تجهیزات پست فشار قوی
انواع برقگیر های فشار قوی و کاربرد آن در صنعت برق
به منظور حفاظت از شبکه در مقابل اضافه ولتاژ ها و تخلیه آنها به زمین از برقگیر استفاده می شود اضافه ولتاژهایی که در شبکه ایجاد می شود یا ناشی از عوامل خارجی بوده نظیر صاعقه و یا ناشی از اختلالات داخلی سیستم نظیر کلید زنی ، اتصال کوتاه ، قطع ناگهانی بار ، عدم تنظیم ریگالوتوری ولتاژ و غیره می باشد .
از وسایل حفاظتی محدود کننده ضربه برای حفاظت تجهیزات سیستم های قدرت در برابر اضافه ولتاژها استفاده می شود یک وسیله حفاظتی محدود کننده ضربه باید اضافه ولتاژهای گزرا یا اضافه ولتاژهای که باعث تخریب تجهیزات شبکه می شوند را محدود و به زمین هدایت کنند و بتواند این کار را بدون اینکه آسیبی ببیند به دفعات تکرار کند. برقگیرها نسبت به سایر وسایل حفاظتی بهترین حفاظت را انجام می دهند و بیشترین مقدار حذف امواج گزرا را فراهم می کند. برقیگرها به صورت موازی با وسیله تحت حفاظت یا بین فاز و زمین قرار می گیرند انرژی موج اضافه ولتاژ به وسیله برقگیر به زمین منتقل می شوند .
کلید های فشار قوی
کلید های فشار قوی تنها یک وسیله ارتباط بر قرار کردن بین مولد هاو ترانسفورماتورها و مصرف کننده ها و سیمهای انتقال انرژی و یا جدا کردن انها از یکدیگر نیستند.بلکه حفاظت دستگاهها و وسایل و سیستمهای الکتریکی را در مقابل جریان زیاد ، بار زیاد و جریان اتصال زمین نیز بعهده دارند. بدینجهت با چشم پوشی از بعضی حالتهای استثنائی باید کلیدهای فشار قوی بتوانند هر نوع جریانی را اعم از جریان کوچک بار سیمها ( جریان خازنی خطوط ) و یا جریان مغناطیسی ترانسفورماتور بدون بار تا بزرگترین جریانی که ممکن است در شبکه بوجود آید ( جریان اتصال کوتاه) از خود عبور دهند بدون اینکه اثرات حرارتی و یا دینامیکی این جریانها خطراتی برای کلید فراهم سازد. در ضمن نوعی از کلیدها ،( کلید قدرت ) باید قادر باشند هر نوع جریان با هر شدتی را ( جریانهای عادی و یا جریانهای اتصال کوتاه ) در کوتاه ترین مدت قطع و وصل کنند و بلاخره کلید های فشار قوی باید قادر باشند در حالت قطع ( جدا بودن تیغه ها ) هر نوع ولتاژی که بین دو سر باز کلید ( دو تیغه باز کلید ) بر قرار می شود بدون کوچکترین احتمال ایجاد قوس الکتریکی تحمل کنند .
بطور کلی کلید در حالت بسته ( عبور جریان ) و یا در حالت باز ( قطع جریان ) دارای مشخصاتی بشرح زیر می باشد:
۱-در حالت قطع دارای استقامت الکتریکی کافی و مطمئن در محل قطع شدگی است .
۲-در حالت وصل باید کلید در مقابل کلیه جریانهائی که امکان عبور آن در مدار هست ٬ حتی جریان اتصال کوتاه ٬ مقاوم و پایدار باشد و این جریانها و اثرات ناشی از آن نباید کوچکترین اختلالی در وضع کلید و هدایت صحیح جریان بوجود آورد .
بدین ترتیب باید کلید فشار قوی در مقابل اثرات دینامیکی و حرارتی جریانها مقاوم باشند. البته برای اینکه ساختمان کلید ساده تر و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد ٬ اغلب استقامت الکتریکی و دینامیکی و حرارتی کلید را توسط دستگاههای حفاظتی تا حدودی محدود می کنند . کلید های فشار قوی را میتوان بر حسب وظایفی که به عهده دارند به انواع مختلف زیر تقسیم نمود:
۱-کلید بدون بار یا سکسیونر
۲-کلید قابل قطع زیر بار یا سکسیونر قابل قطع زیر بار
۳-کلید قدرت یا دژنکتور
انتخاب بهینه ی پست های فوق توزیع به صورت فشرده
افزایش تراکم جمعیت و بکارگیری سیستم های برقی از عوامل عمده ای می باشند که در شهر های بزرگ لزوم احداث سیستم های فوق توزیع را در مرکز شهری و نقاطی که کمبود فضا بسیار حاد می باشد ایجاب می نماید به منظور مقابله با این مشکل انواع مختلف ایستگاه های فوق توزیع که در کاهش فضای مورد نیاز و نحوه ی استفاده از فضا از ویزگی های خاص برخوردار می باشند مورد توجه سازندگان ودستگاه های اجرایی قرار گرفته اند . از جمله اشکال معمول این پست ها می توان از پست های سر پوشیده و یا روباز یا رو بازمعمولی GIS که مخفف Gas Insulated Switchgear است و پست های نوع HIS (Hybrid Insulated Switchagear ) نام برد.
الف) پست های GIS به طور اصولی در سه شکل وفرم ساخته می شوند:
1-شکلی که باس بار ها وتجهیزات برای هر فاز داخل محفظه ی جداگانه ای قرار می گیرند این شکل برای ولتاز های بالا از 300 KV بکار گرفته می شود .
2-شکلی که تجهیزات وباس بار ها برای هر سه فاز در یک محفظه قرار می گیرند این شکل برای ولتاز های زیر 300 KV وبخصوص ولتاز های فوق توزیع (72/5 و 145 KV ) کاملا پذیرفته
شده می باشند .
3- این شکل تنها برای ولتاز های فوق توزیع 72/5 وحداکثر 145 KV ساخته می شوند .ودر ان مشابه ولتاز های توزیع تجهزات در داخل تابلو قرار گرفته و محفظه ی تابلو با گاز SF6 با فشاری کمتر از یک اتمسفر پر می شود .
ب) طراحی واحداث پستهای معمولی به صورت سر پوشیده حداکثر برای ولتاز های فوق توزیع تا 145 KV متداول است و بسته به مورد دو شکل برای طراحی وجود دارد :
1-پست های سر پوشیده به صورت یک طبقه که ترتیب استقرار تجهیزات مشابه پست های بیرونی است.
2-پست های سر پوشیده بصورت مدولار که تجهیزات فشار قوی در سطوح مختلف قرار می گیرند.
ج) پست های HIS نسل جدید پست های فوق توزیع می باشند که تا ولتاز 170 KV ساخته شده اند و عمدتا برای افزایش ظرفیت پست های موجود و یا توسعه ی پست ها در مواقعی که مشکل فضا وجود دارد کار برد دارند .در طراحی اصلی این پست ها تجهزاتی شامل بریکر
سکسیونر، سکسیونر زمین و ترانس جریان در یک محفظه ی گاز SF6 قرار دارند وبقیه ی تجهزات واتصالات از جمله باس بار ها در فضای باز قرار دارند.
پست های GIS با استفاده از باس داکت هر گونه چرخش و تغییر جهت فیدرها را امکان می کند و لذا خطوط ارتباطی از هر جهت می توانند به فیدر مربوطه متصل گردند در حالی در سایر پست ها این عمل به سادگی امکان پذیر نیست.
در پست های GIS کلیه ی تجهیزات به صورت فشرده ودر محفظه های گاز SF6 قرار دارند .
در پست های HIS بخشی از تجهزات به صورت فشرده خواهند بود ولی اتصالات فیدر ها و باس بار ها در فضای باز بوده ولذا نسبت به پست های GIS فضای بیشتری مورد نیاز است
تئوری و تعاریفی از ترانسفورماتور ها
ترانسفورماتورها به زبان ساده و شکل اولیه وسیله‌ای است که تشکیل شده از دو مجموعه سیم پیچ اولیه و ثانویه که در میدان مغناطیسی و اطراف ورقه‌هایی از آهن مخصوص به نام هسته ترانسفورماتور قرار می‌گیرند. مقره‌ها یا بوشینگها یا ایزولاتورها و بالاخره ظرف یا محفظه ترانسفورماتور.
کار ترانسفورماتورها بر اساس انتقال انرژی الکتریکی از سیستمی با یک ولتاژ و جریان معین به سیستم دیگری با ولتاژ و جریان دیگر است. به عبارت دیگر ترانسفورماتور دستگاهی است استاتیکی که در یک میدان مغناطیسی جریان و فشار الکتریکی را بین دو سیم پیچ یا بیشتر با همان فرکانس و تغییر اندازه یکسان منتقل می‌کند.