چکیده

هدف از این پروژه آشنایی بر تجهیزات واصطلاحات  پست های فشار قوی می باشد.این تجهیزات که در فصول مختلف این پروژه به طور جداگانه مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته است شامل انواع پست ها تراسفورماتورها, کلیدهای فشار قوی و تجهیزات کلید زنی, برقگیرها, موجگیرهاوسیستم  ,plc ترانسهای اندازه گیری, انواع مختلف شینه بندی, سیستم های جبران کننده توان راکتیو, دیاگرام تک خطی پست وعملکرد رله های حفاظتی و تنظیم آنها میباشد.

ترانسفورماتور های قدرت یکی از اصلی ترین تجهیزات پست های فشار قوی می باشد که عمل تبدیل ولتاژ را در سطوح مختلف انجام می دهد و یکی از اساسی ترین پارامتر هایی که در انتخاب یک ترانسفوماتور باید مد نظر قرار داد ظرفیت نامی آن است.همچنین کلیدهای فشار قوی نیز که وظیفه قطع و وصل را بر عهده دارند باید دارای قدرت قطع و وصل بالایی داشته  باشد.برای حفاظت تجهیزات در مقابل اضافه ولتاژهای داخلی وخارجی مانند صاعقه یا سوئیچینگ از وسیله ایی به نام برقگیر استفاده می شود.نحوه ی کار  برقگیرها به این صورت است که در مقابل ولتاژ نامی شبکه هیچ عکس العملی از خود نشان نمیدهد, ولی در مقابل اضافه ولتاژها سریعا از خود عکس العمل نشان داده و وسیله مورد نظررا محافظت میکند.یکی دیگر از وسایلی که در پست های فشار قوی مورد استفاده قرار میگیرد واز انتقال سیگنال هایی با فرکانس به تجهیزات جلوگیری می کند موج گیر است.ترانس های اندازه گیری دیگر تجهیز مورد استفاده شده در پست های  فشار قوی می باشند که به منظور بررسی عملکرد سیستم های قدرت وحفاظت تجهیزات ولتاژ بالا و همچنین حفظ تعادل و پایداری شبکه لازم است تا پارامتر های شبکه نظیر ولتاژ و جریان و… بصورت دائم و با دقت کافی در دسترس باشد.این تجهیزات شامل ct و pt وcvt می باشند.

اصلی ترین فصل این پروژه فصل دهم میباشد که با استفاده از رله های حفاظتی مانند انواع رله های             over current دیستانس و دیفرانسیل به حفاظت از خطوط انتقال, باسبارها و تجهیزات داخلی پست وتا حدودی به تنظیم این رله ها برای رفع عیب در کمترین زمان ممکن پرداخته می شود تا مصرف کنندگان کمترین قطعی و خاموشی را داشته باشند.

فهرست مطالب

        فصل اول: کلیاتی در مورد پست های فشار قوی………………………………………… . ۱

۱-۱) تعاریف اولیه………………………………………………………………………. ۲

۲-۱) ضرورت احداث پست های فشار قوی…………………………………………….. ۳

۳-۱) دلایل افزایش ولتاژ………………………………………………………………… ۴

۴-۱) ولتاژهای استاندارد استفاده شده در شبکه ایران…………………………………….. ۴٫

۵-۱) انواع پست های فشار قوی………………………………………………………… ۵

۱-۵-۱) از نظر وظیفه ایی که بر عهده دارند……………………………………………… ۵

۱-۱-۵-۱ )پست های تبدیل (Tran former substation)…………………………… 5

1-1-1-5-1) پست های افزاینده یا نیروگاهی (step – up sub)………………………. 5

2-1-1-5-1) پست های کاهنده یا توزیع (distribution sub)………………………… 5

2-1-5-1) پست های سوئیچینگ(swichiny sub)…………………………………….. 5

2-5-1) از نظر وضعیت و فضای استقرار تجهیزات………………………………………. ۵

۱-۲-۵-۱) پست های درونی یا داخلی (In door sub)……………………………….. 5

2-2-5-1) پست های خارجی یا بیرونی (out door sub)…………………………….. 6

3-5-1) از نظر عایق بین فازها و فاز و زمین۶………………………………………………………

۱-۳-۵-۱)پست های معمولی یا با عایق هوا (air insulation sub (AIS))6………….…….

۲-۳-۵-۱ ) پست های گازی یا SF6   (yas insultion . sub (GIS))6……….….…………

۶-۱) خصوصیات گاز SF6 7………….…….……………………….………………………………

۷-۱ ) مزایای پست های گازی۸………………………….………………………………………….

۸-۱) معایب پست های گازی۹…………………………………………………………..…………..

۹-۱) مقایسه اقتصادی پست های گازی ومعمولی۱۰……………………….……..………..………

۱۰-۱) پست های توزیع (ku 4.0 / 20)11……………………….………………………….……..

۱-۱۰-۱ ) پست های زمینی۱۱………………………..…………………………..………………….

۲-۱۰-۱) پست های هوایی۱۱…………………….….……………………….……………………..

۱۱ -۱) اجزاء تشکیل دهنده ی پست های فشار قوی۱۲…………………….….………….……

۱-۱۱-۱) سوئیچگیر(switchgear)12……………………………………….………………….

۱-۱-۱۱-۱) اجزاء تشکیل دهنده ی سوئیچگیرها۱۲……………………………………………..

۲-۱۱-۱) ترانسفورماتورها۱۳……………………………………………………….……………….

۱-۲-۱۱-۱) ترانسفورماتورهای قدرت۱۳………………………..…..………………….…………

۲-۲-۱۱-۱) ترانسفورماتورهای زمین۱۴………………………….…………………….……………

۳-۲-۱۱-۱ ) ترانسفورماتورهای تغذیه داخلی۱۴…………………….…….…………….………..

۳-۱۱-۱ ) سیستم هادی جبران کننده ی توان راکتیو۱۴……………….…………………..………

۴-۱۱-۱) ساختمان کنترل۱۴……………….……..………….……….……………………………..

۱-۴-۱۱-۱) اتاق فرمان۱۴…………………………………….……..………………………………

۲-۴-۱۱-۱) اتاق رله و حفاظت۱۵………………………………………..………………………..

۳- ۴-۱۱-۱) باطری خانه – اتاق باطری۱۵…………………………………….…………………

۵-۱۱-۱) سیستم کنترل و حفاظت و اندازه گیری۱۶………………..……………………..…….

۶-۱۱-۱) تاسیسات جنبی الکتریکی۱۶…………………………………………………………….

۱-۶-۱۱-۱) روشنایی محوطه۱۶……………………………………………………………………

۲-۶-۱۱-۱) سیستم حفاظت رعد و برق ۱۶…………………….………………..….…………..

۳-۶-۱۱-۱) سیستم زمین۱۶……………………………………………..…………………………

۴-۶-۱۱-۱) سیستم تغذیه ی داخلی۱۷……………………………………………………………

۷-۱۱-۱) سیستم مخابراتی۱۷………………………………………………………………………

۸-۱۱-۱) سیستم کابل۱۸………………………………………………………..…………………

فصل دوم: ترانسفورماتورهای قدرت۱۹…………………………………………………………..

۱-۲) ظرفیت نامی ترانسفورماتورهای پست۲۰……………………………………….…………

۱-۱-۲) ظرفیت پست (اولیه یا نهایی)۲۰…………………………………….…………………

۲-۱-۲) سطح ولتاژ۲۱………………………………………..….………………………………

۳-۱-۲) نوع ترانسفورماتورها۲۱…………………………………….….………………………

۱-۳-۱-۳) ترانسفورماتور یا سیم پیچ جداگانه۲۲……………………………….……………

۲-۳-۱-۲) اتوترانسفورماتور۲۲………………………..….…………………..………………

۲-۲) نحوه ی اتصال سیم پیچ ترانسفورماتور۲۲…………………………………………….

۱-۲-۲) اتصال ستاره۲۲……………………………………………………………………….

۲-۲-۲) اتصال مثلث۲۳……………………………………………………………………….

۳-۲-۲) اتصال زیگزاگ۲۴…………………………………..…………….…………………….

۳-۲) رابطه برداری۲۴………………………………….……………………….………………..

۴-۲) امپرانس درصد ولتاژ۲۴………………………….……………………….……………….

۵-۲) سیستم خنک کنندگی ترانسفورماتور۲۶………………………….……………………..

۱-۵-۲) عوامل موثر در سیستم خنک کنندگی۲۶………………………..……….………….

۲-۵-۲) انواع استاندارد سیستم خنک کنندگی ۲۷……………………………………………

           ۳-۵-۲) میزان افزایش درجه حرارت روغن قسمت سیم پیچ ها

و روغن بالای ترانس۲۸………………………………………………………………………….

۶-۲) تپ چنجر۲۹……….……………….……………………………………………..………

۱-۶-۲) تپ چنجر بدون بار (off loud chenyer )29………….…………..…………..

۲-۶-۲) تب چنجر زیر بار (on loud chenger)30……….…………………………….

            ۷ -۲) نحوه ای برقرار کردن ترانسفورماتور قدرت پس از خروج خودکار از مدار

در اثر عملکرد رله های حفاظتی۳۰…….……………………………………………………

فصل سوم: کلیدهای فشار قوی و تجهیزات کلید زنی۳۲…….……..…………………….

۱-۳ ) تقسیم بندی کلیدهای فشار قوی بر حسب وظیفه ایی که به عهده دارند۳۳…………..

۱-۱-۳) دژنکتور یا کلید قدرت۳۳……….………………………….………………………….

۲-۱-۳) سکسیونر غیر قابل قطع زیر بار۳۳………………………….……………..…………….

۳-۱-۳) سکسیونر قابل قطع زیر بار۳۳……………………….…………………………………..

۲-۳) خصوصیات مهم و عمده ی کلیدهای فشار قوی۳۴………………………………………

۳-۳) دژنکتور (کلید قدرت)۳۵……………………………….…..……………………………..

۱-۳-۳) اجزاء تشکیل دهنده ی کلید قدرت۳۵…………………………..………..………….

۱-۱-۳-۳) محفظه ی قطع۳۵…………………………..……………..…………………………

۲-۱-۳-۳) کنتاکت های اصلی ۳۵………………………….…………………………………..

۳-۱-۳-۳) مکانیزم عملکرد۳۶………………………….…………….………………………..

۴-۱-۳-۳) سیم پیچ های قطع و وصل۳۶…………………………..……….……………….

۵-۱-۳-۳) کنتاکت های فرعی یا کمکی۳۶…………………………………..………………

۶-۱-۳-۳) مدارهای کنترل کننده ۳۷……………………………….…………………………

۲-۳-۳) انواع مکانیزم عملکرد بریکر۳۷………………………….………….……………….

۱-۲-۳-۳) مکانیزم فنری (فنر شارژ شده با موتور)۳۷……………………….…..……..………

۲-۲-۳-۳) مکانیزم پنوماتیک(هوای فشرده)۳۸……………………………………………………

۳-۲-۳-۳) مکانیزم هیدولیک (روغن – تحت فشار)۳۸……………………….………………..

۳-۳-۳) انواع کلیدهای قدرت بر اساس خاموش کردن قوس۳۸…………………….…………

۱-۳-۳-۳) بریکر پرحجم روغن۳۹…………………………….…………………..…………….

۲-۳-۳-۳) بریکر کم حجم روغن۴۰…………………………..…………………………………

۳-۳-۳-۳) بریکر بادی۴۰………………………..………………………..………………………

۴-۳-۳-۳) بریکر گازی(sf6)41……………………….…………………………………………

۱-۴-۳-۳-۳) مزایای مهم بریکر های گازی ۴۲……………………….………….……….sf6

5-3-3-3) بریکر خلاء۴۲……………………….……………………………………………….

۴-۳-۳) اشکالات ناشی از عدم عملکرد صحیح بریکر۴۵………………….….…..…………

۵-۳-۳) اشکالاتی که ممکن است باعث عدم عملکرد بریکر شود۴۵………………….……

۶-۳-۳) فرآیند از بین بودن خطا در بریکرها۴۶……………….……….……..………………

۴-۳) سکسیو نر بدون بار۴۶……………….…………………………..……………………….

۱-۴-۳) انواع سکسیونر بدون بار۴۷……………….………………………..…………..………….

۱-۴-۳) سکسیونر کشوئی۴۷……………….………………..……………….…………………….

۲-۱-۴-۳) سکسیونر دورانی افقی یک طرفه۴۷……………………………..………….………..

۳-۱-۴-۳) سکسیونر دورانی افقی دو طرفه۴۸…………………………………..……………….

۴-۱-۴-۳) سکسیونر دورانی افقی سه طرفه۴۹…………………………………..………………

۵-۱-۴-۳) سکسیونر دورانی عمودی۴۹…………………………………….……………………

۶-۱-۴-۳) سکسیونر زانوئی ۴۹…………………………………….…………………………….

۷-۱-۴-۳) سکسیونر قیچی شکل یا پانتوگراف۵۰…………………………………..………….

۸-۱-۴-۳) سکسیونر زمین۵۱…………………………………………….………………………

۲-۴-۳) سکسیونر قابل قطع زیر بار۵۱………………………………………..………………..

۵-۳) طراحی مشخصات الکتریکی بریکرها۵۲……………………………………….………..

۱-۵-۳) مشخصات نامی۵۲………………………………………….….………………………

۲-۵-۳) مشخصات فنی۵۲……………………………….…………………..…………………

۳-۵-۳) مقادیر نامی۵۳……………………………………………….…………………………

۱-۳-۵-۳) نوع بریکر به کار رفته شده۵۳………………………………………….………………..

۲-۳-۵-۳) مکانیزم عملکرد بریکر۵۳………………………………………..…..…….……………

۳-۳-۵-۳) تعداد پل بریکر۵۳…………………………………………………..…..………….……

۴-۳-۵-۳) کلاس بریکر۵۳…………………………………………………..………………….…..

۵-۳-۵-۳) فرکانس نامی۵۳…………………………………………………….….………………..

۶-۳-۵-۳) ولتاژ نامی۵۴……………………………………………..………….…………………..

۷-۳-۵-۳) جریان نامی۵۴…………………………….……………………………..………………

۸-۳-۵-۳) سطح عایقی نامی۵۵…………………………..……………………….……………….

۹-۳-۵-۳) جریان یا قدرت قطع و وصل اتصال کوتاه۵۷……………………….……………….

۱۰-۳-۵-۳) ترتیب زمانی قطع و وصل بریکر۵۸……………………………..………………….

۴-۵-۳) ولتاژ برگشتی گذرا (TRV)59…………………………………….………………………

۶-۳) طراحی مشخصات الکتریکی سکسیونر۵۹………………………………………….………

۷-۳) اینتر لاک(نظم در کار)۶۰………………………………………………..……………………

فصل چهارم: برقگیر(line Arrester)62………………………………………..……………….

۱-۴) انواع برقگیر۶۳…………………………………………………………………………………

۱-۱-۴) برقگیر نوع میلیه ای یا شاخکی۶۳…………………………………..…………………..

۲-۱-۴) برقگیر نوع سوپاپی یا سیلیکون کاربیدی۶۴…………………………………….………

۳-۱-۴) برقگیر اکسید روی (zno)65…………………………………….………………………

۱-۳-۱-۴) مزایای برقگیر اکسید روی۶۵…………………………………..…………………….

۲-۳-۱-۴) معایب برقگیر اکسید روی۶۵……………………………………….…………………

۲-۴) خصوصیات برقگیر۶۶…………………………………………………………………………

۳-۴) محل نصب برقگیر۶۶…………………………………………………………………………

فصل پنجم: موج گیر یا تله موج (line Trap )67……………………………………………..

۱-۵) ساختمان موج گیر۶۸…………………………………………….…………………………

۲-۵) روشهای نصب موج گیر۶۹…………………………………………….………………….

۳-۵) محل نصب موج گیر۶۹……………………………….……………….………………….

۴-۵) plc (power line carrin plc)69……………………………………………………

۵-۵) موارد استفاده از plc …………………..………………………..…..………………۷۰

فصل ششم: ترانسهای اندازه گیری………………………………….………..…………………۷۱

۱-۶) ترانسهای اندازه گیری جریان (CT)………………………………….……..…………..۷۲

۱-۱-۶) مشخصات عمومی CT ها۷۲……………………………………………………………..

۲-۱-۶) مشخصات هسته سیم پیچ ها۷۲…………………………….……………………………

۲-۶) تقسیم بندی ترانس جریان از نظر ساختمان۷۳…………………………….………………

۱-۲-۶ ) ترانس جریان هسته بالا۷۳……………………………………..…..…………………..

۲-۲-۶) ترانس جریان هسته پایین۷۳…………………………….………………………………

۳-۶) ظرفیت CT ها (بُردن به Bordon )74……………………….……………..…………..

۴-۶) کلاس دقت برای  Coreاندازه گیری (CMn)74…………………………….…………

۵-۶) کلاس دقت برای Core حفاظتی(CPn)   ۵………..…………………..……………۷

۱-۶-۶) ترانس های ولتاژ۷۵………………………………………….…………………………

۱-۱-۶-۶) ترانس ولتاژ (PT)75……………………………………………………………….

۲-۱-۶-۶) ترانس ولتاژ خازنی (CVT)76………………………………………..………….

فصل هفتم: شینه بندی۷۸……………………………………….………………………………

۱-۷) انواع شینه بندی های رایج در پست های فشار قوی۷۹………………………………..

۱-۱-۷) سیستم بدون باس بار۷۹……………………………………………….……………….

۲-۱-۷) سیستم تک شینه ای ساده۸۰……………………………………………..…………….

۳-۱-۷) سیستم تک شینه ای  uشکل۸۲…………………………………..….……………….

۴-۱-۷) سیستم شینه بندی دوشینه۸۲………………………………………….………………

۱-۴-۱-۷ ) شینه بندی اصلی – انتقالی (فرعی)۸۲………………………….…….…………

۲-۴-۱-۷) شینه بندی دوبل باس بار۸۴………………………………..…………………….

۳-۴-۱-۷) شینه بندی ۱٫۵ کلیدی۸۶………………………………..….……………………

۵-۱-۷) سیستم شینه بندی حلقوی۸۷……………………………….…….…………………

۶-۱-۷) سیستم شینه بندی ۳ کلیدی۸۸………………..…………………….………………

فصل هشتم: سیستم هادی جبران کننده ی توان راکتیو۸۹………………………………….

۱-۸) خازن۹۰…………………………………………………………………………………..

۲-۸) راکتور۹۰………………………………………………………………………………….

۳-۸) محاسبه ظرفیت خازن در پست های فشار قوی۹۱…………………………..……….

فصل نهم: دیاگرام تک خطی پست۹۳…………………………..…..…..…………………….

۱-۹) آرایش فیزیکی پست۹۶……………………………..………………….…………………

۲-۹)طراحی سیستم زمین پست های فشار قوی۹۶…………………………….….…………

۱-۲-۹) اهداف سیستم زمین۹۶……………………………………..………………………….

۲-۲-۹) خصوصیات سیستم زمین۹۷…………………….………..…….……………………

۳-۲-۹) مراحل طراحی سیستم زمین۹۷…………………………….….…………………….

۱-۳-۲-۹) مطالعه مشخصات خاک برای تعیین  ρ و ρs 97……………….……..……….

۲-۳-۲-۹) مشخص نمودن مساحت تحت پوشش بر اساس آرایش

فیزیکی پست) layout ) 97……………………………….………..………………………

۳-۳-۲-۹) تعیین زمان تشخیص و رفع خطا توسط سیستم

حفاظتی الکتریکی (tf)98……………………………………………….…..……………….

۴-۳-۲-۹) بررسی ولتاژهای ایمنی مجاز۹۸………………………………..………………

۱-۴-۳-۲-۹) ولتاژ گاهی (Estep)98………………………………….…………………

۵-۳-۲-۹) تعیین حداکثر جریان اتصال کوتاه (If)99………………………..…..………

۱-۵-۳-۲-۹) ضریب کاهش جریان (td)99…………………………….……..………………….

۲-۵-۳-۲-۹) ضریب افزایش جریان (Df)100………………………………………..…………….

۳-۵-۳-۲-۹) ضریب توسعه ای پست (kd)100…………………………..……….………………

۶-۳-۲-۹) انتخاب هادی زمین و تعیین سطح مقطع آن۱۰۰……………………………..………..

۷-۳-۲-۹) طول هادی لازم برای کنترل ولتاژ تماسی در حد مجاز۱۰۲…………………..……..

۸-۳-۲-۹) محاسبه مقاومت شبکه زمین۱۰۳………………………..……….…………………….

۹-۳-۲-۹) محاسبه حداکثر پتانسیل شبکه زمین۱۰۳……………………….……….…………..

۱۰-۳-۲-۹) تعیین حداکثر ولتاژ گامی۱۰۴……………………………………………………….

فصل دهم: عملکرد رله های حفاظتی و تنظیم آنها۱۰۹…………………….………..………….

۱-۱۰) رله های حفاظتی۱۱۰…………………………….……………..………………………….

۲-۱۰) رله ی جریان زیاد با منحنی مشخصه معکوس (over current)110……..……..…

۲-۱۰) روش تنظیم رله ای over current به منظور رفع خطا۱۱۲………..………..………

۱۰-۲-۱۰) مشکلات رله ای over current 124………………….………..………………..

۳-۱۰) رله ای دیستانس (Distans)124……………………..……………..…………………..

۱-۳-۱۰) انواع دیستانس ۱۲۶…………………………..………..…..……………………………

۱-۱-۳-۱۰) رله تحت یا مسطح یا plan 126………………………….………..………………

۱-۱-۱-۳-۱۰) روش تنظیم رله ای plan به منظور رفع خطا۱۲۷……………………….…….

۲-۱-۱-۳-۱۰) مشکلات رله ای plan ………………………………..…………………… ۱۲۹

۲-۱-۳-۱۰) رله مهو MHO 130………………………………..……………….……………….

۱-۲-۱-۳-۱۰) رله مهو آف ست offset 131………………………………………..………..

۳-۱-۳-۱۰) رله راکتانسی۱۳۳………………………………….…………..…………………….

۱-۳-۱-۳-۱۰) مزایای رله ی راکتانسی۱۳۴………………………………..…………………..

۲-۳-۱-۳-۱۰) معایب رله ای راکتانسی ۱۳۴……………………………….………………….

۴-۱-۳-۱۰) رله ای چهار گوش یا Quad  ۱۳۵………………….……….………………….

۴-۱۰) رله ای دیفرانسیل (تفاضلی)۱۳۵……………………………..………………………….

(۱-۴-۱۰) رله دیفرانسیل تعادل ولتاژ۱۳۷………………………………………………………

۲-۴-۱۰) رله بایاس (رله دیفرانسیل جریان چرخشی بایاس( ۱۳۷…………………………..

۵-۱۰) حفاظت تجهیزات درمقابل خطاها با استفاده از انواع رله های حفاظتی۱۳۹…………

۱-۵-۱۰) حفاظت از خطوط انتقال۱۳۹………………………….…………………..…………….

۱-۱-۵-۱۰) حفاظت از خطوط انتقال با استفاده از رله ای over current  ۱۳۹….…………

۲ -۱-۵-۱۰) حفاظت از خطوط انتقال با استفاده از رله ای دیستانس۱۴۱……………..……….

۲-۵-۱۰) حفاظت باس بار (حفاظت شین)۱۴۳……………………..…………………………….

۱-۲-۵-۱۰ ) حفاظت باس بار توسط رله ای دیفرانسیل بایاس ۱۴۳…………………..……….

۳-۵-۱۰) حفاظت ترانس۱۴۵………………………………….……………………………………

۱-۳-۵-۱۰) حفاظت ترانس توسط رله ای دیفرانسیل جریان گردشی۱۴۵……………….……

۲-۳-۵-۱۰) حفاظت ترانس توسط رله ی بوخهلتس۱۴۵……………………….………………

(۱۰-۶ شرح رله های حفاظتی پست ها و خطوط فوق توزیع۱۴۷……………….…..…………

         نتیجه گیری و پیشنهادات……………………………………&hellip



:: موضوعات مرتبط: دانشجویی , ,
:: برچسب‌ها: عیب یابی , روشهای رفع عیب , پست های فشار قوی , رفع عیب در پست ها ,
:: بازدید از این مطلب : 384