تاسیسات و برق (آموزشکده ابن حسام بیرجند)

فضاي لازم براي نصب پست فشار قوي کپسولي در حدود 10 تا 15% فضاي پست فشار قوي آزاد مشابه مي باشد

در يک پست فشار قوي KV110 براي هر يک از حوزه ها (خط خروجي و يا ورودي و غيره) محوطه اي به عرض 2/2 متر و طول 3 تا 4 متر کافي است و فاصله سقف سالن از زمين نيز لازم نيست از 4 متر بزرگ تر باشد

نظر به اينکه تمام قطعات زير فشار در داخل کپسولهاي کاملاً زرهي قرار دارند، امکان هيچ گونه تماس سهوي با قطعات زير ولتاژ ممکن نيست و بدين جهت خالي از خطرات برق زدگي و برق گرفتگي است و احتياج به هيچگونه حصار و محدوديتي ندارد

عوامل خارجي و جوي مثل گرد و خاک و باد و طوفان و غيره در آن بي اثر است و قطعات زير ولتاژ آلوده نمي شوند، لذا احتياج به سرويس ندارند.

غير قابل احتراق و آتش سوزي است و چون فاقد روغن و مواد آتش زاست باعث آلودگي محيط زيست هم نمي شود

بي صدا کار مي کند و فاقد تشعشعات فرکانس زياد و امواج مزاحم راديوئي است.

کپسولها طوري ساخته شده اند که تقريباً احتياج به سرويس ندارند و نظارت و مراقبت آن نيز خيلي ساده و بسهولت انجام مي گيرد

چون هر يک از عناصرو المانهاي مختلف پست از قبيل شين، سکسيونر، ديژنکتور و غيره در کپسولهاي جداگانه و آماده براي نصب قرار دارد، نصب تاسيسات و بهره برداري آن در زمان بسيار کوتاهي انجام مي گيرد

ديژنکتورها قابل نصب بطور عمودي  و يا افقي هستند لذا مي توان نقشه تاسيسات پست فشار قوي را متناسب با فضاي موجود از نظرارتفاع و سطح زير بنا طرح کرد

چون پست فشار قوي کپسولي از اتصال قطعات پيش ساخته شده بهم تشکيل مي شود توسعه پست بسيار ساده و بدون قطع دراز مدت برق انجام پذير است.

کپسولها از آلومينيوم ساخته مي شوند و بهمين جهت نسبتاً سبک هستند و حمل و نقل آنها ساده است و در موقع نصب نيز احتياج به وسايل بالا بر سنگين و بزرگ ندارد

مزایای گازSF6 در پستهای GIS :

گاز SF6  بعنوان عنصر خاموش کننده جرقه در ديژنکتور و هم به عنوان عنصر عايق کننده در کپسول بکار برده مي شود

در خاموش کردن جرقه بسيار موثر و داراي استقامت الکتريکي زياد است، بدين جهت ديژنکتور هاي کپسولي با قدرت قطع بسيار زياد که متناسب با قدرت اتصال کوتاه پستها و شبکه هاي بزرگ است ساخته مي شود

گاز SF6  کهنه و فاسد نمي شود و احتياج به تعويض ندارد

دارای استقامت الکتریکی سه برابر هوا

اين گاز نمي سوزد

سمي نيست

رنگ و بو هم ندارد

خواص خاموش کنندگي آن در فشار برابر بمراتب بيشتر از هواست.

فشار گاز SF6  در داخل کپسولها و به عنوان عايق کننده در حدود atu 5/1 و در ديژنکتور و محفظه احتراق بعضي از ديژنکتورها در حدود atu 5/9 مي باشد

چون فشار گاز داخل کپسول ها کم است بدين جهت اگر درجه حرارت محيط يا سالني که اين دستگاهها در آن نصب مي شوند از  c5- تا c35+ تجاوز نکند، احتياج به وسايل حرارتي و گرمکن ندارد.

عناصر مختلف پست فشار قوي کپسولي :

کپسول (زره)

هر يک از عناصر و المانهاي پست، مانند سکسيونر، ديژنکتور، سر کابل، ترانسفورماتورهاي اندازه گيري و غيره در کپسولهاي کاملاً بسته بصورت قطعات پيش ساخته و آمادۀ نصب قرار دارند.

اين کپسولها بايد غير مغناطيسي و سبک باشند، لذا از آلومينيوم ساخته ميشوند. کپسول آلومينيومي باعث مي شودکه تلفات فوکو بعلت مقاومت کم و قابليت هدايت خوب آن به مقدار قابل ملاحظه اي کوچک گردد. بطوري که اين تلفات در کپسولهاي فولادي و چدني در حدود 7 تا 10 برابر کپسولهاي آلومينيومي است

کپسول آلومينيومي اکسيده نمي شود و احتياج به رنگ کردن و هيچ حفاظت ديگري ندارد.اين کپسولها طوري ساخته مي شوند که بتوان طبق هر نقشه اي که براي پست تهيه مي شود آنها رابهم سوار کرد و انواع و اقسام پستهاي فشار قوي با شين ساده ، دوبل و يا حتي باشين کمکي را بدست آورد

عناصر مختلف پست فشار قوي کپسولي

شين :

کپسول شين ها دو نوع است، کپسول سه فاز و کپسول يک فاز.

کپسول سه فاز به قطعاتي مناسب براي نصب در يک حوزه ساخته مي شود به طوري که تعداد کپسولهاي شين سه فازي که بدنبال هم وصل مي شوند برابر تعداد انشعابهاي پست فشار قوي مي باشد و امکان توسعه پست از هر طرف موجود است. شين ها از لوله هاي آلومينيومي و يا مسي ساخته مي شوند و توسط مقره هائي از صمغ مصنوعي (آرالديت) در وسط کپسول نگهداري مي شوند. ارتباط شين ها قابلمه اي (فيشي) است.

کپسول يک فاز شامل يک شين است و براي سه فاز از سه کپسول يک فاز استفاده مي شود.

اين کپسولها بايد بطريقي در کنار هم نصب شوند که بتوان براحتي از شين انشعاب سه فاز گرفت در صورتيکه طول شين ها يا کپسولها زياد باشد .

علاه بر کپسولهاي لوله اي براي شين هاي مستقيم، کپسولهاي زانوئي (L) و کپسولهاي سه راه (T) نيز براي تغيير مسير دادن به شين ها ساخته شه است

سکسيونر :

کپسول سکسيونر در محلهاي مخصوص که در روي کپسولهاي شين و يا کپسولهاي عناصر يا المانهاي ديگر شين پيش بيني شده است نصب مي گردد.

کپسول سکسيونر هميشه بصورت يک فاز است و مي توان آنرا بطور افقي يا عمودي نصب نمود.

ساختمان سکسيونر طوريست که مدار را در دو نقطه متوالي قطع مي کند. تيغه سکسيونر داراي حرکت خطي و يا افقي است و فرمان قطع و وصل توسط الکترو موتور و يا دستي و سه قطبه مي باشند.

ايزولاتورهائي که در دو طرف سکسيونر قرار دارند ارتباط گاز داخل سکسيونر را با قسمتهاي ديگر بکلي قطع مي کند و مانع از آن مي شود که گاز قسمتهاي ديگر در موقع تعمير سکسيونر از کپسولهاي ديگر خارج شود.

در موقعي که سکسيونر زمين شده است، سکسيونر قفل ميشود و مانع وصل کردن آن مي گردد.

ديژنکتور :

کپسولهاي ديژنکتور نيز يک قطبه هستند و مي توان آنها را بطور افقي و عمودي نصب کرد. فرمان قطع و وصل ديژنکتور هيدروليکي است که مستقيماً با کپسول ديژنکتور مربوط است و احتياج به لوله کشي مجزا ندارد هر يک از کپسولهاي ديژنکتور در دو طرف داراي کنتاکت ثابت براي ارتباط به سکسيونرو يا سر کابل است.

سکسيونر قابل قطع زير بار:

همانطور که مي دانيم اولاً در مدارهاي ساده مي توان به جاي ديژنکتور و سکسيونر از کليد سکسيونر قابل قطع زير بار استفاده کرد. ثانياً در مواقعي که خواسته باشيم در مدارهاي مهم از چفت و بست بين سکسيونرو ديژنکتور صرفه جوئي کنيم، بجاي سکسيونر از سکسيونر قابل قطع زير بار استفاده مي کنيم.

اين سکسيونرها جريان نامي شبکه و جريان کاپاسيتيو خط و يا جريان اندوکتيو ترانسفورماتورهاي قدرت را براحتي قطع مي کنند و مي توان آن را روي مدار اتصال کوتاه شده نيز بست. سکسيونر قابل قطع زير بار در داخل کپسول بصورت L و يا بصورت T براي انشعاب از دو طرف ساخته مي شود. وصل و قطع سکسيونر قابل قطع زير بار توسط موتور و نيروي ذخيره شده در فنر انجام مي گيرد.

کليد زمين يا سکسيونر زمين :

علاوه بر تيغه يا اهرم زمين که در کنار سکسيونر قرار دارد و در موقع کار و يا تعميرات کپسول زمين مي شود (معمولاً دستي)، هر پستي داراي يک سکسيونر زمين با وصل سريع است که معمولاً در انتهاي پست، قبل از کابل يا خط خروجي نصب مي شود. در اين کليد براي زمين کردن پست از نيروي ذخيرۀ فنر جمع شده استفاده مي شود

ترانسفورماتور ولتاژ :

ترانسفورماتورهاي ولتاژ تا KV300 عموماً اندوکتيو و از KV300 به بالا تماماً کاپاسيتيو مي باشند.

عايق اصلي ترانسفورماتور ولتاژ صمغ مصنوعي (آرالديت) است و طوري در کپسول آلومينيومي قرار گرفته که مي توان آنرا در روي کپسول سر کابل، يا در کنار کپسول ديژنکتور و در هر قسمت ديگري از تاسيسات نصب کرد.

ترانسفورماتور جريان :

ترانسفورماتور جريان کپسولي داراي يک يا چند هسته آهن از ورق دينام به شکل رينگ ميباشد که از مرکز آن شين لوله اي عبور مي کند و در حقيقت تفاوت چنداني با ترانسفورماتور جريان معمولي ندارد

سر کابل :

  سرکابل محل ارتباط کابل با پست فشار قوي کپسولي است و طوري ساخته شده است که مي توان از کابلهاي روغني، کابل گاز داخلي و گاز خارجي نيز استفاده کرد.

مقرۀ عبور :

  مقرۀ عبور وسيله ارتباط پست کپسولي SF6 با سيم هوائي، ترانسفورماتور قدرت و يا شين هاي فشار قوي هر پست آزاد ديگر است.

نصب و پر کردن گاز SF6 :

همانطور که گفته شد حوزه هاي مختلف پست فشار قوي کپسولي پس از تکميل در کارخانه آماده حمل مي گردد و در محل اين پستها بهم مرتبط مي گردند و ارتباط آنها با اطاق فرمان برقرار مي شود.

در موقع حمل، کپسولها با گاز ازت پر مي شوند و بدينوسيله از نفوذ رطوبت در آنها جلوگيري مي شود و پس از نصب در محل گاز ازت را توسط پمپهاي تخليه خارچ کرده و با گاز SF6  پر مي کنند و بدين ترتيب پست آمادۀ بهره برداري مي شود، کپسولها داراي فشار سنج و مانومتر مخصوص براي کنترل فشار گاز SF6  مي باشند.

معمولاً هر سه ماه يکبار فشار سنج هاي کپسولها از نظر افت فشار در اثر نشت کردن احتمالي گاز کپسولها کنترل و بازديد مي شوند.

فرسوه شدن و احتياج به تعمير داشتن کليدها تا حدودي بستگي به تعداد قطع و وصل ها بخصوص قطع و وصل زير جريان اتصال کوتاه دارد و بدين جهت پس از 10 قطع جريان اتصال کوتاه و يا 1000 قطع جريان نامي يک بازديد و سرويس کلي از ديژنکتورها و ديگر کليدها لازم است.

تغذيه داخلي : 

 تغديه داخلي پست توسط 2 عدد ترانس کمکيKVA 200 انجام مي شود. بدين ترتيب که از طرف ثانويه اين ترانسها جهت تأمين تغذيه  ACايستگاه فشار قوي، توسط 2 رشته کابل 240 * 3 که از طريق تابلوي   F.Bمستقر در سايت بيروني پست به تابلوي AC موجود در اتاق کنترل کشيده شده، استفاده مي شود

موارد استفاده از برق ترانسهای کمکی

روشنايي داخل ساختمان

 روشنايي محوطه و پروژکتورها

 روشنايي داخل تابلو ها

 تأمين تغذيه ورودي شارژر ها

 وسايل سرمايشي و گرمايشي

 جرثقيل

تغذيه تجهيزات گوناگون توسط تابلوي MO2 +NMکه شامل کليد هاي قطع و وصل مي باشد

F.B ( جعبه هاي فيوز ها ) 

    براي آنست که ما قادر باشيم توسط فيوزهاي کاردي موجود در اين تابلو ها، کل تغذيه AC منتهي به تابلوي NM + MO1 را قطع يا وصل نماييم.

    اين تابلو همچنين داراي يک کليد دو حالته (خودکار دستي) مي باشد که در صورتيکه در حالت خودکار باشد در صورت بروز هر گونه مشکلي در incoming1 به صورت خودکار incoming2 وارد مدار مي شود و در صورت مشکل دار بودن يا قطع هر دو ترانس ورودي emergency وارد مدار شده و وظيفه تغذيه AC پست را بر عهده مي گيرد

اجزای تابلوي MO2 + NM

کليد Q400 تا  Q411 :کليد هاي Q400 تا Q411 که توسط يک label راهنماي کلي موجود در درب تابلو معرفي شده اند جهت قطع و وصل روشنايي تابلوها، فن هاي ترانسهاي قدرت تغذيه شارژها و ... مي باشند.

 فيوز سوئيچ FS100 : اين کليد فيوز 160 آمپري جهت حفاظت و همچنين قطع کردن تغذيه MO2+ NMاز تابلوي MO1 +NMمي باشد.

تزريق و مکش گاز

دستگاه مورد استفاده جهت تزريق و مکش گاز داخل تجهيزات گازي بخش GIS دستگاه  DILOاز نوع     Z073R02مي باشد که شامل موتور تزريق و مکش، شير قطع و وصل چراغ آلارم گردش صحيح موتور و بخش تصفيه گاز مصرفي مي باشد.

نحوه تزريق گاز

ابتدا بايستي بر اساس منحني دما – فشار گاز SF6 ميزان فشار گاز را بدست آوريم سپس در حاليکه يک واحد کپسول پر به دستگاه DILO متصل است و با استفاده از حالت  Fillingيا تزريق  مي توانيم کپسولهاي زرهي تجهيزات را پر کنیم .

براي پر کردن کپسولهاي تجهيزات نبايد يکباره اقدام به پر کردن گاز نماييم چرا که

 - اولا ما زمانيکه کپسول مجاور يکي از تجهيزات خالي است مجاز نيستيم که کپسول مذکور را با ماکزيمم فشار پر کنيم چرا که باعث اعمال فشار به ديافراگم بين دو کپسول شده و باعث آسيب ديدن آن مي شود

 - ثانيا اگر يک کپسول را يک سره پر از گاز بکنيم بعد از رسيدن به حالت پايداري فشار سنج مقدار کمتري نسبت به آنچه در حال تزريق مي ديديم نشان خواهد داد.

مراحل تزريق گاز

ابتدا همه کپسولها را مکش نموده و تا -1Bar تخليه مي نماييم زيرا براي اينکه اين کپسولها در هنگام حمل و نقل آسيب نبينند داراي يک فشار گاز جزئي هستند تا کپسول در برابر فشارهاي وارد از بيرون کپسول  دچار آسيب نشود.

سپس هر يک از کپسولهاي زرهي را با  فشار گاز مطلوب پر مي نماييم بعد از رسيدن به حالت پايداري  فشار گاز را به آن اعمال مي نماييم

 در مرحله آخر کپسولها را تا فشار مطلوب بر اساس دماي محيط پر مي کنيم اين باعث مي شود که اولا ما فشار واقعي را رويت کنيم و هم اينکه در هر مرحله تزريق گاز، کپسول مجاور دراراي فشار کافي براي آسيب نديدن مرز دو کپسول مي باشد

منبع تغذيه DC شارژرها

منابع تغذيه  DCيا شارژرها داراي تغذيه 380 ولت سه فاز با تلرانس 10+ تا 15- درصد ولت (323 تا 418) 50 هرتز با تلرانس 4 درصد که با سيستم کنترل يکسو کننده تريستوري کار مي کند و ولتاژ خروجي بين 110 تا 127 ولت DC را براي ما تأمين مي کند

تجهیزات منبع تغذيه DC شارژرها :

کليد اصلي: جهت روشن و خاموش نمودن دستگاه

کليد آمپر متر: چهت قرائت جريان در حالت بار و يا مجموع جريان بار و باطري

کليد ولت متر: چهت قرائت ولتاژ ترمينال بار يا باطري

کليد آمپر متر DC خروجي: جهت نشان دادن جريان DC خروجي

کليد ولت متر DC خروجي: جهت نشان دادن ولت DC خروجي

کليد آمپر متر AC ورودي:جهت نشان دادن جريان AC ورودي

کليد ولت متر AC ورودي: جهت نشان دادن ولت AC ورودي

کليد سلکتوري آمپر متر: جهت قرائت جريان هر يک از سه فاز ورودي

کليد سلکتوري ولت متر: جهت قرائت هر يک از ولتاژهاي AC ورودي

چراغ عيب (اشکال): جهت نمايش اشکال عمومي دستگاه

لامپ سيگنال: جهت نمايش روشن بودن دستگاه

دستگاه  AVRيا تنظيم ولتاژ خودکار (Automatic Voltage Regulator)

داراي 2 دستگاه رله  KT30مي باشد که جهت تنظيم محدودة ولتاژ بکار مي رود و داراي 27 مرحله تنظيم مي باشد که بر روي دستگاه از  P1تا P27 نوشته شده است.

P1: رمز عبور است که جهت تغيير در تنظيمات دستگاه مي بايست کد رمز به دستگاه داده شود

P2: (سطح ولتاژ) که جهت تنظيم ولتاژ مورد نظر با توجه به  PTطرف ثانويه استفاده مي شود و مقدار قابل تنظيم آن 85 تا 127 ولت با پله تغيير 5/0 ولت مي باشد

(Ur) P3: جهت تنظيم مشخصه اهمي خط بين 0 تا 25 ولت با پله 1 ولت مي باشد

(Ux) P4: جهت تنظيم مشخه سلفي خط بين 0 تا 25 ولت با پله 1 ولت مي باشد

P5 (پايداري توازي ترانسها): اين تنظيم جهت به حداقل رساندن جريان حلقوي بين دو ترانس در حالت پارالل (موازي) است و بين 0 تا 25 ولت با پله 1 ولت قابل تنظيم مي باشد

مراحل تنظیم دستگاه AVR

P6 (زمان تأخير ابتدايي 1): تنظيم Delay timerجهت تأخير در ارسال فرمان بر Tap Changerبعد از تشخيص نياز به تغير Tap مي باشد و جهت جلوگيري از فرمانهاي غير لازم در زمان گذراي تغيير ولتاژ استفاده مي شود زمان آن بين 0 ثانيه تا 180 ثانيه قابل تغيير است

P7 (زمان تأخير 2):در صورتيکه بعد از فرمان  Raiseيا  Lowerهنوز ولتاژ به حالت عادي برنگشته باشد اين زمان تأخير عمل مي کند.

P8 (تنظيم زماني عملکرد ناقص تپ چنجر): اين تنظيم يک تايمر را براي تشخيص عملکرد ناقص تپ چنجر اختصاص مي دهد به قسمي که اگر زمان چرخش موتور مربوط به Tap Changer از اين زمان تنظيمي بيشتر باشد عملکرد دستگاه متوقف شده و آنرا بصورت يک  Fault(عيب) چشمک زن روي نمايشگر نشان مي دهد

P9 (زمان کار همزمان): در صورتيکه دو ترانس با هم موازي شده باشند مي بايست تغيير تپ ها همزمان با هم يا حداکثر به فاصله چند ثانيه از يکديگر که توسط زمان P9 مشخص مي شود، صورت پذيرد در غير اينصورت سيستم متوقف مي شود و عيب فوق بر روي نمايشگر ظاهر مي شود

P10 (پهناي باند): جهت تنظيم حساسيت نسبت به تغييرات ولتاژ استفاده مي گردد

P11: اين تنظيم که آنرا تنظيم  Sمي ناميم با توجه به مقدار جريان ولتاژ خط را تثبيت مي کند 

P12: اين تنظيم حد بالايي درصد قابل افزايش را در رابطه P11 انتخاب مي کند

P15, P14, P13 : جهت تنظيم مقدار درصد افت ولتاژ در صورت بسته شدن کنتاکت موبوط روي ترمينهاي ورودي مي باشد

 P16 : اين تنظيم براي مشخص کردن مقدار  Under Voltageاست.

  P17: اين تنظيم براي مشخص کردن  Over Voltage است

P18: اين تنظيم براي مشخص نمودن مقدار Over Currentاست.

P19 (تعداد تپ ها): در اين قسمت تعداد Tap هاي ترانس به سيستم معرفي مي شوند تا جهت نمايش موقعيت صحيح Tap روي نمايش دهنده استفاده گردد ( 19 =  Defult)

P20 ( نسبت تبديل PT): در اين قسمت نسبت تبديل PT طرف ثانويه به سيستم معرفي می شود تا ولتاژ صحيح نمايش داده شود.

P21 ( نسبت تبديل CT): در اين قسمت نسبت تبديل CT طرف ثانويه به سيستم معرفي مي شود تا جريان صحيح نمايش داده شود.

P22 ( ضريب K): اين تنظيم جهت معرفي جريان نامي خط طرف ثانويه با توجه به ضريب تبديل CT استفاده شده در سيستم مي باشد

P23 : بسته به نوع نصب و استفاده از CT و PT هاي روي خط مي بايست روي يکي از دو حالت  a, b  و يا  cقرار گيرد.

P24(خطي يا معکوس): جهت انتخاب عملکرد تأخير زماني بصورت عادي يا معکوس استفاده مي شود.

P25: براي انتخاب نوع رگولاسيون استفاده مي شود در حالت عادي  LDCيا Line Drop Comprnsation مي باشد.

P26 (محلي / کنترلي): براي نمايش عملکرد تنظيم به صورت  Localيا  Remoteمي باشد. در حالت Remote بسته به جريان ورودي بين mA20 - 4mA از ترمينالهاي ورودي سطح ولتاژ ( بند p2) از رابطة  محاسبه مي شود

P27: جهت انتخاب حالتهايي که به ازاء آنها سيستم مي بايست بلوکه گردد. بدين معني است که تا رفع نشدن حالتهاي فوق سيستم هيچ فرماني جهت عملکرد Tap Changer صادر نخواهد کرد.