پروژه عیب یابی و روشهای رفع عیب در پست های فشار قوی

چکیده

هدف از این پروژه آشنایی بر تجهیزات واصطلاحات  پست های فشار قوی می باشد.این تجهیزات که در فصول مختلف این پروژه به طور جداگانه مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته است شامل انواع پست ها تراسفورماتورها, کلیدهای فشار قوی و تجهیزات کلید زنی, برقگیرها, موجگیرهاوسیستم  ,plc ترانسهای اندازه گیری, انواع مختلف شینه بندی, سیستم های جبران کننده توان راکتیو, دیاگرام تک خطی پست وعملکرد رله های حفاظتی و تنظیم آنها میباشد.

ترانسفورماتور های قدرت یکی از اصلی ترین تجهیزات پست های فشار قوی می باشد که عمل تبدیل ولتاژ را در سطوح مختلف انجام می دهد و یکی از اساسی ترین پارامتر هایی که در انتخاب یک ترانسفوماتور باید مد نظر قرار داد ظرفیت نامی آن است.همچنین کلیدهای فشار قوی نیز که وظیفه قطع و وصل را بر عهده دارند باید دارای قدرت قطع و وصل بالایی داشته  باشد.برای حفاظت تجهیزات در مقابل اضافه ولتاژهای داخلی وخارجی مانند صاعقه یا سوئیچینگ از وسیله ایی به نام برقگیر استفاده می شود.نحوه ی کار  برقگیرها به این صورت است که در مقابل ولتاژ نامی شبکه هیچ عکس العملی از خود نشان نمیدهد, ولی در مقابل اضافه ولتاژها سریعا از خود عکس العمل نشان داده و وسیله مورد نظررا محافظت میکند.یکی دیگر از وسایلی که در پست های فشار قوی مورد استفاده قرار میگیرد واز انتقال سیگنال هایی با فرکانس به تجهیزات جلوگیری می کند موج گیر است.ترانس های اندازه گیری دیگر تجهیز مورد استفاده شده در پست های  فشار قوی می باشند که به منظور بررسی عملکرد سیستم های قدرت وحفاظت تجهیزات ولتاژ بالا و همچنین حفظ تعادل و پایداری شبکه لازم است تا پارامتر های شبکه نظیر ولتاژ و جریان و… بصورت دائم و با دقت کافی در دسترس باشد.این تجهیزات شامل ct و pt وcvt می باشند.

اصلی ترین فصل این پروژه فصل دهم میباشد که با استفاده از رله های حفاظتی مانند انواع رله های             over current دیستانس و دیفرانسیل به حفاظت از خطوط انتقال, باسبارها و تجهیزات داخلی پست وتا حدودی به تنظیم این رله ها برای رفع عیب در کمترین زمان ممکن پرداخته می شود تا مصرف کنندگان کمترین قطعی و خاموشی را داشته باشند.

فهرست مطالب

        عنوان                                                                                                    صفحه

فصل اول: کلیاتی در مورد پست های فشار قوی………………………………………… . 1

1-1) تعاریف اولیه………………………………………………………………………. 2

2-1) ضرورت احداث پست های فشار قوی…………………………………………….. 3

3-1) دلایل افزایش ولتاژ………………………………………………………………… 4

4-1) ولتاژهای استاندارد استفاده شده در شبکه ایران…………………………………….. 4.

5-1) انواع پست های فشار قوی………………………………………………………… 5

1-5-1) از نظر وظیفه ایی که بر عهده دارند……………………………………………… 5

1-1-5-1 )پست های تبدیل (Tran former substation)…………………………… 5

1-1-1-5-1) پست های افزاینده یا نیروگاهی (step – up sub)………………………. 5

2-1-1-5-1) پست های کاهنده یا توزیع (distribution sub)………………………… 5

2-1-5-1) پست های سوئیچینگ(swichiny sub)…………………………………….. 5

2-5-1) از نظر وضعیت و فضای استقرار تجهیزات………………………………………. 5

1-2-5-1) پست های درونی یا داخلی (In door sub)……………………………….. 5

2-2-5-1) پست های خارجی یا بیرونی (out door sub)…………………………….. 6

3-5-1) از نظر عایق بین فازها و فاز و زمین6………………………………………………………

1-3-5-1)پست های معمولی یا با عایق هوا (air insulation sub (AIS))6………….…….

2-3-5-1 ) پست های گازی یا SF6   (yas insultion . sub (GIS))6……….….…………

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

7-1 ) مزایای پست های گازی8………………………….………………………………………….

8-1) معایب پست های گازی9…………………………………………………………..…………..

9-1) مقایسه اقتصادی پست های گازی ومعمولی10……………………….……..………..………

10-1) پست های توزیع (ku 4.0 / 20)11……………………….………………………….……..

1-10-1 ) پست های زمینی11………………………..…………………………..………………….

2-10-1) پست های هوایی11…………………….….……………………….……………………..

11 -1) اجزاء تشکیل دهنده ی پست های فشار قوی12…………………….….………….……

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

1-1-11-1) اجزاء تشکیل دهنده ی سوئیچگیرها12……………………………………………..

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

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

2-2-11-1) ترانسفورماتورهای زمین14………………………….…………………….……………

3-2-11-1 ) ترانسفورماتورهای تغذیه داخلی14…………………….…….…………….………..

3-11-1 ) سیستم هادی جبران کننده ی توان راکتیو14……………….…………………..………

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

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

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

3- 4-11-1) باطری خانه – اتاق باطری15…………………………………….…………………

5-11-1) سیستم کنترل و حفاظت و اندازه گیری16………………..……………………..…….

6-11-1) تاسیسات جنبی الکتریکی16…………………………………………………………….

1-6-11-1) روشنایی محوطه16……………………………………………………………………

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

3-6-11-1) سیستم زمین16……………………………………………..…………………………

4-6-11-1) سیستم تغذیه ی داخلی17……………………………………………………………

7-11-1) سیستم مخابراتی17………………………………………………………………………

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

فصل دوم: ترانسفورماتورهای قدرت19…………………………………………………………..

1-2) ظرفیت نامی ترانسفورماتورهای پست20……………………………………….…………

1-1-2) ظرفیت پست (اولیه یا نهایی)20…………………………………….…………………

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

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

1-3-1-3) ترانسفورماتور یا سیم پیچ جداگانه22……………………………….……………

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

2-2) نحوه ی اتصال سیم پیچ ترانسفورماتور22…………………………………………….

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

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

3-2-2) اتصال زیگزاگ24…………………………………..…………….…………………….

3-2) رابطه برداری24………………………………….……………………….………………..

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

5-2) سیستم خنک کنندگی ترانسفورماتور26………………………….……………………..

1-5-2) عوامل موثر در سیستم خنک کنندگی26………………………..……….………….

2-5-2) انواع استاندارد سیستم خنک کنندگی 27……………………………………………

           3-5-2) میزان افزایش درجه حرارت روغن قسمت سیم پیچ ها

و روغن بالای ترانس28………………………………………………………………………….

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

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

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

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

در اثر عملکرد رله های حفاظتی30…….……………………………………………………

فصل سوم: کلیدهای فشار قوی و تجهیزات کلید زنی32…….……..…………………….

1-3 ) تقسیم بندی کلیدهای فشار قوی بر حسب وظیفه ایی که به عهده دارند33…………..

1-1-3) دژنکتور یا کلید قدرت33……….………………………….………………………….

2-1-3) سکسیونر غیر قابل قطع زیر بار33………………………….……………..…………….

3-1-3) سکسیونر قابل قطع زیر بار33……………………….…………………………………..

2-3) خصوصیات مهم و عمده ی کلیدهای فشار قوی34………………………………………

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

1-3-3) اجزاء تشکیل دهنده ی کلید قدرت35…………………………..………..………….

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

2-1-3-3) کنتاکت های اصلی 35………………………….…………………………………..

3-1-3-3) مکانیزم عملکرد36………………………….…………….………………………..

4-1-3-3) سیم پیچ های قطع و وصل36…………………………..……….……………….

5-1-3-3) کنتاکت های فرعی یا کمکی36…………………………………..………………

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

2-3-3) انواع مکانیزم عملکرد بریکر37………………………….………….……………….

1-2-3-3) مکانیزم فنری (فنر شارژ شده با موتور)37……………………….…..……..………

2-2-3-3) مکانیزم پنوماتیک(هوای فشرده)38……………………………………………………

3-2-3-3) مکانیزم هیدولیک (روغن – تحت فشار)38……………………….………………..

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

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

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

3-3-3-3) بریکر بادی40………………………..………………………..………………………

4-3-3-3) بریکر گازی(sf6)41……………………….…………………………………………

1-4-3-3-3) مزایای مهم بریکر های گازی 42……………………….………….……….sf6

5-3-3-3) بریکر خلاء42……………………….……………………………………………….

4-3-3) اشکالات ناشی از عدم عملکرد صحیح بریکر45………………….….…..…………

5-3-3) اشکالاتی که ممکن است باعث عدم عملکرد بریکر شود45………………….……

6-3-3) فرآیند از بین بودن خطا در بریکرها46……………….……….……..………………

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

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

1-4-3) سکسیونر کشوئی47……………….………………..……………….…………………….

2-1-4-3) سکسیونر دورانی افقی یک طرفه47……………………………..………….………..

3-1-4-3) سکسیونر دورانی افقی دو طرفه48…………………………………..……………….

4-1-4-3) سکسیونر دورانی افقی سه طرفه49…………………………………..………………

5-1-4-3) سکسیونر دورانی عمودی49…………………………………….……………………

6-1-4-3) سکسیونر زانوئی 49…………………………………….…………………………….

7-1-4-3) سکسیونر قیچی شکل یا پانتوگراف50…………………………………..………….

8-1-4-3) سکسیونر زمین51…………………………………………….………………………

2-4-3) سکسیونر قابل قطع زیر بار51………………………………………..………………..

5-3) طراحی مشخصات الکتریکی بریکرها52……………………………………….………..

1-5-3) مشخصات نامی52………………………………………….….………………………

2-5-3) مشخصات فنی52……………………………….…………………..…………………

3-5-3) مقادیر نامی53……………………………………………….…………………………

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

2-3-5-3) مکانیزم عملکرد بریکر53………………………………………..…..…….……………

3-3-5-3) تعداد پل بریکر53…………………………………………………..…..………….……

4-3-5-3) کلاس بریکر53…………………………………………………..………………….…..

5-3-5-3) فرکانس نامی53…………………………………………………….….………………..

6-3-5-3) ولتاژ نامی54……………………………………………..………….…………………..

7-3-5-3) جریان نامی54…………………………….……………………………..………………

8-3-5-3) سطح عایقی نامی55…………………………..……………………….……………….

9-3-5-3) جریان یا قدرت قطع و وصل اتصال کوتاه57……………………….……………….

10-3-5-3) ترتیب زمانی قطع و وصل بریکر58……………………………..………………….

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

6-3) طراحی مشخصات الکتریکی سکسیونر59………………………………………….………

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

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

1-4) انواع برقگیر63…………………………………………………………………………………

1-1-4) برقگیر نوع میلیه ای یا شاخکی63…………………………………..…………………..

2-1-4) برقگیر نوع سوپاپی یا سیلیکون کاربیدی64…………………………………….………

3-1-4) برقگیر اکسید روی (zno)65…………………………………….………………………

1-3-1-4) مزایای برقگیر اکسید روی65…………………………………..…………………….

2-3-1-4) معایب برقگیر اکسید روی65……………………………………….…………………

2-4) خصوصیات برقگیر66…………………………………………………………………………

3-4) محل نصب برقگیر66…………………………………………………………………………

فصل پنجم: موج گیر یا تله موج (line Trap )67……………………………………………..

1-5) ساختمان موج گیر68…………………………………………….…………………………

2-5) روشهای نصب موج گیر69…………………………………………….………………….

3-5) محل نصب موج گیر69……………………………….……………….………………….

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

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

فصل ششم: ترانسهای اندازه گیری………………………………….………..…………………71

1-6) ترانسهای اندازه گیری جریان (CT)………………………………….……..…………..72

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

2-1-6) مشخصات هسته سیم پیچ ها72…………………………….……………………………

2-6) تقسیم بندی ترانس جریان از نظر ساختمان73…………………………….………………

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

2-2-6) ترانس جریان هسته پایین73…………………………….………………………………

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

4-6) کلاس دقت برای  Coreاندازه گیری (CMn)74…………………………….…………

5-6) کلاس دقت برای Core حفاظتی(CPn)   5………..…………………..……………7

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

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

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

فصل هفتم: شینه بندی78……………………………………….………………………………

1-7) انواع شینه بندی های رایج در پست های فشار قوی79………………………………..

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

2-1-7) سیستم تک شینه ای ساده80……………………………………………..…………….

3-1-7) سیستم تک شینه ای  uشکل82…………………………………..….……………….

4-1-7) سیستم شینه بندی دوشینه82………………………………………….………………

1-4-1-7 ) شینه بندی اصلی – انتقالی (فرعی)82………………………….…….…………

2-4-1-7) شینه بندی دوبل باس بار84………………………………..…………………….

3-4-1-7) شینه بندی 1.5 کلیدی86………………………………..….……………………

5-1-7) سیستم شینه بندی حلقوی87……………………………….…….…………………

6-1-7) سیستم شینه بندی 3 کلیدی88………………..…………………….………………

فصل هشتم: سیستم هادی جبران کننده ی توان راکتیو89………………………………….

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

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

3-8) محاسبه ظرفیت خازن در پست های فشار قوی91…………………………..……….

فصل نهم: دیاگرام تک خطی پست93…………………………..…..…..…………………….

1-9) آرایش فیزیکی پست96……………………………..………………….…………………

2-9)طراحی سیستم زمین پست های فشار قوی96…………………………….….…………

1-2-9) اهداف سیستم زمین96……………………………………..………………………….

2-2-9) خصوصیات سیستم زمین97…………………….………..…….……………………

3-2-9) مراحل طراحی سیستم زمین97…………………………….….…………………….

1-3-2-9) مطالعه مشخصات خاک برای تعیین  ρ و ρs 97……………….……..……….

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

فیزیکی پست) layout ) 97……………………………….………..………………………

3-3-2-9) تعیین زمان تشخیص و رفع خطا توسط سیستم

حفاظتی الکتریکی (tf)98……………………………………………….…..……………….

4-3-2-9) بررسی ولتاژهای ایمنی مجاز98………………………………..………………

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

5-3-2-9) تعیین حداکثر جریان اتصال کوتاه (If)99………………………..…..………

1-5-3-2-9) ضریب کاهش جریان (td)99…………………………….……..………………….

2-5-3-2-9) ضریب افزایش جریان (Df)100………………………………………..…………….

3-5-3-2-9) ضریب توسعه ای پست (kd)100…………………………..……….………………

6-3-2-9) انتخاب هادی زمین و تعیین سطح مقطع آن100……………………………..………..

7-3-2-9) طول هادی لازم برای کنترل ولتاژ تماسی در حد مجاز102…………………..……..

8-3-2-9) محاسبه مقاومت شبکه زمین103………………………..……….…………………….

9-3-2-9) محاسبه حداکثر پتانسیل شبکه زمین103……………………….……….…………..

10-3-2-9) تعیین حداکثر ولتاژ گامی104……………………………………………………….

فصل دهم: عملکرد رله های حفاظتی و تنظیم آنها109…………………….………..………….

1-10) رله های حفاظتی110…………………………….……………..………………………….

2-10) رله ی جریان زیاد با منحنی مشخصه معکوس (over current)110……..……..…

2-10) روش تنظیم رله ای over current به منظور رفع خطا112………..………..………

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

3-10) رله ای دیستانس (Distans)124……………………..……………..…………………..

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

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

1-1-1-3-10) روش تنظیم رله ای plan به منظور رفع خطا127……………………….…….

2-1-1-3-10) مشکلات رله ای 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 راکتانسی133………………………………….…………..…………………….

1-3-1-3-10) مزایای رله ی راکتانسی134………………………………..…………………..

2-3-1-3-10) معایب رله ای راکتانسی 134……………………………….………………….

4-1-3-10) رله ای چهار گوش یا Quad  135………………….……….………………….

4-10) رله ای دیفرانسیل (تفاضلی)135……………………………..………………………….

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

2-4-10) رله بایاس (رله دیفرانسیل جریان چرخشی بایاس( 137…………………………..

5-10) حفاظت تجهیزات درمقابل خطاها با استفاده از انواع رله های حفاظتی139…………

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

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

2 -1-5-10) حفاظت از خطوط انتقال با استفاده از رله ای دیستانس141……………..……….

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

1-2-5-10 ) حفاظت باس بار توسط رله ای دیفرانسیل بایاس 143…………………..……….

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

1-3-5-10) حفاظت ترانس توسط رله ای دیفرانسیل جریان گردشی145……………….……

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

(10-6 شرح رله های حفاظتی پست ها و خطوط فوق توزیع147……………….…..…………

         نتیجه گیری و پیشنهادات……………………………………………………………………….153

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

جهت دانلود کلیک کنید