پایان نامه بررسي تجهيزات و محاسبات پست 63-20کیلوولت پاسداران
مقدمه:
بعد از آنكه ويژگيهايانرژي الكتريكي شناخه شد، واحدهاي كوچك عهده دار توليد و توزيع انرژي الكتريكي گرديدند. پيشرفت سريع در ساختن دستگاه هاي الكتريكي احتياجات بشري را مرتفع مي ساخت و مصرف انرژي الكتريكي را با نرخ زيادي روز افزون مي نمود. زياد شدن مصرف انرژي الكتريكي، وابستگي زياد احتياجات روزمره را به انرژي الكتريكي موجب گرديد و به همين دليل ضرورت تأمين پايداري شبكه احساس شد.
بدين ترتيب توليد انرژي به صورت كوچك و واحدهاي منفرد مطرود و واحدهاي بزرگ توليد انرژي با يكديگر براي تأمين برق مصرف كنندگان مرتبط گرديدند و از آن رو شبكه هاي به هم پيوسته به وجود آمدند. عامل ديگري كه در تسريع اين امر كمك نمود هم زمان نبودن پيك مصرف نيروگاه هاي مختلف در مكان هاي مختلف و در نتيجه امكان كمك كردن نيروگاه ها به يكديگر در توليد انرژي الكتريكي بود. اين امر باعث كاهش ظرفيت رزرو لازم در شبكه براي مواقع اضطراري خروج نيروگاه از شبكه بود و در نتيجه بازده اقتصادي بالاتر و هزينه توليد انرژي الكتريكي را پايين مي آورد.
مساله اي كه ايجاد شبكه هاي انتقال بهم پيوسته قدرت را باعث شد، علاوه بر عوامل فوق متمركز نبودن مناطق مصرف و منابع انرژي بود. البته در اين مورد از انرژي آب آبشارها و سدها مي توان بدون هيچ گونه بحث و توضيح اضافي نام برد ليكن در مورد نيروگاه هاي حرارتي چون انتقال سوخت به خصوص سوخت هاي مايع از طريق لوله ها با انتقال الكتريكي رقابت مي نمايد هميشه يك سري محاسبات اقتصادي براي انتخاب محل قرار دادن مراكز توليد انرژي الكتريكي انجام مي شود كه طي اين محاسبات با توجه به نزديكي به مركز بار هزينه سوخت، هزينه تلفات و مسائل زيست محيطي بهترين محل براي نيروگاه انتخاب مي شود.
به طور كلي براي تأمين برق در حال حاضر معمولا از سه رده شبكه استفاده مي شود، رده اول، شبكه هاي انتقال كه داراي ولتاژهاي يبش از 132 كيلوولت و به منظور انتقال قدرت هاي بزرگ در فواصل زياد به كار مي رود. رده دوم، شبكه هاي فوق توزيع كه ارتباط بين پست ها و نيروگاه هاي داخل يك منطقه محدود را از نظر تأمين انرژي بر عهده دارند و داراي ولتاژي بين ولتاژ شبكه انتقال و شبكه توزيع انرژي مي باشند. گاهي موارد به شبكه هاي فوق توزيع، شبكه زير انتقال نيز اطلاق مي شود. رده سوم، شبكه توزيع كه صرفا مصرف كننده ها به آن وصل مي گردند و ولتاژ اين شبكه براي مصرف كننده هاي كوچك در ايران [V]380 و براي مصرف كننده هاي بزرگ [kV]20 مي باشد. به طور كلي استانداردي كه براي ولتاژ در شبكه هاي مختلف درا يران انتخاب شده عبارتست از: [V]380، [kV]20، [kV]63، [kV]132، [kV]230 و [kV]400.
وظيفة شبكه التكريكي
يك شبكه الكتريكي خود بايد بتواند قدرت مصرفي مورد نياز مصرف كننده را تحت ولتاژ ثابت و فركانس ثابت تحويل دهد. ليكن در عمل ثابت نگهداشتن فركانس عملي نمي گردد و هميشه در عمل فركانس كه مشخص كننده؛ تعادل بين توليد توليد و مصرف شبكه است داراي تغييراتي برابر 5/0% مي باشد. دليل اين تغييرات مداوم فركانس، وجود تغييرات آني و پيوسته در مصرف كنندگان است كه به طور لحظه اي و به دلخواه از شبكه قطع و يا به آن متصل مي شوند.
در مورد ولتاژ هم بايد گفت كه ثابت نگهداشتن ان در اثر تغيير مصرف و در نتيجه تغيير افت ولتاژ غير عملي است و همواره دستگاه هاي الكتريكي بايد به طريقي ساخته شوند كه با تغييرات 5/0% ولتاز نامي نيز بتوانند به كار خود ادامه دهند.
از اين نظر در اين زمينه براي شبكه هايي كه مصرف كننده اي بدان متصل مي گردد، براي ولتاژ تغييراتي تا محدوده فوق را مجاز مي دانند.
انتقال و توزيع انرژي الكتريكي
صورت هاي مختلف انرژي در زندگي اجتماعي و اقتصادي جوامع بشري نقش مهمي ايفا مي كنند، و اين امر با رشد جمعيت جوامع و بالا رفتن سطح زندگي مردم سالانه افزايش قابل توجهي دارد. و مصرف انرژي به صورت عمده در شكل هاي مكانيكي، نوراني و حرارتي انجام مي پذيرد. معمولا انرژي هاي مصرفي مستقيما از منابع انرژي هاي خام، مانند انرژي حرارتي ناشي از سوختن ذغال سنگ يا نفت بدست نمي آيد، بلكه ابتدا انرژي خام به انرژي واسطي(كه معمولا انرژي الكتريكي است) تبديل شده و سپس به صورت هاي گوناگون مورد مصرف قرار مي گيرد. علت انتخاب انرژي الكتريكي به عنوان واسطه(انرژي ثانوي) به دلايل زير است:
- انرژي الكتريكي را مي توان به صورت كلان با هزينه كم و بازده خوب به وسيله خطوط انتقال انرژي الكتريكي به هر نقطه اي با سرعت زياد منتقل نمود و در آنجا توزيع كرد.
- انرژي الكتريكي را مي توان آسان تر و با بازده بيشتر به انرژي نوراني، مكانيكي و حرارتي تبديل كرد.
- در محل مصرف ايجاد آلودگي محيطي نمي كند.
- دستگاه هاي تبديل انرژي الكتريكي به صورت هاي ديگر انرژي، داراي قابليت اطمينان بالاتر و ساختمان ساده تري هستند.
- امكان توسعه توليد، انتقال و توزيع انرژي الكتريكي ميسر مي باشد.
عليرغم امتيازاتي كه براي انرژ ي ا لكتريكي ذكر كرديم اين انرژي نقطه ضعف بزرگي دارد و آن اين است كه ذخيره كردن مقادير زياد آن از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه نيست. به همين دليل ظرفيت نيروگاه هاي توليد برق را هميشه با حداكثر مصرف پيش بيني شده و يا حتي بخاطر رعايت قابليت اطمينان چند درصد بيش از حداكثر مصرف پيش بيني شده، در نظر مي گيرند. گرچه ممكن است اين حداكثر مصرف در هر سال بيش از چند سال مورد نياز نباشد.
به دليل تغييرات مصرف انرژي الكتريكي در ساعات مختلف شبانه روز و بيان اين نكته كه توليد و مصرف انرژي الكتريكي هم زمان است، طرح سيستم هاي انرژي الكتريكي و تدابير لازم جهت اقتصادي شدن بيشتر آن، بايستي با ضوابط دقيقي صورت گيرد.
تجهيزات مورد استفاده دراين پست عبارتند از:
- تله موج LT(Line Trap):
از خطوط انتقال نيرو به منظور انتقال سيگنالهاي مختلف جهت اندازه گيري و كنترل از راه دور، مكالمات تلفني و سيگنالهاي حفاظتي جهت ارسال و دريافت فرمان از پستهاي ديگرا ستفاده مي شود. جهت جلوگيري ا ز تداخل اين سيگنالها كه داراي فركانس بالا مي باشند و همچنين به منظور جلوگيري ا ز انتقال سيگنال به قسمتهاي ديگرا ز تله موج يا موج گير استفاده مي شود. موج گيرها بطور سري در انتهاي خطوط نصب مي شوند.
موج گير بايد طوري طراحي شود كه جريان نامي را بطور دائم و همچنين جريان اتصال كوتاه را بطور موقت تحمل كند. انتقال سيگنال با استفاده از ترانسفورماتورهاي ولتاژ كه برروي ثانويه آن وسايل كوپلاژ تعبيه شده است صورت مي گيرد لذا موج گيرها بعد از ترانسهاي ولتاژ قرارمي گيرند. سيگنالها معمولا داراي فركانس بالا بوده و در شبكه ايران از 30KHz تا 500KHz تعبيه مي كند.
براي هر فيوز خروجي معمولا يك باند محدود كننده كه پهناي آن 100KHz مي باشد تعيين مي كنند و موج گير براي هر تغذيه كننده(feedor) با توجه به باند مسدود كننده طراحي مي شود.
ساختمان موج گير معمولا از يك سلف كه هسته آن هوا مي باشد و يك مجموعه خازن و مقاومت بصورت سري تشكيل شده است.
جريان خط مستقيما از سلف عبور كرده كه جنس آن از آلومينيوم مي باشد و مقطع آن براي جريان نامي و جريان اتصال كوتاه تعيين مي شود. شكل ظاهري موج گير شبيه، يك استوانه است. مجموعه خازن و مقاومت در داخل سيم پيچ(سلف) نصب شده و براي تغيير فركانس و باند مسدود كننده مشخصات سلف را ثابت نگه داشته و فقط با تعويض خازن و تغيير ظرفيت آن اين عمل صورت مي گيرد. به اين جهت اين قسمت(خازن) را واحد تنظيم كننده موج گير مي نامند. به منظور حفاظت موج گير مقابل اضافه ولتاژها ازبرق گير استفاده مي شود. اين اضافه ولتازها بطور ناگهاني ممكن است در سه موج گير بوقوع بپيوندد. برق گير طوري طراحي مي شود كه در ولتاژهاي نامي و جريانهاي اتصال كوتاه عمل ننمايد.
محل نصب موج گيرها در پستهاي فشار قوي:
موج گيرها در انتهاي خطوط بعد از ترانس ولتاز نصب مي گردند. موج گيرها فقط در دو انتهاي خطوطي كه سيستم PLC بين دو پست منتهي به خط وجود داشته باشد نصب مي شوند. موج گيرها برروي دو فازبراي خطوط تك مداره و يك فاز براي خطوط دو مداره گاهي اوقات برروي هر سه فاز نصب مي گردند. بطور كلي تعداد موج گيرها بستگي به سيستم كنترل و اندازه گيري حفاظت از راه دور دارد.
- برق گيرA(Lightning Arrester):
مي توان با استفاده از برق گيرها سطح عايقي تجهيزات را تا حدي كاهش داد . نحوه كار برق گير ها به اين صورت است كه برق گيرها در ولتاژ هاي نامي از خود عكس ااعمل نشان نداده و وقتي اضافه ولتاژ از حدي بيشتر شد از خود سريعا عكس العمل نشان مي دهند .
- ترانفسورماتورهاي اندازه گيري CT, PT(VT):
ترانسفورماتورهاي اندازه گيري دو نوع مي باشند:
1- ترانسفورماتورهاي ولتاژ (VT) كه رسما ترانسفورماتورهاي پتانسل (PT) نام گرفته اند و ترانسفورماتورهاي جريان (CT). اوليه ترانسفورماتور به سيستم قدرت متصل است و نسبت به ولتاژ سيستم قدرت عايق بندي شده است. PT ولتاژ اوليه را در ثانويه كاهش داده و CT نيز جريان اوليه را تا سطح استاندارد مناسب براي كار رله ها كاهش مي دهد. ازآنجايي كه هدف حفاظت سيستم است، عموما PT را خيلي دقيق انتخاب مي كنند بنابراين PT به صورت يك ترانسفورماتور ايده ال مدلسازي مي شود كه در آن
نشانگر ولتاژ كاهش يافته نسبت به V است. همچنين با V هم فاز مي باشد. ولتاژ نامي استاندارد ثانويه يك ترانسفورماتور ولتاژ 115V (خط به خط) است به طور ايده ال ثانويه PT به دستگاه حس كننده ولتاژ كه داراي امپدانس بي نهايت است، متصل مي شود، به طوري كه كل ولتاژ ثانويه PT روي دستگاه حس كننده قرار مي گيرد. در عمل، ولتاژ ثانويه بين دستگاه حس كننده داراي امپدانس زياد و امپدانس نشتي سري PT تقسيم مي گردد. امپدانس نشتي PT را به منظور حداقل كردن افت ولتاژ و اختلاف زاويه فاز از اوليه به ثانويه كم انتخاب مي كنند.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.