انتقال
فرایند جابجایی توان الکتریکی را از محل تولید تا نزدیکی مصرف کنندگان را انتقال برق یا انتقال انرژی الکتریکی میگویند.
در این مقاله میآموزیم:
- پدیده انتقال در صنعت برق چیست؟
-
عملکرد پستهای برق فشارقوی
-
انواع پستهای ازنظر سطح ولتاژ
-
اجزای تشکیلدهنده پستها
-
وظیفه راکتور در پستهای فشارقوی چیست؟
جهت دانلود کتابکنترل مدرن دورف اینجا کلیک کنید.
پدیده انتقال در صنعت برق چیست؟
این فرایند معمولاً شامل انتقال انرژی الکتریکی از مولد یا نیروگاهها به پستهای توزیع نزدیک شهرها یا مراکز صنعتی است. از این پس یعنی تحویل انرژی الکتریکی به مصرفکنندهها در محدودۀ توزیع انرژی الکتریکی است.
به عبارت ساده تر، همواره محل تولید انرژی الکتریکی از محل مصرف آن فاصله دارد. به همین منظور نیاز است که توان الکتریکی از تولید کننده به محل مصرف کننده انتقال یابد. در شبکۀ برق رسانی سراسری، نزدیک بودن محل تولید انرژی با محل مصرف دیگر ضروری نبوده و مطرح نمیباشد.
چرا که احداث نیروگاهها و تولید انرژی الکتریکی دارای محدودیت هایی است. لذا اینجاست که اهمیت خطوط انتقال انرژی مشخص میشود.
در شبکۀ برق رسانی برای انتقال انرژی الکتریکی در فاصلۀ بین نیروگاهها تا شهرها (محل مصرف) از ترانسفورماتورهای تبدیل ولتاژ و خطوط انتقال استفاده میشود.
به مکان قرارگیری ترانسفورماتور به همراه تجهیزات حفاظتی و کنترلی پست برق گفته میشود. این ترانسفورماتورها با تبدیل سطح ولتاژ و جریان امکان انتقال توان الکتریکی را به منظور کاهش تلفات فراهم میکنند.
مطالعه بیشتر : آثار، اهداف و انواع اتصال کوتاه در شبکه چیست ؟
هر قدر مقدار ولتاژ افزایش یابد به همان نسبت میزان جریان الکتریکی کاهش می یابد و به نسبت مجذور آن، تلفات کاهش مییابد. به همین دلیل در ابتدای سیستم انتقال (نیروگاهها) ولتاژ افزایش مییابد و در نزدیکی مصرف کننده ولتاژ بهمنظور استفاده کاهش مییابد.
وظیفه انتقال بین پستهای برق فشارقوی با خطوط انتقال است. معمولاً به منظور انتقال توان الکتریکی از پایههای فلزی و یا تیرهای بتونی بزرگ استفاده میشود.
چراکه توان انتقالی زیاد بوده و به دليل بالا بودن جریان انتقالی و بزرگ بودن سطح مقطع یا زیاد بودن تعداد رشته سیمها و همچنین افزایش وزن سیمی که پایه سیمها باید تحمل کنند از پایههای محکم فلزی به نام دکل استفاده میشود.
عملکرد پستهای برق فشارقوی در انتقال
پستهای برق فشارقوی به مکانی گفته میشود که تجهیزات انتقال انرژی درآن نصب وتبدیل ولتاژ انجام میشود. با استفاده از کلیدها امکان انجام مانور فراهم میشود.
درواقع کاراصلی پست مبدل ولتاژ یاعمل سویچینگ بوده که دربسیاری از پستها ترکیب دوحالت فوق دیده می شود. در این بخش به معرفی مختصری از پست های فشارقوی و تجهیزات آن پرداخته شده است.
انواع پستهای ازنظر سطح ولتاژ
۱- پستهای افزاینده(فشارقوی)
۲- پستهای کاهنده(تبدیل فشارقوی)
۳- پستهای کلیدی مثال(پست کلیدی اراک (ارتباط شمال با جنوب کشور))
۴- پستهای ترکیبی
پستهای افزاینده ولتاژ:
بهدلیل محدود بودن ولتاژ توليدی ژنراتورها بهعلت محدودیتهای كه در ساخت آنها وجود دارد لازم است. برای انتقال قدرت الكتريكی و کاهش تلفات ولتاژ خروجی ژنراتور را افزایش داد که این عمل در پستهای برق صورت میگیرد.
پستهای توزیعکننده ولتاژ:
در این پستها ولتاژ موردنیاز مصرفکنندگان بنا بر دلايل اقتصادی در چند مرحله كاهش مییابد. به اين منظور از پستهای توزيع كاهنده ولتاژ استفاده میگردد.
مطالعه بیشتر : چگونه از انرژی دریایی به تولید برق میرسیم؟
پستهای كليد زنی:
اين پستها درواقع هیچگونه تبديل ولتاژی صورت نمیگیرد. بلكه فقط وظيفه این پستها ارتباط خطوط شبكه به يكديگر است. در این پستها وسایل کلیدزنی و کنترل بهگونهای ترتیب دادهشدهاند. که حفاظت مدار و قابلیت انعطاف کلید زنی را فراهم کنند. پستهای کلیدزنی در شبکههای انتقال بهمنظور بالا بردن قابلیت اطمینان در شرایط غیرعادی و یا درواقع تعمیرات ایجاد میگردند.
پستهای ترکیبی:
در بسیاری از پستها وسایل کلیدزنی و کنترل خطوط همراه با وسایل کاهش ولتاژ برای تبدیل به ولتاژ وجود دارد که درواقع میتوان آنها را ترکیبی از پستهای مبدل و پستهای کلیدزنی بهحساب آورد.
پستهای الکتریکی ازنظر سطح عایقی:
– پستهای معمولی نصب در محل آزاد(تجهیزات روی استراکچر)
– پستهای گازی(GIS) هگزا فلوئور گوگرد(SF6)
پستهای معمولی :
در اینگونه پستها، هوا عایق بین فازها میباشد و فضای زیادی را نیز اشغال میکنند.
پستهای بسته (GIS):
پستهای گازی در بعضی مناطق به عللی از قبيل كمبود جا و يا آلودگی بیشازحد (مناطق ساحلی) امكان احداث پستهای معمولی نمیباشد از پستهای گازی استفاده میشود.
لازمه كوچك شدن پستهای فشارقوی، كوچك كردن فواصل شینها و دستگاههای فشارقوی است و چون هوا دارای استقامت الكتريكی معينی است. نمیتوان فاصله شینها را از مقاديری معين کوچکتر انتخاب كرد لذا برای عايق كردن قطعات از يكديگر و نزديك كردن فواصل شینها به یکدیگر از عنصر ديگری غير از هوا كه دارای استقامت الكتريكي در حدود ۳ برابر هوا است و اولين مرتبه در كليدهای گازی sf6 از آن استفاده گرديد.
پستهای فشارقوی كپسولی از سال ۱۹۶۷ بهتدریج در شهرهای بزرگ و مناطق پر جمعيت بهخصوص در اروپا نصب و با اطمينان كامل مورد بهرهبرداری قرار گرفت.
مطالعه بیشتر : منابع و آثار هارمونیک در شبکه چیست؟
در اینگونه پستها اشغال فضای كمتر (حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد فضای موردنیاز برای پستهای باز) بیصدا بودن، فاقد تشعشعات فركانس زياد، سرويس كمتر بوده و از اتصال قطعات بيش ساخته به هم تشكيل میشوند. گاز sf6 كه بهعنوان عايق در اين پستها به كار میرود عايق بسيار خوبی است.
عوامل خارجی و جوی نظیر گردوخاک، باد، طوفان و غيره در آن بیاثر است. چون تمام قطعات زير فشار در داخل كپسولها قرار دارند و امكان هيچگونه تماس سهوی با قطعات زیر ولتاژ ممكن نيست. به اين جهت خالی از خطرات برقزدگی و برقگرفتگی است و احتياج به هيچگونه حصار و محدوديتی ندارد.
اجزای تشکیلدهنده پستها:
۱- سوئيچگير (سوئيچ يارد)
۲- ترانسفورماتور قدرت ، زمین و مصرف داخلی
۳- جبرانکنندهها
۴- تأسیسات جانبی
سوئيچگير:
به مجموعهای از تجهيزات كه در يك ولتاژ معين رابطه بين دو باس را برقرار میکنند گفته میشود شامل قسمتهای زير است:
۱- باسبار (شينه)
۲- كليدهای قدرت
۳- سكسيونرها
۴- ترانس جريان
۵- ترانس ولتاژ
۶- برقگير
۷- تله موج
ترانسفورماتور قدرت
درپستهای برق، وظیفه ترانسفورماتورهای قدرت تغییر سطح ولتاژ شبکه می باشد. كه تجهیزات دیگر پست نظیر سوئيچگيرها و رلههای حفاظتی به منظور حفاظت و اتصال این دستگاهها به شبکه برق میباشد. پستهای فشارقوی را میتوان براساس نوع وظیفه و کارایی (پستهای افزاینده, پستهای انتقال انرژی، پستهای سویچینگ و کاهنده فوق توزیع )، نوع عایقی (پستها با عایق هوا، پستها با عایق گازی)، محل نصب (قرارگیری در فضای باز و یا فضای سرپوشیده ) تقسیم بندی کرد.
ترانس زمین
در پستهای فشار قوی برای محدود نمودن جریان اتصال كوتاه تكفاز، ثابت نگه داشتن ولتاژ نقطه صفر و ازهمه مهمتر ایجاد نقطه صفر مصنوعی برای اتصال مثلث طرف ثانویه یا ثالثیه ترانسفورماتورهای قدرت ، از وسیلهای بنام ترانسفور ماتور زمین استفاده می شود.
البته از این ترانس ها بیشتر در جاهایی که نقطه اتصال زمین (نوترال) در دسترس نمی باشد که برای ایجاد نقطه نوترال از ترانس زمین استفاده میشود. نوع اتصال در این ترانس به دو صورت ترانسفورماتور زمین با یک سیم پیچ زیگزاگ كه نقطه نوترال آن بطور مستقیم و یا توسط یک امپدانس به زمین متصل میشود.
یا ترانسفورماتور زمین با دو سیم پیچ اولیه و ثانویه كه سیم پیچ اولیه آن با اتصال زیگزاگ بوده و نقطه نوترال آن می تواند بطور مستقیم یا توسط یک امپدانس به زمین متصل شود و سیم پیچ ثانویه آن با اتصال نوع ستاره و با توان پیوسته مشخص، جهت تغذیه كمكی در پست به كارمی رود.
ترانس مصرف داخلی
از ترانس مصرف داخلی برای تغذيه مصارف داخلی پستهای فشارقوی استفاده میشود .
مطالعه بیشتر :چگونگی فرآیند توزیع شبکهبرق
جبران کنندهها
جبران کنندهها در پستهای فشارقوی به دوصورت زیر میباشند:
۱- خازنها
۲- سلفها ( راکتورها )
نصب خازنها در پستهای فشارقوی به منظور جبران کردن بار راکتیو شبکه میباشد. چون خاصیت سلفی سیستم قدرت در مواقع بارگیری از خاصیت خازنی آن به مراتب زیادتر است.
مصرف برق در شبکههای توزیع همیشه با پس افت جریان از ولتاژ و مصرف مگاوار اندوکتیو توأم است و منجر به افت ولتاژ می گردد. نصب خازنهای با قدرت زیاد قسمت اعظم این مگاوار اندوکتیو را جبران میکند که نتیجتاً به دلیل پایین آمدن جریان، افت ولتاژ به میزان زیادی، جبران میگردد.
خازنها دستگاهی هستند که بصورت یک مجموعه (بانک خازنی) در پستهای فشار قوی نصب شده. وظیفه آنها خنثی نمودن مصارف سلفی پست و تنظیم ولتاژ و تأمین افت ولتاژ و افت توان و در نتیجه بالا بردن ظرفیت توان انتقالی در شبکه میباشد. خازنهای پستهای فشارقوی را معمولاً بصورت خازنهای سری (پایداری شبکه) و خازنهای موازی ( کنترل ولتاژ در شبکه ) میباشند.
وظیفه راکتور در پستهای فشارقوی چیست؟
وظیفه راکتور در پستهای فشارقوی برعکس وظیفه خازن میباشد. که نقش تغذیه و باردهی شبکه انتقال را دارند و در مواقع قطع شبکه که به تدریج شروع به وصل خطوط انتقال میگردد.
بدلیل نبود مصرف، خاصیت خازنی خط اثر زیادی در بالا رفتن ولتاژ شبکه دارد. ممکن است قابل استفاده در پستها نباشد. در واقع راکتورها نیز وسیله ای سلفی هستند که در شبکههای ولتاژ بالا و خطوط طولانی به منظور کاهش اثر خازنی خطوط در حالت کم باری که باعث افزایش ولتاژ میشـود، از راکتورهای موازی استفاده میشود.
به این ترتیب دو هدف عمده زیر در استفاده از راکتور موازی در خطوط انتقال برق مورد نظر است:
– پایداری سیستم از نظر خاصیت خازنی خط
– کنترل ولتاژ و نهایتاً جذب توان راکتیو شبکه در شرایط بار کم
دیدگاهها