تحقیق مقاله پست های فشار قوی

چکیده:

نیاز روز افزون به برق و مزایای 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.

(نمودار ها و فرمول ها در فایل اصلی قابل مشاهده است)

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 :