تحقیق در مورد پست های فشار قوی

موضوع : تحقیق در مورد پست های فشار قوی

توضیح : این فایل به صورت ورد و آماده چاپ می باشد

چکیده:
نیاز روز افزون به برق ومزایای انرژی الکتریکی باعث بوجود آمدن نیروگاههای بزرگ شده است. معمولأ به دلایل متعدد نیروگاهها درمناطق دور از مرکز مصرف ایجاد می شوند. درمورد نیروگاههای آبی شرایط خاص جغرافیایی ودرمورد سایر نیروگاهه نیاز به آب زیاد ومنابع سوخت ،ایجاد آلودگی محیط ،محدودیت هایی رادر انتخاب محل نیروگاه بوجود می آورد.
ازطرفی چون نصب نیروگاههای کوچک متفاوت برای جوابگویی مصرف درنقاط مختلف یک کشور مستلزم وجود واحدهای رزرو  وخرج زیادبرای تعمیرات ونگهداری وسوخت رسانی می شود. لذا ترجیحأ یک یا چند نیروگاه بزرگ درنقاطی که شرایط مساعد دارندایجاد شده و سپس انرژی رابه نقاط مصرف انتقال می دهند. همچنین برای ارتباط بین نیروگاهها به منظور افزایش قابلیت اطمینان و نیزبرای بالا بردن پایداری سیستم و وجود اختلاف زمان پیک بار درنقاط مختلف یک کشور و سعی دربدست آوردن انرژی الکتریکی ارزانتر ، سراسری کردن شبکه انتقال نیرو را اجتناب ناپذیر می نماید .
در سیستم برق متناوب  ( A.C )تبدیل ولتاژ توسط ترانسفورماتور انجام میشود.
درنیروگاه ولتاژخروجی ژنراتور توسط ترانسفورماتور افزاینده تا حدمورد نیاز بالا برده می شود و درمراکز مصرف ترانسفورماتورهای کاهنده با نسبت تبدیل مناسب بکار می روند تا ولتاژ را به میزان مورد نیاز کاهش دهند.
ترانسفورماتور و سا یر قطعات لازم  برای اندازه گیری  مقاد یر ولتاژ  و جریان و قدرت (… V.T ,C.T ) و سایر پارامتر ها و سایر تجهیزاتی که برای حفاظت و کنترل  رله ها وبریکر ها و .... بکار برده می شوند در سطحی به نام پست (SUB STATION )   نصب میشود. گاهی درشبکه لازم است خطوط درمحلی به یکدیگر ارتباط یابند ویا امکان مانور روی آنها بوجود آید، برای این منظور لازم است که در یک ایستگاه کلیدهایی نصب و باخطوط بنحوی ارتباط یابند که بتوان به این هدف رسید.این نوع پستها را پست سویچینگ مینامند. در بسیاری از پستها ترکیبی از دو حالت فوق با هم مشاهده می شود.
مقدمه :
پستهای فشار قوی بعنوان مراکز کنترل و تغذیه شبکه برق از اهمیت خاصی برخوردار بوده و دارای ویژگی بخصوص می باشد که با بخشهای علم و صنعت ارتباط دارند .
در این مجموعه سعی بر اینستکه مختصری آشنایی با پستهای فشار قوی ارائه شده و تجهیزات مناسب هر بخش از شبکه و پارامترهای مؤثر در آن بیان شود .
با توجه به اینکه این نوشتار خالی از اشکال نبوده از شما سروران گرامی انتظار می رود که نظرات اصلاحی و تکمیلی خودتان را بیان فرمائید.
بحث علمی در زمینه ایجاد پستهای فشار قوی :
بدلیل آنکه همه قدرت تولیدی در محل نیروگاهها مصرف نشده و جهت تأمین مصرف کنندگان اقصی نقاط دیگر نیاز به انتقال قدرت هستیم بنابراین قدرت فوق توسط هادیهای الکتریکی بصورت شبکه انتقال قدرت الکتریکی به نقاط مورد نیاز منتقل می شود .
همچنین بعلت آنکه حداکثر ولتاژ تولیدی نیروگاهها در حال حاضر  kv20  بوده و برای انتقال قدرت زیاد حدود چند صد مگاوات ، توسط این ولتاژ ، جریان انتقالی بسیار بالا می رود که عملاَباعث تلفات حرارتی زیاد ( با توجه به فرمول   2P=R I   تلفات توان متناسب با مجذور جریان است ) و همچنین استفاده از سطح مقطع بسیار بزرگ جهت عبور این جریان عظیم که عملا غیر معقول و غیر منطقی بوده و امکان برقراری شبکه با آنها میسر نمی باشد ، لذا با استفاده از فرمول توان انتقالی  P=V.I که نشانگر وجود هر دو پارامترجریان و ولتاژ در استفاده از توان می باشد و عملا با کاهش یکی و بالا بردن دیگری در مقدار توان انتقالی تغییری ایجاد نمی شود لذا با توجه به مضرات فوق در انتقال جریان زیاد ، می توانیم ولتاژ را تا حد معقول و قابل اطمینان بالا برده و متناسب با آن جریان را به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش دهیم البته باید در قبال بالا بردن ولتاژ ، متناسب با آن عایقی تجهیزات و فواصل عایقی آنها را رعایت کنیم بطور مثال اگر ولتاژ  را تا 20 برابر افزایش دهیم یعنی ولتاژKV  400  ایجاد کنیم عملا جریان انتقالی را 20 برابر کاهش داده ایم که این امر برای شبکه های انتقال بسیار مفید به نظر میرسد
برای تبدیل ولتاژ از یک سطح به سطح دیگر از ترانسهای قدرت استفاده می کنیم که در نقاط تولید ( نیروگاهها ) این ولتاژ توسط ترانس قدرت افزاینده تا حد مورد نیاز افزایش یافته و در نقاط مصرف توسط ترانس قدرت کاهنده تا حد ولتاژ مورد مصرف کاهش می یابد .
به محلی که  اینگونه ترانسها نصب گردیده پستهای فشار قوی می گویند .
همچنین در شکل زیر منحنی بین مخارج انرژی انتقالی و ولتاژ انتقالی بیانگر واقعیت موجود می باشد و معمولا حدود 10% توان انتقالی در شبکه را افت توان آن تشکیل میدهد.
 مخارج انرژی  
 ولتاژانتقالی  
بطور کلی از نظر مهندسی سطح ولتاژ انتقالی به KV  متناسب با طول خط انتقالی به  Km    بوده و فرمول رابطه قدرت انتقالی به   Mw     با ولتاژ انتقالی  به  Kv   برابر است با :
V(kv)=20(P(Mw))                                                                              
بنابراین در پست اسفراین که در حال حاضر حداکثر قدرت انتقالی به شبکه سراسری حدود400Mw    است طبق فرمول فوق از ولتاز   400Kv   استفاده شده است یعنی :
 V(Kv)=20(400Mw)
مبانی نظری استانداردهای مرتبط :
استانداردهای مورد استفاده در پستهای فشار قوی متشکل از استانداردهای بین المللی و ملی می باشد .نظر با اینکه IEC   در ایران در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرد اکثر تجهیزات ساخت داخل و یا وارد شده ازکشورهای دیگر با استاندارد   IEC مطابقت دارد ودستورالعمل ها وپارامترها وکمیتهای مورد نظر ازاین استانداردپیروی می نمایند.
بطور مثال چند کد استاندارد از مجموعه استاندارد های  IEC   در زیر بیان می شود .
ولتاژ استانداردهای IEC                                         IEC 38   
جریان های نامی از استانداردهای  IEC                        IEC 59
بوشینگهای ولتاژ متناوب بالاتر از 1 KV       IEC 137
راهنمای انتخاب کابلهای ولتاژ بالا        IEC 183
ترانسهای جریان و ولتاز         IEC 185 . 186                
انواع ولتاژ های استاندارد سیستم قدرت نیز عبارتند از :
1 ـ ولتاژ های بسیار ضعیف جهت مدارات الکترونیک شامل :   
 V110 ، 48 ، 24 ، 12 ، 6
2 ـ ولتاژ های فشار ضعیف شامل     V 380 ، 220  
3 ـ ولتاژ های توزیع فشار متوسط شامل                                         KV33 ، 20 ، 11.5
4 ـ ولتاژ های تولیدی خروجی نیروگاهها شامل  KV   18.5 ، 10.5 ، 6.3، 3.3
5 ـ ولتاز های فوق توزیع شامل    KV 132 ، 63
6 ـ ولتاز های شبکه های انتقال شامل   KV 1000 ، 750 ، 400 ، 230
همچنین استاندارد    IEEE    برای وسایل حفاظتی رعد و برق و شبکه زمین پستها بکار می رود و استانداردهای  AISC  ، ASTM  ، B.S  ، DIS  ، ISO  برای پایه های فلزی و برجهای  ساخت داخل و استانداردهای  B.S ، ASTM جهت استانداردهای ساختمانی پستهای فشار قوی بکار برده می شود . در ذیل علامت اختصاری استاندارد های فوق تشریح شده است :
فهرست مطالب
عنوان
صفحه
چکیده    1
مقدمه     2
بحث علمی در زمینه ایجاد پستهای فشار قوی    3
مبانی نظری استانداردهای مرتبط    3
ولتاژانتقالی      5
انواع پستهاي از نظر عايق بندي    7
 اجزاء تشكيل دهنده پستها    9
 پستهای فشار قوی.    9
مراحل طراحی پستهای فشار قوی    10
تشریح انواع پستهای فشار قوی.    11
تاسيسات جانبي    13
اجزاء تشکیل دهنده پستها    16
باسبارها و انواع آن    17
هادیهای پستهای فشار قوی    20
ترانسفورماتورهای حفاظتی    21
انواع ترانس ولتاژ    22
انواع تپ چنجر    24
انواع کلیدهای قدرت.    25
انواع بریکر ها    26
آرایش پست Lay Out    29
سیستم زمین در پستهای فشار قوی    29
بررسی ولتاژهای مؤثر در ایمنی و شبکه زمین    30
شین بندی    36
حفاظت باسبارها و خطوط    39
ترانسهای قدرت    40
تغذیه داخلی پست و باطریخانه    43
وسایل موجود بر روی میز کار عبارت است از    50
اصول بهره برداری از پستهای فشار قوی    52
شرح وظایف اپراتورها در پستهای فشار قوی    54