دینامیک- موتور ژنراتور DC-کوپل موتور ژنراتورDC .
باطری و باطری شارژر:
در هر یک از ایستگاههای انتقال حداقل یک دستگاه باطری شارژر و یک سری (110,120,127)12Vdc برای حفاظت تجهیزات و یک دستگاه شارژر48 Vdc و یک سری باطری 48Vdc برای لامپهای سیگنال و سیستم P.l.C وجود دارد در بعضی از دستگاههای بزرگ دو دستگاه شارژر همراه با دو سری باطری و یا یک دستگاه باطری شارژر و دو سری باطری وجود دارد.
بهترین حالت استفاده از دو دستگاه باطری شارژر و دو سری باطری می باشد زیرا که حفاظت کلی پست یعنی عملکرد رله های حفاظتی و چراغهای آلام و سیستم P.l.C از طریق برق DC یعنی باطری تامین می گردد,لذا اگر بعضی باطری شارژر صدمه ببینند و یا برق AC پست قطع گردد.
اولا در صورت سالم بودن باطریها , نیز فقط چند ساعت دوام خواهند داشت و وقتی که ولتاژ آنها به 80% ولتاژ نامی برسد قطع و وصل بریکرها با مشکل مواجه خواهد شد, ثانیاچون که باطریها به صورت سری می باشند در صورتی که یکی از باطریها تخلیه یا صدمه ببینند مشکلاتی را ایجاد خواهند کرد که در صورت بروز فالت در شبکه و بر روی تجهیزات و یا خطوط می تواند عواقب وخیمی در پی داشته باشد پس باید:
- در کلیۀ ایستگاههای انتقال و حتی فوق توزیع مهم از دو دستگاه باطری شارژ و دو سری باطری استفاده کرد.
-حداقل یک 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 کرد.
- باید بطور مرتب و دقیق و بکارگیری دستورالعمل های مربوط در نگهداری باطریها نهایت تلاش را بعمل آوریم.
پس با توجه به نکات ذکر شده در بالا بطور مرتب و مداوم از باطریها بازدید و سرویس بعمل آورد که این مهم در سه قسمت صورت می گیرد:
1- از لحاظ ظاهری
-چک کردن Plag Vent( دریچه ها) اگر در پوش آنها بسته نمی شدند و یا معیوب بودن آنها را تعویض نمائیم.
- چک کردن کانکتورها از لحاظ استحکام اتصالات
-در صورت وجود شوره بر روی سلها و اتصالات آنها را با بورس سیمی تمییز کنیم( از حلال آلی و یا معدنی استفادن نکنیم).
- اتصالات نهایی باطری به شارژر را از طریق فیوز( کلید) چک کنیم.
2- چک کردن وضعیت الکترولیت و الکترودها:
-سطح الکترولیت را چک می کنیم که باید بین دو علامت MinوMax روی باطری و نزدیک
Maxباشد.
- غلظت الکترولیت را با غلظت سنج اندازه بگیریم که در حد نرمال باشد.
Kg/lite 1.24(+/-) 0.01
- دمای الکترولیت را توسط دماسنج مخصوص اندازه می گیریم این دما باید بین 45 C –15C باشد.
- رنگ الکترودها را بازدید می کنیم اگر بیش از حد روشن شده باشند نشان دهندۀ وجود سولفات سرب بر روی الکترودها می باشد پس باید طبق دستورالعمل رفتار نمائیم.
3- چک کردن ولتاژ باطریها:
-ولتاژ کل سلهارا از زیر فیوزها چک نمائید.
- ولتاژ هر سل را اندازه بگیرید و دقت کنید در رنج مجاز خود باشند حدود2.2ولت در هر سل باشد.
تعریف پیل الکتروشیمیایی:تبدیل انرژی شمیایی به الکتریکی که از دو قسمت اساسی ساخته می شود:
1- قسمتهای اصلی پیل که از دو فلز مشابه ساخته شده اند.
2- الکترولیت که از مایع و جامد ساخته می شود
از نظر واکنش درونی پیل ها به دو دسته تقسیم می شوند:
1- پیل های گالوانی : در واکنش خودبخودی که در درون آن صورت می گیرد در اثر واکنش شیمیایی الکتریسیته تولید می شود.
2- پیل های الکترولیتی : پیل الکتروشیمیایی که از الکتریسیته منبع خارجی برای انجام واکنش غیر خودبخودی در داخل آن استفاده می شود. که این پیل را اصطلاحا باطری می نامند, همانطوری که می دانیم این منبع خارجی در ایستگاه برق شارژر است. عامل احیاگر الکترود دهنده (کاتد) و عامل اکسیدگر الکترود گیرنده( آند) است. الکترودی که در آن عمل اکسیداسیون صورت می گیرد آند و الکترودی که در آن احیا صورت می گیرد کاتد است. در پیل های گالوانی پتانسیل کاتد از آند بیشتر است یعنی مثبت تر است چون الکترودی که احیا می شود الکترونهای آن بخادج رفته و بار مثبتی روی آن باقی می گذارد.
در انداکسیداسیون باعث انتقال الکترون بدون الکترود گردیده و در آن ایجاد بار منفی می نماید.
در پیل های الکترولیتی باز هم اکسیاسیون در آند صورت می گیرد ولی چون فرایند بخودی خود انجام نمی گیرد الکترونها باید از آن قسمت خارج گردیده و کاتد ذخیرهای از الکترونها برای انجام واکنش احیا داشته باشد پس در باطریهای الکترولیتی پتانسیل آند از کاتد 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 که باطریها برای بار اول تحت شارژ گذاشته می شوند و کاملا خالی هستند. در این حالت شارژر مانند یک منبع عمل می کند. بعد از زمان کافی( مطابق با ظرفیت باطریهای نصب شده) شارژر را بطور دستی از حالت اولیه خارج می گردانیم, یاطریها بعد از اینکه یکبار 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 که از باطریها کار گرفته شده باشد و مدتی از برق DC باطریها استفاده شده باشد و نیاز است که مجددا باطریها حالت اولیه خود را بدست آورده از این نوع شارژ استفاده می شود.
3- شارژ اتوماتیک: Automatic Charg
در صورت قطع و وصل برق دستگاه شارژ AC بمدت بیش از ده دقیقه شارژر بصورت اتوماتیک 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 بکار نگهداری می شوند و اینوع شارژ اغلب در ضمن کار عادی باطری بطور خود به خود صورت می گیرد. می دانیم که باطری ایده آل دارای مقاومت درونی صفر و در نتیجه تافات درونی صفر می باشد در حالیکه 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 یک دستگاه چگالی سنج غلظت محلول را اندازه گیری می کنند که غلظت مجاز را که بین 1.21-1.19 گرم بر سانتیمتر مکعب در بیست درجه سانتی گراد است بدست می آورند. جهت رسیدن مجاز با ریختن آب مقطر یا محلول پتاس بداخل محلول اینکار 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:که 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 که 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 که 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 کنندگان برق AC در ایستگاه:روشنایی محوطه , اتاقهای فرمان, رله, باطریها و سایر اتاقهای موجوددر ایستگاه.
سیستم تهویه ایستگاه, وسایل برودتی و حرارتی, فن های خنک کنندۀ ترانسهای قدرت, پمپ آب, پریزها و کلیدها, 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 بریکرهای 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 یک هادی به شکل لوله ای یا سیمی و یا تسمه ای که انرژی الکتریکی از نیروگاهها, ترانسفورماتورها و یا خطوط انتقال و از طریق آن به مراکز مصرف منتقل می شود بعبارت ساده تر شینه یک هادی است که بوسیلۀ انشعابات متعدد به منابع تولید و مراکز مصرف متصل است.
شینه بندی : نحوۀ ارتباط الکتریکی فیدرهای مختلف را به یک باس و به یکدیگر 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 شبکه
• ولتاژ و ظرفیت پست
• اهمیت مصرف کننده
• وضعیت پست از نظر توسعۀ و تعمیردر حالت کار عادی شبکه Switching
انواع شینه بندی:1- سیستم بدون باسبار Without Busbor
2- سیستم تک شینه Busbar Single
3- شینه بندی اصلی و انتقالی Main & Transfer Busbar
4- شینه بندی دوبل( دو شین اصلی ) Duplicate Busbar
5- شینه بندی دوبل با دیسکانکت موازی
Duplicate Busbar with By pass Disconec
6- شینه بندی یک و نیم بریکری One & halfe Breaker System
7- شینه بندی دو بریکری Double Breaker System
8- شینه بندی حلقوی Ring Busbar System
9- شینه بندی ترکیبی Combined System
10- سیستم های شینه بندی با بیش از دو شین
1- سیستم بدون باسبار: without Busbar
این طرح اصولا بندرت و تنها در پست های کم اهمیت و یا موقتی استفاده می شود و دارای معایب زیر است:
- برای انجام تعمیرات روی هر یک از تجهیزات کل پست بی برق می شود.
- با بروز هر اتصال کوتاهی در روی خط و یا هر قسمت از مدارات داخل پست کل پست بدون برق خواهد شد.
- ضریب اطمینان بسیار کمی دارد.
- برای تغذیه های کوتاه مدت بکار می رود.
- امکان مانور روی تغذیه کننده ها وجود ندارد.
** تنها مزیت سیستم بدون باسبار حفاظت ساده و ارزان قیمت آن است.
2- سیستم تک شینه: Single Busbar
مزایا: هزینۀ کم
حفاظت و عملیات ساده
در این سیستم تمام انشعابات روی یک شین و توسط یک بریکر با یکدیگر ارتباط پیدا می کنند.
معایب:
• با اتصال کوتاه روی شین تمام پست بی برق می شود.
• در صورت تعمیرات روی یک انشعاب آن انشعاب بدون برق می شود.
• امکان توسعۀ ایستگاه بدون خاموشی کل ایستگاه وجود ندارد.
این نوع شینه بندی مناسب برای مصرف کننده هایی است که امکان تغذیه از ایستگاه دیگر را داشته باشند.
می توان برای برطرف کردن بعضی از معایب طرح فوق از بریکر ( Bus Section = Bus Tie)
و یا از دیسکانکت استفاده کرد. در صورتی که برای قطع طولی شین از دیسکانکت استفاده شده باشد برای قطع و وصل آن یک طرف شین بدون برق باشد ولی در صورت استفاده از بریکر می توان در هر شرایطی بریکر را باز و بسته نمود.
در صورت استفاده از بریکر باس شکن 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 بریکر باس شکن در حالت کار عادی ایستگاه بسته نگه داشته می شود.
3- شینه بندی اصلی و انتقالی: Main & Transfer Busbar
در صورت اتصال کوتاه روی شین تمام انشعابات بدون برق خواهد شد مگر اینکه از باس شکن استفاده نمائیم.
در حالت کار عادی سیستم تنها شین اصلی برقرار بوده و از شین فرعی استفاده نمی شود و بریکر کوپلر باز است. و بریکر باس کوپلر در هر زمان تنها می تواند جانشین یکی از بریکرهای خطوط و یا ترانس شود
در این سیستم از یک شین اصلی و از یک شین فرعی که ارتباط دو شین توسط یک بریکر موسوم به Bus Coupler امکان پذیر است, هر انشعاب از طریق بریکر به شین اصلی و از طریق دیسکانکت به شین فرعی وصل است. بریکر باس کوپلر در صورت اشکال در هر یک از بریکرها می تواند جایگزین آنها شود. پس هنگام جایگزینی باس کوپلر بجای هر یک از بریکرهای خط و یا ترانس, ابتدا باید دیسکانکتهای طرفین کوپلر را بست و بعدا بریکر کوپلر بسته شده و در نهایت سکسیونر متصل به شین فرعی بسته و بریکر خط یا ترانس را از مدار خارج می نمایند.
در صورتی که تعداد انشعابات از شین اصلی زیاد باشد گاهی شین اصلی و فرعی به دو یا چند بخش نیز تقسیم می گرددکه ارتباط بخش ها در شین اصلی معمولا از طریق بریکر ودر شین فرعی از طریق دیسکانکت انجام می شود باید توجه داشت که توسعۀ ایستگاه بدون خاموشی کامل آن امکان پذیر نیست.ولی در صورت استفاده از باس شکن می توان یک طرف آن را برای توسعه بدون برق کرد.
شین بدون خاموشی قابل تعمیر نیست ولی بریکرهای خط و یا ترانس بدون خاموشی خط و یا ترانس قابل تعمیرند.
در صورت استفاده از باس شکن, باس کوپلر برای دو طرف در نظر گرفته می شود و در صورت استفاده از باس شکن در شین فرعی, می توانیم دو بریکر 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 بریکر کوپلر در این شینه بندی با بریکر کوپلر در شینه بندی اصلی و انتقالی متفاوت است.
می توان با استفاده کردن از دیسکانکت D.S بدون خاموشی از دو شین اصلی استفاده شود هر انشعاب دارای سه دیسکانکت است که دو دیسکانکت امکان اتصال از یک شین به شین دیگر به این صورت است که ابتدا دیسکانکتهای مربوط به کوپلر و بریکرکوپلر را بسته و پس دیسکانکتهای شین دوم را بسته و شین اول را باز می نمایند در صورتی که تعداد انشعابات زیاد باشد می توان از بریکر Bus section استفاده کرد که در اینصورت برای هر بخش از شین یک بریکر کوپلر مورد نیاز خواهد بود. در این سیستم می توان تعدادی از انشعابات را از یک شین و تعدادی دیگر را از شین دوم تغذیه کرده توسعه پست بدون برق کردن پست امکان پذیر است.
عیب اساسی:
تعمیر بریکر خط و یا ترانس, خاموشی انشعاب مربوطه را بدنبال خواهد داشت تا سطح ولتاژ 132 کیلوولت مورد استفاده قرار می گیرند.
5- سیستم شینه بندی با دو شین اصلی و دیسکانکتور موازی:
Duplicate Busbar With by pass Disconect
این سیستم در واقع ترکیبی از دو سیستم شینه بندی دوبل و اصلی انتقالی است. هر یک از دو شین می توانند در حالت عادی در مدار باشند و دیگری بعنوان درز و مورد استفاده قرار گیرد. در مواردی که در بریکر هر انشعاب نقصی وجود داشته باشد می توان یک مسیر موازی به کمک بریکر کوپلر ایجاد کرد و بدون خاموشی انشعاب مربوطه نسبت به رفع اشکال از بریکر معیوب اقدام کرد. بدین ترتیب مزیت های دوسیستم در یک سیستم جمع شده است. اما به لحاظ تعداد زیاد دیسکانکتها, کنترل و حفاظت کل سیستم پیچیده تر و نیز از نظر اقتصادی گرانتر خواهد بود.
این نوع شینه بندی نیز معمولا در پستهای با ولتاژ 132 Kv که دارای اهمیت زیادی باشند و گاهی در پسی های با سطح ولتاژ 230Kv نیز مورد استفاده قرار می گیرند
6- سیستم شینه بندی یک و نیم بریکری : One & half Breaker System
سیستم های شینه بندی تاکنون معرفی شده است بهنگام کار عادی پست همگی فقط دارای یک شین بر قرار هستند و شین دوم معمولا بصورت رزرو بوده و باری روی آن قرار ندارد. در چنین سیستم هایی چنانچه اتصال کوتاهی روی شین برقرار رخ دهد تمام بریکرهای تغذیه کننئه انشعابات توسط سیستم حفاظت باسبار تریپ خواهند خورد و کل پست و یا بخشی از آن برای مدتی بی برق خواهد شد در پست هایی با ولتاژ 230Kv و بالاتر که معمولا ایستگاهایی در یک منطقه قرار دارند بی برق شدن یک بخش از پست می تواند منجر به خاموشیهای گسترده ای هر چند کوتاه مدت گردد بخصوص در نواحی پر مصرف که دارای کارخانجات و مجتمع های صنعتی بزرگ باشد این مسئله بیشتر اهمیت خواهد داشت. لذا برای بالا بردن قابلیت اطمینان سیستم و پایداری شیکه از سیستم های شینه بندی گرانتر ولی مطمئن تری استفاده می شود که سیستم یک ونیم بریکری یکی از آنها ست.
در این نوع شینه بندی برای هر دو انشعاب سه بریکر وجود دارد( برای یک انشعاب یک ونیم بریکر هزینه شده است ). امکان مانور روی بریکرها و انشعابات زیاد است و هیچ انشعابی با معیوب شدن یک یریکر تغذیه کننده آن از مدار خارج نمی شود چون در هر لحظه دو مسیر تغذیه برای هر انشعاب وجود دارد. سیستم دارای دو شین اصلی بوده که در حالت عادی کارکرد هر دو برقرار بوده و کلیۀ بریکرها نیز در مدار می باشند. به این ترتیب در صورتی که روی هر یک از اتصال کوتاهی رخ دهد هیچ یک از انشعابات از مدار خارج نخواهد شد. توسعۀ ایستگاه بدون قطع هیچ یک از انشعابات امکان پذیر است.در این سیستم شینه بندی:
• تمام کلیدها در حالت عادی وصلند.
• در صورت اتصال کوتاه روی شین بریکرهای مربوطه به همان شین بدون برق خواهند شد.
• در صورت اتصالی روی هر انشعاب دو بریکر از مدار خارج خواهند شد.
• امکان تعمیر هر کدام از بریکرها و شین ها بدون قطع انرژی امکان پذیر است.
• توسعه پست براحتی امکان پذیر است.
تا سطح ولتاژهای 230kv و 400kv مورد استفاده دارند. و نقش عمده در این نوع شینه بندی بعهدۀ بریکرهاست.
آثار وقوع خطا
5- روشنایی اضطراری: Emergency light
6- موتورهای بریکر و سکسیونر 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 که 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- سکوهای نفتی درون دریا که از ساحل دورند و نیاز به انرژی دائمی دارند.
3- بیمارستانها و سیستم اعلان خبر.
4- تغذیۀ DC ایستگاهها و نیروگاههای برق.
انواع شارژرها:
1- استاتیک که از یکو سازها هستند.
2- دینامیک- موتور ژنراتور DC-کوپل موتور ژنراتورDC .
باطری و باطری شارژر:
در هر یک از ایستگاههای انتقال حداقل یک دستگاه باطری شارژر و یک سری (110,120,127)12Vdc برای حفاظت تجهیزات و یک دستگاه شارژر48 Vdc و یک سری باطری 48Vdc برای لامپهای سیگنال و سیستم P.l.C وجود دارد در بعضی از دستگاههای بزرگ دو دستگاه شارژر همراه با دو سری باطری و یا یک دستگاه باطری شارژر و دو سری باطری وجود دارد.
بهترین حالت استفاده از دو دستگاه باطری شارژر و دو سری باطری می باشد زیرا که حفاظت کلی پست یعنی عملکرد رله های حفاظتی و چراغهای آلام و سیستم P.l.C از طریق برق DC یعنی باطری تامین می گردد,لذا اگر بعضی باطری شارژر صدمه ببینند و یا برق AC پست قطع گردد.
اولا در صورت سالم بودن باطریها , نیز فقط چند ساعت دوام خواهند داشت و وقتی که ولتاژ آنها به 80% ولتاژ نامی برسد قطع و وصل بریکرها با مشکل مواجه خواهد شد, ثانیاچون که باطریها به صورت سری می باشند در صورتی که یکی از باطریها تخلیه یا صدمه ببینند مشکلاتی را ایجاد خواهند کرد که در صورت بروز فالت در شبکه و بر روی تجهیزات و یا خطوط می تواند عواقب وخیمی در پی داشته باشد پس باید:
- در کلیۀ ایستگاههای انتقال و حتی فوق توزیع مهم از دو دستگاه باطری شارژ و دو سری باطری استفاده کرد.
-حداقل یک 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 کرد.
- باید بطور مرتب و دقیق و بکارگیری دستورالعمل های مربوط در نگهداری باطریها نهایت تلاش را بعمل آوریم.
پس با توجه به نکات ذکر شده در بالا بطور مرتب و مداوم از باطریها بازدید و سرویس بعمل آورد که این مهم در سه قسمت صورت می گیرد:
1- از لحاظ ظاهری
-چک کردن Plag Vent( دریچه ها) اگر در پوش آنها بسته نمی شدند و یا معیوب بودن آنها را تعویض نمائیم.
- چک کردن کانکتورها از لحاظ استحکام اتصالات
-در صورت وجود شوره بر روی سلها و اتصالات آنها را با بورس سیمی تمییز کنیم( از حلال آلی و یا معدنی استفادن نکنیم).
- اتصالات نهایی باطری به شارژر را از طریق فیوز( کلید) چک کنیم.
2- چک کردن وضعیت الکترولیت و الکترودها:
-سطح الکترولیت را چک می کنیم که باید بین دو علامت MinوMax روی باطری و نزدیک
Maxباشد.
- غلظت الکترولیت را با غلظت سنج اندازه بگیریم که در حد نرمال باشد.
Kg/lite 1.24(+/-) 0.01
- دمای الکترولیت را توسط دماسنج مخصوص اندازه می گیریم این دما باید بین 45 C –15C باشد.
- رنگ الکترودها را بازدید می کنیم اگر بیش از حد روشن شده باشند نشان دهندۀ وجود سولفات سرب بر روی الکترودها می باشد پس باید طبق دستورالعمل رفتار نمائیم.
3- چک کردن ولتاژ باطریها:
-ولتاژ کل سلهارا از زیر فیوزها چک نمائید.
- ولتاژ هر سل را اندازه بگیرید و دقت کنید در رنج مجاز خود باشند حدود2.2ولت در هر سل باشد.
تعریف پیل الکتروشیمیایی:تبدیل انرژی شمیایی به الکتریکی که از دو قسمت اساسی ساخته می شود:
1- قسمتهای اصلی پیل که از دو فلز مشابه ساخته شده اند.
2- الکترولیت که از مایع و جامد ساخته می شود
از نظر واکنش درونی پیل ها به دو دسته تقسیم می شوند:
1- پیل های گالوانی : در واکنش خودبخودی که در درون آن صورت می گیرد در اثر واکنش شیمیایی الکتریسیته تولید می شود.
2- پیل های الکترولیتی : پیل الکتروشیمیایی که از الکتریسیته منبع خارجی برای انجام واکنش غیر خودبخودی در داخل آن استفاده می شود. که این پیل را اصطلاحا باطری می نامند, همانطوری که می دانیم این منبع خارجی در ایستگاه برق شارژر است. عامل احیاگر الکترود دهنده (کاتد) و عامل اکسیدگر الکترود گیرنده( آند) است. الکترودی که در آن عمل اکسیداسیون صورت می گیرد آند و الکترودی که در آن احیا صورت می گیرد کاتد است. در پیل های گالوانی پتانسیل کاتد از آند بیشتر است یعنی مثبت تر است چون الکترودی که احیا می شود الکترونهای آن بخادج رفته و بار مثبتی روی آن باقی می گذارد.
در انداکسیداسیون باعث انتقال الکترون بدون الکترود گردیده و در آن ایجاد بار منفی می نماید.
در پیل های الکترولیتی باز هم اکسیاسیون در آند صورت می گیرد ولی چون فرایند بخودی خود انجام نمی گیرد الکترونها باید از آن قسمت خارج گردیده و کاتد ذخیرهای از الکترونها برای انجام واکنش احیا داشته باشد پس در باطریهای الکترولیتی پتانسیل آند از کاتد 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 که باطریها برای بار اول تحت شارژ گذاشته می شوند و کاملا خالی هستند. در این حالت شارژر مانند یک منبع عمل می کند. بعد از زمان کافی( مطابق با ظرفیت باطریهای نصب شده) شارژر را بطور دستی از حالت اولیه خارج می گردانیم, یاطریها بعد از اینکه یکبار 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 که از باطریها کار گرفته شده باشد و مدتی از برق DC باطریها استفاده شده باشد و نیاز است که مجددا باطریها حالت اولیه خود را بدست آورده از این نوع شارژ استفاده می شود.
3- شارژ اتوماتیک: Automatic Charg
در صورت قطع و وصل برق دستگاه شارژ AC بمدت بیش از ده دقیقه شارژر بصورت اتوماتیک 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 بکار نگهداری می شوند و اینوع شارژ اغلب در ضمن کار عادی باطری بطور خود به خود صورت می گیرد. می دانیم که باطری ایده آل دارای مقاومت درونی صفر و در نتیجه تافات درونی صفر می باشد در حالیکه 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 یک دستگاه چگالی سنج غلظت محلول را اندازه گیری می کنند که غلظت مجاز را که بین 1.21-1.19 گرم بر سانتیمتر مکعب در بیست درجه سانتی گراد است بدست می آورند. جهت رسیدن مجاز با ریختن آب مقطر یا محلول پتاس بداخل محلول اینکار 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:که 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 که 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 که 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 کنندگان برق AC در ایستگاه:روشنایی محوطه , اتاقهای فرمان, رله, باطریها و سایر اتاقهای موجوددر ایستگاه.
سیستم تهویه ایستگاه, وسایل برودتی و حرارتی, فن های خنک کنندۀ ترانسهای قدرت, پمپ آب, پریزها و کلیدها, 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 بریکرهای 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 یک هادی به شکل لوله ای یا سیمی و یا تسمه ای که انرژی الکتریکی از نیروگاهها, ترانسفورماتورها و یا خطوط انتقال و از طریق آن به مراکز مصرف منتقل می شود بعبارت ساده تر شینه یک هادی است که بوسیلۀ انشعابات متعدد به منابع تولید و مراکز مصرف متصل است.
شینه بندی : نحوۀ ارتباط الکتریکی فیدرهای مختلف را به یک باس و به یکدیگر 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 شبکه
• ولتاژ و ظرفیت پست
• اهمیت مصرف کننده
• وضعیت پست از نظر توسعۀ و تعمیردر حالت کار عادی شبکه Switching
انواع شینه بندی:1- سیستم بدون باسبار Without Busbor
2- سیستم تک شینه Busbar Single
3- شینه بندی اصلی و انتقالی Main & Transfer Busbar
4- شینه بندی دوبل( دو شین اصلی ) Duplicate Busbar
5- شینه بندی دوبل با دیسکانکت موازی
Duplicate Busbar with By pass Disconec
6- شینه بندی یک و نیم بریکری One & halfe Breaker System
7- شینه بندی دو بریکری Double Breaker System
8- شینه بندی حلقوی Ring Busbar System
9- شینه بندی ترکیبی Combined System
10- سیستم های شینه بندی با بیش از دو شین
1- سیستم بدون باسبار: without Busbar
این طرح اصولا بندرت و تنها در پست های کم اهمیت و یا موقتی استفاده می شود و دارای معایب زیر است:
- برای انجام تعمیرات روی هر یک از تجهیزات کل پست بی برق می شود.
- با بروز هر اتصال کوتاهی در روی خط و یا هر قسمت از مدارات داخل پست کل پست بدون برق خواهد شد.
- ضریب اطمینان بسیار کمی دارد.
- برای تغذیه های کوتاه مدت بکار می رود.
- امکان مانور روی تغذیه کننده ها وجود ندارد.
** تنها مزیت سیستم بدون باسبار حفاظت ساده و ارزان قیمت آن است.
2- سیستم تک شینه: Single Busbar
مزایا: هزینۀ کم
حفاظت و عملیات ساده
در این سیستم تمام انشعابات روی یک شین و توسط یک بریکر با یکدیگر ارتباط پیدا می کنند.
معایب:
• با اتصال کوتاه روی شین تمام پست بی برق می شود.
• در صورت تعمیرات روی یک انشعاب آن انشعاب بدون برق می شود.
• امکان توسعۀ ایستگاه بدون خاموشی کل ایستگاه وجود ندارد.
این نوع شینه بندی مناسب برای مصرف کننده هایی است که امکان تغذیه از ایستگاه دیگر را داشته باشند.
می توان برای برطرف کردن بعضی از معایب طرح فوق از بریکر ( Bus Section = Bus Tie)
و یا از دیسکانکت استفاده کرد. در صورتی که برای قطع طولی شین از دیسکانکت استفاده شده باشد برای قطع و وصل آن یک طرف شین بدون برق باشد ولی در صورت استفاده از بریکر می توان در هر شرایطی بریکر را باز و بسته نمود.
در صورت استفاده از بریکر باس شکن 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 بریکر باس شکن در حالت کار عادی ایستگاه بسته نگه داشته می شود.
3- شینه بندی اصلی و انتقالی: Main & Transfer Busbar
در صورت اتصال کوتاه روی شین تمام انشعابات بدون برق خواهد شد مگر اینکه از باس شکن استفاده نمائیم.
در حالت کار عادی سیستم تنها شین اصلی برقرار بوده و از شین فرعی استفاده نمی شود و بریکر کوپلر باز است. و بریکر باس کوپلر در هر زمان تنها می تواند جانشین یکی از بریکرهای خطوط و یا ترانس شود
در این سیستم از یک شین اصلی و از یک شین فرعی که ارتباط دو شین توسط یک بریکر موسوم به Bus Coupler امکان پذیر است, هر انشعاب از طریق بریکر به شین اصلی و از طریق دیسکانکت به شین فرعی وصل است. بریکر باس کوپلر در صورت اشکال در هر یک از بریکرها می تواند جایگزین آنها شود. پس هنگام جایگزینی باس کوپلر بجای هر یک از بریکرهای خط و یا ترانس, ابتدا باید دیسکانکتهای طرفین کوپلر را بست و بعدا بریکر کوپلر بسته شده و در نهایت سکسیونر متصل به شین فرعی بسته و بریکر خط یا ترانس را از مدار خارج می نمایند.
در صورتی که تعداد انشعابات از شین اصلی زیاد باشد گاهی شین اصلی و فرعی به دو یا چند بخش نیز تقسیم می گرددکه ارتباط بخش ها در شین اصلی معمولا از طریق بریکر ودر شین فرعی از طریق دیسکانکت انجام می شود باید توجه داشت که توسعۀ ایستگاه بدون خاموشی کامل آن امکان پذیر نیست.ولی در صورت استفاده از باس شکن می توان یک طرف آن را برای توسعه بدون برق کرد.
شین بدون خاموشی قابل تعمیر نیست ولی بریکرهای خط و یا ترانس بدون خاموشی خط و یا ترانس قابل تعمیرند.
در صورت استفاده از باس شکن, باس کوپلر برای دو طرف در نظر گرفته می شود و در صورت استفاده از باس شکن در شین فرعی, می توانیم دو بریکر 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 بریکر کوپلر در این شینه بندی با بریکر کوپلر در شینه بندی اصلی و انتقالی متفاوت است.
می توان با استفاده کردن از دیسکانکت D.S بدون خاموشی از دو شین اصلی استفاده شود هر انشعاب دارای سه دیسکانکت است که دو دیسکانکت امکان اتصال از یک شین به شین دیگر به این صورت است که ابتدا دیسکانکتهای مربوط به کوپلر و بریکرکوپلر را بسته و پس دیسکانکتهای شین دوم را بسته و شین اول را باز می نمایند در صورتی که تعداد انشعابات زیاد باشد می توان از بریکر Bus section استفاده کرد که در اینصورت برای هر بخش از شین یک بریکر کوپلر مورد نیاز خواهد بود. در این سیستم می توان تعدادی از انشعابات را از یک شین و تعدادی دیگر را از شین دوم تغذیه کرده توسعه پست بدون برق کردن پست امکان پذیر است.
عیب اساسی:
تعمیر بریکر خط و یا ترانس, خاموشی انشعاب مربوطه را بدنبال خواهد داشت تا سطح ولتاژ 132 کیلوولت مورد استفاده قرار می گیرند.
5- سیستم شینه بندی با دو شین اصلی و دیسکانکتور موازی:
Duplicate Busbar With by pass Disconect
این سیستم در واقع ترکیبی از دو سیستم شینه بندی دوبل و اصلی انتقالی است. هر یک از دو شین می توانند در حالت عادی در مدار باشند و دیگری بعنوان درز و مورد استفاده قرار گیرد. در مواردی که در بریکر هر انشعاب نقصی وجود داشته باشد می توان یک مسیر موازی به کمک بریکر کوپلر ایجاد کرد و بدون خاموشی انشعاب مربوطه نسبت به رفع اشکال از بریکر معیوب اقدام کرد. بدین ترتیب مزیت های دوسیستم در یک سیستم جمع شده است. اما به لحاظ تعداد زیاد دیسکانکتها, کنترل و حفاظت کل سیستم پیچیده تر و نیز از نظر اقتصادی گرانتر خواهد بود.
این نوع شینه بندی نیز معمولا در پستهای با ولتاژ 132 Kv که دارای اهمیت زیادی باشند و گاهی در پسی های با سطح ولتاژ 230Kv نیز مورد استفاده قرار می گیرند
6- سیستم شینه بندی یک و نیم بریکری : One & half Breaker System
سیستم های شینه بندی تاکنون معرفی شده است بهنگام کار عادی پست همگی فقط دارای یک شین بر قرار هستند و شین دوم معمولا بصورت رزرو بوده و باری روی آن قرار ندارد. در چنین سیستم هایی چنانچه اتصال کوتاهی روی شین برقرار رخ دهد تمام بریکرهای تغذیه کننئه انشعابات توسط سیستم حفاظت باسبار تریپ خواهند خورد و کل پست و یا بخشی از آن برای مدتی بی برق خواهد شد در پست هایی با ولتاژ 230Kv و بالاتر که معمولا ایستگاهایی در یک منطقه قرار دارند بی برق شدن یک بخش از پست می تواند منجر به خاموشیهای گسترده ای هر چند کوتاه مدت گردد بخصوص در نواحی پر مصرف که دارای کارخانجات و مجتمع های صنعتی بزرگ باشد این مسئله بیشتر اهمیت خواهد داشت. لذا برای بالا بردن قابلیت اطمینان سیستم و پایداری شیکه از سیستم های شینه بندی گرانتر ولی مطمئن تری استفاده می شود که سیستم یک ونیم بریکری یکی از آنها ست.
در این نوع شینه بندی برای هر دو انشعاب سه بریکر وجود دارد( برای یک انشعاب یک ونیم بریکر هزینه شده است ). امکان مانور روی بریکرها و انشعابات زیاد است و هیچ انشعابی با معیوب شدن یک یریکر تغذیه کننده آن از مدار خارج نمی شود چون در هر لحظه دو مسیر تغذیه برای هر انشعاب وجود دارد. سیستم دارای دو شین اصلی بوده که در حالت عادی کارکرد هر دو برقرار بوده و کلیۀ بریکرها نیز در مدار می باشند. به این ترتیب در صورتی که روی هر یک از اتصال کوتاهی رخ دهد هیچ یک از انشعابات از مدار خارج نخواهد شد. توسعۀ ایستگاه بدون قطع هیچ یک از انشعابات امکان پذیر است.در این سیستم شینه بندی:
• تمام کلیدها در حالت عادی وصلند.
• در صورت اتصال کوتاه روی شین بریکرهای مربوطه به همان شین بدون برق خواهند شد.
• در صورت اتصالی روی هر انشعاب دو بریکر از مدار خارج خواهند شد.
• امکان تعمیر هر کدام از بریکرها و شین ها بدون قطع انرژی امکان پذیر است.
• توسعه پست براحتی امکان پذیر است.
تا سطح ولتاژهای 230kv و 400kv مورد استفاده دارند. و نقش عمده در این نوع شینه بندی بعهدۀ بریکرهاست.
آثار وقوع خطا
آثار وقوع خطا به سه دسته تقسیم می نمایند:- بر اثر بروز خطا ممکن است واحدهای ژنراتور موجود در یک نیروگاه از حالت سنکرون خارج شده و باعث خروج آن از شبکۀ قدرت شود که این خود ممکن است باعث ناپایداری شبکه گردد.
- خسارات شدید به تجهیزاتی که در آنها فالت ایجاد شده است بخصوص اتصال کوتاه که اثرات حرارتی و مکانیکی شدیدی دارد.
-خسارت و آسیبی که ممکن است به تجهیزات سالم در نزدیک محل بروز خطا وارد شود.
هدف از طراحی یک سیستم حفاظتی:- تامین شرایط مناسب جهت تداوم کار بدون وقفه سیستم قدرت که این مهم با تشخیص فالتهای سیستم در حداقل زمان ممکن و جدا کردن کمترین عنصر از سیستم قدرت بطوری که 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 کار 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
- اتصال کوتاه
- افزایش و کاهش ولتاژ از حد مجاز
- تغییر فرکانس
- بازگشت توان
- عدم تعادل بار
- کاهش امپدانس
- اضافه جریان
-فالت های غیر الکتریکی
-دیفرنسیل( اختلاف)
از بین فالتهای فوق الذکر اتصال کوتاه از همه مهمتر است و اتصال کوتاه عبارت است از فالتی که موجب انحراف الکتریکی از مسیر اصلی آن شود که انواع اتصال کوتاه عبارتند از:
1- اتصال کوتاه سه فاز به هم Three Phase Clear Of Earth
2- اتصال کوتاه سه فاز و اتصال به زمین Three Phase to Earth
3- اتصال کوتاه دو فاز به یکدیگر Phase To Phase
4- اتصال کوتاه یک فاز با زمین Single Phase To earth
5- اتصال کوتاه دو فاز با یکدیگر و با زمین phase to phase to earth
6- اتصال کوتاه 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 کلی شرایط الکتریکی و یا مکانیکی که سیستم برای تحمل آن طرح شده است.
نحوۀ کنترل فالتهای سیستم قدرت:
جلوگیری از بروز فالت بوسیلۀ طراحی صحیح, انتخاب تجهیزات مناسب, تعمیر و نگهداری اجزاء و بهره برداری مناسب بطوریکه احتمال وقوع فالت به حداقل مقدار ممکن برسد بدیهی است که ملاحظات اقتصادی عامل محدود کننده ای در این روش می باشد.
کاهش اثر فالت بوسیلۀ تجهیزات سیستم حفاظتی :با توجه به اینکه جلوگیری از بروز فالت بطور قطعی غیر ممکن است لزوم طرح سیستم حفاظتی که بتواند در صورت بروز فالت, آن را محدود و برطرف نموده و اثرات سوء آن را کاهش دهد لازم است.
پارامترهای تشخیص فالت: ۱- جریان, یکی از مهمترین پارامترهای تشخیص فالت است که بطرق زیر می تواند مورد استفاده قرار بگیرد:
-بر اثر بروز فالت مقدار دامنۀ جریان سیستم از مقدار نرمال بیشتر شده که این افزایش می تواند نشان دهندۀ وقوع فالت باشد. مثل فول شدن یک خط یا یک ترانس.
-در موقع بروز فالت( برخی فالتهای) تعادل بین جریانهای ورودی و خروجی دستگاه تحت حفاظت از حالت عادی خارج می شود لذا با مقایسۀ دائمی جریانهای ورودی و خروجی میتوان حالت عدم تعادل را بعنوان نشانه ای از فالت تلقی کرد. 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 کوتاه که یک خط انتقال و یا یک شینه.
Ir+Is+It=0 در حالت عادی
که نشانه ای از بروز فالت است ( غیراز صفر = Ir+Is+It) در حالت غیر عادی
2- ولتاژ: با اندازه گیری دائم دامنه ولتاژ میتواند کاهش 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 شبکه از یک نقطه مثلا پست در حالت کار عادی دارای مقدار معینی است که از رابطۀ z= v/i قابل محاسبه است در هنگام بروز فالت و اتصال کوتاه با کاهش ولتاژ و افزایش جریان امپدانس بشدت کاهش می یابد و در نتیجه می توان با مقایسۀ دائمی امپدانس فعلی با امپدانس رفرنس به وقوع فالت پی برد.
4- فرکانس: تغییر ناگهانی بار موجب تغییر فرکانس شده و هر تغییر فرکانس در شبکه نشان دهندۀ وقوع فالت است.
5- جهت توان:
در حالت کار عادی شبکه توان اکتیو در جهت معینی از طرف مولد به طرف مصرف کننده جاری است ولی در زمان بروز فالت بخصوص در شبکه های رینگ که تغذیه از دو سو می باشد جهت توان بطرف محل اتصالی تغییر می یابد یا در هنگام کار دو ژنراتور موازی در شرایط غیر عادی یکی از ژنراتورها بصورت موتور عمل کرده و باری برای ژنراتور دیگر محسوب می گردد که در این گونه موارد تغییر جهت نشانۀ بروز فالت است.
6- پارامترهای غیر الکتریکی:
در یک سیستم تحت حفاظت بروز فالت موجب تغییر پارامترهایی نظیر دما, فشار, حجم گاز, سطح روغن, تجزیۀ روغن, تصاعد گاز وغیره می گردد که با کنترل هر یک از این پارامترها می توان به وقوع فالت پی برد.
*عناصر یک سیستم حفاظتی عملکرد آنها:
1- ترانسدیوسرها یا مبدلها ) (C.T- P.T- C.V.T
2- سنسورها( رله ها)
3- مدار شکن( بریکرها)
در این سیستم ترانسدیوسرها وضعیت سیستم را حس کرده و آن را به کمیتی 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 کنترل فعال است و در شرایط غیر عادی سیستم حفاظت فعال داشته و در این شرایط فرامین حفاظتی بر دستورات کنترل اولویت داشته و با صدور فرمان جهت بریکرها شرایط رفع عیب را فراهم می آورد و قسمتهای معیوب را از قسمتهای سالم جدا می کند. علاوه بر عناصر ذکر شده اجزای دیگری مانند فیوزها, مدارات ارتباطی بین و انتهای سیستم حفاظتی, مدارات تریپ سیستم DC در یک سیستم حفاظتی نقش دارند.
مشخصات و خصوصیات سیستم حفاظت:1- قابلیت اطمینان: Reliability
اعتماد و اطمینانی که به سیستم حفاظتی می توان داشت و بصورت زیر بیان می گردد: دفعاتی که سیستم عمل می کند
( ------------------------ = قابلیت اطمینان)
دفعاتی که سیستم باید عمل کند
مهمترین عوامل افزایش و کاهش Reliability یک سیستم حفاظت عبارتند از:
-طراحی
- استفاده از تجهیزات مناسب و کافی
-نصب
- بهره برداری
2- قابلیت انتخاب: Selectivity
خاصیتی از سیستم حفاظت که به موجب آن در موقع بروز فالت تنها قسمتهای معیوب از سیستم جدا شده و قسمتهای سالم به حالت عادی باقی بمانند. که خود بر دو نوع می باشد:
الف- سلکتیو مطلق: در صورتی که سیستم حفاظتی تنها نسبت به فالتهای زون خود حساس باشد آن را سلکتیو مطلق گویند.( مثل رلۀ دیفرنسیل, R.E.F )
ب- سلکتیو نسبی: در صورتی که سیستم حفاظتی علاوه بر زون خود نسبت به فالتهای زونهای دیگر نیز حساس باشد آن را سلکتیو نسبی گویند.( O/C و دیستانس)
3- تمایز- فرق گذاری Discrimination
یک 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 حداکثر تغییرات مجاز تشخیص دهد مثل جریان هجومی ترانسها قدرت, یا جریان راه اندازی موتورهای آسنکرون, نوسانات سیستم قدرت که 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 یک سیستم حفاظت مربوط به مقادیر لازم برای عملکرد آن است مثلا هر چه مقدار مینیمم جریان لازم برای عملکرد رله ای کمتر باشد آن رله ای حساس تر است.
6- سرعت: Speed
سرعت یکی از خصوصیات حفاظتی مناسب است و باید فالت حادث شده را در حداقل زمان ممکن بر طرف یا محدود سازد.
زمان عملکرد بریکر + زمان عملکرد رله = زمان حذف فالت
7- مناسب و کافی بودن: Adequateness
باید با توجه به پارامترهای زیر حفاظت کافی 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 کاملتر از یک ترانس توزیع است.
ناحیۀ حفاظتی( زون حفاظتی): Zone of protection شبکۀ قدرت را به بخش هایی تقسیم کرده و برای هر یک از آنها طرحهای حفاظتی با توجه به خطایی که برای آن پیش می آید در نظر گرفته می شود که به هر یک از این بخش ها زونهای حفاظتی گفته می شود که این نواحی حفاظتی باید همپوشانی( Over Lap ) داشته باشند وهیچ نقطه ای از شبکه نباید بدون حفاظت باقی بماند.C.T ها طوری قرار می گیرند که بریکرها در محل تداخل دو منطقه قرار گیرند.
رلۀ حفاظتی:به دستگاهی گفته می شود که کمیت های الکتریکی مانند ولتاژ و جریان و یا غیر الکتریکی مانند درجه حرارت, سطح روغن و غیره را بعنوان ورودی دریافت داشته و در صورتی که این کمیات از محدودۀ عادی خود خارج شوند رله فعال شده و عملکرد مناسبی را انجام می دهد.
حفاظت اولیه:حفاظتی است که با وقوعFault در ناحیۀ حفاظتی مربوط در کوتاهترین زمان معین خطا را بر طرف نماید. که در صورتی که حفاظت اولیه دچار مشکل شود آنگاه حفاظت ثانویه Back Up با تاخیر زمان مشخصی وارد شده و خطا را بر طرف می نماید. معمولا سرعت عملکرد حفاظت اولیه بیشتر از حفاظت Back UP است.
دلایل پیش بینی حفاظت Back UP :- ممکن است بروز اشکال و یا نقصی در هر یک از عناصر سیستم حفاظت اصلی مانع عملکرد آن گردد.
-در زمانهای تست و یا تعمیرات که حفاظت اصلی از مدار خارج می شود سیستم بدون حفاظت نباشد.
عواملی که باعث عمل نکردن سیستم حفاظت اصلی می شوند:- نرسیدن ولتاژ یا جریان صحیح به رله ها
- عمل نکردن رله ها
- بروز اشکال در مدارات تریپ از رله تا بریکر
- مدار قطع کننده یا مکانیزم کلید کار نکند
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 شکن( حفاظت نقص بریکر): Breaker Failure Protection (B.F.P)
-حفاظت محلی, مثل حفاظت یک 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 عملکرد مدار شکن( در حالیکه رله های حفاظتی مربوط فرمان قطع را صادر کرده اند) این مورد را تشخیص داده و پس از تاخیر زمانی مناسب فرمان قطع را به کلیۀ مدار شکن هایی که می توانندمدار شکن معیوب را تغذیۀ نماید ارسال می دارد.
حفاظت واحد( محدود) :-مرز تشخیص وجود دارد و محدودۀ عملکرد آن معلوم است.
- با تغییرات در شبکۀ قدرت محدودۀ آن و عملکرد آن تغییر پیدا نمی کند.
- قدرت تشخیص مطلق دارد.
- عموما زمان عملکرد پائینی دارند و نیاز به هماهنگی با سایر حفاظت ها را ندارند مثل R.E.Fو دیفرانسیل.
حفاظت غیر واحد:- مرز تشخیص و محدودۀ عملکرد معینی ندارند.
-با تغییر در شبکۀ قدرت محدودۀ عملکرد 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- کمیت مشخصۀ رله: کمیتی است که مقادیر آن مشخص کنندۀ شرایط عملکرد یا عدم عملکرد رله است. مثلا کمیت رلۀ جریان زیاد شدت جریان است.
2- کمیت یا کمیتهای محرک رله: کمیتهای الکتریکی مانند جریان و ولتاژ که به تنهایی و یا به صورت یک ترکیب باید به رله اعمال شود تا عملیات خود را که برای آن منظور طراحی شده است انجام شود. مثلا رلۀ جریانی کمیت محرکۀ آن جریان و رلۀ دیستانس کمیت محرکۀ آن ولتاژ و جریان است.
3- منحنی مشخصۀ رله: منحنی که بر اساس منحنی مشخصۀ رله ترسیم می گردد و مرز بین عملکرد و عدم عملکرد را معلوم می نماید.
4- تنظیم رله: آن مقدار از کمیت مشخصه که سبب می شود رله عمل کند که عمدتا بصورت ضریب و یا درصدی از کل جریان می باشد.
5- تحریک رله Pick UP : به تغییر وضعیت رله از حالت سکون 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 سکون 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 که 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 اینکه از بین رله های موجود کدام یک عملکرد داشته است از نشان دهنده (Flag) استفاده می شود که در رله های الکترومکانیکی نشان دهنده به صورت یک صفحۀ کوچک قرمز رنگ بوده که در هنگام عملکرد ظاهر می شود و در رله های میکروپروسسوری 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 یک دیسک آلومینیومی می تواند در حوزۀ مغناطیسی یک فاصلۀ هوایی که عامل بوجودآورده این حوزه می تواند جریان و یا ولتاژ یا ترکیب دو تا باشد. عامل بوجود آورنده فلو جریانی است که در سیم پیچ A جاری می شود.
واحدهای تشخیص دهندۀ یک رلۀ یک رلۀ فوق جریانی:1- واحد آنی : در صورتی که جریان خیلی شدید روی شبکه حادث شود فرمان تریپ بصورت آنی صادر می شود و اساس کار بدین صورت است که وقتی جریان خیلی شدید باشد فلوی بوجود آمده در هسته باعث بوجود آمدن نیروی الکترومغناطیسی شده و در نتیجه سبب جذب اهرمی می گردد و جذب این اهرم باعث بسته شدن کنتاکت ودر نتیجه فرمان قطع صادر می شود این واحد بصورت عنصری از جریان تنظیمی بصورت X In است.
2- واحد جریانی : در صورتی که مقدار جریان ورودی به رله از میزان جریان تنظیمی واحد آنی کمتر ولی از مقدار جریان تنظیمی واحد جریانی بیشتر باشد این واحد پیک آپ کرده و باعث فعال شدن واحد جریانی می گردد.
3- واحد زمانی: پس از اینکه واحد جریانی پیک آپ کرد 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) که در رله های الکترومغناطیسی با تغییر فاصلۀ کنتاکتهای ثابت و متحرک و رله های الکترونیکی با تغییر یک المان مثل یک مقاومت صورت می گیرد.
انواع رله های جریان زیاد از لحاظ منحنی مغناطیسی:
۱-رلۀ اورکارنت با زمان ثابت:
رله هایی هستند که 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 عملکرد رله ها از مصرف کننده بطرف تولید کننده زیاد باشد مثلا اگر فالتی در نقطۀ نزدیک به منبع قدرت مثلا ترانس یا ژنراتور با زمان نسبتا زیادی عمل می نماید که باعث صدمه دیدن منبع قدرت می گردد.
2- راه های زمان معکوس:
زمان عملکرد این رله ها با جریان عبوری از رله نسبت عکس دارد بعبارت دیگر هر چه جریان خطا بیشتر باشد زمان عملکرد رله کمتر است مثلا اگر اتصال کوتاه در نقطۀ دورتر به ازای جریانی رخ دهد زمان عملکرد آن زیادی می باشد. حال اگر محل اتصال به نزدیکتر منتقل شود از رلۀ نزدیک به محل اتصال جریان زیادی عبور می کند که زمان عملکرد آن زمان بسیار کمی است. نتیجه اینکه به ازای جریانهای نزدیک منبع قدرت عملکرد رله بهتر و سریعتر است.
انواع رله های فوق جریانی از لحاظ منحنی مشخصۀ معکوس:
1- معکوس زمانی
2- خیلی معکوس زمانی
3- فوق العاده معکوس زمانی
روشهای حفاظتی جریان زیاد:
1- سه فاز: 3Phase
2- سه فاز + ارت فالت: 3Phase + Earth fault
3- دو فاز + ارت فالت:
- خسارات شدید به تجهیزاتی که در آنها فالت ایجاد شده است بخصوص اتصال کوتاه که اثرات حرارتی و مکانیکی شدیدی دارد.
-خسارت و آسیبی که ممکن است به تجهیزات سالم در نزدیک محل بروز خطا وارد شود.
هدف از طراحی یک سیستم حفاظتی:- تامین شرایط مناسب جهت تداوم کار بدون وقفه سیستم قدرت که این مهم با تشخیص فالتهای سیستم در حداقل زمان ممکن و جدا کردن کمترین عنصر از سیستم قدرت بطوری که 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 کار 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
- اتصال کوتاه
- افزایش و کاهش ولتاژ از حد مجاز
- تغییر فرکانس
- بازگشت توان
- عدم تعادل بار
- کاهش امپدانس
- اضافه جریان
-فالت های غیر الکتریکی
-دیفرنسیل( اختلاف)
از بین فالتهای فوق الذکر اتصال کوتاه از همه مهمتر است و اتصال کوتاه عبارت است از فالتی که موجب انحراف الکتریکی از مسیر اصلی آن شود که انواع اتصال کوتاه عبارتند از:
1- اتصال کوتاه سه فاز به هم Three Phase Clear Of Earth
2- اتصال کوتاه سه فاز و اتصال به زمین Three Phase to Earth
3- اتصال کوتاه دو فاز به یکدیگر Phase To Phase
4- اتصال کوتاه یک فاز با زمین Single Phase To earth
5- اتصال کوتاه دو فاز با یکدیگر و با زمین phase to phase to earth
6- اتصال کوتاه 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 کلی شرایط الکتریکی و یا مکانیکی که سیستم برای تحمل آن طرح شده است.
نحوۀ کنترل فالتهای سیستم قدرت:
جلوگیری از بروز فالت بوسیلۀ طراحی صحیح, انتخاب تجهیزات مناسب, تعمیر و نگهداری اجزاء و بهره برداری مناسب بطوریکه احتمال وقوع فالت به حداقل مقدار ممکن برسد بدیهی است که ملاحظات اقتصادی عامل محدود کننده ای در این روش می باشد.
کاهش اثر فالت بوسیلۀ تجهیزات سیستم حفاظتی :با توجه به اینکه جلوگیری از بروز فالت بطور قطعی غیر ممکن است لزوم طرح سیستم حفاظتی که بتواند در صورت بروز فالت, آن را محدود و برطرف نموده و اثرات سوء آن را کاهش دهد لازم است.
پارامترهای تشخیص فالت: ۱- جریان, یکی از مهمترین پارامترهای تشخیص فالت است که بطرق زیر می تواند مورد استفاده قرار بگیرد:
-بر اثر بروز فالت مقدار دامنۀ جریان سیستم از مقدار نرمال بیشتر شده که این افزایش می تواند نشان دهندۀ وقوع فالت باشد. مثل فول شدن یک خط یا یک ترانس.
-در موقع بروز فالت( برخی فالتهای) تعادل بین جریانهای ورودی و خروجی دستگاه تحت حفاظت از حالت عادی خارج می شود لذا با مقایسۀ دائمی جریانهای ورودی و خروجی میتوان حالت عدم تعادل را بعنوان نشانه ای از فالت تلقی کرد. 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 کوتاه که یک خط انتقال و یا یک شینه.
Ir+Is+It=0 در حالت عادی
که نشانه ای از بروز فالت است ( غیراز صفر = Ir+Is+It) در حالت غیر عادی
2- ولتاژ: با اندازه گیری دائم دامنه ولتاژ میتواند کاهش 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 شبکه از یک نقطه مثلا پست در حالت کار عادی دارای مقدار معینی است که از رابطۀ z= v/i قابل محاسبه است در هنگام بروز فالت و اتصال کوتاه با کاهش ولتاژ و افزایش جریان امپدانس بشدت کاهش می یابد و در نتیجه می توان با مقایسۀ دائمی امپدانس فعلی با امپدانس رفرنس به وقوع فالت پی برد.
4- فرکانس: تغییر ناگهانی بار موجب تغییر فرکانس شده و هر تغییر فرکانس در شبکه نشان دهندۀ وقوع فالت است.
5- جهت توان:
در حالت کار عادی شبکه توان اکتیو در جهت معینی از طرف مولد به طرف مصرف کننده جاری است ولی در زمان بروز فالت بخصوص در شبکه های رینگ که تغذیه از دو سو می باشد جهت توان بطرف محل اتصالی تغییر می یابد یا در هنگام کار دو ژنراتور موازی در شرایط غیر عادی یکی از ژنراتورها بصورت موتور عمل کرده و باری برای ژنراتور دیگر محسوب می گردد که در این گونه موارد تغییر جهت نشانۀ بروز فالت است.
6- پارامترهای غیر الکتریکی:
در یک سیستم تحت حفاظت بروز فالت موجب تغییر پارامترهایی نظیر دما, فشار, حجم گاز, سطح روغن, تجزیۀ روغن, تصاعد گاز وغیره می گردد که با کنترل هر یک از این پارامترها می توان به وقوع فالت پی برد.
*عناصر یک سیستم حفاظتی عملکرد آنها:
1- ترانسدیوسرها یا مبدلها ) (C.T- P.T- C.V.T
2- سنسورها( رله ها)
3- مدار شکن( بریکرها)
در این سیستم ترانسدیوسرها وضعیت سیستم را حس کرده و آن را به کمیتی 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 کنترل فعال است و در شرایط غیر عادی سیستم حفاظت فعال داشته و در این شرایط فرامین حفاظتی بر دستورات کنترل اولویت داشته و با صدور فرمان جهت بریکرها شرایط رفع عیب را فراهم می آورد و قسمتهای معیوب را از قسمتهای سالم جدا می کند. علاوه بر عناصر ذکر شده اجزای دیگری مانند فیوزها, مدارات ارتباطی بین و انتهای سیستم حفاظتی, مدارات تریپ سیستم DC در یک سیستم حفاظتی نقش دارند.
مشخصات و خصوصیات سیستم حفاظت:1- قابلیت اطمینان: Reliability
اعتماد و اطمینانی که به سیستم حفاظتی می توان داشت و بصورت زیر بیان می گردد: دفعاتی که سیستم عمل می کند
( ------------------------ = قابلیت اطمینان)
دفعاتی که سیستم باید عمل کند
مهمترین عوامل افزایش و کاهش Reliability یک سیستم حفاظت عبارتند از:
-طراحی
- استفاده از تجهیزات مناسب و کافی
-نصب
- بهره برداری
2- قابلیت انتخاب: Selectivity
خاصیتی از سیستم حفاظت که به موجب آن در موقع بروز فالت تنها قسمتهای معیوب از سیستم جدا شده و قسمتهای سالم به حالت عادی باقی بمانند. که خود بر دو نوع می باشد:
الف- سلکتیو مطلق: در صورتی که سیستم حفاظتی تنها نسبت به فالتهای زون خود حساس باشد آن را سلکتیو مطلق گویند.( مثل رلۀ دیفرنسیل, R.E.F )
ب- سلکتیو نسبی: در صورتی که سیستم حفاظتی علاوه بر زون خود نسبت به فالتهای زونهای دیگر نیز حساس باشد آن را سلکتیو نسبی گویند.( O/C و دیستانس)
3- تمایز- فرق گذاری Discrimination
یک 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 حداکثر تغییرات مجاز تشخیص دهد مثل جریان هجومی ترانسها قدرت, یا جریان راه اندازی موتورهای آسنکرون, نوسانات سیستم قدرت که 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 یک سیستم حفاظت مربوط به مقادیر لازم برای عملکرد آن است مثلا هر چه مقدار مینیمم جریان لازم برای عملکرد رله ای کمتر باشد آن رله ای حساس تر است.
6- سرعت: Speed
سرعت یکی از خصوصیات حفاظتی مناسب است و باید فالت حادث شده را در حداقل زمان ممکن بر طرف یا محدود سازد.
زمان عملکرد بریکر + زمان عملکرد رله = زمان حذف فالت
7- مناسب و کافی بودن: Adequateness
باید با توجه به پارامترهای زیر حفاظت کافی 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 کاملتر از یک ترانس توزیع است.
ناحیۀ حفاظتی( زون حفاظتی): Zone of protection شبکۀ قدرت را به بخش هایی تقسیم کرده و برای هر یک از آنها طرحهای حفاظتی با توجه به خطایی که برای آن پیش می آید در نظر گرفته می شود که به هر یک از این بخش ها زونهای حفاظتی گفته می شود که این نواحی حفاظتی باید همپوشانی( Over Lap ) داشته باشند وهیچ نقطه ای از شبکه نباید بدون حفاظت باقی بماند.C.T ها طوری قرار می گیرند که بریکرها در محل تداخل دو منطقه قرار گیرند.
رلۀ حفاظتی:به دستگاهی گفته می شود که کمیت های الکتریکی مانند ولتاژ و جریان و یا غیر الکتریکی مانند درجه حرارت, سطح روغن و غیره را بعنوان ورودی دریافت داشته و در صورتی که این کمیات از محدودۀ عادی خود خارج شوند رله فعال شده و عملکرد مناسبی را انجام می دهد.
حفاظت اولیه:حفاظتی است که با وقوعFault در ناحیۀ حفاظتی مربوط در کوتاهترین زمان معین خطا را بر طرف نماید. که در صورتی که حفاظت اولیه دچار مشکل شود آنگاه حفاظت ثانویه Back Up با تاخیر زمان مشخصی وارد شده و خطا را بر طرف می نماید. معمولا سرعت عملکرد حفاظت اولیه بیشتر از حفاظت Back UP است.
دلایل پیش بینی حفاظت Back UP :- ممکن است بروز اشکال و یا نقصی در هر یک از عناصر سیستم حفاظت اصلی مانع عملکرد آن گردد.
-در زمانهای تست و یا تعمیرات که حفاظت اصلی از مدار خارج می شود سیستم بدون حفاظت نباشد.
عواملی که باعث عمل نکردن سیستم حفاظت اصلی می شوند:- نرسیدن ولتاژ یا جریان صحیح به رله ها
- عمل نکردن رله ها
- بروز اشکال در مدارات تریپ از رله تا بریکر
- مدار قطع کننده یا مکانیزم کلید کار نکند
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 شکن( حفاظت نقص بریکر): Breaker Failure Protection (B.F.P)
-حفاظت محلی, مثل حفاظت یک 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 عملکرد مدار شکن( در حالیکه رله های حفاظتی مربوط فرمان قطع را صادر کرده اند) این مورد را تشخیص داده و پس از تاخیر زمانی مناسب فرمان قطع را به کلیۀ مدار شکن هایی که می توانندمدار شکن معیوب را تغذیۀ نماید ارسال می دارد.
حفاظت واحد( محدود) :-مرز تشخیص وجود دارد و محدودۀ عملکرد آن معلوم است.
- با تغییرات در شبکۀ قدرت محدودۀ آن و عملکرد آن تغییر پیدا نمی کند.
- قدرت تشخیص مطلق دارد.
- عموما زمان عملکرد پائینی دارند و نیاز به هماهنگی با سایر حفاظت ها را ندارند مثل R.E.Fو دیفرانسیل.
حفاظت غیر واحد:- مرز تشخیص و محدودۀ عملکرد معینی ندارند.
-با تغییر در شبکۀ قدرت محدودۀ عملکرد 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- کمیت مشخصۀ رله: کمیتی است که مقادیر آن مشخص کنندۀ شرایط عملکرد یا عدم عملکرد رله است. مثلا کمیت رلۀ جریان زیاد شدت جریان است.
2- کمیت یا کمیتهای محرک رله: کمیتهای الکتریکی مانند جریان و ولتاژ که به تنهایی و یا به صورت یک ترکیب باید به رله اعمال شود تا عملیات خود را که برای آن منظور طراحی شده است انجام شود. مثلا رلۀ جریانی کمیت محرکۀ آن جریان و رلۀ دیستانس کمیت محرکۀ آن ولتاژ و جریان است.
3- منحنی مشخصۀ رله: منحنی که بر اساس منحنی مشخصۀ رله ترسیم می گردد و مرز بین عملکرد و عدم عملکرد را معلوم می نماید.
4- تنظیم رله: آن مقدار از کمیت مشخصه که سبب می شود رله عمل کند که عمدتا بصورت ضریب و یا درصدی از کل جریان می باشد.
5- تحریک رله Pick UP : به تغییر وضعیت رله از حالت سکون 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 سکون 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 که 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 اینکه از بین رله های موجود کدام یک عملکرد داشته است از نشان دهنده (Flag) استفاده می شود که در رله های الکترومکانیکی نشان دهنده به صورت یک صفحۀ کوچک قرمز رنگ بوده که در هنگام عملکرد ظاهر می شود و در رله های میکروپروسسوری 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 یک دیسک آلومینیومی می تواند در حوزۀ مغناطیسی یک فاصلۀ هوایی که عامل بوجودآورده این حوزه می تواند جریان و یا ولتاژ یا ترکیب دو تا باشد. عامل بوجود آورنده فلو جریانی است که در سیم پیچ A جاری می شود.
واحدهای تشخیص دهندۀ یک رلۀ یک رلۀ فوق جریانی:1- واحد آنی : در صورتی که جریان خیلی شدید روی شبکه حادث شود فرمان تریپ بصورت آنی صادر می شود و اساس کار بدین صورت است که وقتی جریان خیلی شدید باشد فلوی بوجود آمده در هسته باعث بوجود آمدن نیروی الکترومغناطیسی شده و در نتیجه سبب جذب اهرمی می گردد و جذب این اهرم باعث بسته شدن کنتاکت ودر نتیجه فرمان قطع صادر می شود این واحد بصورت عنصری از جریان تنظیمی بصورت X In است.
2- واحد جریانی : در صورتی که مقدار جریان ورودی به رله از میزان جریان تنظیمی واحد آنی کمتر ولی از مقدار جریان تنظیمی واحد جریانی بیشتر باشد این واحد پیک آپ کرده و باعث فعال شدن واحد جریانی می گردد.
3- واحد زمانی: پس از اینکه واحد جریانی پیک آپ کرد 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) که در رله های الکترومغناطیسی با تغییر فاصلۀ کنتاکتهای ثابت و متحرک و رله های الکترونیکی با تغییر یک المان مثل یک مقاومت صورت می گیرد.
انواع رله های جریان زیاد از لحاظ منحنی مغناطیسی:
۱-رلۀ اورکارنت با زمان ثابت:
رله هایی هستند که 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 عملکرد رله ها از مصرف کننده بطرف تولید کننده زیاد باشد مثلا اگر فالتی در نقطۀ نزدیک به منبع قدرت مثلا ترانس یا ژنراتور با زمان نسبتا زیادی عمل می نماید که باعث صدمه دیدن منبع قدرت می گردد.
2- راه های زمان معکوس:
زمان عملکرد این رله ها با جریان عبوری از رله نسبت عکس دارد بعبارت دیگر هر چه جریان خطا بیشتر باشد زمان عملکرد رله کمتر است مثلا اگر اتصال کوتاه در نقطۀ دورتر به ازای جریانی رخ دهد زمان عملکرد آن زیادی می باشد. حال اگر محل اتصال به نزدیکتر منتقل شود از رلۀ نزدیک به محل اتصال جریان زیادی عبور می کند که زمان عملکرد آن زمان بسیار کمی است. نتیجه اینکه به ازای جریانهای نزدیک منبع قدرت عملکرد رله بهتر و سریعتر است.
انواع رله های فوق جریانی از لحاظ منحنی مشخصۀ معکوس:
1- معکوس زمانی
2- خیلی معکوس زمانی
3- فوق العاده معکوس زمانی
روشهای حفاظتی جریان زیاد:
1- سه فاز: 3Phase
2- سه فاز + ارت فالت: 3Phase + Earth fault
3- دو فاز + ارت فالت:
+ نوشته شده در پنجشنبه ۲۲ مرداد ۱۳۹۴ ساعت 22:15 توسط آرش آقاطهرانی
|
با سلام و درود فراوان