تحقیق مقاله اجرای سیستم زمین

اجرای سیستم زمین

فهرست:

انواع روشهای متداول اجرای سیستم زمین در شبکه های فشار ضعیف در ایران

دستورالعمل نصب میله اتصال زمین

نکات مهم در خصوص اتصال زمین

دستورالعمل نصب میله اتصال زمین

- انواع روشهای متداول اجرای سیستم زمین در شبکه های فشار ضعیف در ایران

- نقاطی از سیستمهای جریان متناوب که باید زمین شوند

- محلهای انجام اتصال زمین در شبکه فشار ضعیف

- زمین کردن مهارهای پایه

- ساختار هادی زمین

- دستورالعمل نصب میله ارت جهت اتصال زمین

- نقاطی از سیستمهای جریان متناوب که باید زمین شوند

- محلهای انجام اتصال زمین در شبکه فشار ضعیف

نکات مهم در خصوص اتصال زمین

مقدمه

هدف از تدوین این دستورالعمل ، ایجاد ایمنی و حفاظت در برابر آثار اختلاف پتانسیل الکتریکی

تا جائیکه مربوط به اتصال زمین است ، برای افراد در هنگام نصب و بهره‌برداری از تأسیسات و شبکه‌های توزیع برق است که شامل عملیات سرویس و تعمیرات نیز می‌باشد.

بطور کلی اتصال زمین به دو دلیل بکار برده می‌شود:

1- حفظ عایقبندی و حصول اطمینان از عملکرد صحیح تجهیزات الکتریکی ، محدود کردن اضافه ولتاژها و کمک به عملکرد صحیح تجهیزات حفاظتی با قطع مدارهای معیوب (دیدگاه عملیاتی).

2- ایجاد ایمنی از یکسو برای افرادی که بنا به وظیفه شغلی در تماس با تجهیزات الکتریکی قرار دارند و از سوی دیگر برای مشترکین و همچنین محدود کردن خطر آتش سوزی ، از طریق قطع سریع مدار معیوب (دیدگاه ایمنی یا حفاظتی)

انواع روشهای متداول اجرای سیستم زمین در شبکه های فشار

ضعیف در ایران

TN ، که می­تواند به سه صورت مختلف موجود باشد:

1) TN-S که در آن ، در سراسر سیستم ، بدنه­های هادی از طریق یک هادی مجزا (PE) به نقطه خنثی (N) در مبدأ سیستم وصل می­شود.

2) TN-C

پست محلی است که تجهیزات انتقال انرژی درآن نصب وتبدیل ولتاژ انجاممی شودوبا استفاده از کلید ها امکان انجام مانورفراهم می شود درواقع کاراصلی پست مبدل ولتاژ یاعمل سویچینگ بوده که دربسیاری از پستها ترکیب دو حالت فوق دیده می شود. در خطوط انتقال DC چون تلفات ناشی از افت ولتاژ ندارد وتلفات توان انتقالی بسیار پایین بوده ودر پایداری شبکه قدرت نقش مهمّی دارند لزا اخیرا ُ این پستها مورد توجه قراردارند ازاین پستها بیشتردر ولتاژهای بالا (800 کیلو ولت وبالاتر) و در خطوط طولانی به علت پایین ; بودن تلفات انتقال استفاده می شود. درشبکهای انتقال DC درصورت استفاده ازنول زمین می توان انرژی الکتریکی دا توسط یک سیم به مصرف کننده انتقال داد.

-2 انواع پست: پستها را می توان ازنظر نوع وظیفه,هدف,محل نصب,نوع عایقی, به انواع مختلفی تقسیم کرد. براساس نوع وظیفه وهدف ساخت: پستهای افزاینده , پستهای انتقال انرژی , پستهای سویچینگ و کاهنده فوق توزیع .

  براساس نوع عایقی: پستها با عایق هوا, پستها با عایق گازی که دارای مزایای زیراست: پایین بودن مرکز ثقل تجهیزات در نتیجه مقاوم بودن در مقابله زلزله کاهش حجم, ضریب ایمنی بسیار بالا باتوجه به اینکه همهً قسمت های برق دار و کنتاکت ها در محفظهً گازSF6 امکان آتش سوزی ندارد, پایین بودن هزینهً نگهداری باتوجه به نیاز تعمیرات کم تر, استفاده د رمناطق بسیار آلوده و مرطوب و مرتفع .

معایب پستها با عایق گازی : گرانی سیستم و گرانی گاز SF6 , نیاز به تخصص خاص برای نصب و تعمیرات,مشکلات حمل و نقل وآب بندی سیستم.

  بر اساس نوع محل نصب تجهیزات : نصب تجهیزات در فضای باز , نصب تجهیزات در فضای سرپوشیده . معمولاُ پستها را از 33 کیلو ولت به بالا به صورت فضای باز ساخته وپستهای عایق گازی راچون فضای کمی دارندسرپوشیده خواهند ساخت.

اجزاع تشکیل دهنده پست : پستهای فشار قوی از تجهیزات و قسمتهای زیر تشکیل می شود : ترانس قدرت , ترانس زمین و مصرف داخلی , سویچگر , جبران کنندهای تون راکتیو , تاً سیسات جانبی الکتریکی ، ساختمان کنترل , سایر تاًسیسات ساختمانی .

  ترانس زمین: از این ترانس در جاهایی که نقطهً اتصال زمین (نوترال) در دسترس نمی باشد که برای ایجاد نقطهً نوترال از ترانس زمین استفاده می شود . نوع اتصال در این ترانس به صورت زیکزاک Zn است . این ترانس دارای سه سیم پیچ می باشد که سیم پیچ هر فاز به دو قسمت مساوی تقسیم می شود و انتهای نصف سیم پیچ ستون اوٌل با نصف سیم پیچ ستون دوٌم در جهت عکس سری می باشد .

ترانس مصرف داخلی: از ترانس مصرف داخلی برای تغذیه مصارف داخلی پست استفاده می شود . تغذیه ترانس مصرف داخلی شامل قسمتهای زیر است : تغذیه موتورپمپ تپ چنجر , تغذیه بریکرهای Kv20 , تغذیه فن و سیستم خنک کننده , شارژ باتری ها , مصارف روشنایی , تهویه ها . نوع اتصال سیم پیچ ها به صورت مثلث – ستاره با ویکتورکرو)پنوع اتصال بندی DYn11 می باشد .

سویچگر: تشکیل شده از مجموعه ای از تجهیزات که فیدرهای مختلف را به باسبار و یا باسبار ها را در نقاط مختلف به یکدیگر با ولتاژ معینی ارتباط می دهند . در پستهای مبدل ولتاژ ممکن است از دو یا سه سویچگر با ولتاژهای مختلف استفاده شود .

تجهیزات سویچگر: باسبار: که خود تشکیل شده از مقره ها , کلمپها , اتصالات وهادیهای باسبار که به شکل سیم یا لولهًً توخالی و غیره است . بریکر , سکسیونر , ترانسفورماتورهای اندازه گیری وحفاظتی , تجهیزات مربوت به سیستم ارتباطی , وسایل کوپلاژ مخابراتی(که شامل : موج گیر , خازن کوپلاژ , دستگاه تطبیق امپدانس است

 برقگیر: که برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ و برخورد صاعقه به خطوط است که در انواع میله ای , لوله ای , آرماتور , جرقه ای و مقاوتهای غیرخطی است .

  جبران کنندههای توان راکتیو: جبران کننده ها شامل خازن وراکتورهای موازی می باشندکه به صورت اتصال ستاره در مدار قرار دارند و نیاز به فیدر جهت اتصال به باسبار می باشند که گاهی اوقات راکتورها در انتهای خطوط انتقال نیز نصب می شوند .

  انواع راکتور ازنظر شکل عایقی : راکتور با عایق بندی هوا , راکتور با عایق بندی روغنی . انواع نصب راکتور سری : راکتورسری با ژنراتور, راکتورسری باباسبار, راکتورسری با فیدرهای خروجی, راکتورسری بافیدرهای خروجی به صورت گروهی.

  ساختمان کنترل: کلیهً ستگاه های اندازه گیری پارامترها, وسایل حفاظت وکنترل تجهیزات ازطریق کابلها از محوطهً بیرونی پست به داخل ساختمان کنترل ارتباط می یابد همچنین سیستمهای تغذیه جریان متناوب ومستقیم (AC,DC) درداخل ساختمان کنترل قراردارند,این ساختمان اداری تاًسیسات مورد نیازجهت کار اپراتور می باشد که قسمت های زیر را دارا می باشد : اتاق فرمان , فیدر خانه , باطری خانه , اتاق سیستم های توضیع برق (AC,DC) , اتاق ارتباطات , دفتر , انبار و ... باطری خانه: جهت تامین برقDC برای مصارف تغذیه رله های حفاظتی, موتورهای شارژ فنر و... مکانیزم های فرمان و روشنایی اضطراری و... نیاز به باطری خانه دارند که در اطاقکی تعدادی باطری با هم سری می شوند و دردو مجموعه معمولاً 48 و110ولتی قرارمی گیرد وهرمجموعه با یک دستگاه باطری شارژ کوپل می شوند .

اصول کار ترانس فورماتور :

- 1 تعریف ترانس فورماتور: ترانس فورماتور از دو قسمت اصلی هسته و دو یا چند قسمت سیم پیچ که روی هسته پیچیده می شود تشکیل می شود , ترانس فورماتور یک دستگاه الکتریکی است که در اثرالقای مغناطیسی بین سیم پیچ ها انرژی الکتریکی را ازمدارسیم پیچ اولیه به ثانویه انتقال می دهد بطوری که در نوع انرژی و مقدار آن تغییر حاصل نمی شود ولی ولتاژ و جریان تغییر می کند بنابراین باصرف نظراز تلفات ترانس داریم : P1=P2 --- V1 I1 = V2 I2= V1/V2 = I2/I1 = N1/N2 که اصول کار ترانس فورماتور براساس القای متقابل سیم پیچ ها است .

2 اجزاع ترانس فورماتور: هسته , سیم پیچ ها , مخزن روغن , رادیاتور , بوشینگ های فشار قوی وضعیف , تپ چنجرو تابلوی مکانیزم آن , تابلوی فرمان , وسایل اندازه گیری و حفاظتی , شیرها و لوله های ارتباطی , وسایل خنک کننده ترانس جریان , شاسی و چرخ , ...

3 انواع اتصّال سیم پیچ: اتصال سیم پیچ های اولیه و ثانویه در ترانس معمولاً به صورت ستاره مثلث , زیکزاک است . 4 ترانس فورماتورولتاژ(PT,VT): چون ولتاژهای بالاتر از 600 V را نمی توان به صورت مستقیم بوسیله دستگاه های اندازه گیری اندازه گرفت , بنابراین لازم است که ولتاژ را کاهش دهیم تا بتوان ولتاژ را اندازه گیری نمود و یا اینکه در رله های حفاظتی استفاده کرد ترانس فورماتور ولتاژبه این منظوراستفاده می شودکه ترانس فورماتور ولتاژ از نوع مغناطیسی دارای دو نوع سیم پیچ اولیه و ثانویه می باشد که برای ولتاژهای بین 600 V تا 132 KV استفاده می شود .

 5 ترانس فورماتورجریان(CT): جهت اندازه گیری و همچنین سیستم های حفاظتی لازم است که از مقدار جریان عبوری از خط اطلاع پیدا کرده و نظر به اینکه مستقیماً نمی شود از کل جریان خط دراین نوع دستگاه ها استفاده کرد و در فشار ضعیف و فشار قوی علاوه بر کمییت , موضوع مهم ایزوله کردن وسایل اندازه گیری و حفاظتی از اولیه است لزا بایستی به طریقی جریان را کاهش داده و از این جریان برای دستگاه های فوق استفاده کنیم واین کار توسط ترانس جریان انجام می شود .

  پارامترهای اساسی یک CT : نقطه اشباع , کلاس ودقت CT , ظرفیتCT , نسبت تبدیل CT . 6 نسبت تبدیل ترانس جریان: جریان اولیه Ct طبق IEC 185 مطابق اعداد زیرمی باشد که اصولاً باید در انتخواب جریان اولیه یکی از اعداد زیر انتخواب شود: 10-15-20-25-30-40-50-60-75-100-125-150 Amp درصورتیکه نیاز به جریان اولیه بیشتر باشد باید ضریبی از اعداد بالا انتخواب شود . جریان ثاویه Ct هم طبق IEC 185 مطابق اعداد زیرمی باشد : 1-2-5 برای انتخواب نسبت تبدیل Ct باید جریان اولیه را متناسب با جریان دستگاه های حفاظت شونده و یا دستگاه هایی که لازم است بار آنها اندازه گیری شود انتخواب کرد . در موردCt تستهای مختلفی انجام می شودکه رایج ترین آنهاعبارت اند: تست نطقه اشباع , تست نسبت تبدیل , تست عایقی اولیه و ثانویه .

7 حفاظتهای ترانس:

 الف : حفا ظتهای دا خلی :

-1 اتصال کوتاه : A دستگاه حفاظت روغن (رله بوخهلتز, رله توی ب) , B دستگاه حفاظت درمقابل جریان زیاد( فیوز, رله جریان زیادی زمانی ) , C رله دیفرانسیل

-2 اتصال زمین : A مراقبت روغن با رله بوخهلتز, B رله دیفرانسیل, C سنجش جریان زمین -3 افزایش فلوی هسته : A اورفلاکس ب : حفا ظتهای خارجی : -1 اتصالی در شبکه : A فیوز, B رله جریان زیاد زمانی , C رله دیستانس

۳- اضافه بار : A ترمومتر روغن و سیم پیچ , B رله جریان زیاد تاخیری , C رله توی ب , D منعکس کننده حرارتی

۴- اضافه ولتاژ در اثر موج سیار : A توسط انواع برق گیر

ج : خفا ظتهای غیر الکتریکی :

-1 کمبود روغن : رله بوخهلتز , -2 قطع دستگاه خنک کن - 3نقص در تپ چنجر : رله تخله فشار یا گاز

انواع زمین کردن : 1 زمین کردن حفاظتی: زمین کردن حفاظتی عبارت است از زمین کردن کلیه قطعات فلزی تاًسیسات الکتریکی که در ارتباط مستقیم ( فلزبه فلز ) با مدار الکتریکی قرار ندارد . این زمین کردن بخصوص برای حفاظت اشخاص درمقابل اختلاف سطح تماس زیاد به کار گرفته می شود .

 2 زمین کردن الکتریکی: زمین کردن الکتریکی یعنی زمین کردن نقطه ای از دستگاه های الکتریکی و ادوات برقی که جزئی ازمدارالکتریکی می باشد. مثل زمین کردن مرکز ستارهً سیم پیچ ترانسفورماتور یا ژنراتور . که این زمین کردن بخاطرکارصحیح دستگاه و جلوگیری از ازدیاد فشار الکتریکی فازهای سالم نسبت به زمین در موقع تماس یکی از فازهای دیگر با زمین .

 3 روشهای زمین کردن: روش مستقیم : مثل وصل مستقیم نقطه صفر ترانس یا نقطه ای از سیم رابط بین ژنراتور جریان دائم به زمین . روش غیر مستقیم : مثل وصل نقطه صفر ژنراتور توسط یک مقاومت بزرگ به زمین یا اتصال نقطه صفر ستاره ترانس توسط سلف پترزن (پیچک محدود کننده جریان زمین)

  زمین کردن بار: باید نقطه صفریااصولاً هرنقطه از شبکه که پتانسیل نسبت به زمین دارد توسط یک فیوز فشارقوی (الکترود جرقه گیر) به زمین وصل می شود. ولتاژهای کمکی : 1 ولتاژکمکی (DC 110): این ولتاژ درپستها یکی از پر اهمیت ترین ولتاژهای مورد نیاز تجهیزات است . کلیه فرامین قطع و وصل بریکر وتغذیه اکثر رله های موجود در هر پست ازهمین منبع تامین می شود . این ولتاژ توسط یک دستگاه شارژر سه فاز و یک مجموعه 10 ستی باطری12 ولتی به آمپراژ 165 آمپر ساعت , یک تغذیه حفاظتی مطمئن را به وجود میآورد. ولتاژ 110 ولتی مستقیم وارد تابلوی توضیع DC به مشخصه (+SB) شده واز آنجا جهت مصارف گوناگون از جمله کلیه فرامین قطع و وصل, تغذیه موتور شارژ فنر بریکرهای KV 63 , تغذیه سیستم اضطراری روشنایی توضیع می شود ضمناً هر خط تغذیه مجهز به فیوزهای مجزامی باشد . 2 ولتاژکمکی (AC): ولتاژ کمکی متناوبV 380/220 , توسط ترانس های کمکی هریک به قدرت KVA 100تامین می گردد که سمت اولیه KV 20 توسط فیوز های10A/20KV حفاظت می شود . مراحل ورود ولتاژ کمکی به تابلوی توزیع به این ترتیب است که ولتاژ وارد باکس (AL – T– QS – Q ) داخل محوطه می شود که خود باکس شامل کلید پاپیونی , فیوزهای کتابی و بریکر V400 می باشد . سپس توسط کابل وارد تابلوی توزیع +SA شده و از طریق کلیدهای پاپیونی که به طور مکانیکی با هم اینترلاک شده اند وارد باسبار توزیع می شود , ولتاژ متناوب V380/220 جهت تغذیه سیستم های روشنایی وگرمایی وموتورهای شارژ بریکرهای KV20,موتورتپ چنجرترانس و شارژها و ... استفاده می شود.