فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه آ
تاریخچه صنعت برق 1
هیتر 2
بویلر 3
توربین 7
ژنراتور 9
ترانسفورماتور 14
پست های فشار قوی 18
کلیدهای قدرت 19
پست های برق قدرت 22
پست 25
اجزای تشکیل دهنده پست ها 32
خصوصیات برقگیر 34
ترانسفورماتور 40
استقامت الکتریکی روغن 41
ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ 44
ترانسفورماتورهای تغذیه داخلی 46
سکسیونر قیچی ای 47
نکاتی در مورد نصب پایه ها و ترانس 50
تعویض پایه فیوز سوخته 52
چند نکته ای در مورد آزمایش اتصالات ایمنی ترانس 53
کنتاکتور 54
STOP & START 59
چراغ های سیگنال 59
تاریخچه صنعت برق :
صنعت برق در ایران از سال 1283 شمسی با بهره برداری از یک دیزل ژنراتور 400 کیلو واتی که توسط یکی از تجار ایرانی بنام حاج حسین امین الضرب تهیه و در خیابان چراغ برق تهران (امیر کبیر) فعلی گردیده بود آغاز می شود.
این موسسه بنام دایره روشنایی تهران بود و زیر نظر بلدیه اداره می شد. این کارخانه روشنایی چند خیابان عمده تهران را تامین می کرد، خانه ها برق نداشته و تنها به دکانهای واقع در محله ها برق داده می شد و روشنایی آن از ساعت 7 الی 12 بود و بهای برق هم براساس لامپی یک ریال هر شب جمع آوری می شد. از سال 1311 اولین کارخانه برق دولتی به ظرفیت 6400 کیلووات در تهران نصب گردید، ولی مردم از گرفتن امتیاز خودداری می کردند و به همین دلیل برای پیشرفت کارها برای کسانی که انشعاب برق می گرفتند یک کنتور مجانی به عنوان جایزه در نظر گرفته می شد. چند سال بعد وضع تغییر کرد و کار به جایی رسید که انشعاب برق سرقفلی پیدا کرد.
هیتر :
گرمکن یا هیتر دستگاههایی هستند که توسط آن آب ورودی به بویلر را گرم می کنند تا درجه حرارت آب بالا رود تا به تجهیزات و لوله های بویلر آسیب نرسد، این عمل توسط هیترها انجام می شود، هیترها به دو صورت وجود دارند :
1ـ هیترهای باز
2ـ هیترهای بسته
هیترهای باز : هیترهایی هستند که حرارت را مستقیم به آب منتقل می کنند.
هیترهای بسته : هیترهایی هستند که حرارت را از طریق لوله ها و محیط به آب منتقل می کنند.
به هیترهایی که قبل از پمپ تغذیه قرار می گیرند هیترهای فشار ضعیف گفته می شود و به هیترهایی که بعد از پمپ تغذیه قرار می گیرند هیترهای فشارقوی گفته می شود.
سوپر هیتر : بخاری که از درام خارج می شود دارای قطره های آب می باشد که باعث می شود پره های توربین آسیب ببینند و خوردگی و پوسیدگی در پره ها ظاهر شود برای اینکه بخار به توربین آسیب نرساند باید قبل از برخورد به پره های توربین به بخار خشک تبدیل شود، این عمل (خشک کردن) توسط سوپر هیتر انجام می شود.
فرق هیتر و سوپر هیتر این است که : هیتر باعث می شود که درجه حرارت آب ورودی به بویلر زیاد شود ولی سوپر هیتر باعث می شود بخار ورودی به توربی به بخار خشک تبدیل شود.
بـویـلـر :
آب پس از خروج از پمپ تغذیه (Feed Pump ) و شیر یکطرفه وارد اکونومایزر می شود که اولین قسمت دیگ بخار می باشد، که حاوی تعدادی لوله موازی است که در آخرین مرحله دود خروجی از بویلر لوله های اکونومایزر قرار دارند داخل این لوله ها آب تغذیه ورودی به بویلر جریان دارد این آبها مادامی که لوله های اکونومایزر را طی می کنند حرارت دود را جذب نموده و سپس به درام هدایت می گردند. بنابراین اکونومایزر سبب می گردد که راندمان بالا برود.
آب در درام با آبهای داخل آن مخلوط شده و سپس از طریق لوله های پائین آورنده به لوله های دیواره ای و محوطه احتراق وارد می شود، همانطور که از نام محوطه احتراق پیداست، فضایی است که عمل احتراق در آن صورت می گیرد. اطراف این محوطه تعداد زیادی لوله های موازی نزدیک به هم که به لوله های دیواره ای موسوم هستند پوشیده شده است. بخشی از حرارت حاصل از احتراق از طریق تشعشع و جابجایی به این لوله ها منتقل می گردد، اینها نیز حرارت را به آب داخل خود منتقل می نمایند. بنابراین در کوره هر سه نوع انتقال حرارت با یکدیگر انجام می گیرد. حاصل این تبادل حرارت جذب حرارت توسط آب داخل لوله ها و تبدیل آن به بخار است. به عبارت دیگر کلیه بخاری تولیدی دیگ در این لوله ها ایجاد می شود، از طرف دیگر جذب حرارت توسط لوله های دیواره ای باعث خنک شدن فضای اطراف کوره می شود و لذا شکلی از نظر عایقکاری دیواره های اطراف محفظه احتراق پیش نخواهد آمد پس می توان گفت که لوله های دیواره ای همانطور که از نامشان پیداست دیواره کوره را تشکیل می دهند.
حرکت جریان آب در داخل لوله های دیواره ای از پائین به بالاست هرچه آب در طول کوره به طرف بالا حرکت کند حرارت بیشتری را جذب نموده و در نتیجه بخار بیشتری تولید می گردد. در بویلرهای گردش طبیعی، این حرکت به صورت طبیعی انجام می گیرد و لذا در خاتمه در لوله های دیواره ای، مخلوطی از آب و بخار خواهد بود که به محض ورود به درام آب و بخار از یکدیگر جدا می شوند. در بویلرهای گردش اجباری، جریان آب در داخل لوله های دیواره ای به کمک یک پمپ که در مسیر لوله های پائین آورنده نصب است انجام می گیرد.
در بویلرهای بونسون نیز این جریان به کمک پمپ آب تغذیه انجام می گردد و ساختمان این بویلر به گونه ای است که احتیاج به درام نمی باشد و بخار تبدیل شده مستقیماً به سوپر هیتر می رود.
بطور کلی درام دو وظیفه اصلی را بعهده دارد :
1ـ عمل نمودن به عنوان یک مخزن ذخیره که جهت دیگ بخار :
درام می تواند با ذخیره آب و یا بخار در خود در شرایط بحرانی بهره برداری از بویلر مقداری از نیازهای ضروری آب و یا بخار را تامین نماید.
2ـ تقسیم آب و بخار :
آب و بخار ایجاد شده در لوله های دیواره ای وارد درام شده و به وسیله تجهیزاتی که در داخل درام وجود دارد آب و بخار کاملاً از هم جدا شده و به این ترتیب امکان عبور بخار بدون ذرات آب بطرف سوپر هیتر فراهم می شود.
در درام اعمال دیگری نظیر تقسیم یکنواخت آبهای ورودی از طریق اکونومایزر و یا تزریق محلولهای شیمیایی به بویلر نیز انجام می گیرد. هوای مورد لزوم احتراق توسط فنهای FD.Fan تامین می شود بنابراین فن با توجه به مکشی که ایجاد می نماید هوای محیط را مکیده و در کانالهایی که در نهایت به محوطه احتراق (مشعلها) ختم می شود به جریان می اندازد. فنها دارای انواع و اقسام می باشند، نظیر فنهای جریان شعاعی و یا فنهای جریان محوری و یا ترکیبی که در طراحی دیگ بخار با توجه به مقدار هوای لازم و فشار آن و همچنین راندمان مورد نظر یکی از این انواع انتخاب می گردند.
برای کنترل مقدار هوای ورودی به بویلر و از دریچه های کنترل هوای استفاده می گردد. غالباً این دریچه ها به صورت اتوماتیک کنترل می گردند، البته طبیعی است که با دست نیز قابل کنترل هستند در مسیر دود نیز چنین دریچه هایی وجود دارد که به صورت باز یا بسته عمل می کنند.
GR.Fan : این فنها مقداری از گازهای خروجی از بویلر را پس از اکونومایزر گرفته و مجدداً در کوره بویلر به جریان می اندازد این کار معمولاً جهت کم کردن حرارت دودی که از دودکش خارج می شود است. اکونومایزر باعث می شود راندمان بالا رود زیرا آب حرارت دود را جذب نموده و در قسمتهای بعد سوخت کمتری برای بالا بردن درجه حرارت آب لازم است.
آخرین مرحله مسیر دود، دودکش است که گازهای خروجی از بویلر را به محیط بیرون هدایت می نماید. طبیعی است ارتفاع دودکش نقش تعیین کننده ای در هدایت دود و عدم آلودگی محیط دارد.
سوخت دیگهای بخار در کشورمان، سوختهای مایع و گاز تشکیل می دهند که بیشتر مازوت و گاز طبیعی برای سوخت مشعلهای محفظه احتراق استفاده می شود. آب ورودی به بویلر باید دمای آن حداقل 195 باشد تا به لوله ها و تجهیزات بویلر آسیب وارد نکند.
تـوربـین :
توربین های بخار دسته ای از توربو ماشینها را تشکیل می دهند که عامل در آنها بخار آب می باشد توربین بخار برای نخستین بار در پایان قرن گذشته به عنوان ماشین حرارتی بکار گرفته شده و از ان زمان تا کنون پیشرفت های زیادی در طراحی، ظرفیت، تولید و راندمان انها حاصل شده که امروزه به صورت گسترده در نیروگاههای حرارتی و نیز برخی از واحدهای صنعتی دیگر بکار گرفته می شوند.
بخار سوپر هیتر ورودی به توربین که حاوی مقدار قابل ملاحظه ای انرژی حرارتی است در آنجا به انرژی جنبشی تبدیل شده و در نهایت بصورت کار مکانیکی برروی روتور بدل می گردد. مزایای عمده توربین بخار نسبت به سایر محرکهای مکانیکی سرعت بالا (توربین های بخار در صورتی که مستقیماً با ژنراتور کوپل شوند، دارای دور 3000 RPM و در صورتی که از طریق جعبه دنده به هم مرتبط گردند، دور آنها می تواند بیشتر باشد)، ابعاد کوچک و امکان تولید قدرت بالای آنها می باشد.
توربین های ضربه ای و عکس العملی، اولین مدلهای توربین بخار بوده که در آنها بخار در جهت محوری پس از چندی برادران ژونگستروم نخستین توربین بخار شعاعی را که در آن منبسط می شود، بخار در جهت شعاعی منبسط می گردید را ابداع نمودند.
توربین های ژونگستروم فاقد پره های ثابت هستند و از دودمیک متفاوت تشکیل یافته اند که برروی آنها چندین مرحله پره هایی در محیط دوایر متحدالمرکز نصب شده است. در اثر انبساط بخار پره ها و نیروی عکس العمل ناشی از آن دیسکها در دو جهت مختلف و با سرعتی یکسان شروع به چرخش می کنند، به این ترتیب هر کدام از آنها می توانند محرک یک ژنراتور باشند.
امروزه اغلب توربین های بخار دارای چندین مرحله انبساط بخار در پره ها هستند که پره های اولیه به صورت ضربه ای و پس از آن به صورت مخلوطی از ضربه ای و عکس العملی است.
از نظر تعداد مراحل انبساط بخار، توربین ها به سه دسته تقسیم
می شوند :
الف) توربین های یک مرحله ای (HP : فشارقوی).
ب) توربین های دو مرحله ای (HP : فشارقوی و LP : فشار ضعیف).
ج) توربین های سه مرحله ای (HP : فشارقوی، IP : فشار متوسط و LP : فشار ضعیف).
در توربین های نوع اول : بخار پس از انبساط در انتهای پوسته وارد کندانسور می شود، در توربین های نوع اول LP و HP می توان گفت یکپارچه اند و در نوع دوم این عمل در دو پوسته جدا از هم صورت می گیرد و بخار خروجی از پوسته LP وارد کندانسور می گردد، در نوع سوم که برای واحدهای با قدرت بالا بود و بخار پس از انبساط در پوسته HP (فشارقوی) به بویلر بازگشته و در لوله های بار گرمایی می گیرد و پس از آن وارد پوسته IP (فشار متوسط) شده در نهایت بخار از این پوسته به پوسته LP (فشار ضعیف) فرستاده شده و از آنجا به کندانسور زیر می شود. البته توربین های مدرن امروزی با قدرت 600MW به بالا دارای دو پوسته LP مجزا از هم می باشند.
ژنـراتـور :
جزئی از یک نیروگاه می باشد که برای تبدیل انرژی مکانیکی دوران شناخت ژنراتور به انرژی الکتریکی از آن استفاده می شود.
ژنراتورهای موجود در نیروگاه بخاری (توربو ژنراتور) از نوع ژنراتور سه فاز سنکرون (همزمان یا دور ثابت) و معمولاً دو قطبه می باشد که از دو قسمت اساسی روتور و استاتور تشکیل گردیده است. ژنراتورها با قدرت های بالا اصولاً به صورت دو قطب ساخته می شوند که برای فرکانس 50Hz شبکه با سرعت 3000RPM می گردند ( ) که در آن n سرعت گردش روتور ژنراتور و f فرکانس شبکه و p تعداد جفت قطب می باشد. روتور ژنراتورها به صورت یک تکه فولاد نورد شده ساخته شده شیارهایی در جهت طولی روی آن وجود دارد و در این شیارها شمش هایی قرار داده شده است که بر اثر عبور جریان مستقیم ازداخل شمش ها، روتور به صورت آهنربا در می آید برای انتقال جریان تحریک به روتور از رینگ های لغزشی استفاده می شود. در داخل محیط استاتور ژنراتور سه سیم پیچ با همدیگر 120 مکانی اختلاف فاز دارند پیچیده شده است. بر اثر دوران روتور، فلوی مغناطیسی متغیری سیم پیچی های استاتور را قطع کرده و ولتاژ سه فازی در سیم پیچی ها استاتور القاء می کنند به طوری که هر چه مقدار جریان DC عبوری از روتور کم و زیاد شود ولتاژ القاء شده در سیم پیچ ها کم و زیاد می شود.
تحریک ژنراتور :
به وجود اوردن ولتاژ تحریک از طریق اتصال به رینگ های لغزشی روتور ژنراتور توسط جاروبکها به وجود می آید، روشهای گوناگونی برای تحریک استاتور وجود دارد که اجمالاً به چند نوع آن اشاره می کنیم :
1ـ تحریک توسط ژنراتور جریان دائم : در این روش ژنراتور جریان دائم مستقیماً روی روتور AC نصب گردیده که با چرخش ژنراتور AC در ژنراتور جریان دائم، ولتاژ مستقیم به وجود آمده روتور توسط جاروبکها به روتور ژنراتور وصل گشته به این ترتیب جریان تحریک ژنراتور تامین می نماید.
2ـ تحریک تریستوری : در این روش از تریستور جهت یکسو کردن ولتاژ متناوب و تبدیل آن به ولتاژ مستقیم جهت تامین جریان تحریک استفاده می شود. بدیهی است که ولتاژ متناوب مستقیماً از خروجی ژنراتور توسط ترانسفورماتور تحریک تامین می شود. زاویه آتش تریستورها برای میزان کردن ولتاژ یکسو شده توسط رگولاتور انجام می شود.
3ـ تحریک دینامیکی : در این روش از یک موتور آسنکرون جداگانه برای به حرکت درآوردن روتور یک ژنراتور جریان مستقیم استفاده می شود، جریان مستقیم تولید شده جریان تحریک ژنراتور را تامین می کند.
4ـ ژنراتور بدون جارو : در این روش در روی ژنراتور، یک ژنراتور سه فاز با قطب های خارجی کوپل نموده اند. جریان متناوب در سیم پیچ روتور این ژنراتورها توسط دیودهای سیلیسیم که در روی محور جا داده شده است، با محور با محور روتور به چرخش در می آید یکسو شده و پس از تبدیل به جریان دائم، توسط کابلی که از داخل محور ژنراتور عبور می کند به سیم پیچی تحریک ژنراتور هدایت می گردد لازم به توضیح است روشهای 1 و 3 و 4 را تحریک دینامیکی و روش 1 را تحریک استاتیکی می نامند.
حفاظت ژنراتور :
ژنراتورها مهمترین و با ارزشترین دستگاههای نیروگاهها می باشند و نقص داخلی آنها علاوه بر زیانی که به خود ژنراتور وارد می کند باعث قطع شدن قسمت زیادی از انرژی نیروگاه می گردد وظیفه دستگاههای حفاظتی ژنراتور پیدا نمودن خطا در مراحل ابتدائی است و در صورت لزوم قطع ژنراتور از شبکه و برداشتن تحریک می باشد اصولاً خطاهایی که در ژنراتور اتفاق می افتد یا در اثر کمبود و نقصان ایزولاسیون و عایقبندی قسمتی از سیم پیچ ژنراتور و کابلهای ارتباطی آن است و یا بستگی به عوامل خارجی دیگر دارد، لذا حفاظت ژنراتور به دو دسته تقسیم می شود :
1- حفاظت در مقابل خطاهای داخلی : این خطاها ممکن است در سیم پیچ استاتور مثل اتصال بین دو فاز و اتصال حلقه و اتصال زمین رخ دهد و یا در روتور مثل اتصال زمین و اتصال حلقه و قطع تحریک اتفاق بیفتد.
2- حفاظت در مقابل خطرات خارجی : این خطاها ممکن است در شبکه پیش آید، مانند اتصال کوتاه در شبکه و بار نامتعادل و ازدیاد ولتاژ در اثر برداشتن قسمت بزرگی از بار ژنراتور، یا ممکن است در وسیله گرداننده روتور ژنراتور پیش آید، مثل خراب شدن توربین و قطع بخار وسایل حفاظتی. باید سریعاً قسمت معیوب و اتصالی شده را پیدا کرده و نه تنها ژنراتور را از شبکه خارج کند بلکه انرژی که سبب اتصالی و خطا شده است را نیز از بین ببرد و علاوه بر ان تحریک را قطع کند و دستگاه خاموش کننده جرقه را بکار اندازد تا از خسارت به ژنراتور جلوگیری شود.
سنکرونیزم :
ژنراتورها اصولاً به تنهایی کار نمی کنند بلکه تعدادی از آنها بطور موازی شبکه فیزیکی را تغذیه می کنند لذا قبل از وصل کردن ژنراتور به ژنراتور دیگر یا شبکه دیگر، باید شرایط زیر برقرار باشد :
1- برابری ولتاژها.
2- برابری فرکانسها.
3- برابری فاز اختلاف سطح ها.
4- ترتیب صحیح فازها.
همانطور که قبلاً گفته شد برابر کردن ولتاژ ژنراتور با ولتاژ شبکه توسط تغییر دادن مقدار جریان تحریک ژنراتور عملی است و برابر کردن فرکانسها توسط تعداد دور توربین انجام می پذیرد. برای کنترل آن از دو ولت متر و فرکانس متر نشان دهنده استفاده می شود که اغلب به صورت ولت متر و فرکانس متر دوبل در نیروگاه بکار می رود . جهت رفع اختلاف فاز ولتاژها در نیروگاههای کوچک از لامپهای خاموش و یا روشن و نیز در نیروگاههای مدرن از سنکرون اسکوپ استفاده می شود. اگر ژنراتوری که باید با شبکه پارالل شود سریع و یا آهسته تر از حد معمول بچرخد عقربه سنکرون اسکوپ به جهت چپ یا راست منحرف می شود که شرایط مطلوب واقعی وقتی است که عقربه سنکرون اسکوپ روی صفر بایستد.
ترانسفورماتور :
اصول کار ترانسفورماتور عبارت است از دستگاه الکترو مغناطیسی ساکنی که برای تبدیل انرژی الکتریکی جریان متناوبی از یک ولتاژ به ولتاژ دیگر با ثابت ماندن فرکانس بکار می رود.
بطور کلی می توان گفت که در ترانسفورماتور انتقال انرژی الکتریکی از مدار اولیه به ثانویه بواسطه میدان مغناطیسی هسته انجام می شود با توجه به اینکه مدارهای اولیه و ثانویه از نظر الکتریکی نسبت به یکدیگر عایق می باشند ترانسفورماتورها یکی از عناصر مهم مدارهای الکتریکی به شمار می آیند که امکان بوجود آوردن یک سیستم ساده انتقال و توزیع با ولتاژهای مختلف را فراهم می کنند.
نیروگاهها معمولاً در مجاورت صنایع انرژی (رودخانه ها ـ معادن زغال سنگ و نفت و غیره) ساخته می شوند در حالی که مصرف کننده های انرژی الکتریکی امکان دارد حدود چند صد کیلومتر با آنها فاصله داشته باشند. تولید کننده و مصرف کننده توسط مدارهای واحدی بهم دیگر مربوط می شوند که ایجاد سیستم پیچیده تولید ـ انتقال توزیع را می نمایند.
در نیروگاههای انرژی الکتریکی، بوسیله ژنراتورهایی با ولتاژ نامی کمتر از 20kv تولید می شود. که برای انتقال این انرژی الکتریکی به مصرف کننده و جهت افزایش توانایی انتقال انرژی و کم کردن تلفات باید ولتاژ خطوط انتقال را افزایش داد، علاوه بر ان مصرف کننده های صنعتی به ولتاژهای 6kv و 20kv و غیره و مصرف کننده های خانگی به ولتاژ 220v و موتورها به ولتاژ 380v نیاز دارند به این ترتیب لازم است ولتاژ خط در چند مرحله افزایش پیدا کند که هر دو عمل توسط ترانسفورماتور انجام می گیرد . ترانسفورماتورهایی که در شبکه انتقال و توزیع بکار می روند، اغلب دارای قدرت های تا چند صد مگاوات می باشند، ترانسفورماتورهای قدرت نامیده می شوند . ترانسفورماتورها همچنین در مدار کنترل و اندازه گیری (ترانسفورماتورهای اندازه گیری) و دستگاههای حرارتی (ترانسفورماتورهای کوره های الکتریکی) و جوشکاری و غیره بکار می روند و اغلب آنها به صورت سه فاز می باشند، طرز کار آنها شبیه سه عدد ترانسفورماتور یک فاز می باشد که هسته آهنی آنها مشترک است.
توانسفورماتورها اصولاً به دو نوع هسته ای و جداری (زرهی) ساخته می شوند. در نوع هسته ای هر کدام از سیم پیچ های اولیه و ثانویه روی یک بازوی هسته آهنی پیچیده شده اند. و در نوع جداری سیم پیچ های اولیه و ثانویه روی یک بازوی هسته آهنی و به روی همدیگر پیچیده می شوند. نوع جداری برای ترانسفورماتورهای فشار ضعیف و نوع هسته ای برای توانسفورماتورهای فشارقوی با صرفه تر می باشد.
مهمترین عیب ترانسفورماتورهای سه فاز این است که اگر سیم پیچی یکی از فازهای آن معیوب شود باید تمام ترانسفورماتور را از سرویس خارج کرد و تعمیر آن گران تمام می شود. در تاسیسات بزرگ صرفه نظر از جنبه های اقتصادی ترجیح می دهند که چهار دستگاه ترانسفورماتور تک فاز مشابه استفاده کننده که سه تای آنها در مدار سه فازه بکار رفته چهارمی به عنوان رزرو نگه داشته می شود. از این نوع ترانسفورماتورها در سد شهید عباس پور اهواز بکار برده شده است.
انواع ترانسفورماتورهای موجود در نیروگاه بخار :
از جمله ترانسفورمتورهای مهم نیروگاه بخار می توان، ترانس اصلی ( Station Tran )؛ ترانس واحد ( Unit Tran ) ؛ ترانس کمکی ( Station Tran ) ؛ ترانس تحریک ( Exciter Tran ) و ترانس کمکی داخلی ( Internal Auxiliary Tran ) را می توان نام برد.
حفاظت ترانسفورماتور :
ترانسفورماتور که یکی از مهمترین اجزاء یک نیروگاه می باشد باید در مقابل کلیه خطاهایی که آن را تهدید می کند حفاظت شود، این خطاها را می توان به خطاهای داخلی و خارجی و خطاهای غیرالکتریکی تقسیم نمود (خطاهای داخلی ترانسفورماتور می تواند اتصال کوتاه و یا اتصال زمین در داخل ترانسفورماتور باشد که جهت حفاظت ترانس در مقابل اتصال کوتاه داخلی می توان رله ؛ فیوز ؛ رله جریان زیاد زمانی و رله دیفرانسیل بکار برد. همچنین برای حفاظت ترانس در مقابل اتصال زمین می توان از رله اتصال زمین استفاده کرد.
خطاهای خارجی ترانسفورماتور عمدتاً اتصالی شدن در شبکه و اضافه بار و ازدیاد ولتاژ در اثر موج سیار ناشی از رعد و برق و یا قطع و وصل کردن کلید می باشد که اتصالی شدن در شبکه را می توان توسط فیوز با رله جریان زیاد یا رله دیستانس سنجید و فرمان لازم جهت ادامه کار و یا عدم کار ترانسفورماتور را توسط رله های مذکور صادر نمود. اضافه بار در ترانس توسط دماسنج یا رله جریان زیاد قابل اندازه گیری و حفاظت است و برای جلوگیری از ورود ولتاژ زیاد در اثر امواج سیار به داخل ترانسفورماتور، می توان از برق گیر استفاده نمود.
خطاهای غیرالکتریکی عمدتاً کمبود روغن ترانسفورماتور و یا نقص فنی در دستگاههای خنک کننده روغن و یا در تنظیم کننده ولتاژ ترانسفورماتور می باشد.
پست های فشارقوی :
پست های فشارقوی برای چهار منظور زیر ساخته می شوند :
1ـ پست های بالا برنده ولتاژ : این پست ها بلافاصله بعد از نیروگاه به منظور بالا بردن ولتاژ تولیدی توسط ژنراتورها جهت انتقال نیرویبرق از نیروگاه به محل مصرف ساخته می شود.
2ـ پست های پائین آورنده ولتاژ : این پست ها معمولاً در قسمت توزیع و جهت پائین آوردن ولتاژ برای مصرف کننده ها ساخته می شود.
3ـ کلید خانه : این پست ها فقط به منظور قطع و وصل خطوط مختلف و پارالل کردن خطوط و غیره ساخته می شود.
4- مخلوطی از پست های بالا برنده ولتاژ و کلید خانه یا پست های پائین آورنده ولتاژ و کلید خانه.
کلیدهای قدرت :
کلیدهایی که در شبکه و در پست های فشارقوی بکار می روند کلیدهای قدرت نام دارد که به سه دسته تقسیم می شوند :
1ـ دژنکتورها.
2ـ سکسیونر.
3ـ سکسیونر زمین.
دژنکتورها :
کلیدهای قابل قطع زیر بار هستند که می توان آنها را در زیر بار قطع و وصل نمود، مکانیزم عمل این کلید شبیه کلیدهای معمولی است با این تفاوت که در موقع قطع و وصل به علت ولتاژ زیاد در دو سر کلید و عبور جریان زیاد جرقه شدیدی بین دو سر کلید بوجود می آید و همچنین باعث آتش گرفتن کلید و خورد شدن کنتاکتهای آن می شود برای خاموش کردن این جرقه اولین روش، قطع و وصل کنتاکتهای کلید در یک تانک پر از روغن بوده که خود باعث حجیم شدن روغن می شود.
در حال حاضر ساخت کلیدهای قدرت پیشرفتهای زیادی نموده است و بر این اساس محیط خاموش کننده جرقه به ترتیب زیر تقسیم بندی می شود :
1- Air Breek C.B : هوا عامل خاموش کردن جرقه می باشد.
2- Oil C.B : روغن عامل خاموش کردن جرقه می باشد.
3- Minimum – Oil C.B : روغن عامل خاموش کردن جرقه می باشد.
4- Air Blast C.B : هوای فشرده عامل خاموش کردن جرقه می باشد.
5- SF6 C.B : گاز هگزافلوئور گوگرد عامل خاموش کردن جرقه می باشد.
6- Vacuam C.B : محیط خلاء عامل خاموش کردن جرقه می باشد.
سکسیونر :
قطع و وصل این کلیدها در حالت بدون بار انجام می پذیرد و تحت بار نباید آنها را قطع و وصل نمود و بیشتر در دو طرف کلیدهای قدرت قرار می گیرند که برای تعمیرات روی کلیدهای قدرت باید سکسیونرهای دو طرف را قطع نمود.
انواع سکسیونر به قرار زیر است :
1ـ سکسیونر تیغه ای.
2ـ سکسیونر کشونی.
3ـ سکسیونر دورانی.
4ـ سکسیونر قیچی ای.
سکسیونر زمین :
جهت اطمینان از بی خطر بودن عملیات تعمیر و نگهداری روی خطوط و به منظور دفع بارهای موجود روی اجزاء مختلف برقی از این کلید استفاده می شود که ارتباط این اجزاء را با زمین برقرار می کند. بعد از عملیات تعمیر کلید را به حالت اول باید باز گرداند.
باس بارها :
ارتباط الکتریکی ترانسفورماتورها ـ سکسیونرها و دزنکتورها و غیره را باس بار برقرار می کند، که به انواع زیر تقسیم می شود :
1ـ باس بار ساده.
2ـ باس بار دوبل.
3ـ باس بار کمکی.
4ـ باس بار یک نیم کلیدی
علاوه بر تجهیزات اساسی که قبلاً توضیح داده شد لوازم دیگری نیز در پست ها وجود دارد که به اختصار نقش و نحوه عملکرد آنها را توضیح می دهیم :
1- ترانسفورماتورهای اندازه گیری :
1-1- ترانسفورماتور جریان C.T .
1-2- ترانسفورماتورهای ولتاژ P.T .
1-3- ترانسفورماتورهای ولتاژ خازنی : که برای ولتاژهای 230kv و 400kv کاربرد دارد.
2- سیستم مخابراتی خطوط انتقال یا P.L.C : که از سیمهای انتقال انرژی می توان جهت انتقال خبر استفاده کرد.
3- برق گیر : در اثر القاء جریان شدیدی که در مواقع رعد و برق از ابر و زمین صورت می گیرد ولتاژ خطوط انتقال به چندین برابر ولتاژ ولتاژ معمولی می رسد. و علاوه بر آن در مواقع مانور کردن روی سیستم یا به عبارت دیگر قطع و وصل کلیدها نیز با این افزایش ولتاژ مواجه خواهیم بود، این افزایش ولتاژ برای عایق الکتریکی تجهیزات موجود در پست ها خطرناک ات و ممکن است آنها را از بین ببرد از این رو برق گیر ورودی به پست استفاده می شود و نصب می گردد.
پست های برق نیروگاه :
نیروگاه دارای دو پست برق می باشد :
1- پست واحدهای 1 و 2 و 3 که پست برق 63kv / 230kv می باشد.
1- پست واحدهای 4 و 5 که پست برق کلید خانه می باشد.
ژنراتورهای واحدهای 1 و 2 هر کدام ولتاژ 13.8kv با قدرت 37.5mw * 2 تولید می کنند که توسط ترانسفورماتور 13.8kv / 63kv به ولتاژ 63kv تبدیل می شود و به پست ولتاژ63 / 230kv نیروگاه انتقال می یابد و همچنین ولتاژ 230kv به شبکه انتقال می یابد، ژنراتور واحد 3 ، ولتاژ 13.8kv با قدرت 120mw تولید می کند که توسط ترانسفورماتور 13.8 /63kv به ولتاژ 63kv تبدیل می شود که به پست ولتاژ63 / 230kv نیروگاه انتقال می یابد و به ولتاژ 230kv تبدیل می شود و به شبکه انتقال می یابد.
ژنراتورهای واحد 4 و 5 هر کدام ولتاژ 20kv با قدرت 320mw تولید می کنند و توسط ترانسفورماتور 20/230kv به ولتاژ 230kv تبدیل می شود، به پست کلید خانه نیروگاه انتقال می یابد و از آنجا به شبکه برق متصل می شود. به پست های نیروگاه پست سوئیچ یارد می گویند.
مصرف کننده های نیروگاه :
مصرف کننده های نیروگاه به دو دسته تقسیم می شوند :
1- مصرف کننده های AC .
2- مصرف کننده های DC .
مصرف کننده های AC :
عبارتند از پمپ ها ـ فن ها ـ کمپرسورها و سیستم روشنائی.
موتورها به دو نوع تقسیم می شوند :
1- موتورهایی که قدرت نامی آنها زیاد است و از 100kw به بالا می باشند و با ولتاژ نامی بالا کار می کنند ( 6 kv ) مانند موتورهای FD Fan و JR Fan و بویلر فید پمپ ها.
2- موتورهایی که قدرت نامی آنها پائین است و معمولاً با چهارصد ولت کار می کنند مانند پمپ های روغن خنک کننده ها و غیره.
مصرف کننده های DC :
مصرف کننده های DC دو حالت می باشند :
1ـ حالت عادی.
2ـ حالت اضطراری.
حالت عادی :
عبارتند از مدارات کنترل و فرمان و سیستم کامپیوتر و سیستم آلارم و تلفن و آیفون.
حالت اضطراری :
مانند پمپ های DC توربین و پمپ سیل ژنراتور که سیستم برق DC آن به اهمیت زیاد مصرف کننده های DC شین مربوطه همیشه باید برقرار باشد، در حالت عادل از شین اضطراری نیروگاه انشعابی گرفته و به ولتاژهای مورد نیاز تبدیل می کنند و سپس توسط کتی فایر یکسو می شوند.
اگر به عللی شین اضطراری بی برق می شود منبع مورد اطمینان دیگر باطری خانه می باشد که از یکسری باطری اسیدی به صورت سری ـ موازی به هم وصل شده اند تشکیل می شود و مستقیماً با شین DC در تماس است؛ طراحی به نحوی است که کار باطری شارژ را نیز انجام می دهد. باطری خانه تا 2 ساعت برق واحد را می تواند تامین نماید.
مقدمه- پست
از آنجایی که برای تاسیس پستهای انتقال انرژى بودجه عظیمی مصرف و ماهها وقت لازم است تجهیزات و وسایل ان خریداری و تهیه و نصب و راه اندازی کردد لازم است از نگهداری آن نهایت دقت و تلاش به عمل آید زیرا در جهان امروز خصوصاً در کشورهای پیش رفته صدمه دیدن تجهیزات و دستگاههای موجود در پستهای برق تحت هر عنوانی تقریبا موضوعی منسوخ و فراموش شده است .زیرا که صدمه دیدن تجهیزات و دستگاهای موجود در پستهای انتقال انرژی کلا ناشی از چند عامل بوده که ذیل به این عوامل اشاره شده است : 1-عوامل خارجی (External) :مانند برخورد صائقه به خطوط انتقال انرژی با تجهیزات موجود . 2-عوامل داخلی (I nternal) : مانند اضافه ولتاز- های ناشی از قطع و وصل مدار (Translent Dver Voltage) 3- عوامل جوی : مانند باد -باران -یخ زدگی- سرمای شدید و… 4-عوامل ناشی از بهره برداری غیراصولی : مانند عدم بازدید به موقع و اصولی از تجهیزات در حال کار, عدم توجه به عیوب و اشکالات -بیش آمده و اعمال در -کزارش انها (مخصوصا در مراحل اولیه عیب) ,عدم به کار -کیری مقررات و دستورالعملهای تدوین شده 5- عوامل مربوط به سرویس و نگهداری صحیح تجهیزات : مانند تاخیر در سرویس دستگاهها- عدم استفاده از دستورالعملهای سازنده و…
پیشرفت تکنولوژی و دانش و تجربه بشری و به کار گیری حفاظت های لازم برای طراحی اولیه پست های برق سبب شده است که دیگر عوامل جوی و یا عوامل داخلی و خارجی نتواند موجب صدمه دیدن تجهیزات و دستگاههای موجوددرا پستها گردد اما عدم بهره برداری و یا سرویس نگهداری صحیح هنوز در بعضی از کشورها و در برخی از بخشهای کشور ما نیز یکی او عوامل عمده در صدمه دیدن نا هنگام تجهیزات و عدم استفاده کامل از عمرمفید بسیاری از این دستگاهها (مخصوصاً تجهیزات آسیب پذیر در سوئیج پستها) باشد.
بازدیدهایی که توسط کارشناسان مختلف از پستهای برق بعضی از کشورهای صنعتی به عمل آمده است نشانگر آن است که در اکثر این کشورها , اپراتورهای پستها از بین افراد با تجربه که دارای شناخت کافی از تجهیزات -پستها می باشند . انتخاب می شوند زیرا که آنها می توانند با دانش و تجربه خود و با به کارگیری مقررات و دستورالعملهای موجود از بسیاری از صدمات وارده به تجهیزات جلوگیری و در مواقع اضطراری با تصمیم گیری صحیح و به موقع در خروج دستگاههای معیوب از -خسارت های کسترده جلوکیری نمایند.
اطلاعات مورد نیاز برای انتخاب محل -پست
-پارامترهائی که اثر عمده ای برای انتخاب محل پست دارند عبارتند از :
1-نوع پست
در رده ولتاژی 230kv,400kv -پستها به دو صورت معمولی و -گازی می تواند احداث کردند که بسته به -پست فضای و زمین مورد نیاز خواهد بود به علاوه مشخص شدن پست در عواملی که برای تعیین محل پست – دخالت خواهند داشت تاثیر خواهد گذارد به طوریکه پستهای نوع گازی از عوامل خارجی وجوی مانند آلودکی ها جوی و حیوانات و – پرندگان مصون بوده ولی پستهای روباز از عوامل خارجی تاثیر زیادی خواهند پذیرفت .
2-برآورد بار و ظرفیت پست :
ظرفیت در نظر گرفته شده برای پست با توجه به برآورد بار فعلی مرغوبیت حمل بار در برآورد فعلی (محل تراکم آن) و رشد ایمنی بار منطقه یعنی پیش بینی کوتاه مدت و پیش بینی دراز مدت صورت خواهد گرفت که تاثیر به سزایی در مساحت پست خواهد داشت .
3-تعداد فیدرها و سطوح ولتاژ :
تعداد سطوح ولتاژ پست تعداد فیدرهاى هرسطح ولتاژی نقش تعیین کننده ای در رابطه با فضای مورد نیاز پست خواهد داشت .
4-جهت و محل ابتدا و انتهای خطوط انتقال نیرو :
برای سهولت ورود خروج خطوط از پست به دیگر پستها لازم است تعداد خطوط انتقال با توجه به توسعه آن و هم این طور جهت آنها مشخص باشد تا با انتخاب محل مناسب پست در ارتباط با مسیر خطوط و طول آنها انتخاب اصلح صورت گیرد .
5- وضعیت – پست از نظر استقرار ساختمانهای جنبی
تعریف پست :
محل برقی که مولد از قبیل ترانسفورماتورها ,کلیدها و غیره به منظور تبدیل یا مبادله انرژی چون لازم است که از یک طرف در نقاط مختلف (تولید , انتقال و توزیع ) ولتاژهای متفاوت داشته باشیم و از دیگر شبکه ارتباطی وجود داشته باشد . بنابراین مراکزی که این عملیات (قطع و وصل کردن و تبدیل سطح ولتاژ را در نقاط انتخاب ) را انجام دهند ضرورت پیدا می کند . این مراکز به پستهای فشار قوی موسوم می باشند که بستگی به سطح ولتاژ آنها طراحی و وسایل و تجهیزات آنها از قبیل وسایل قطع و وصل ترانسفورماتورها , وسایل ارتباط دهنده و سیستم های حفاظتی -پیچیده تر و با اهمیت تر می گردد .
انواع پستها :
الف – پستهای بالابرنده ولتاژ (پست نیروگاهی)
ب- پستهای توزیع کاهنده ولتاژ
ج- پستهای کلید زنی
پست های بالابرنده ولتاژ
چون ولتاژ تولیدی ژنراتورها به علت محدودیتهای که در ساخت آنها وجود دارد محدود می باشد لازم است که برای انتقال قدرت الکتریکی آن را به ولتاژ بالابرد و بدین جهت از پستهای بالابرده ولتاژ استفاده می کردد .
پستهای توزیع کننده ولتاژ
ولتاژ مورد نیاز مصرف کنندگان بنابردلایل اقتصادی در چند مرحله کاهش می یابد و به این منظور از پستهای توزیع کاهنده ولتاژ استفاده می گردد .
پستهای کلید زنی
این پستها در واقع هیچگونه تبدیل ولتاژی را انجام نمی دهند بلکه فقط وظیفه شان ارتباط خطوط شبکه به یکدیگر است .
پستها از نظر کلی و نوع تجهیزات به دو نوع تقسیم می شوند .
الف – پستهای باز (بیرونی) Outdoor
ب- پستهای بسته (داخلی) In door
انواع پستهای باز :
الف – پستهای باز
ب- پستهای هوایی
الف : پستهای باز پستهایی هستند که هوای آزاد عایق بین فاز ها و قسمتهای برقدار بازمین می باشد و بنابراین لازم است فواصل معینی بین قسمت های برقدار برقرار گردد و علاوه بر آن ایمنی افرادی که در محوطه پست عبور می کنند بایستی فواصل مشخص و معینی بین تجهیزات و زمین در نظر گرفته شود در این پستها تجهیزات مستقیماًَ در معرض عوامل جوی از قبیل برف ,باران,یخ ,آلودگی – و غیره قرار می گیرد .
ب : پستهای هوایی پستهای توزیع در ولتاژ – 20 KV به پایین هستند که روی پایه های سیمانی یا چوبی نصب می گردند .
بستهای بسته (GIS) :
پستهای گازی در بعضی مناطق به عللی از قبیل کمبود جا و یا آلودکی بیش از حد (مناطق ساحلی ) امکان احداث پستهای معمولی نمی باشد از پستهای گازی استفاده می شود .
لازمه کوچک- شدن پستهای فشار قوی ,کوچک کردن فواصل شین ها و دستگاههای فشار قوی است و چون هوا دارای استقامت الکتریکی معینی است نمی توان فاصله شین ها را از مقادیری معین کوچکتر انتخاب کرد لذا برای عایق کردن قطعات از یکدیگر و نزدیک کردن فواصل شین ها به یکدیگر از عنصر دیگری غیر از هوا که دارای استقامت الکتریکی در حدود 3 برابر هوا است و اولین مرتبه در کلیدهای گازی sf6 از آن استفاده گردید پستهای فشار قوی کپسولی از سال 1967 به تدریج در شهرهای بزرگ و مناطق پر جمعیت به خصوص در اروپا نصب و با اطمینان کامل مورد بهره برداری قرار گر فت .
مزایای پست های بسته :
اشغال قضای کمتر (حدود 10 تا 15% فضای مورد
نیاز برای پستهای باز ) بی صدا بودن , فاقد تشعشعات فرکانس زیاد , سرویس کمتر بوده و از اتصال قطعات پیش ساخته به هم تشکیل می شوند .
گاز sf6 که به عنوان عایق در این پست ها به کار می رود عایق بسیار خوبی است از عوامل خارجی و جوی مثل گردو خاک و باد و طوفان و غیره در آن بی اثر است و جون تمام قطعات زیر فشار در داخل کپسولها قرار دارند از امکان هیجگونه تماس سهوی با قطعات زیر ولتاژ ممکن نیست و به این جهت خالی از خطرات برق زدگی و برق گرفتکی است و احتیاج به هیچگونه حصار و محدودیتی ندارد .
اجزا تشکیل دهنده پست ها :
1- سوئچگیر
2- برقگیر
3- لاینتراپ
4- سکسیونر
5- دیژنکتور
6- ترانسفورماتورهای قدرت
7- ترانسفورماتورهای جریان (ct) و ولتاژ (pt)
8- ترانسفورماتورهای تغذیه داخلی و یا زمین
9- سیستم های جبران کننده از قبیل راکتور یا خازن
10- شبکه زمین
11- رله های حفاظتی
1-سوئیچگیر : به مجموعه ای از تجهیزات فشار قوی گفته می شود که عمل ارتباط فیدرهای مختلف را به باس بار (شین) و یا قسمت های محتلف باس بار را به بکدیکر در یک سطح ولتاژ معین انجام می دهد .
شین یا BUSBAR : محل تقسیم اصلی برق را باس بار یا شین می گویند .
فیدر : فیدر یک هادی است که پست یا نیروگاه را به محلی که قدرت باید توزیع شود وصل می نماید .
برقگیر :
برقگیر در حقیقت یک ایزولاسیون ناقص است و تخلیه الکترونی در اثر اختلاف سطح ضربه ای زیاد حتماُ انجام می گیرد و بارهای موجود در موج بسیار از طریق تاسیسات فشار قوی خارج می گردد بدون اینکه مزاحمتی برای شبکه به وجود آورد . در موقع کار عادی شبکه برقگیر که بین فاز و زمین بسته شده مانند یک عایق عمل می کند ولی به محض اینکه ولتاژ کار برقگیر تجاوز کرد مانند یک گیرنده موج سریع عمل می کند و جریانی که توسط برقکیر از راه قوس الکتریکی به زمین هدایت می شود باعث هدایت اختلاف سطح زیاد به زمین می گردد .
برقگیرهای 3KV تا 30KV برای جریان ضربه ای 5KA و برقگیرهای 60 تا 220KV برای 10KA ساخته می شوند و جریانهای هدایت شونده ضربه ای که تا امروز در شبکه ها سنجیده شده در بیش از 90% ضربه ها از 1KA تجاوز نمی کند . برقگیرها متناسب با Vwa حاصل از اختلاف سطحی که با فرکانس فعال در محل نصب ممکن است وجود داشته باشد انتخاب می شوند .
ماکسیموم مقدار این اختلاف سطح فعال در هر حال نباید از 15/1 اختلاف سطح نامی شبکه تجاوزکند . در ضمن نوع شبکه (زمین شده و زمین نشده ) در نتیجه مقدار ازدیاد ولتاژ فازهای سالم در اثر زمین شدن از فازها نیز در انتخاب ولتاژ برقگیر و عملکرد صحیح برقگیر بسیار موثر است .
نظر به اینکه محدوده ای که در کنترل و محاقظت برقگیر قرار می گیرد کوچک است لذا بهتر است که همیشه برقگیر در نزدیکی وسیله ای که در تاسیسات با ارزش تر است نصب شود به عنوان مثال در کنار یک ترانسفورماتور در پست .
کنتور برقگیر :
مشخص شدن تعداد دفعات عملکرد برقگیر معمولاً سیم زمین برقگیر از داخل دستگاهی بنام کنتور برقگیر عبور می دهند .
نکاتی که در مورد نصب برقگیرها باید توجه کرد :
1- باید اتصال زمین برقگیر کامل باشد
2- برقگیر باید در مجاورت دستگاههای حفاظت شونده قرار داده شوند
3- سیم اتصال زمین برقگیر باید به اتصال زمین مشترک پست وصل باشد
4- سیم اتصال زمین باید هیجگونه پیچش یا حلقه نداشته باشد زیرا اندوکتانس اضافه در مقابل جریان تخلیه به وجود می آید .
5- بهتر است از کابلهای رشته ای با مقاطع 50,35,25 اینچ استفاده شود
6- در موقع نصب برقگیر باید توجه داشت که هرگونه هادی فلزی چه دارای ولتاژ سیستم و چه زمین باشد در خارج یک کره فرضی به شعاع r و دور برقگیر باشد .
این شعاع از فرمول زیر محاسبه می شود :
Vm : ولتاژ نامی برقگیر بر حسب KV
R : شعاع فرضی بر حسب mm R=12 *Vm
وظیفه برقگیر کاستن اضافه ولتاژ ها به مقادیرى است که استقامت عایقی تجهیزات قابلیت تحمل آن را داشته باشند با بروز اضافه ولتاژ بالاتر از مقدارمعینى برقگیر هادى شده و ولتاژ با عبور جریان از مقاومت غیر خطی محدود می گردد پس از کاهش اضاقه ولتاژ جریان قطع شده و سیستم به کار خود ادامه می دهد اضافه ولتاژ ها در اثر رعد و برق ,تخلیه جوی و یا قطع و وصل کلیدها می توانند به وجود آیند .
خصوصیات برقگیر- ایده ال :
1-مقاومت آن در ولتاژ نامی بی نهایت باشد .
2-در هنگام کار عادی شبکه مقاومت آن به گونه ای باشد که ولتاژ آن برابر ولتاژ نامی سیستم باشد.
3- زمان عملکرد صفر باشد برای اینکه امواج صاعقه دارای زمان بسیار کمی است.
4- بس از رفع اضافه ولتاژ سریعاً به حالت خود برگردد .
انواع برقگیر :
از انواع برقگیر می توان برقگیر میله ای , سیلیکونی و برقگیر با مقاومت غیر خطی اکسیدروی (ZNO) را نام برد .
سیم برقگیر و زمین :
سیمهای برقگیر (زمین) برای حفاظت خطوط انتقال در برابر تخلیه جوی و زمین کردن مطمئن دکلهای انتقال به کار می روند . اهمیت سیم برقگیر در حفاظت خطوط انتقال توسط مطالعات که روی آذرخش صورت گرفته به اثبات رسیده است و استفاده از آن در کلیه خطوط متداول شده است .
تعداد سیمهای برقگیر در هر سیستم تابعی از ساختمان دکل و سطح لازم چتر حفاظتی می باشد . معمولاً تعداد این سیمها در هر سیستم یک یا دو عدد می باشد گاهی هم از سه سیم در یک سیستم استفاده می شود هر سیم قادر است سطحی را زیر پوشش حفاظتی خود قرار دهد که فرم هندسی و طرق محاسبه آن به روش های متفاوت در مباحث فشار قوی بررسی می شوند .
در صورتی که از سیم برقگیر استفاده شود باید این سیم در هر دکل جداگانه و یا حداقل در هر 300 متر به کار زمین شود .
جنس سیم برقگیر از جنس فولاد سفید شده بوده و گاهی نیز از جنس آلومینیوم فولاد می باشد .
لاینتراپ :
به سیستمی که در خطوط فشار قوی نصب می شود اطلاق می شود که از طریق آن می توان به پستهای دیکر اطلاع رسانی نموده که به آن تلفن PLC گویند .
ترانسفورماتور :
1- انرژی الکتریکی را از یک مدار به مدار الکتریکی دیگر بدون تغییر در فرکانس انتقال می دهد .
2- این عمل بر اساس القای الکترومغناطیسی انجام می شود .
ترانسفورماتورها می توانند افزاینده یا کاهنده باشند ترانسفورهای افزاینده ولتاژ را افزایش داده و ترانسفورماتورهای کاهنده ولتاژ را کاهش می دهند.
ترانسفورماتورهای قدرت :
ترانسفورماتورهای قدرت یکی از اجزای مهم پستهای فشار قوی می باشند و نوع هر پست را از روی نسبت تبدیل ترانسفورماتورهای مشخص می کند مثلاً ترانسفورماتور قدرت 600KV /230kv ترانسفورماتورهای قدرت بسیار گران بوده و رقم بالایی را از نظر هزینه در احداث یک پست فشار قوی به خود اختصاص می دهند .
با ذکر ارقامی در این مورد به اهمیت ویژه ترانسفورماتورهای قدرت در پستهای فشار قوی پی می بریم .
به عنوان مثال قیمت یک ترانسقورماتور 230KV/63kv حدود 4/1 میلیارد تومان است (این ارقام با دلار 175 تومان محاسبه گردیده است ).
لذا با توجه با اهمیت این ترانسفورماتورها دستگاههای حفاظتی و کنترل برای آنها پیش بینی می شود – تا ترانسفورماتور را در مقابل شرایط نا مساعد داخلی و خارجی محافظت نماید. در صفحه بعد دستگاههای حفاظت کنترل ترانسفورماتور نام برده شده است .
1-وسایل کنترل حرارت :
حرارت مضرترین عامل در ترانسفورماتور مىباشد .حرارت زیاد عمر مواد عایقى را کم کرده وممکن است خسارتى به ترانسفورماتور وارد سازد .
این وسایل عبارتند از :
الف- دماسنج روغن که روی بدنه ترانسفورماتور نصب مىشود.
ب-دماسنج سیم پیچ
ج-روغن نما
د- رطوبت گیر رادیاتورها که روى بدنه ترانسقرماتور نصب مىشوند و بوسیله پنکه ,پمپ روغن خنک مىشود .
2-رله بو خهلس :رله بسیار مهمى جهت حفاظت ترانسفورماتور در مقابل شرایط نامساعد داخلى مىباشد .
این شرایط عبارتند از:
الف-بروز قوس الکتریکى بین قسمت هاى حامل جریان مانند سیم پیچ و ترمینالهاى داخلى
ب- بروز قوس الکتریکى بین قسمت هاى حامل جریان با بدنه یا هسته ترانسفورماتور
ج-کاهش سطح روغن در اثر جک کردن روغن از بدنه ویا لوله هاى ترانسفورماتور
د- بروز اتصال کوتاهها بین اجزاى داخلى ترانسفورماتور
3-رله محافظ مخزن روغن ترانسفورماتور
4-رله محافظ تب چنجر:
دستگاه تنظیم کننده ولتاژ ترانسفورماتور ها در زیر بار است محدوده معمول تنظیم ولتاژ معمولا" %10_+ ولتاژ نامى ترانسفورماتور است .
نقش روغن در ترانس :
روغن در ترانسها دو نقش مهم دارد اولا" بهمراه کاغذ بعنوان عایق عمل مىکند ثانیا" عمل انتقال حرارت ناشى از تلفات مس و آهن را بعهده دارد.
تلفات آهن : تلفات ناشى از فوکو وهیسترزیس
تلفات مس : تلفات ناشى از
بنابراین روغن انتخابى باید داراى استقامت الکتریکى زیاد , ضریب تلفات عایقى کم ومقاومت مخصوص زیاد باشد روغن انتخابى باید داراى چگالى کم باشد تا بتواند لابلاى سیم پیچ ها و پردهاى رادیاتور حرکت نموده وعمل انتقال حرارت را انجام دهد . همچنین روغن انتخابى باید داراى نقطه اشتعال بالا باشد تا بعنوان عامل محرکى جهت آتش سوزى نباشد . روغن انتحابى نباید موادى تولید نماید که باعث خوردگى کاغذ و یا اجزاء دیگر ترانس گردد و یا در خود رسوبات ولجن تولید کند که باعث جلوگیرى از گردش روغن شود.
استقامت الکتریکى روغن :
در هنگام کار ترانس روغن ترانس در معرض درجه حرارتى در حدود-95 است لذا روغن دائما" در معرض تغییرات شیمیایى بوده وبا گذشت زمان تغییر رنگ داده وکدر مىشود زیرا موادى مثل اسیدها , رزین ها و رسوبات در روغن تشکیل مىشود این اسیدها به کاغذ موجود در روغن یا قسمتهاى فلزى حمله ور شده وباعث از بین رفتن آنها مىشود همچنین رسوبات و رزین ها روى هسته وسیم پیچ هاى ترانس نشسته مانع حرارت وخنک شدن هسته مىشوند براى روغن ها عدد اسیدى که میزان غلظت اسیدى را در روغن نشان مىدهد نباید از3 % بیشتر و میتوان غلظت روسوبات نباید از 5 % بیشتر باشد
از طرفى در قسمت بالاى ترانس یک منبع انبساط روغن وجود دارد که روغن را در ترانس مىچرخاند از طریق این قسمت روغن با هواىاطراف در ارتباط است اگر روغن رطوبت هوا را جذب کند استقامت الکتریکى ان بشدت کاهش وتلفات عایقى آن افزایش مى یابد براى جلوکیرى از جذب رطوبت هوا از یک رطوبت گیر یا سیلیکازل در قسمت منبع انبساط روغن استفاده مىشود براى تشخیص مناسب یا نامناسب بودن یک روغن مشخصات مهم آن عبارتست از:
1-بررسى ولتاژ فروپاشى یا استقامت الکتریکى
2-بررسىضریب تلفات عایقى
3-تعین مقاومت مخصوص روغن
4-تعین غلظت اسیدى
5-تعین غلظت رسوبات
6-تعین میزان رطوبت داخل روغن
7-تعین میزان گازحل شده در روغن
8-میزان ضریب شکست نور در روغن
9- رنگ و وضعیت ظاهرى
10-نقطه اشتعال
11-تعداد و ابعاد ذرات معلق روغن
12- وزن مخصوص
دستورالعمل برقرار نمودن ترانسفورماتور ها پس از پایان کار گروههاى تعمیراتى:
1-در صورتى که ترانس جهت کار گروه تعمیراتى از مدار خارج بوده پس از پایان کار طى نشانه تکمیل شده توسط گروه تعمیرات به اپراتور داده مى شود.
2- پس از اعلام کار ودعوت ضمانتنامه تکمیل شده مسئول پست یا اپراتور وقت محل کار را به دقت بازدید نمایند .
3- درخواست برقرار نمودن ترانسفورماتور به دیسپاچینگ ملى منطقه اى وتوزیع اعلام در صورت موافقت وهماهنگى لازم اقدام به برقرار نمودن نمایند.
4-وسایل هشدار دهنده جمع آورى گردد .
5-سکسیونرهاى ارت یا ارت دستى از دو طرف ترانس باز شوند.
6- بمبهاوض هاى ترانس در مدار قرار گیرند .
7- در کنتور ورودى ترانس وصل گردد تا ترانس برقرار شود (قبل از وصل در کنتور باید توجه نمود تب ترانس روى حداقل باشد)
8-با تغیر تب ترانس , ولتاژ خروجى را به حد نرمال برسانید 0 (مىتوان بطور اتومات عمل کرد )
9-در صورت نیاز دکمه فرمان تب چنجر هر دو ترانس را روى دستى یا اتومات قرار دهید 0
10-دژنکتور خروجى را وصل کنید 0
11-در صورت نیاز و پارالل بودن تب دو ترانس را دستى با هم برابر کنید و سیستم master-follower را ازsolo خارج کرده و روى master-follower قرار دهید0 (یکى از ترانس ها master و دیکرى follower ).
دستورالعمل خارج نمودن و در مدار آوردن ترانسهاى زمین :
ترانس زمین در پستها همراه با ترانس قدرت در مدار قرار مى گیرند وکلید ورودى خالى ندارند بنابراین خارج نمودن ودر مدار آوردن آن همراه با ترانس قدرت مى باشد و عملیات اضافى صورت نمى گیرد0
تغییر تب ترانس زمین فقط در حالت بى برق بودن ترانس امکان دارد (no-load )
وبراى بالا بردن ولتاژ خروجى بر عکس ترانس قدرت باید تب را پایین آورد0
ترانسفورماتورهاىجریان و ولتاز:
این ترانسفورماتورها بمنظور جدا کردن مدار دستگاهاى اندازه گیرى و محافظتى از شبکه فشار قوى بکار برده مى شوند و در نقاط مهم متصل مىگردند این ترانسفورماتورها بطور کلى به ترانسفورماتورهاى ابزارى یا ادواتى موسوم مى باشند 0
علل استفاده ازاین ترانسفورماتورها به قرارزیراست:
1-کوچک کردن لوازم اندازه گیرى
2- ایزوله کردن تجهیزات فشارقوى و ضعیف
3- ایمنى جان افراد
الف- ترانسفورماتورهاى جریان(ct):
ct داراى دوسیم پیچ اولیه وثانویه جدا از هم مىباشدکه بر روى هسته آهنى پیچیده مىشوند . سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور جریان بطور سرى در مسیر جریان قرار مىگیرند و در طرف ثانویه آن آمپر متر وصل مىگردد.
سیم پیچ اولیه با تعداد دور کم و قطر زیاد و قطر کم مى باشد 0 معمولا" نسبت تبدیل ترانسفورماتورهاى جریان طورى است که در صورت عبور جریان نامى از اولیه آن , از مدار ثانویه 1یا5 آمپر عبور خواهد نمود (مثلا" 100 5 )
ترانسفورماتورهاى ولتاژ (pt ) :
سیم پیچ اولیه ترانسفورماتورهاى ولتاژ بطور موازى با شبکه اى نصب مى گردد که لازم است مقدار ولتاژ آن اندازه گیرى شود و در هر سطح ولتاژ طورى طراحى شده اند که در اولیه ولتاژ عادى شبکه و در دور ثانویه 100 یا 110 خواهیم داشت مثلا"
ترانسفورماتورهاى ولتاژ بصورت معمولى وcvt عرضه مى شوند 0 c vt از نظر اقتصادى براى ولتاژهاى بالا مناسب است (63kv به بالا) از cvt علاوه بر استفاده بعنوان یک ترانسفورماتور ولتاژ , بمنظور انتقال امواج مخابراتى نیز استفاده مىشود .
ترانسفورماتور تغذیه داخلى :
همانطوریکه از نام پیدا است از این ترانسفورماتور براى تغذیه تجهیزات داخلى پست استفاده مى شود در پست هایی که ثانویه ترانسفورماتور به صورت اتصال مثلث باشند این ترانسفورماتور برای ایجاد اتصالتا زمین به منظور حفاظت کردن وکنترل نیز مورد استفاده قرار می گیرد . در این گونه موارد به منظور ایجاد یک اتصال زمین از طریق نقطه صفر و نصب رله های جریانی در مسیر آن جهت حفاظت شبکه در زمان به وجود آمدن اتصال کوتاه در شبکه استفاده می شود .
خازن ها :
یکی دیگر از اجزای پستها خازن ها می باشند .خطوط انتقال در بارهای سنگین ،ترانسقورماتورها و بلاخره بعضی از مصرف کنندگان از قبیل موتورها باعث پایین آمدن ضریب قدرت شبکه می گردند .
پایین آمدن ضریب قدرت به علت افزایش اثرات سلفی باعث افزایش جریان و در نتیجه افزایش تلفات و افزایش افت ولتاژ می گردد .
راکتورها :
در بارهای بس بیک در خطوط انتقال طویل (در حدود 1بعد از نیمه شب ) مقدار جریان خط کم شده و جریان کاپاسیتو (خازنی )خط افزایش یافته و در نتیجه اثرات خازنی خط افزایش و اثرات سلفی خط کاهش می یابد چون افت ولتاژ از مجموع برداری افتهای مقاومتی ، سلفی و خازنی بدست می آ ید در اینحالت ولتاژ طرف بار از ولتاژ منبع بیشتر می شود لذا برای برقراری تعادل بین قدرت راکتیو خازنی و سلفی از راکتور استفاده می کنند .
در زمستان احتیاج به نیروی اضافه برای باز کردن آنها نیست .
سکسیونر دورانی به صورت یک فاز ساخته می شود و بیشتر به نوع شین بندی شبکه ،سه تایی آن به صورت متوالی در کنار هم و یا به صورت سری در شبکه سه فاز نصب می گردد . تمام قطبها توسط اهرم و میله به طور میکانیکی به هم متصل و مرتبط می شود و دارای فرمان واحدی می باشند که معمولاً کمپرسی و در حالت اضطراری دستی است .
به طوری که در موقع قطع و یا وصل سکسیونر پایه ها حول محور خود در جهت خلاف یکدیگر به اندازه 90 درجه می چرخد و باعث قطع و وصل کنتاکت ها می شوند .
سکسیونر قیچی ای :
این سکسیونر برای فشارهای خیلی زیاد باس بار مناسب است زیرا سمت اینکه کنتاکت ثابت آن را شین با سیم هوایی تشکیل می دهد احتیاج به دو پایه عایقی مجزا از یکدیگر که در فشارهای خیلی زیاد بسیار مناسب باعث بزرگی ابعاد و سنگینی وزن آن می شود ، ندارد و فقط شامل یک پایه عایقی است که جنگ یا تیغه قیچی مانند کنتاکت دهنده روی آن نصب می شود و با حرکت قیچی مانندی با شین ، با سیم هوایی ارتباط پیدا می کنند .
مورد استعمال سکسیونر قیجی ای که به آن سکسیونر یک ستونی نیز گفته می شود در شبکه است که دارای دو شین به ازای هر فاز در سطوح و ارتفاع مختلف نسبت به زمین و بالای هم باشد و سکسیونر ارتباط عمودی بین این دو شین را فراهم می سازد.
ب) کلیدهای قابل قطع زیر بار
به علت اینکه در بیشتر شبکه ها و پست های کوچک ،کلید قدرت و سکسیونر در وسایل اضافی مربوط به آنها منابع زیادی از مخارج و هزینه های کل تاسیسات را شامل می گردد و به علت اینکه در اغلب موارد نصب کلیدهای قدرت قطع و وصل سریع آن حتماً لازم و ضروری نیست و کلید قابل قطع زیر بار مورد استفاده قرار می گیرد . این کلید در ضمن اینکه وظیفه یک سکسیونر را انجام می دهد باید قادر باشد مانند یک دژنکتور قدرتهای کوچک الکتریکی را نیز قطع کند .لذا در سکسیونر قابل قطع زیر بار باید وسیله ای برای قطع فوری جرقه باشد .
این نوع کلید ها دارای قدرت وصل زیاد جریانهایی حدود 25-75KA را به نحوی وصل نیست کند و لی قدرت کم و از 150-400A یعنی در حدود جریان نامی آن تجاوز نمی کند لذا نتیجه می شود که این کلید برای اتصال کوتاه ساخته شده و مناسب هم نیستند به همین دلیل در صورتی می توان آن را در شبکه فشار قوی به کار برد که آن را مجهز به قطع کننده جریان اتصال کوتاه از قدرت قطع کلید را توسط فیوز محدود و مهار کرد .
از آنچه گفته شد می توان نتیجه گرفت که سکسیونر قابل قطع زیر بار فقط برای جریان نامی شبکه مناسب است و جریان اتصال کوتاه را فیوز قطع کند البته باید متذکر شد پس از قطع جریان اتصال کوتاه توسط سوختن فیوز باعث قطع کلید به طور خودکار و سر فاز می گردد .
ج) کلید قدرت یا دژنکتور
کلیدی که برای عبور جریان مدار در شرایط نرمال و قطع آن در حالت نرمال و یا شرایط اتصالی به کار می رود . کلید قطع کننده مدار یا دیژنکتور یا Circuit Breaker نامیده می شود .
دژنکتور دارای مکانیزمی است که به طور مکانیکی (با استفاده از فنر های شارژ شده) مغناطیس های الکتریکی ،هیدرولیکی با هوای فشرده کنتاکتها را باز و بسته می کند . روغن عایق ، هوا ،هوای فشرده و خلاء به عنوان محیط قطع کننده قوس و همچنین به عنوان دی الکتریکی که کنتاکتها را بعد از قطع قوس عایق می نماید به کار می رود .
اگر لازم است که مدار به طور اتوماتیک در موقع اضافه بار یا اتصال کوتاه قطع شود از دژنکتوری که دارای مکانیزم تریپ می باشد استفاده می گردد بنابراین دژنکتورها در جاهایکه مدار مانند اتصال کوتاه و اضافه بار مورد نظر می باشد نیز به کار می رود (نیروگاه ها و پستهای فشار قوی ).
دژنکتورهای قشار قوی معمولاً به وسیله یک کلید یا وسیله کنترل از راه دور و یا به وسیله رله هایی که از پیش تنظیم شده با استفاده از مدار جریان مستقیم عمل می نماید .
دستورالعمل در ارتباط با قطع و وصل بریکرها :
1- بعد از هر فرمان وصل به بریکر بایتس در سوئیچ یا رد بازدید تا مطمئن شوید کلید نشان دهنده های پل های بریکر در وضعیت وصل قرار دارد و چنانچه یکی از پلها در وضعیت قطع قرار داشت ، سریعاً بریکر را از اطلاق فرمان و در صورت لزوم در محل سوئیچ یا در قطع و موضوع را به مرکز کنترل گزارش دهید .
2- بعد از هر فرمان قطه به بریکر نیز بهتر است از محل (سوئیچ یارد ) بازدید و وضعیت قطع کامل را مشاهده نماییم .
3- هر گاه روغن عایقی (در بریکرهای روغنی )و یا گاز (بریکرهای SF6) از قسمت محفظه خارش کننده (Arcinychamer) به علت نشت یا هر علت دیگر تخلیه گردد ضمن اطلاع سریع به مرکز کنترل ،سرپرست بهره برداری پست (مسئول پست )و یا واحد تعمیرات بایستی از طریق سایر بریکر ها ، بریکر عیوب ایزوله و وقتی کاملاً بی برق گردید سپس نسبت به قطع آن اقدام گردد /.
4- برای جلوگیری از ایجاد اختلال در عمل کرد بریکر ها می بایستی مسیر های آن در فصل سرما روشن و به طور مرتب مورد بازدید قرار گیرد . معمولاً هر کوبیل دارای دو نوع هیتر می باشد که یکی از آنها به طور دائم روشن و هیتر دیگر با ترموستات به طور معمول بین 17 تا 20 درجه تنظیم می گردد قطع و وصل می گردد .
((نکاتی درموردنصب پایه ها وترانس))
فاصله بین پایه ها درفشار ضعیف می باشد.فاصله بین پایه هادرفشار متوسط میباشد.فاصله بین دوپایه برای اینکه ترانس بین آنها نصب کنند180cmباشد.برای اینکه از پایه های600-9استفاده شودمنظور این است که یعنی بارتاحدودkg600را می تواند تحمل کندوبیشتر از آن خطرناک می باشدوراس آن تایک متر می باشدومنظور ازm9این است که طول آنm9می باشد. منظور از استفاده از600-12پایه این است که می تواندباری تاحدود600kgرا می تواندتحمل کند وبیشتر ازآن خطرناک باشدومنظور از12این است که راس آن1.5متری می باشدومنظور طول 12mمی باشد.برای نصب ترانس اغلب یکی از پایه ها600-9دیگراز پایه ها600-12می باشدکه درطرف ترانس قرار می گیردپایه200-12اکثرا برای جاهایی که بار زیاد روی آن نباشد وهمچنین برای عبوری استفاده می کند جاهایی که زاویه داردباشد از پایه از600-9استفاده می کنیم که تحمل بارcm150می باشد درصورتیکه بین20-25cmباشدبه هم اتصال پیدا کرده وباعث جرقه و سوختگی می شود.
تعویض پایه فیوز سوخته:
برای تعویض پایه فیوز شده اول فیوز جعبه را کشیده وبعد از آن فیوزهای اصلی جعبه را که کتورنام دارند می کشند ودرآن هیچگونه برقی وجودندارند وبعد می توان پایه فیوز سوخته شده را عوض کرد.ترانس600به بالادر پستهای زمینی استفاده می شود.منظور از اینکه در اکثرموقع نول برقرار می شود این است که فاز آن روی شبکه قطع می کند وبرگشتی فاز روی نول می رود ونول برقرار می شود.
قسمتهای مختلف ترانس:
1-بوئینگ فشار متوسط سه عدد
2-بوئینگ فشار ضعیف چهار عدد که یک نول وسه فاز می باشد.
3-مقره فشار متوسط
4-مقره فشار ضعیف
5-واشر:واشر بردو نوع استک1-تخم مرغی2-تخت
6-برق گیر سه عددروی مقره های فشار متوسط
7-بدنه ترانس که به زمین وصل می شود
8-سیم پیچ اولیه وثانویه
چند نکته ای درمورد آزمایش اتصالات ایمنی ترانس
چنانچه می دانیم ترانسهای شبکه توزیع سه فاز بوده ویک نول هک از نقطه صفر ستاره ثانویه برای کشترکهای تک فاز گرفته می شود.که این فازهاهر کدام در جعبه پایین ترانس به یک شین وصل می شودوخروجی های شین بستگی به مقدار مصرف وقدرت ترانس از آن منشعب می شودکه نول هم یک شین مخصوص به خود داردکه باید زمین شود.همچنین اعضای دیگری که اتصال زمین می شوندبدنه جعبه وبدنه ترانس می باشند.
برای آزمایش اینها باید توسط ارت سنج که دو خروجی درراستای هم با زاویه 180درجه در فاصله 6-5متری ارت سنج توسط میخها به زمین وصل می شوند وخروجی دیگر به قسمتهای مورد آزمایش وصل می شود مقادیر به دست آمده نبایداز 1 اهم بیشتر شوددر غیر این صورت سیستم ارت ما ناقص بوده وباید تعمیر وبازنگری شود.فوائد این بازنگری وآزمایش در رفع خطرات ناشی از برق گرفتگی می باشد.
کنتاکتور :
کنتاکتورها یکی از مهمترین قسمتهای یک تابلو با فرمان از راه دور می باشند که باید راجع به آنها بیشتر توضیح داده شود . ابتدا اصول کار کنتاکتورها توضیحاتی می دهیم .
1- اصول کار : کنتاکتور با داشتن قطعات زیر به صورتی که گفته شد عمل می کند .
الف ) هسته مغناطیسی ب) لنگر (هسته متحرک) ج)پیچک (بوبین) د) فنر برگردان ذ ) کنتاکتهای بسته هـ ) کنتاکتهای باز
در کنتاکتور ، به هنگام وصل کنتاکتهای باز بسته می شوند .
بوبین در منبع اتصال به منبع ولتاژ ، هسته مغناطیسی را آهن ربا کرده و لنگر یا هسته متحرک را به سمت خود جذب می کند . در اثر جابجایی هسته متحرک کنتاکتهای بسته باز و کنتاکتهای باز بسته می شوند . در این صورت گفته می شود که هسته تحریک شده است . تا زمانیکه پیچک به منبع وصل است هسته متحرک (لنگر) به هسته ثابت چسبیده است مگر آنکه از منبع جدا شود . در این صورت فنر برگردان که در موقع تحریک به صورت فشرده بود باعث برگرداندن هسته متحرک به حالت اول خود می شود و اصطلاحاً کنتاکتها آزاد می شوند .
در نقشه ها کنتاکتور را با حرف G مشخص می کنند .
2- مشخصات کار : کنتاکتورها نیز مانند هر وسیله الکتریکی مشخصاتی دارد که شرایط کابرد آنها را معین می کنند . این شرایط عبارتند از :
1-ولتاژ نامی 2- درجه حرارت کار
3-توان یا جریان نامی 4- ظرفیت ترمینال
5- عمر مکانیکی 6- جریان حرارتی
7- انرژی مصرفی بوبین 8-جریان حرارتی
9- زمان عملکرد 10-تعداد کنتاکتها
1- جریان نامی :
چنانچه گفته شد کنتاکتور نوعی کلید است . بنابراین بدیهی است نسبت به جریانی که هدف قطع و وصل آن است ،حجم و شکل کنتاکتورها فرق خواهد کرد . مثلاً یک کنتاکتور در شرایط استاندارد AC3 (بار موتور روتور قفسی) اگر بتواند 63 آمپر آمپر را قطع و وصل کند . معمولاً می تواند در شرایط استاندارد AC1 (با روشنایی اهمی ) بار 80 آمپر را قطع و وصل کند . به کنتاکتهایی که جریان اصلی را قطع و وصل می کنند کنتاکتهای قدرت گفته می شود . که همیشه سه عددند . البته در کنتاکتهای ورودی را با شماره های 1و3و 5 و کنتاکتهای خروجی را با عداد 2و4و 6 مشخص می کنند .
اهرم کنتاکتور، کنتاکتهای دیگری را هم قطع و وصل می کند که این کنتاکتها ، کنتاکتهای فرمانند که دارای ظرفیت جریانی کم بوده و در حدود 6 تا 10 آمپری می باشند . البته کنتاکتهای دیگری هم هستند که با رقم های دوتایی مشخص می شوند که این نوع کنتاکتها ، کنتاکتهای کمکی هستند .
2- عمر مکانیکی :
هر کنتاکتور یک عمر مکانیکی دارد که بعد سپری شدن آن فرسوده می شود . این عمر بر چسب تعداد قطع و وصلها بیان می شود . عموماً عمر کنتاکتور بین 2 تا 4 میلیون بار کار تغییر می کند که البته به ولتاژ و جریان کار نیز بستگی دارد . یکی از عوامل مهم دیگر جنس آلیاژ بکار رفته است .
3- ولتاژ نامی :
هر کنتاکتور ممکن است از نظر ولتاژ و فرکانس در شبکه های مختلفی کار کند . برای مثال شبکه برق ایران 380v و شبکه برقبرخی کشورها 220 v است . درجه عایق بودن کنتاکتورها باید طوری باشد که اجزاء یاد شد بتواند در این ولتاژها کار کند .
4- انرژی مصرفی بوبین :
بوبین کنتاکتور را می توان برای کار با ولتاژهای مختلف سیم پیچی کرد . این ولتاژها می توانند از 24 ولت مستقیم تا 600 ولت مستقیم (ف : متناوب ) تغذیه کرد . در صورتیکه ولتاژ مستقیم به بوبین متصل شود کنتاکتورها مشخصات بهتری نشان می دهند .
برای اخذ نتایج بهتر گاهی به هر کنتاکتور ، یک یکسو کننده پل نیز اضافه می شود . برای کم کردن توان مصرفی ناشی از بوبین (که به صورت گرم شدن آن است ) از یک مقاومت می توان استفاده کرد . می دانیم نیروی الکترومغناطیسی با مجذور فاصله هسته متحرک تا هسته ثابت نسبت عکس دارد . چون این نیرو تابع ولتاژ دو سرپیچک است بلافاصله از وصل کرد نمی توان مقاومت را با بوبین سری کرد .
در این نوع اتصال که به آن اتصال اقتصادی نیز گفته می شود . به علت کاهش I مقدار ERI2 کم خواهد شد .
5-زمان عمل :
منظور از زمان عمل زمانی است که طول می کشد تا کنتاکتها باز یا بسته شوند . در کنتاکتورها و لوله ها این زمان را طوری تنظیم می کنند که عمل قطع و وصل در زمان معینی بوقوع بپیوندد . این زمان در حدود میلی ثانیه (تا 20 میلی) می باشد .
6- درجه حرارت کار :
این درجه در حدود 20 تا 60 درجه سانتیگراد است .
7- ظرفیت ترمینال :
منظور از ظرفیت ترمینال ، ظرفیت کنتاکتها برای بستن تعدادی سیم با سطح مقطعهای معین می باشد این ظرفیت با افزایش ظرفیت کنتاکتورها بالا می رود .
8- جریان حرارتی :
حداکثر جریانی است که در اثر آن ، کنتاکتور صدمه می بینند .
9- تعداد کنتاکتها :
در قسمت 1 توضیح داده شده است .
استوپ و استارت : STOP & START
استوپ و استارتها نوعی شاسی های کنتاکتی هستند که در زیر آنها فنری تعبیه شده و توسط اهرمی که با دست فشارد داده می شود ، کنتاکت عمل می کند . وقتی فشار انگشت حذف می شود ، فنر مربوط کنتاکت را به حالت اولیه در می آورد اگر در وضعیت عادی ، یعنی بودن اعمال فشار کنتاکت باز باشد آن شستی را START (روشن) می گویند و اگر در وضعیت عادی کنتاکت بسته باشد این شستی را شستی خاموش یا STOP می گویند . شستی خاموش که گاهی با علامت O مشخص می شود و همیشه دکمه قرمز دارد و شستی روشن که گاهی با علامت I نیز مشخص می شود حتماً رنگ سیاه دارد . البته ممکن است همراه کنتاکت بسته شستی خاموش یک کنتاکت باز نیز وجود داشته باشد و همچنین همراه کنتاکت باز شستی روش ، یک کنتاکت بسته هم وجود داشته باشد .
شستی های خاموش روشن را در نقشه ها با حروف b نمایش اده و با علامت زیر نمایش می دهند .
چرغ های سیگنال :
چراغ علامت یا سیگنال مورد استفاده در مدارهای فرمان یک چراغ کم قدرت (2/1 تا 5 ولت) است که با ولتاژهای مختلف از 24 تا 220 ولت کار می کند . این چراغها معمولاً در سه رنگ استاندارد قرمز ، سبز و نارنجی ساخته می شوند . به عنوان مثال در کارخانه ای که تعداد زیادی موتور در آن واحد مشغول بکار بورده و فواصل آنها تا تابلوهای کنترل نسبتاً زیاد است از چراغ قرمزی که توسط کنتاکت بازی از کنتاکتور اصلی موتور روشن می شود استفاده می کنند با استفاده از کنتاکت بسته هماهنگ کنتاکتور می توان چراغ سبزی را که نمایشگر حالت خاموشی موتور است روشن کرد.
در نقشه ها برای نمایش چراغ سیگنال از حرف h استفاده می شود .
47
45
کارآموزی در اداره برق شهرستان شهرکرد