چکيده

هدف از اين پروژه آشنايي بر تجهيزات واصطلاحات  پست هاي فشار قوي مي باشد.اين تجهيزات که در فصول مختلف اين پروژه به طور جداگانه مورد ارزيابي و بررسي قرار گرفته است شامل انواع پست ها تراسفورماتورها, کليدهاي فشار قوي و تجهيزات کليد زني, برقگيرها, موجگيرهاوسيستم  ,plc ترانسهاي اندازه گيري, انواع مختلف شينه بندي, سيستم هاي جبران کننده توان راکتيو, دياگرام تک خطي پست وعملکرد رله هاي حفاظتي و تنظيم آنها ميباشد.

ترانسفورماتور هاي قدرت يکي از اصلي ترين تجهيزات پست هاي فشار قوي مي باشد که عمل تبديل ولتاژ را در سطوح مختلف انجام مي دهد و يکي از اساسي ترين پارامتر هايي که در انتخاب يک ترانسفوماتور بايد مد نظر قرار داد ظرفيت نامي آن است.همچنين کليدهاي فشار قوي نيز که وظيفه قطع و وصل را بر عهده دارند بايد داراي قدرت قطع و وصل بالايي داشته  باشد.براي حفاظت تجهيزات در مقابل اضافه ولتاژهاي داخلي وخارجي مانند صاعقه يا سوئيچينگ از وسيله ايي به نام برقگير استفاده مي شود.نحوه ي کار  برقگيرها به اين صورت است که در مقابل ولتاژ نامي شبکه هيچ عکس العملي از خود نشان نميدهد, ولي در مقابل اضافه ولتاژها سريعا از خود عکس العمل نشان داده و وسيله مورد نظررا محافظت ميکند.يکي ديگر از وسايلي که در پست هاي فشار قوي مورد استفاده قرار ميگيرد واز انتقال سيگنال هايي با فرکانس به تجهيزات جلوگيري مي کند موج گير است.ترانس هاي اندازه گيري ديگر تجهيز مورد استفاده شده در پست هاي  فشار قوي مي باشند که به منظور بررسي عملکرد سيستم هاي قدرت وحفاظت تجهيزات ولتاژ بالا و همچنين حفظ تعادل و پايداري شبکه لازم است تا پارامتر هاي شبکه نظير ولتاژ و جريان و… بصورت دائم و با دقت کافي در دسترس باشد.اين تجهيزات شامل ct و pt وcvt مي باشند.

اصلي ترين فصل اين پروژه فصل دهم ميباشد که با استفاده از رله هاي حفاظتي مانند انواع رله هاي             over current ديستانس و ديفرانسيل به حفاظت از خطوط انتقال, باسبارها و تجهيزات داخلي پست وتا حدودي به تنظيم اين رله ها براي رفع عيب در کمترين زمان ممکن پرداخته مي شود تا مصرف کنندگان کمترين قطعي و خاموشي را داشته باشند.

فهرست مطالب

        فصل اول: کلياتي در مورد پست هاي فشار قوي………………………………………… . 1

1-1) تعاريف اوليه………………………………………………………………………. 2

2-1) ضرورت احداث پست هاي فشار قوي…………………………………………….. 3

3-1) دلايل افزايش ولتاژ………………………………………………………………… 4

4-1) ولتاژهاي استاندارد استفاده شده در شبکه ايران…………………………………….. 4.

5-1) انواع پست هاي فشار قوي………………………………………………………… 5

1-5-1) از نظر وظيفه ايي که بر عهده دارند……………………………………………… 5

1-1-5-1 )پست هاي تبديل (Tran former substation)…………………………… 5

1-1-1-5-1) پست هاي افزاينده يا نيروگاهي (step – up sub)………………………. 5

2-1-1-5-1) پست هاي کاهنده يا توزيع (distribution sub)………………………… 5

2-1-5-1) پست هاي سوئيچينگ(swichiny sub)…………………………………….. 5

2-5-1) از نظر وضعيت و فضاي استقرار تجهيزات………………………………………. 5

1-2-5-1) پست هاي دروني يا داخلي (In door sub)……………………………….. 5

2-2-5-1) پست هاي خارجي يا بيروني (out door sub)…………………………….. 6

3-5-1) از نظر عايق بين فازها و فاز و زمين6………………………………………………………

1-3-5-1)پست هاي معمولي يا با عايق هوا (air insulation sub (AIS))6………….…….

2-3-5-1 ) پست هاي گازي يا SF6   (yas insultion . sub (GIS))6……….….…………

6-1) خصوصيات گاز SF6 7………….…….……………………….………………………………

7-1 ) مزاياي پست هاي گازي8………………………….………………………………………….

8-1) معايب پست هاي گازي9…………………………………………………………..…………..

9-1) مقايسه اقتصادي پست هاي گازي ومعمولي10……………………….……..………..………

10-1) پست هاي توزيع (ku 4.0 / 20)11……………………….………………………….……..

1-10-1 ) پست هاي زميني11………………………..…………………………..………………….

2-10-1) پست هاي هوايي11…………………….….……………………….……………………..

11 -1) اجزاء تشکيل دهنده ي پست هاي فشار قوي12…………………….….………….……

1-11-1) سوئيچگير(switchgear)12……………………………………….………………….

1-1-11-1) اجزاء تشکيل دهنده ي سوئيچگيرها12……………………………………………..

2-11-1) ترانسفورماتورها13……………………………………………………….……………….

1-2-11-1) ترانسفورماتورهاي قدرت13………………………..…..………………….…………

2-2-11-1) ترانسفورماتورهاي زمين14………………………….…………………….……………

3-2-11-1 ) ترانسفورماتورهاي تغذيه داخلي14…………………….…….…………….………..

3-11-1 ) سيستم هادي جبران کننده ي توان راکتيو14……………….…………………..………

4-11-1) ساختمان کنترل14……………….……..………….……….……………………………..

1-4-11-1) اتاق فرمان14…………………………………….……..………………………………

2-4-11-1) اتاق رله و حفاظت15………………………………………..………………………..

3- 4-11-1) باطري خانه – اتاق باطري15…………………………………….…………………

5-11-1) سيستم کنترل و حفاظت و اندازه گيري16………………..……………………..…….

6-11-1) تاسيسات جنبي الکتريکي16…………………………………………………………….

1-6-11-1) روشنايي محوطه16……………………………………………………………………

2-6-11-1) سيستم حفاظت رعد و برق 16…………………….………………..….…………..

3-6-11-1) سيستم زمين16……………………………………………..…………………………

4-6-11-1) سيستم تغذيه ي داخلي17……………………………………………………………

7-11-1) سيستم مخابراتي17………………………………………………………………………

8-11-1) سيستم کابل18………………………………………………………..…………………

فصل دوم: ترانسفورماتورهاي قدرت19…………………………………………………………..

1-2) ظرفيت نامي ترانسفورماتورهاي پست20……………………………………….…………

1-1-2) ظرفيت پست (اوليه يا نهايي)20…………………………………….…………………

2-1-2) سطح ولتاژ21………………………………………..….………………………………

3-1-2) نوع ترانسفورماتورها21…………………………………….….………………………

1-3-1-3) ترانسفورماتور يا سيم پيچ جداگانه22……………………………….……………

2-3-1-2) اتوترانسفورماتور22………………………..….…………………..………………

2-2) نحوه ي اتصال سيم پيچ ترانسفورماتور22…………………………………………….

1-2-2) اتصال ستاره22……………………………………………………………………….

2-2-2) اتصال مثلث23……………………………………………………………………….

3-2-2) اتصال زيگزاگ24…………………………………..…………….…………………….

3-2) رابطه برداري24………………………………….……………………….………………..

4-2) امپرانس درصد ولتاژ24………………………….……………………….……………….

5-2) سيستم خنک کنندگي ترانسفورماتور26………………………….……………………..

1-5-2) عوامل موثر در سيستم خنک کنندگي26………………………..……….………….

2-5-2) انواع استاندارد سيستم خنک کنندگي 27……………………………………………

           3-5-2) ميزان افزايش درجه حرارت روغن قسمت سيم پيچ ها

و روغن بالاي ترانس28………………………………………………………………………….

6-2) تپ چنجر29……….……………….……………………………………………..………

1-6-2) تپ چنجر بدون بار (off loud chenyer )29………….…………..…………..

2-6-2) تب چنجر زير بار (on loud chenger)30……….…………………………….

            7 -2) نحوه اي برقرار کردن ترانسفورماتور قدرت پس از خروج خودکار از مدار

در اثر عملکرد رله هاي حفاظتي30…….……………………………………………………

فصل سوم: کليدهاي فشار قوي و تجهيزات کليد زني32…….……..…………………….

1-3 ) تقسيم بندي کليدهاي فشار قوي بر حسب وظيفه ايي که به عهده دارند33…………..

1-1-3) دژنکتور يا کليد قدرت33……….………………………….………………………….

2-1-3) سکسيونر غير قابل قطع زير بار33………………………….……………..…………….

3-1-3) سکسيونر قابل قطع زير بار33……………………….…………………………………..

2-3) خصوصيات مهم و عمده ي کليدهاي فشار قوي34………………………………………

3-3) دژنکتور (کليد قدرت)35……………………………….…..……………………………..

1-3-3) اجزاء تشکيل دهنده ي کليد قدرت35…………………………..………..………….

1-1-3-3) محفظه ي قطع35…………………………..……………..…………………………

2-1-3-3) کنتاکت هاي اصلي 35………………………….…………………………………..

3-1-3-3) مکانيزم عملکرد36………………………….…………….………………………..

4-1-3-3) سيم پيچ هاي قطع و وصل36…………………………..……….……………….

5-1-3-3) کنتاکت هاي فرعي يا کمکي36…………………………………..………………

6-1-3-3) مدارهاي کنترل کننده 37……………………………….…………………………

2-3-3) انواع مکانيزم عملکرد بريکر37………………………….………….……………….

1-2-3-3) مکانيزم فنري (فنر شارژ شده با موتور)37……………………….…..……..………

2-2-3-3) مکانيزم پنوماتيک(هواي فشرده)38……………………………………………………

3-2-3-3) مکانيزم هيدوليک (روغن – تحت فشار)38……………………….………………..

3-3-3) انواع کليدهاي قدرت بر اساس خاموش کردن قوس38…………………….…………

1-3-3-3) بريکر پرحجم روغن39…………………………….…………………..…………….

2-3-3-3) بريکر کم حجم روغن40…………………………..…………………………………

3-3-3-3) بريکر بادي40………………………..………………………..………………………

4-3-3-3) بريکر گازي(sf6)41……………………….…………………………………………

1-4-3-3-3) مزاياي مهم بريکر هاي گازي 42……………………….………….……….sf6

5-3-3-3) بريکر خلاء42……………………….……………………………………………….

4-3-3) اشکالات ناشي از عدم عملکرد صحيح بريکر45………………….….…..…………

5-3-3) اشکالاتي که ممکن است باعث عدم عملکرد بريکر شود45………………….……

6-3-3) فرآيند از بين بودن خطا در بريکرها46……………….……….……..………………

4-3) سکسيو نر بدون بار46……………….…………………………..……………………….

1-4-3) انواع سکسيونر بدون بار47……………….………………………..…………..………….

1-4-3) سکسيونر کشوئي47……………….………………..……………….…………………….

2-1-4-3) سکسيونر دوراني افقي يک طرفه47……………………………..………….………..

3-1-4-3) سکسيونر دوراني افقي دو طرفه48…………………………………..……………….

4-1-4-3) سکسيونر دوراني افقي سه طرفه49…………………………………..………………

5-1-4-3) سکسيونر دوراني عمودي49…………………………………….……………………

6-1-4-3) سکسيونر زانوئي 49…………………………………….…………………………….

7-1-4-3) سکسيونر قيچي شکل يا پانتوگراف50…………………………………..………….

8-1-4-3) سکسيونر زمين51…………………………………………….………………………

2-4-3) سکسيونر قابل قطع زير بار51………………………………………..………………..

5-3) طراحي مشخصات الکتريکي بريکرها52……………………………………….………..

1-5-3) مشخصات نامي52………………………………………….….………………………

2-5-3) مشخصات فني52……………………………….…………………..…………………

3-5-3) مقادير نامي53……………………………………………….…………………………

1-3-5-3) نوع بريکر به کار رفته شده53………………………………………….………………..

2-3-5-3) مکانيزم عملکرد بريکر53………………………………………..…..…….……………

3-3-5-3) تعداد پل بريکر53…………………………………………………..…..………….……

4-3-5-3) کلاس بريکر53…………………………………………………..………………….…..

5-3-5-3) فرکانس نامي53…………………………………………………….….………………..

6-3-5-3) ولتاژ نامي54……………………………………………..………….…………………..

7-3-5-3) جريان نامي54…………………………….……………………………..………………

8-3-5-3) سطح عايقي نامي55…………………………..……………………….……………….

9-3-5-3) جريان يا قدرت قطع و وصل اتصال کوتاه57……………………….……………….

10-3-5-3) ترتيب زماني قطع و وصل بريکر58……………………………..………………….

4-5-3) ولتاژ برگشتي گذرا (TRV)59…………………………………….………………………

6-3) طراحي مشخصات الکتريکي سکسيونر59………………………………………….………

7-3) اينتر لاک(نظم در کار)60………………………………………………..……………………

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

1-4) انواع برقگير63…………………………………………………………………………………

1-1-4) برقگير نوع ميليه اي يا شاخکي63…………………………………..…………………..

2-1-4) برقگير نوع سوپاپي يا سيليکون کاربيدي64…………………………………….………

3-1-4) برقگير اکسيد روي (zno)65…………………………………….………………………

1-3-1-4) مزاياي برقگير اکسيد روي65…………………………………..…………………….

2-3-1-4) معايب برقگير اکسيد روي65……………………………………….…………………

2-4) خصوصيات برقگير66…………………………………………………………………………

3-4) محل نصب برقگير66…………………………………………………………………………

فصل پنجم: موج گير يا تله موج (line Trap )67……………………………………………..

1-5) ساختمان موج گير68…………………………………………….…………………………

2-5) روشهاي نصب موج گير69…………………………………………….………………….

3-5) محل نصب موج گير69……………………………….……………….………………….

4-5) plc (power line carrin plc)69……………………………………………………

5-5) موارد استفاده از plc …………………..………………………..…..………………70

فصل ششم: ترانسهاي اندازه گيري………………………………….………..…………………71

1-6) ترانسهاي اندازه گيري جريان (CT)………………………………….……..…………..72

1-1-6) مشخصات عمومي CT ها72……………………………………………………………..

2-1-6) مشخصات هسته سيم پيچ ها72…………………………….……………………………

2-6) تقسيم بندي ترانس جريان از نظر ساختمان73…………………………….………………

1-2-6 ) ترانس جريان هسته بالا73……………………………………..…..…………………..

2-2-6) ترانس جريان هسته پايين73…………………………….………………………………

3-6) ظرفيت CT ها (بُردن به Bordon )74……………………….……………..…………..

4-6) کلاس دقت براي  Coreاندازه گيري (CMn)74…………………………….…………

5-6) کلاس دقت براي Core حفاظتي(CPn)   5………..…………………..……………7

1-6-6) ترانس هاي ولتاژ75………………………………………….…………………………

1-1-6-6) ترانس ولتاژ (PT)75……………………………………………………………….

2-1-6-6) ترانس ولتاژ خازني (CVT)76………………………………………..………….

فصل هفتم: شينه بندي78……………………………………….………………………………

1-7) انواع شينه بندي هاي رايج در پست هاي فشار قوي79………………………………..

1-1-7) سيستم بدون باس بار79……………………………………………….……………….

2-1-7) سيستم تک شينه اي ساده80……………………………………………..…………….

3-1-7) سيستم تک شينه اي  uشکل82…………………………………..….……………….

4-1-7) سيستم شينه بندي دوشينه82………………………………………….………………

1-4-1-7 ) شينه بندي اصلي – انتقالي (فرعي)82………………………….…….…………

2-4-1-7) شينه بندي دوبل باس بار84………………………………..…………………….

3-4-1-7) شينه بندي 1.5 کليدي86………………………………..….……………………

5-1-7) سيستم شينه بندي حلقوي87……………………………….…….…………………

6-1-7) سيستم شينه بندي 3 کليدي88………………..…………………….………………

فصل هشتم: سيستم هادي جبران کننده ي توان راکتيو89………………………………….

1-8) خازن90…………………………………………………………………………………..

2-8) راکتور90………………………………………………………………………………….

3-8) محاسبه ظرفيت خازن در پست هاي فشار قوي91…………………………..……….

فصل نهم: دياگرام تک خطي پست93…………………………..…..…..…………………….

1-9) آرايش فيزيکي پست96……………………………..………………….…………………

2-9)طراحي سيستم زمين پست هاي فشار قوي96…………………………….….…………

1-2-9) اهداف سيستم زمين96……………………………………..………………………….

2-2-9) خصوصيات سيستم زمين97…………………….………..…….……………………

3-2-9) مراحل طراحي سيستم زمين97…………………………….….…………………….

1-3-2-9) مطالعه مشخصات خاک براي تعيين  ρ و ρs 97……………….……..……….

2-3-2-9) مشخص نمودن مساحت تحت پوشش بر اساس آرايش

فيزيکي پست) layout ) 97……………………………….………..………………………

3-3-2-9) تعيين زمان تشخيص و رفع خطا توسط سيستم

حفاظتي الکتريکي (tf)98……………………………………………….…..……………….

4-3-2-9) بررسي ولتاژهاي ايمني مجاز98………………………………..………………

1-4-3-2-9) ولتاژ گاهي (Estep)98………………………………….…………………

5-3-2-9) تعيين حداکثر جريان اتصال کوتاه (If)99………………………..…..………

1-5-3-2-9) ضريب کاهش جريان (td)99…………………………….……..………………….

2-5-3-2-9) ضريب افزايش جريان (Df)100………………………………………..…………….

3-5-3-2-9) ضريب توسعه اي پست (kd)100…………………………..……….………………

6-3-2-9) انتخاب هادي زمين و تعيين سطح مقطع آن100……………………………..………..

7-3-2-9) طول هادي لازم براي کنترل ولتاژ تماسي در حد مجاز102…………………..……..

8-3-2-9) محاسبه مقاومت شبکه زمين103………………………..……….…………………….

9-3-2-9) محاسبه حداکثر پتانسيل شبکه زمين103……………………….……….…………..

10-3-2-9) تعيين حداکثر ولتاژ گامي104……………………………………………………….

فصل دهم: عملکرد رله هاي حفاظتي و تنظيم آنها109…………………….………..………….

1-10) رله هاي حفاظتي110…………………………….……………..………………………….

2-10) رله ي جريان زياد با منحني مشخصه معکوس (over current)110……..……..…

2-10) روش تنظيم رله اي over current به منظور رفع خطا112………..………..………

10-2-10) مشکلات رله اي over current 124………………….………..………………..

3-10) رله اي ديستانس (Distans)124……………………..……………..…………………..

1-3-10) انواع ديستانس 126…………………………..………..…..……………………………

1-1-3-10) رله تحت يا مسطح يا plan 126………………………….………..………………

1-1-1-3-10) روش تنظيم رله اي plan به منظور رفع خطا127……………………….…….

2-1-1-3-10) مشکلات رله اي plan ………………………………..…………………… 129

2-1-3-10) رله مهو MHO 130………………………………..……………….……………….

1-2-1-3-10) رله مهو آف ست offset 131………………………………………..………..

3-1-3-10) رله راکتانسي133………………………………….…………..…………………….

1-3-1-3-10) مزاياي رله ي راکتانسي134………………………………..…………………..

2-3-1-3-10) معايب رله اي راکتانسي 134……………………………….………………….

4-1-3-10) رله اي چهار گوش يا Quad  135………………….……….………………….

4-10) رله اي ديفرانسيل (تفاضلي)135……………………………..………………………….

(1-4-10) رله ديفرانسيل تعادل ولتاژ137………………………………………………………

2-4-10) رله باياس (رله ديفرانسيل جريان چرخشي باياس( 137…………………………..

5-10) حفاظت تجهيزات درمقابل خطاها با استفاده از انواع رله هاي حفاظتي139…………

1-5-10) حفاظت از خطوط انتقال139………………………….…………………..…………….

1-1-5-10) حفاظت از خطوط انتقال با استفاده از رله اي over current  139….…………

2 -1-5-10) حفاظت از خطوط انتقال با استفاده از رله اي ديستانس141……………..……….

2-5-10) حفاظت باس بار (حفاظت شين)143……………………..…………………………….

1-2-5-10 ) حفاظت باس بار توسط رله اي ديفرانسيل باياس 143…………………..……….

3-5-10) حفاظت ترانس145………………………………….……………………………………

1-3-5-10) حفاظت ترانس توسط رله اي ديفرانسيل جريان گردشي145……………….……

2-3-5-10) حفاظت ترانس توسط رله ي بوخهلتس145……………………….………………

(10-6 شرح رله هاي حفاظتي پست ها و خطوط فوق توزيع147……………….…..…………

         نتيجه گيري و پيشنهادات……………………………………………………………………….153

          فهرست منابع و مراجع154………………………………………………………………….………

(((دانلود کنید)))