برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

گروه 1

حفاظت

به مجموعه کارهایی که انجام می دهیم تا جان خود و موجودات و جلوگیری از صدمه بیشتر به دستگاهها را حفاظت می گویند.

تقسیم حفاظت :

الف – حفاظت مکانیکی : به حفاظتی گفته می شود که عامل تحریک شونده آن یک کمیتی مکانیکی می باشد مثال : بالا  و پایین آمدن سطح روغن یا شناور مخزن.

ب- حفاظت الکتریکی : به حفاظتی گفته می شود که عامل تحریک شونده آن یک کمیت الکتریکی مثل ولتاژ ، جریان ، امپدانس ، توان و غیره می باشد .

کاربرد  حفاظت :

الف : حفاظت به وسیله فیوز : ساده ترین وسیله حفاظتی در مدارات ، فیوز است که معمولا به صورت سری در مدار قرار می گیرد و مدارات را دربرابر جریان اتصال کوتاه در شبکه های فشار ضعیف و متوسط حفاظت می کند .

ب: حفاظت توسط رله : رله دستگاهی است که تحت تاثیر یک کمیت الکتریکی ، مکانیکی ، فیزیکی مشخص تحریک می شود و سبب به کار افتادن دستگاههای الکتریکی می شود.

رله کمکی :

این رله تغییرات و عملکرد رله های دیگر را در مدار فرمان انتقال می دهد و باعث بسته یا باز شدن کنتاکتی می شود و سپس باعث قطع یا وصل قسمتی یا همه از مدار فرمان می شود .

رله از نظر اتصال به شبکه :

الف : رله پریمر :

هر گاه سیم پیچی تحریک کننده مستقیماً در مدار جریان اصلی قرار گیرد رله پریمر گفته می شود این رله برای نظارت بر جریان به کار برده می شود .

ب: رله زکوندر :

هرگاه سیم پیچی تحریک کننده ی یک رله غیر مستقیم با ترانس جریان یا ولتاژ به شبکه که باید آنرا حفاظت کند وصل شود ، این رله با قطع جریان خط عمل می کند در صورتی که جریان قطع شود مدار را قطع می کند.

 

 

انواع رله از لحاظ استعمال :

1- رله سنجشی : رله ای است که تحت تاثیر یک کمیت الکتریکی یا فیزیکی مشخص شروع به کار    می کند :

الف  : ساده      ب: مرکب

2- رله زمانی : این رله تحت تاثیر کمیت الکتریکی یا فیزیکی عمل می کند و می تواند در قطع و وصل مدار تاخیر ایجاد کند این رله به تنهایی در مدار قرار نمی گیرد و با یک رله سنجشی یا کمکی در شبکه مصرف کننده قرار می گیرد :

1-     رله جهت یاب : این رله برای سنجش نیرو و توان در شبکه استفاده می شود این رله در ژنراتورها و توربین ها در هنگام برگشت توان مورد استفاده قرار می گیرد.

2-     رله خبر دهنده : این رله برای نمایان ساختن و مشخص کردن تغییرات در تغذیه شبکه خواه به صورت عمدی یا اتفاقی و خطا در شبکه خود به خود کار انجام می دهد .

رله توی بر :

این رله در حفاظت ترانسفورماتور های روغنی به کار برده می شود و در این رله نیز از حرکت روغن و ایجاد گاز استفاده می شود .

کپسول استی :

کپسول استی تشکیل شده از یک گلوله شیشه ای کاملا محدود که محتوی مایع بخصوص و یک حباب هوائی کوچک در اثر ازدیاد درجه حرارت ترانسفورماتور حجم و حباب هوائی داخل کپسول زیاد می گردد تا جائی که سبب شکستن و منفجر شدن گلوله شیشه ای که نهایتاً منجر به بستن کنتاکت فرمان و یا قطع ترانسفورماتور از شبکه برق می گردد.

رله بوخ هلتس :

رله ای است با اثر غیر الکتریکی که شامل پیدایش گاز ، روغن با حرکت سریع روغن و یا تغییر سطح روغن و رله ای است که برای حفاظت دستگاهی است که توسط روغن خنک می شود و یا از روغن به عنوان ایزولاسیون در آن استفاده می شود و دارای ظرف انبساط نیز می باشد .

رله با وجود آوردن گاز یا هوا در داخل منبع روغن دستگاه و یا با پایین رفتن سطح روغن از حد مجاز و یا در اثر در جریان پیدا کردن شدید روغن به کار می افتد و سبب به صدا در آوردن آژیر و دادن علامت می شود و یا اینکه مستقیما دستگاه خسارت دیده را از برق قطع می کنند رله بوخهلتس به قدری دقیق است که به محض اتفاق افتادن کوچکترین خطایی عمل می کند و مانع آن می شود که دستگاه خسارت زیادی ببیند اگر از این رله برای حفاظت تراسنفورماتور روغنی استفاده شود خطاهایی که سبب به کار انداختن رله بوخهلتس می شود عبارت اند از :

 

1-جرقه بین قسمت های زیر فشار و هسته ترانسفورماتوری 2- اتصال زمین  3- اتصال حلقه و کلاف

4-     قطع شدن در یک فاز   5- سوختن آهن   6- چکه کردن روغن از ظرف روغن و یا از لوله های ارتباطی

رله دیستانس (رله مقاومت سنج ) :

رله دیستانس یک رله حفاظتی است که زمان قطع آن تابع مقاومت طول سیم می باشد در اغلب اوقات باید زمان قطع رله تابع محل اتصال کوتاه نسبت به رله باشد ، و از این جهت باید زمان قطع رله ، تابع جهت معینی از انرژی اتصال کوتاه نیز گردد.

رله دیستانس برای انجام صحیح وظیفه حفاظتی که به عهده دارد از اعضاء زیادی تشکیل شده که مهمترین آنها عبارت است از  :

1- عضو تحریک کننده                           2- عضو سنجشی رله دیستانس ( عضو زمانی )

3- عضو جهت یاب                              4- تعداد زیاد رله کمکی

نکته : عضو سنجشی رله دیستانس مطلقا مقدار قدر مطلق عوامل موثر را نمی سنجد بلکه تغییرات مقدار کمیتی را که قبلا تنظیم شده است را   می سنجند .

عوامل موثر در رله دیستانس می تواند هر یک از کمیت های زیر باشد :

1- مقاومت ظاهری  2- هدایت ظاهری  3- مقاومت اهمی  4- هدایت اهمی  5- مقاومت غیر اهمی

6- هدایت غیر اهمی 7- امپدانس مخلوط

نکته  :  رله ای که  کمیت Z را می سنجد رله امپدانس و رله ای که کمیت X را می سنجد رله رآکتانس گفته می شود.

محرک های رله دیستانس :

1- تحریک توسط جریان زیاد    2- تحریک توسط امپدانس کم

رله دیفرنسیال :

برای حفاظت از سیم های کوتاه مثلا در داخل نیروگاه و یا پست ترانسفورماتورها به علت کوچک بودن امپدانس آن نمی توان از رله دیستانس استفاده کرد لذا در اینگونه مواقع بیشتر از رله دیفرنسیال استفاده می شود رله دیفرانسیل بر اساس مقایسه جریان ها (تراز جریانی ) کار می کند بدینوسیله جریان در ابتدا و انتهای وسیله ای که باید حفاظت شود سنجیده شده و با هم مقایسه می شود.

.................................................................................................................................

گروه 2

سیستم Power Line Carrier یا (p.l.c) یکی از شیوه های نوین انتقال داده می باشد.توسعه منابع تولید،‌ انتقال و توزیع انرژی الکتریکی،‌نیاز مبرمی به ورود یک شبکه مخابراتی بین نقاط کلیدی سیستم برق رسانی مثل مراکز تولید، تصمیم گیری و توزیع که اکثراً‌در فواصل دور از هم واقع شده اند را بوجود آورده است.

از خطوط انتقال امواج فرکانس بالای حامل اطلاعات در سیستم های مخابراتی استفاده نموده . سیستمی که برای این گونه انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرد را ابزار” انتقال موج حامل اطلاعات بر روی سیستم فشار قوی” یا PLC می نامند.

استفاده از PLC به جای سایر سیستم های ارتباطی نظیر کابل تلفنی، امواج رادیویی و مایکروویو و … دارای مزایایی می باشد که عبارتند از :

۱- به علت ناچیز بودن افت سیگنال حامل اطلاعات در هر کیلومتر ، مراکز تولید و توزیع انرژی الکتریکی که معمولا در فواصل دوری از یکدیگر واقعند را می توان مستقیماً توسط کانال های PLC بدون استفاده از تکرار کننده به یکدیگر مرتبط ساخت.

۲- خطوط انتقال فشار قوی که ارتباطات PLC توسط آنها صورت می گیرد ،‌موجود بوده و احتیاج به سرمایه گذاری مجدد برای ایجاد محیط مخابراتی نیست.

۳- دستگاه های فرستنده و گیرنده PLC از درجه اطمینان بالایی برخوردار می باشند.

4- سیستم های تلفنی PLC از شبکه تلفنی شرکت مخابرات مجزا می باشد و به عنوان سیستم های خصوصی فرض می شوند.

کاربردها:

عمده استفاده سیستم های PLC در ارسال:

- اطلاعات انالوگ به صورت صحبت

- اطلاعات دیجیتال یا آنالوگ به منظور تلگراف ، کنترل از راه دور، اندازه گیری از راه دور، حفاظت از راه دور، دیتا و غیره که اصطلاحاً سیگنال گفته می شوند.

در ذیل کاربردهای مختلف سیگنال های PLC تشریح می گردد:

1- ارتباط تلفنی( صحبت)

از PLC برای ارتباط تلفنی مستقیم بین دو نقطه می توان استفاده نمود. این نوع ارتباط بیشتر مابین مرکز دیسپاچینگ و کنترل شبکه و پست های مهم و نیروگاه ها مورد استفاده واقع می شود.

در شبکه های مخابراتی شرکت های برق منطقه ای که شامل تعدادی مرکز تلفن در پست های کلیدی و مهم شبکه فشار قوی می باشد، برای ارتباط مابین مراکز تلفن عمدتاً از کانال های PLC استفاده می شود.

2- تلگراف و پست تصویری

کانال های ارتباطی PLC می توانند امکانات تلگراف خصوصی و پست تصویری را نیز فراهم نماید. در شبکه های فشار قوی ، می توان جهت اعمال مدیریت عملیاتی مناسب از دور نویس ها استفاده نمود.

 3- کنترل و نشاندهی از راه دور

در شبکه های فشار قوی پیچیده ، کنترل و دیسپاچینگ شبکه حلقه بسته ای را تشکیل می دهد که در آن وضعیت دستگاه های بسیاری از نقاط مختلف و دور از هم شبکه در یک مرکز مشخص می شود . اطلاعات استخراج شده،‌مورد تجزیه تحلیل قرار گرفته و تصمیمات مورد لزوم گرفته می شود سپس فرامین مناسب برای دستگاه های مختلف ارسال گشته و بدین ترتیب وضعیت آنها تصحیح می گردد و وضعیت جدید دستگاه ها توسط مرکز کنترل مشاهده می شود . جهت نظارت و دیسپاچینگ موثر برای بهره برداری کامل از شبکه لازم است اطلاعات مربوط به مقادیر آنالوگ نظیر ولتاژ، جریان و توان به علاوه اطلاعات مربوط به وضعیت کلید ها ، ایزولاتورها و غیره همواره از پست ها و نیروگاه های مختلف به مرکز دیسپاچینگ ارسال گردند. در این رابطه از سیستم های PLC می توان استفاده شایان توجهی نمود.

4- حفاظت از راه دور

به منظور حفظ جان پرسنل و پیشگیری از خسارت دستگاه ها و همچنین تضمین پیوستگی و تدوام نیرو رسانی در شبکه های فشار قوی، این گونه سیستم ها را بایستی در مقابل خطاهایی از قبیل اتصال کوتاه حفظ نمود.

برای انجام این کار در اسرع وقت و در عین حال برای پیشگیری از قطع شدن سایر کلید ها و رله های مربوطه در شبکه ،‌برقراری یک مسیر ارتباط علائم حفاظتی ما بین رله های حفاظتی ضروری می باشد.

جهت ارسال علائم حفاظتی می توان یک کانال PLC اختصاصی استفاده نمود.

اجزای یک سیستم Power Line Carrier :

الف) تله خط (Line Trap):

تجهیزاتی هستند که بصورت سری با شبکه انتقال انرژی نصب می شوند و نقش یک فیلتر در شبکه خارجی فراهم می کنند و تداخل میان شبکه های مجاور را به حداقل می رساند.

ب) خازن کوپلاژ (CC):

          از تعدادی خازن سری تشکیل شده که دستگاه Plc را از ولتاژ فشارقوی ایزوله می نماید.

ج) وسیله کوپلاژ CD (Coupling Device):

          CD میان تجهیزات فشارقوی و سیستم مخابراتی Plc واقع می شود و وظایف زیر را بر عهده دارد.

1.     وارد و خارج کردن سیگنالهای Plc به شبکه فشارقوی

2.     تطبیق امپدانس میان خط انتقال فشار قوی و سیستم Plc

3.     تفکیک الکتریکی و الکتروشیمیایی سیستم Plc از شبکه فشارقوی

د) کابل اتصال (Connecting Cable):

          این کابل بین ثانویه دستگاه کوپلاژ CD و دستگاه Plc قرار دارد و امپدانس این کابل در حالت متعادل 50 اهم و در حالت نا متعادل 75 اهم تعیین شده است.

ه) فرستنده/گیرنده:

          این وسیله وظیفه ارسال و دریافت سیگنال های مخابراتی را بر عهده دارد

…………………………………………………………………………………………………………………………………

 

گروه 3

مقره ها

تعریف مقره:

به وسیله ای گفته می شود که دارای مقاومت الکتریکی و مکانیکی بالایی بوده و بین هادی های برق دار و سازه های نگه دارنده قرار می گیرند.

وظیفه اصلی مقره‌ها، ایزوله کردن هادی از بدنه برج می‌باشد. این مقره‌ها باید بتوانند بدون داشتن جریان نشتی، ولتاژهای بالای خطوط انتقال را از بدنه برج ایزوله نمایند.

مقره‌ها باید تحمل نیروهای مکانیکی حاصل از وزن هادی‌ها و نیروهای اعمالی ناشی از باد و یخ را داشته باشند.

بر حسب مورد استعمال و شکل ، مقره های فشار قوی به سه دسته اصلی تقسیم می شوند :

v     مقره های خطوط هوایی ( آویز )

v     مقره های عبوری

v     مقره های نگهدارنده ( اتکائی )

مقره های خط هوایی به منظور عایق کردن هادی نسبت به دکل بکار برده می شوند. مقره های عبوری همچنین در مواردی که باید هادی حامل انرﮊی نسبت به ساختمان و یا هادی دیگری عایق بندی شوند بکار می روند. مقره های نگهدارنده نیز در کلیدهای فشار قوی ، در تابلوها و مواردی مشابه جهت عایق بندی قطعه های دارای پتانسیل نسبت به زمین و یا قسمت های دیگر مورد استفاده قرار می گیرند .

انواع مقره های خطوط هوایی

·        مقره های سوزنی (میخی) :

از این مقره ها برای نگهداری خطوط توزیع 11 و 20 و 33 کیلو ولت استفاده می شود که بیشتر به صورت یکپارچه ساخته می شوند و معمولاً به شکل ناقوس کلیسا هستند و هادی خط روی شیار بالایی مقره قرار می گیرد و توسط  یک سیستم به مقره محکم می شود. مقره توسط یک پیچ فولادی که در داخل مقره محکم شده است به بازوی دکل بسته می شود. اطراف پیچ فولادی را با فلز نرم مانند سرب یا سیمان پر می کنند تا چینی مقره با فولاد سخت در تماس نباشد و در اثر گشتاور خمشی شکسته نشود.

·        مقره های آویزان :

در ولتاژهای بالاتر از 50 کیلو ولت که در سیستم های انتقال و فوق توزیع استفاده می شود ، استفاده ازمقره های سوزنی به علت نیاز به ضخامت زیادتر و پیچیده تر شدن ساختمان مقره ها و گران تر شدن و غیر اقتصادی بودن آن ها امکان پذیر نیست. لذا در ولتاژهای بالا از مقره های آویزان استفاده می شود و هادی خط به وسیله کلمپ فلزی به پایین ترین مقره بشقابی زنجیره متصل می گردد.

·        مقره های بشقابی :

هر مقره بشقابی از یک دیک بشقاب از جنس چینی یا شیشه تشکیل شده است که درقسمت بالایی آن ، یک کلاهک چدنی گالوانیزه توسط  سیمان مخصوصی به نامAlumina  که مقاومت الکتریکی بالا و از استقامت مکانیکی و چسبندگی بالایی برخوردار است به شیشه یا چینی متصل شده است و در قسمت پایین مقره نیز یک پین (pin) فولادی گالوانیزه که آن هم به وسیله سیمان مخصوص Alumina به مقره متصل شده است.

مزایای استفاده از مقره های بشقابی را می توان به صورت زیر بیان نمود :

1. ( قابلیت انتخاب تعداد بشقاب ها ) :

چون هر واحد مقره بشقابی برای یک ولتاژ نامی پایینی (در حدود 11 کیلو ولت) طراحی می شود. متناسب با ولتاژ خط  می توان به تعداد دلخواه از این بشقاب ها را به هم متصل نمود تا یک زنجیره آن بتواند ولتاژ خط را تحمل کند.

2. ( اقتصادی بودن مقره ) :

اگر هر کدام از بشقاب های یک زنجیره  مقره آویزان ، معیوب یا صدمه ببیند فقط لازم است همان یک بشقاب عوض شود و نیازی به تعویض کل زنجیره نیست.

3. ( قابلیت انعطاف در افزایش ولتاژ خط ) :

اگر به دلیلی بخواهند ولتاژ نامی خط را افزایش دهند به راحتی می توان با اضافه نمودن چند تا بشقاب ، قدرت عایقی مناسب را به دست آورد و نیازی به تعویض زنجیره مقره نیست.

4. ( حفاظت خط در برابر صاعقه ) :

چون هادی خط به زنجیره آویزان می گردد و پایین تر از بازوی کراس آرم (صلیبی) دکل خط انتقال قرار می گیرد در نتیجه هنگام برخورد صاعقه به خط ، صاعقه ابتدا به بازوی کراس آرم خط برخورد می نماید تا حدود زیادی از خط حفاظت می شود.

5. ( قابلیت استفاده از زنجیره های دوبل یا بیشتر ) :

اگر بار مکانیکی خط زیاد باشد مثلاً در اسپن های بلند ، هنگام عبورخطوط انتقال از روی رودخانه ها ، دره ها ، اتوبان ها می توان از زنجیرههای دوبل یا بیشتر استفاده نمود.

·        مقره های سنتی :

مقره های کششی در جاهایی که نیروی کشش افقی زیادی به مقره وارد می شود استفاده می گردد. از این مقره ها در پایه های ابتدا و انتهایی خطوط انتقال ، توزیع و در پایه هایی که در مسیر خط از حالت مستقیم خارج شده و یا نسبت به افق ، زاویه پیدا می کنند ، استفاده می شوند. مقره های مذکور همان مقره های بشقابی هستند که به صورت افقی نصب می شوند و باید نیروی کششی خط را در پایه ها تحمل نمایند و چون نیروی زیادتری راباید تحمل کنند فقط استقامت مکانیکی آن ها نسبت به مقره های آویزان بیشتراست.

·        مقره های مهار :

در خطوط توزیع برای پایه هایی که در ابتدا و انتهای خط  قرار می گیرند و یا برای پایه هایی قرار گرفته در زاویه برای خنثی کردن نیروی کششی که از یک طرف به پایه وارد می شود از سیم مهار استفاده می شود که این سیم مهار از یک طرف به رأس تیر محکم می شود و از طرف دیگر به وسیله مهار و صفحه مهار در داخل زمین محکم می شود. برای ایمنی و حفاظت بیشتر که احتمالاً سیم مهار در بالا از طریق میلگرد تیر برق دار گردید ، سیم مهار در نزدیکی زمین برقدار نشود ، در وسط سیم مهار از مقره مهار استفاده می شود و سیم های مهار از دو طرف به مقره مهار متصل می شود این مقره به گونه ای است که اگر شکسته شود ، سیم مهار رها نمی شود و البته بایستی تحمل نیروی کششی سیم مهار را داشته باشند.

·        مقره های استوانه ای :

این مقره ها به صورت یک زنجیره استوانه ای و به صورت یکپارچه از جنس چینی یا اخیراً از مواد ترکیبی که استقامت مکانیکی بسیار بالایی داشته و آب بر روی سطح آن ها پخش نمی شود و برای مناطق صحرایی مناسب هستند ساخته می شوند و به دو طرف انتهایی آن ها دو کلاهک فلزی با سیمان مخصوص اتصال داده شده است. قطر استوانه عایق متناسب با قطر مکانیکی نیاز انتخاب می شود. از این مقره بعضاً در خطوط انتقال استفاده میشود. این مقره ها در مقایسه مقره های آویزان بشقابی از وزن بسیار کمتری برخوردارند (وزن مقره های آویزان دریک زنجیره بیشتر به خاطر وزن کلاهک های فلزی آن است) و لذا از نظر اقتصادی ارزان تر هستند. ولی نقطه ضعف اصلی آنها امکان خراب شدن کامل مقره در اثر یک قوس الکتریکی یا ضربه مکانیکی بیرونی بر آن است.

·        مقره های مخصوص :

برای مناطق با شرایط آب و هوایی بسیار بد مانند مناطقی که آلودگی صنعتی یا آلودگی آب و هوایی بیش از حد معمول وجود دارد یا مناطقی که مه زیاد وجود دارد یا مناطقی که صاعقه های خطرناک با شیب زیاد وجود دارد ، از مقره های استاندارد معمولی نمی توان استفاده نمود و باید از مقره های با طراحی خاص برای آن مناطق استفاده نمود. در این نوع مقره ها معمولاً از بشقاب های گودتر استفاده می کنند و داخل بشقاب گود ، چترهای بلندتری به آن داده می شود. درنتیجه فاصله خزش مقره افزایش می یابد و جریان نشتی آن به دلیل طولانی ترشدن مسیر و بزرگ شدن مقاومت سطحی کاهش یافته و دیرتر جرقه سطحی زده می شود (به خاطر آلودگی و رطوبت). همچنین سطح مقره را پر شیب می سازند تا در اثرباران سطح آن به راحتی تمیز تر شود.

·        مقره های اتکایی :

برای عایق کاری باس بارها در پست ها و تابلوها نسبت به زمین و نگهداری آن ها از این نوع مقره ها استفاده می شود.

·        مقره‌های چینی :

این مقره‌ها از ترکیبات آلکالین و سیلیکات آلومینیوم ساخته شده‌ است. جهت بالا بردن استقامت مکانیکی چینی به آن اکسید آلومینیوم اضافه می‌کنند. مقره‌های چینی هم به صورت بشقابی و هم به صورت یکپارچه ساخته می‌شوند.

·        مقره‌های پلاستیکی :

این مقره‌ها از جنس پلاستیک و از ترکیبات شیمیائی اتیلن، پروپیلن و رزین می‌باشد. مزیت این مقره‌ها در دفع خوب آب می‌باشد زیرا پلاستیک این مزیت را دارد که قطرات آب روی سطح آن جاری نمی‌شود تا با قطرات دیگر ترکیب شده مسیری را برای هدایت قوس فراهم کند. اما در مقره‌های چینی و شیشه‌ای آب به راحتی روی سطح مقره جاری می‌شود.

·        مقره‌های شیشه‌ای :

از شیشه نیز در ساخت مقره‌ها استفاده می‌شود ولی به دلیل پایین بودن استقامت مکانیکی شیشه لازمست به طریقی آن را تقویت نمود. یک روش، سرد کردن سریع شیشه پس از شکل دادن آن می‌باشد که با این روش سطح خارجی مقره سخت شده، موجب افزایش استقامت مکانیکی آن می‌شود. اشکال این نوع مقره‌ها این است که در مقابل ضربات مستقیم شکننده می‌باشد و با کوچکترین ضربه مستقیم، مقره کاملاً خرد می‌شود.

نکته : ولتاژ اعمالی بر مقره‌ها و عملکرد آن در مقابل اضافه ولتاژها شکل و فرم مقره را تعیین می‌نماید.

.................................................................................................................................

گروه 4

جبران سازی توان راکتیو یکی از ابزارهای بهینه سازی هزینه انرژی و برگشت سرمایه است در طول چند سال گذشته با بهره گیری از مواد جدید و روش های تولید پیشرفته خازن هایی با تلفات بسیار اندک در حجم های کوچک ساخته شده است وبا توسعه و تولید کنتاکتور های خازنی و رگولاتورهای میکرو پروسسوری بسیار پیشرفته که تضمین کننده رفتار مناسب و بهینه بانک خازنی به تغییرات بار است بانک های خازنی کاملا قابل اعتماد گردیده اند.

از خازن برای صاف کردن سطح تغییرات ولتاژ مستقیم استفاده می شود.

از خازن ها در مدارات بعنوان فیلتر هم استفاده می شود زیرا خازن ها به راحتی سیگنالهای غیر مستقیم را عبور می دهند ولی مانع عبور سیگنال های مستقیم می شوند خازن وسیله ای است کــــــه در مدارات الکتریکی اثر خازنی ایجاد می کند.

ساختمان خازن ها :

هرگاه دو هادی در مقابل هم قرار گرفته و بین آنها عایقی قرار داده شود تشکیل خازن می دهند معمولا صفحات هادی خازن از جنس ¸  al  روی  ¸نقره¸ با سطح نسبتا زیاد بوده و در بین آنها عایـــــق دی الکتریک از جنس هوا¸ کاغذ¸ میکا¸ پلاستیک¸  سرامیک¸ اکسیدal ¸  اکسید تانتالیوم استفاده مــی شود و گاهی اوقات به جای کاغذ از موادی چون poly propylene  استفاده می شود این ورقه ها چنـــد دور شده و تشکیل یک واحد خازن را می دهند .

مزایای استفاده از خازن در شبکه های هادی :

1-     کاهش مولفه پس فاز  2- تنظیم ولتاژ و ثابت نگه داشتن آن 3- کاهش تلفات سیستم به دلیل کاهش جریان 4- کاهش توان راکتیو به دلیل کاهش جریان 5- بهبود ضریب توان شبکه 6- به تعویق انداختن یا به تاخیر انداختن هزینه های سیستم 7- افزایش در آمد ناشی از افزایش ولتاژ و جریان بار راکتیو

 

انواع خازن در شبکه فشار قوی قدرت :

روغنی      گازی     خشک یا سیلندری

کاربرد :

1-     نصب در شبکه های توزیع فشار ضعیف برای اصلاح ضریب قدرت 2- بانک های خازنی قابل قطع و وصل اتوماتیک 3- نصب مداوم جهت موتورها و ترانسفور ماتور ها 4- نصب در شبـکه های دارای تجهیزات مولد هارمونیک  و کنتور ها و کنترل مولد های سه فاز

مزایا :

1 – طول عمر بالا  2- تلفات داخلی کمتر از ./5 وات برای هر کیلو وار 3- غیر قابل انفجار و اشتعال 4- پر شدن با رزین مخصوص  و سازگار با محیط زیست 5- تبادل حرارت خوب 6- حجم و وزن آنها 7- رااندازی و نصب آسان

خازن های فشار ضعیف

1-     ثابت 2- متغییر 3-سرامیکی 4- ورقه ای 5- کاغذی -6- پلاستیکی 7- میکا 8- الکترولیتی

9- آلومینیومی  1- تانتالیوم

پلاک مشخصات خازن :

هر خازن باید دارای یک پلاک شناسایی از جنس مواد گالوانیزه یا دیگر مواد ضد آب و فساد ناپذیر باشد که موارد ذیل باید روی آن لحاظ گردیده باشد:

1-     نام سازنده خازن 2- شماره سری 3- توان اسمی بر حسب کیلو وار 4- ولتاژ نامی به ولت یا کیلو ولت 5- فرکانس نامی به هرتز 6- حدود مجاز دما 7- نوع اتصال برای خازن های سه فاز 8- میزان عایق بندی 9- وسیله مورد استفاده برای تخلیه خازن 10 –ارتفاع محل نصب از سطح دریا11- کاپاسیتانس اندازه گیری شده در ولتاژ و فرکانس نامی 12- جریان اندازه گیری شده در ولتاژ و فرکانس نامی به آمپر

 

 

ملاحظات کلی در نصب خازن ها

1-     بستگی به بار خازن دارد 2- اتصال خازن بابدنه فلزی و یا توسط سیم خنثی زمین شود 3- اتصال زمین باید فاقد رنگ و زنگ زدگی باشد 4- دمای مجاز خازن اثر مهمی در عمر خازن دارد 5- نحوه چیدمان جهت تلفات گرمایی 6- محافظت در برابر تشعشع خورشید 7- محافظت در برابر رطوبت و آلودگی های محیط های صنعتی جهت خورندگی بدنه

نکات مهم در نصب :

1-     به صورت عمودی 2- در زمان نصب بالای ترمینال 2 سانتی متر فاصله باشد  تادر صورت عملکرد سیستم حفاظتی با مانع مواجه نشود 3- زمان عملکرد رگولاتور بیشتر از زمان لازم برای تخلیه خازن باشد.

 

انواع اتصال خازن به شبکه:

1-     سری

2-     موازی

نحوه انتخاب خازن :

خازن های انتخاب شده برای تابلو باید به صورت پله کانی انتخاب شوند که از کمترین رنج کیلو وار و بالاترین رنج مصرفی تنظیم شده باشند.

ظرفیت های خازن موجود در بازار :

خازن ها دارای مقاومت تخلیه می باشند که به صورت موازی با انها بسته می شود که عبارتند از: 5- 5/7-10-5/12-15-20-25-30-40-50-60

اجزای تابلو بانک خازن :

شامل فیوزهای حفاظتhrc  کنتاکتور خازنی (به خاطر راه اندازی که روی کنتاکتور نصب شده است .

فیوز های مورد استفاده جهت هر کنتاکتور :

جهت هر کنتاکتور می بایست یک فیوز سه فاز قرار گیرد که در صورت بروز اتصالی یا ترکیدن خازن در اثر کارکرد طولانی خازن از سرویس خارج شود .

 

Clc

جهت کنترل بی متال که یک قطعه مکانیکی است که زیر کنتاکتور نصب می شود و جدیدا به بازار آمده و کنترل جریان الکترونیکی است .

 

 

وظیفه رگولاتور خازنی :

رگولاتور ترتیب به مدار آمدن ویا از مدار خارج شدن خازن ها در یک بانک خارنی را به عهده دارد.

 

 

موارد کاربرد بانک های خازنی :

 

1-     کارخانجات بزرگ 2- کارگاههای کوچک3- مصرف کننده های تجاری و فروشگاه ها

4-هتل ها  5- ساختمان های اداری 6- مجتمع های مسکونی و تجاری 7- بیمارستان ها

 

 

روش های جبران سازی توان راکتیو توسط خازن

1-     انفرادی

2-      گروهی

3-     جبران سازی مرکزی

4-      مختلط(مخلوط)

 

.................................................................................................................................

گروه 4 فرعی

مشخصات اصلی سیستم های حفاظتی :

سرعت ٬حساسیت و دقت بسیار بالا ٬ قدرت تشخیص ٬ ضریب اطمینان ٬ از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد .

سیستم های حفاظتی دارای 3 عضو مهم و اساسی بوده که عبارت اند از :

1- عضو سنجشی

2-رله های حفاظتی که خود از 3 عضو ٬به نام های عضو سنجشی٬ عضو زمانی و عضو کمکی تشکیل شده است .

3- المان های قطع کننده که شامل کلید های قدرت می شوند .

رله اصولا به دستگاهی گفته می شود که در اثر تغییر در کمیت الکتریکی و یا کمیت فیزیکی مشخصی٬ تحریک می شود و موجب بکار افتادن دستگاه و یا دستگاه های الکتریکی می شود .

رله ها از نظر طرز اتصال به شبكه به دو نوع اولیه و ثانویه تقسیم می شوند :

رله اولیه : رله ای که سیم پیچ تحریک کننده آن مستقیما در مدار جریان اصلی قرار می گیرد رله اولیه (پریمر) می نامند .

رله ثانویه : رله ای که سیم پیچ تحریک کننده آن بر روی سیم پیچ زکوندر ترانسفور ماتور جریان یا ولتاژ از شبکه ای که باید حفاظت شود نیرو می گیرد رله ثانویه ( زکوندر) نامیده می شود .

طرز کار و ساختمان رله :

وقتی جریان از سیم پیچ عبور می کند، میدان مغناطیسی حاصله یک میله فلزی را که به طور مکانیکی به یک اتصال متصل شده است، را جذب می کند. این حرکت موجب اتصال یا قطع یک اتصال با یک اتصال ثابت می شود. وقتی جریان قطع می شود، میله فلزی با نیروی تقریبی نصف قدرت میدان مغناطیسی به محل اولیه خود بر می گردد. معمولا این نیرو توسط یک فنر (spring) تامین می شود، البته از نیروی گرانش (gravity) نیز در موتورهای استارتر صنعتی ممکن است استفاده شود. اغلب رله ها برای عملیات سریع ساخته می شوند. در کاربردهای ولتاژ پائین، کاهش نویز دارای اولویت بیشتری است و در کاربردهای ولتاژ بالا کاهش قوس الکتریکی اولویت بیشتری دارد.

رله ها بر حسب مورد استعمال آن به انواع زیر تقسیم می شود :

رله های سنجشی ٬ زمانی ٬ جهت یاب ٬ خبر دهنده ٬ کمکی

رله الکترومغناطیسی: این رله بر اساس نیروی بوبین جریان دار بر روی قطعه آهن متحرک ساخته شده است.نیرویی که بر روی هسته آهن متحرک داخل میدان الکترو مغناطیسی اثر می کند و باعث جابه جا کردن و یا گرداندن آن می شود.

رله آهن ربایی : رله آهن ربایی تشکیل شده است از یک آهن ربای دائم و یک بوبین با قاب سیم پیچی شده که می تواند متحرک و یا ثابت باشد . عبور جریان دائم از بوبین یا قاب سیم پیچی شده نیرویی ایجاد می کند که باعث به حرک در آوردن  قسمت متحرک رله می شود

رله الکترودینامیکی : رله الکترودینامیکی دستگاهی است که ممان ایجاد شده در آن در اثر نیروهای بین دو یا چند بوبین جریان دار به وجود می آید و در اثر این نیرو ها بوبین یا قاب متحرک به حرکت در می آید .

رله اندوکسیونی : رله اندوکسیونی رله است که قسمت گردان آن در اثر نیروی بین بوبین جریان دار ثابت و جریانی که توسط حوزه بوبین ثابت در بوبین٬ سیم یا هادی متحرک القاء می شود بگردش در می آید . قسمت گردان رله اندوکسیونی ممکن است یک صفحه مدور و یا یک رتور سیلندری و یا قاب یک تکه و غیره باشد .

رله حرارتی : در رله حرارتی از اثر گرما و حرارتی که جریان در یک هادی ایجاد می کند استفاده شده است . از این اثر حرارتی بطور مستقیم یا بطور غیر مستقیم جهت قطع و وصل کلیدی استفاده می شود .

رله حفاظت روغنی (رله با اثر غیر الکتریکی)  : رله حفاظت و مراقبت روغنی رله ایست که در اثر پیدایش گاز در روغن و یا حرکت سریع روغن و یا تغییر سطح در روغن (بالا و پایین رفتن روغن در منبع روغن)کار می کند .

رله بوخ هلتس: یک رله حفاظتی برای دستگاهی است که توسط روغن خنک می شود و یا از روغن بعنوان ایزولاسیون در آن استفاده شده است و دارای ظرف انبساط نیز می باشد . این رله با بوجود آمدن گاز یا هوا در داخل منبع روغن دستگاه و یا پایین رفتن سطح روغن از حد مجاز و یا در اثر جریان پیدا کردن شدید روغن بکار می افتد

رله توی بر : نیز در ترانسفور ماتور های روغنی بکار می رود در این رله نیز از حرکت روغن و ایجاد گاز استفاده شده است .

رله کبسول استی: تشکیل شده است از یک گلوله شیشه ای کاملا محدود که محتوی آن مایع بخصوص و یک حباب هوایی کوچک است . در اثر ازدیاد درجه حرارت ترانسفورماتور حجم حباب هوایی داخل کبسول زیاد می شود تا جایی که سبب شکستن و منفجر شدن گلوله شیشه ای می شود

رله جریان زیاد تاخیری :رله ایست که شدت جریان های متفاوت را در زمان های مختلف قطع کند .

رله های جریان زیاد زمانی : زمان قطع رله تابع شدت جریان نمی باشد بلکه مقداری است ثابت و قابل تنظیم.

رله اضافه جریان (over current) : اساس عملکرد این رله به این صورت است که اگر جریان اندازه گیری شده به وسیله رله از جریان تنظیم شده برای آن بیشتر باشد این رله عملکرد خواهد داشت

رله اضافه جریان جهتیDirectional o.c : علاوه بر اندازه گیری جریان ٬جهت عبور جریان را نیز تشخیص میدهد و عملکرد مناسبی دارد. در این نوع رله جهت تشخیص ٬ جهت جریان از سیگنال جریان و ولتاژ استفاده می شود موارد استفاده این رله در خطوط دو طرف تغذیه شده ٬ شبکه های رینگ و شبکه هایی که از یک خط دو مداره تغذیه می شوند می باشد .

رله افت ولتاژunder voltage  : شبیه رله آمپریک (جریانی) است و اغلب بصورت رله الکترومغناطیسی ساخته می شود .

رله ازدیاد ولتاژ over voltage    :عضو سنجشی رله ازدیاد ولتاژ نیز شبیه رله جریان زیاد است با این تفاوت که بوبین رله ولتاژ زیاد بر روی ولتاژ بسته می شود و به این جهت یک رله ولتمتریست .

رله کنترل فاز : برای مراقبت فاز ها در شبکه سه فاز بکار برده می شود و بیشتر در سینما ها و تاتر ها مورد استعمال پیدا می کند .

رله تامین برق لامپ های خطر و چراغ راهنما :برای تامین برق لامپ های خطر و راهنما معمولا از رله جیوه ای استفاده می شود . این رله مستقیما از شبکه 220 ولت نیرو میگیرد و بصورت یک قطبی یا دو قطبی بسته می شود  و بیشتر در سینما ها و تاترها و بیمارستان ها مورد استعمال است .

رله دیستانس (رله مقاومت سنج)  : یک رله حفاظتی است که زمان قطع آن تابع مقاومت طول سیم می باشد . از آنجا که در رشد تاسیسات برقی رایطه مستقیمی بین مقاومت و طول سیم وجود دارد لذا با استفاده از رله دیستانس به عنوان رله حفاظتی در سراسر خطوط انتقال انرژی عملا مشکل حفاظت موضعی و سلکتیو و تنظیم جهش زمانی رله های پی در پی نیز برطرف می شود

در رله دیستانس معمولا از دو نوع محرک استفاده می شود : 1تحریک توسط جریان زیاد 2تحریک توسط امپدانس کم

ویژگی های رله دیستانس :*تشخیص خطا از طریق اندازه گیری امپدانس *قابلیت جهتی شدن *عملکرد با تنظیم زمان و مستقل از زمان

رله دیفرانسیل :برای حفاظت سیم های کوتاه مثلا در داخل نیرو گاه ها و یا پست ترانسفورماتور ها به علت کوچک بودن امپدانس آن نمی توان از رله دیستانس استفاده کرد لذا در اینگونه مواقع بیشتر از رله دیفرانسیل استفاده می شود .

رله دیفرانسیل فقط محدوده داخل خود را حفاظت می کند و از این جهت از آن بیشتر برای حفاظت ترانسفور ماتور ها ژنراتور ها و موتور های فشار قوی و شین ها استفاده می شود .

رله اتصال زمین : ساختمان و طرز كار این رله ها مانند رله های اضافه جریان بوده و وظیفه اصلی این رله، تشخیص بروز هر گونه اتصالی بین هر كدام از فازها با زمین و یا دو یا سه فاز با زمین نیز می باشند

رله استند بای stand by  :این رله یک رله جریانی با زمان عملکرد بسیار بالا است که به عنوان پشتیبان رله ارت فالت مورد استفاده قرار می گیرد و در صورت عمل نکردن رله اضافه جریان و ارت فالت این رله عمل می نماید و ترانس را از مدار خارج می کند .

 

.................................................................................................................................

گروه 5

هر سیستم انرژی الكتریكی از سه قسمت تشكیل شده است كه عبارتند از:

1- مركز تولید نیرو یا نیروگاه2    - خطوط انتقال3     - شبكه های توزیع

نیروگاهها به دلایل ایمنی، اقتصادی و منابع انرژی در مسافت دور از مصرف كننده قرار دارند و بنا به دلایل تلفات خط و افت ولتاژ، انرژی را ما با سطح ولتاژ بالا انتقال می دهیم. و مزایای آن سطح مقطع هادی كاهش پیدا می كند در نتیجه وزن سیم مصرفی نیز كاهش پیدا می كند. افزایش بیش از حد ولتاژ نیز معایبی را در بر دارد كه عبارتند از:

افزایش قیمت ترانسها در ابتدا و انتهای خط، افزایش بین هادی های خطوط انتقال و در نتیجه بزرگتر شدن دكلها، افزایش تعداد مقره ها دكلها جهت عایق سازی، افزایش قیمت تجهیزات

خطوط انتقال هوایی معمولاً با توجه به سطح ولتاژشان به این صورت طبقه‌بندی می‌شوند:

ولتاژ پایین: ولتاژهای پایین‌تر از ۱۰۰۰ ولت. مورد استفاده در اتصالات و ارتباطات به مصرف کننده‌های خانگی و تجاری کوچک.

ولتاژ متوسط (توزیع):ولتاژهای بین ۱ تا ۳۳ کیلو ولت. مورد استفاده برای انتقال در مناطق شهری یا روستایی.

ولتاژ بالا(انتقال میانی):ولتاژهای بین ۳۳ تا ۲۳۰ کیلوولت. مورد استفاده برای خطوط انتقال میانی.

ولتاژ خیلی بالا(انتقال): ولتاژهای بین ۲۳۰ تا ۸۰۰ کیلوولت. مورد استفاده برای خطوط انتقال طولانی.

مزایای شبكه های هوایی: شبكه هوایی ارزانتر از سیستم زمینی است- با افزایش ولتاژ قیمت سیستم زمینی نسبت به هوایی افزایش می یابد- خطوط هوایی از نظر تعمیرات آسانتر است و عیب یابی آن به راحتی انجام می پذیرد- امكان انشعاب گیری در هر نقطه بدون ایجاد اغتشاش امكان پذیر است- درمناطقی كه افزایش مصرف رو به رشد است یك مزیت قابل توجه است. این خطوط که بیش از ۹۷ درصد خطوط انتقال کشور را شامل می شوند. خطوط انتقال هوایی به سهولت قابل نصب و انشعابگیری هستند و به همین جهت دارای هزینه راه اندازی اندکی می باشند . هم چنین دسترسی به این خطوط برای تعمیر و ایجاد تغییرات در آن بسیار ساده می باشد .

معایب شبکه های هوایی: این نوع خطوط  به علت استفاده از سازه های سیمانی و دیگر سازه های ناخوشایند از لحاظ زیبایی برای مناطق شهری مناسب نیستند . نیز خطراتی چون طوفان ها و رعدوبرق ها همواره برای این خطوط وجود دارند و کلا خطوط هوایی دارای خاموشی بسیار بیشتری به نسبت خطوط زمینی هستند . هم چنین این خطوط از ایمنی کمی به علت لخت بودن سیم ها در اکثر آنها برخوردارند و حفظ نکردن حریم این خطوط به علل مختلف یا برخورد پرندگان با آنها همواره مشکلاتی چون برق گرفتگی یا آتش سوزی را به دنبال داشته است .

معایب خطوط زمینی: راه اندازی خطوط زمینی انتقال برق به علت هزینه های فراوان حفاری و ایجاد کانال های زمینی و زیر زمینی بسیار گران تر از راه اندازی خطوط هوایی است و گرفتن انشعاب از این خطوط مستلزم وجود ایستگاه های توزیع ، جعبه های انشعاب و تابلو های برق می باشد . نیزعیب یابی این خطوط احتیاج به وسائل مخصوص و گران قیمتی دارد.

مزایای خطوط زمینی: در خطوط زمینی به ندرت اشکالی  به وجود می آید وهمینطور امكان به وجود آمدن اتفاقاتی مانند اتصال كوتاه، پارگی نسبت به خط هوایی كمتر است خاموشی آن به مراتب از خطوط هوایی کمتر است . این خطوط به زیبایی محیط آسیب نمی زنند و چون در دسترس نمی باشند دارای خطرات بسیار کمتری نسبت به خطوط هوایی خواهند بود و چون حریمی برای آنها تعریف نمی شود در اماکن کم عرض و مسکونی بسیار مفید می باشند . از نظر علمی این خطوط دارای راکتانس سری پایین و مناسب برای چگالی های بار زیاد هستند .  چنانكه بخواهند چند ترانس و ژنراتور در فاصله نزدیكی به هم قرار گیرند بهتر است از كابل جهت رعایت مسأله حفاظت استفاده شود. در صورتی كه تنظیم ولتاژ مورد نظر باشد خط زمینی ترجیح داده می شود چون تلفات القایی در آن كمتر است

مزایای پایه های چوبی: مزایا: به علت سبكی وزن در مسیرهای ناهموار كوهستانی نصب می شود.

عیبها: پوسیدگی مخصوصاً در مناطق مرطوب- نیروی كششی حداكثر تا 300 كیلوگرم

مزایای بتونی:طول عمر بالای نسبت به نوع چوبی دارد و در كشورهای جهان استفاده می شود. عمر پایه ها بیشتراز نوع چوبی است و هزینه نگهداری ندارد- برای مناطق مرطوب بهتر از پایه های چوبی است.                                

عیبها: به علت سنگینی هزینه حمل و نقل و نصب آن سخت است.

فولادی: پایه های فولادی از جنس فولاد و به صورت نبشی در محل مورد نظر سوار می شود. و از جنس گالوانیزه برای جلوگیری از زنگ زدگی.

مزایای پایه های فولادی: در هر اندازه ای به لحاظ ارتفاع می توان آن را ساخت- امكان حمل و نقل آن به صورت جزء و سوار كردن پایه ها در محل نصب امكان پذیر می باشد.

مزایای پایه های فولادی نسبت به چوبی: تحت تأثیر عوامل جوی مثل رطوبت قرار نمی گیرد- استحكام بیشتری دارد- قابلیت انعطاف بیشتر

مزایای مس: استحكام مكانیكی خوبی دارد- اكسیده نمی شود و در خطوط هوایی فشار ضعیف از مس استفاده می شود. و در كابلها نیز از مس استفاده می شود.

آلومینیوم در مقایسه با مس: فراوان و ارزان- هدایت كمتری دارد- وزن كمتری دارد- استحكام كمتر، در شبكه های فوق توزیع و فشار قوی از آلومینیوم استفاده می شود.

مزایای استفاده از خطوط مستقیم در مقابل متناوب: زمانی که انتقال انرژی الکتریکی باید در مسیرهای طولانی صورت گیرد، انتقال به صورت DC به علت کمتر بودن تلفات اقتصادی‌تر است. از دیگر مزایای استفاده از با ثبات کردن دو شبکه اتصال AC متفاوت است. در صورتی که دو شبکه AC متفاوت برای مثال متعلق به دو کشور متفاوت به هم اتصال پیدا می‌کنند به علت ناهماهنگی شبکه‌ها ممکن است این اتصال با مشکلاتی نظیر ایجاد بی ثباتی در شبکه همراه باشد اما با استفاده از سیستم HVDC این مشکل بر طرف خواهد شد، بدین ترتیب که در کشور فروشنده انرژی، انرژی الکتریکی به صورت DC درآمده و پس از طی مسیر انتقال در کشور مصرف کننده دوباره به صورت AC بازمی‌گردد. کابل‌های زیرآبی، به ویژه زمانی که به علت بالا بودن میزان توان خازنی(capacitance)، تلفات در سیستم AC بیش از حد زیاد می‌شود.(برای مثال شبکه کابلی دریای بالتیک به طول ۲۵۰ کیلومتر بین آلمان و سوئد). در حالت کلی نیز جریان DC قادر به جابجایی توان بیشتری نسبت به جریان AC است چراکه ولتاژ ثابت در DC از ولتاژ پیک در AC کمتر است و بدین ترتیب نیاز به استفاده از عایق‌بندی کمتر و همچنین فاصله کمتر در بین هادی‌ها است که این امر موجب سبک شدن هادی و کابل و همچنین امکان استفاده از هادی‌های بیشتر در یک محیط مشخص می‌شود و همچنین هزینه انتقال به صورت DC کاهش می‌یابد.

.................................................................................................................................

گروه 6

ساختمان پست های فشار قوی

 

                                                                                             انواع پست های فشار قوی :

الف : پست های افزاینده                                      ب: پست های کاهنده یا پست های توزیع

ج: پست های کلید  زنی

سطح ولتاژ استاندارد در پست های فشارقوی :

ولتاژ بالا تر از 63 کیلو ولت و کمتر از 245کیلو ولت تحت ولتاژهای فشار قوی نامگذاری شده است .

 

رنج استاندارد شده این ولتاژ عبارتنداز :

          .کیلو ولت . - 100-123-145-170-245-72.5

 

اجزای تشکیل دهنده پستهای فشار قوی :

1-تجهیزات کلید خانه یا سویچگیر

2- ترانسفورماتورهای قدرت ترانسفورماتورهای زمین وترانسفورماتورهای تغذیه داخلی

3- سیستم جبران کننده باراکتیو

4- ساختمان کنترل

5- سیستم کنترل و حفاظت

6- تاسیسات جنبی الکتریکی

7- تاسیسات جنبی ساختمان

8- سیستم مخابراتی

اجزای تشکیل دهنده کلید خانه:

1-شینه بندی پست

2- بریکرها یا کلیدهای قدرت

3- دیسکانکت ها یا کلیدهای جدا کننده

4- ترانسفورماتورهای اندازه گیری ولتاز جریان

5- تله موج و متعلقات مربوطه

6- برق گیر

7- مقره های نگهدارنده و عایق کننده

8- اسکلت فلزی پایه

9- جبران کننده های بار راکتیو

 

انواع شینه بندی :

1-شینه بندی عادی                                   2-  شینه بندی نوع

3-  شینه بندی اصلی و فرعی                      4- شینه بندی دوبل

5- شینه یک و نیم کلیدی                            5-شینه حلقوی

 

 

عوامل موثر برای شینه بندی پست های فشار قوی

1-ولتاژ نامی ، قدرت قابل انتقال اهمیت فیدرهای پست

2- سهولت در مانور و بهره برداری و تعمیرات

3- مسائل اقتصادی وهزینه های اقتصادی و هزینه های احداث و نگهداری

4- موقعیت پست در سیستم و امکان توسعه پست

5- صرفه جویی در فضا و مکان

6- نوع تجهیزات.

انواع کلیدهای فشار قوی :

الف : کلید بدون بار یا سکسیونر

ب : سکسیونر قابل قطع زیر بار

ج : کلید های قدرت یا دژنکتور

 

 

 

ساختمان کنترل از چه قسمت های تشکیل شده است :

الف : اتاق فرمان                     ب : اتاق باطری

ج : اتاق حفاظت                       د : اتاق تغذیه

ح : تاسیسات وابسته جنبی

 

 

سیستم کنترول و حفاظت :

پست های کنترلی و حفاظتی وظیفه کنترل حفاظت قسمتی از سیستم به بنام پست های فشار قوی را بر عهده دارد .

 

تاسیسات جنبی :

این سیستم مانند سیستم روشنایی محوطه، سیستم حفاظت از رعد و برق می باشد سیستم روشنایی به منظور دید اپراتور در شب می باشد . و سیستم حفاظت از رعد و برق از طریق ارتباط مناسب پایه های فلزی و سیستم های مخصوص صورت می گیرد .

 

.................................................................................................................................

گروه 7

موارد کاربردی سر کابل و مفصل :

به جهت اتصال دو کابل به یکدیگر(چه به جهت ادامه کابل کشی و چه به علت گرفتن انشعاب )از مفصل استفاده می شود که ازkv1تا 500kv کاربرد دارند . همچنین جهت اتصال برق به ترانس های برق در ولتاژهای بالای kv1به وسیله کابل زمینی احتیاج به سر کابل است .

عمل اصلی یک سر کابل و مفصل علاوه بر اتصال کابل ها و انتقال نیروها ,کنترل میدان های الکتریکی در محل اتصال و انتهای کابل است که این کار با قرار دادن یک پوشش street control  روی کابل در محل اتصال انجام می شود .

انواع سر کابل ها و مفصل ها :

¨      سر کابل و مفصل حرارتی Heat shrink 

¨      سر کابل و مفصل سرد shrink cold

¨      سر کابل و مفصل فشاری ship on

¨      سر کابل های  plug –in

¨      مفصل رزینی Resin joint

¨      مفصل نواری tape joint

در کابل و مفصل حرارتی از تیوپ های حرارتی استفاده می شود . این تیوپ از موارد پلی اولفین ، که عایق الکتریکی بوده و مشخصات مکانیکی بسیارخوبی دارند ساخته شده است .

این تیوپ ها در اثر حرارت بالای 125cمنقبض و قطرآنها تا اندازه مشخص کاهش می یابد . در مفصل های رزینی از دو نوع رزین مختلف با کیفیت بالا استفاده می شود . این دو نوع رزین در یک بسته یه صورت  تفکیک شده از یکدیگر قراردارند ؛ که به هنگام نصب مفصل با یکدیگر مخلوط می شوند .در مفصل های نواری از نوار های مختلف به عنوان عایق و روکش نهایی حرارتی به عنوان محافظ مکانیکی استفاده می شود . سطح مقطع هادی ممکن است به صورت مفتولی دایره ای و یا به صورت سکتور یا مثلثی ساخته شود . سطح مقطع دایره ای را با حرف rو سطح مقطع مثلثی را با s نشان می دهند .

هادی کابل ها می تواند به صورت یک رشته یا چند رشته ساخته شوند که به ترتیب با حروف e و Mمشخص می شوند.

به عبارت دیگر هادی تک رشته ای به صورت دایره ای با علامت re و در حالت چند رشته با rmو هادی مثلثی در حالت تک رشته با seو در حالت چند رشته با sm نشان داده می شوند .

عایق کابل :

متناسب با نوع مصرف , عایق کابل از مواد مختلف ساخته می شود که مهمترین آنها عبارتند از :

1-کاغذهای که آغشته به روغن مخصوص

2-عایق های لاستیکی

3-عایق های پلاستیکی

از عایق های لاستیکی امروزی تنها در برخی از جاهای خاص استفاده می شود ، مثلا برای برق رسانی در کشتی ها ، برای جلوگیری از گوگرد موجود در لاستیک بر روی هادی مسی باید روی هادی را قبل از عایق کردن قلع اندود کرد .

کابل های پلاستیکی عموما از عایق پلی وینیل کلراید با pvc ساخته می شوند . ماده pvc که برای روکش سیم و پوشش خارجی کابل از آن استفاده می شود . از زغال اسید کلریدریک ، آهک ؛ کاربید و استیلن تشکیل شده است .

نوع دیگری از عایق وجود دارد که پلی اتیلن (P.E.T)نامیده می شود و از مواد ترموپلاستیک می باشد . در کابل هابا عایق کاغذ روغنی ,روغن سبب  تسهیل عملیات انتقال حرارت از سطح سیم هادی به سطح کابل می گردد . کابل هایی نیز وجود دارند که درآنها روغن تحت فشار دارای جریان می باشد . کابل ها با مواد عایق روغن تا ولتاژهای 63کیلو ولت ساخته می شوند ونباید در زمینه های با شیب زیاد به کارروند. 

استقامت الکتریکی کابل :

اگر استقامت الکتریکی کابل تحت فشار متفاوت را 100% فرض کنیم استقامت ضربه ای 125 در صد و استقامت در مقابل فشار الکتریکی دایم 90در صد خواهد بود . این مقادیر با تغییر ضخامت نوارکاغذ ، تراکم آن و غلظت عایق مایع که کاغذ در آن غوطه داده می شود . همچنین ضخامت باند پیچ تغییر می کند .

استقامت ضربه  ای کابل از تعداد ضربه های الکتریکی پشت سر هم بر عایق تبعیت می کند .  هر چه تعداد ضربه های الکتریکی بیشتر شود به همان نسبت استقامت الکتریکی عایق کابل کوچکتر می شود .

در سر کابل های plug-in و نیز سر کابل ها ومفصل های سرد و فشاری پلیمری به نام سیلکون استفاده شده است که از جدیدترین پلیمرهای مورد استفاده در صنعت برق است و با داشتن مشخصات منحصر به فرد جهت استفاده در ولتاژ های متوسط و بالا بسیار مناسب می باشد .

 

.................................................................................................................................

گروه 8

گزارش سیم ولوله های هادی مورد استفاده در پستهای فشار قوی:

-تعریف هادی CONDACTOR  : وظیفه انتقال انرژی از نقطه ای به نقطه دیگر را به عهده دارد.

-هادی فازPHASE CONDACTOR    : هادی فاز قسمتی از خط انتقال وپستها میباشد که مشخصا کار هدایت جریان و انتقال انرژی را دارد.

-هادی چند تایی BUNDLE CONDACTOR    : عبارت است از تعدادی هادی (سیم)که بوسیله فاصله ساز از هم جدا نگه داشته شده اند ولی بطور موازی با هم ارتباط الکتریکی دارند.

-سیم محافظ هواییOVERHEAD SHIELD WIRE  : که در بالاترین قسمت خطوط انتقال نیرو به موازات هادیهای فاز نصب می شود سیم زمین شده ای است که از اصابت مستقیم صاعقه (رعد وبرق)به هادیها جلوگیری می کند.

-سیم زمین EARTH WIRE  -GROUND WIRE

-سیم زمین سراسری CONTINUOS COUNTER POISE

-سیم مهار GUY WIRE: سیم مهار سیمی است که جهت خنثی کردن نیروهای جانبی وارده به پایه های خطوط انتقال مورد استفاده قرار می گیرد.

-سیم راهنما PILOT WIRE: سیمی است فولادی و مقاوم با تحمل نیروی مکانیکی زیاد جهت اجرای عملیات سیم کشی خطوط انتقال

-ارتباط سیمهای هادی و محیط زیست:                        1- مسیرخط  2-اختلالات رادیویی وتلویزیونی      3- میدان های الکتریکی و مغناطیسی      4-ایجاد صدای مزاحم ناشی ازکرونا

-کرونا:کرونا(گرادیان سطحی ولتاژ)به شکل تخلیه الکتریکی در هوا زمانی ظاهر می گردد که میدان الکتریکی اطراف هادی از مقدار مشخصی بیشتر شود.در شرایط استاندارد مقدار میدان 21 کیلو ولت بر سانتیمتر به عنوان گرادیان ولتاژ بروز پدیده کرونا در نظر گرفته می شود. پدیده کرونا اکثرا در هادیهای رشته ای در نظر گرفته می شود.

-انتخاب ومعرفی شینه:

-شینهBUSBAR :در پست های فشارقوی اتصال الکتریکی کلیه خطوط ورودی و خروجی به یکدیگر توسط شینه های فشار قوی امکان پذیر می گ در حالت کلی لازم است شینه ها از ظرفیت کافی جهت دریافت تمامی انرژی و توزیع آن برخوردار باشند. برای سطوح جریان اتصال کوتاه و جریان نامی پایین استفاده از هادیهای رشته ای مقرون به صرفه می باشد ولی معمولا جهت جریان های اتصال کوتاه و نامی بالا از لوله استفاده میشود.

-انواع شینه:

1-                 شینه های نرم یا قابل انعطاف                  

2-                 شینه های سخت یا لوله ای

-ساختمان و خصوصیات شینه های سخت:

شینه های سخت عبارت از شینه های غیر قابل انعطاف میباشند. به همین علت به شکل نبشی، ناودانی، لوله و غیره از جنس آلیاژ آلومینیم و یا مس سا خته می شوند. معمول ترین شکل شینه ها، از جنس Al- si –Mg با مقطع دایره به صورت استوانه توخالی می باشند. در ولتاژهای 230 و 400 کیلو ولت پایه های جداگانه نگهدارنده شینه مورد نیاز می باشد.             4-4-شینه های قابل انعطاف یا شینه های نرم:                                 

با مقایسه شکل شینه های نرم و سخت و دقت در نحوه نصب آنان، تفاوت عمده این دو نوع شینه مشخص می گردد،این تفاوت در استفاده از مصالح و مواد مورد نیاز جهت رهپایی شینه ها می باشد. در شینه های سخت یا لوله ای، شینه ها روی پایه های عایقی قرار داده می شوند در حالیکه درسیستم شینه های نرم، شینه ها توسط مقره های کششی یا آویزی به اسکلت فلزی وصل می گردند.در سیستم هادیهای رشته ای،عبور شینه ها از روی یکدیگر بخصوص در ولتاژهای بالا ساده تر است و تعداد مقره های کمتری نسبت به شینه ها با هادی صلب مورد نیاز است، ولی تعمیرات اضطراری شینه ها مشکل تر خواهد بود.

-طراحی و ساخت شینه های رشته ای (نرم)STRAIN BUSBAR :

هادی ها زمانیکه تحت ولتاژ 2/1 برابر ولتاژ فاز به زمین مورد طراحی قرار می گیرند  می بایستی عاری ازهر نوع آثار قابل دیدن و یا شنیدن حاصل از پدیده کرونا باشند.در شرایط عبور جریان نامی، افزایش درجه حرارت هادی بایستی بگونه ای باشد که درجه حرارت نهایی آن با توجه به درجه حرارت محیط،از 80 درجه سانتیگراد تجاوز ننماید.

هادیها باید بتوانند میزان جریان اتصال کوتاه تعریف شده برای طراحی را به مدت یک ثانیه از خود عبور داده و در این حین هیچ اثر تخریبی در آن مشاهده نشده و درجه حرارت نهایی آن حداکثر 200 درجه سانتیگراد باشد .       

-شینه های لوله ای (سخت) RIGID BUSBAR:

شینه های لوله ای و A.frame باید از آلیاژ آلومینیوم سخت از نوع AL- Mg0-Si ساخته شده. چنانچه در موارد خاص برای ساخت A.frame نیاز به جوش آلومینیوم باشد می بایستی از قطعات واسطه ای که داخل لوله قرار می گیرند و ازجنس آلیاژ آلومینیوم بوده و به راحتی قابل جوش خوردن هستند استفاده شود. طول این قطعات واسطه ای نباید از چهار برابر قطر لوله کمتر باشد.

 

.................................................................................................................................

گروه 9

.................................................................................................................................

 

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :