۱-افزایش ولتاژبه منظور کاهش تلفات توان انتقالی وکاهش ولتاژ به منظوردر اختیار قرار دادن ولتاژمورد نیاز مصرف کنندگان

۲-تبادل بهینه انرژی الکتریکی بین قسمت های مختلف شبکه وافزایش پایداری آن

۳-کنترل سیستم قدرت وکنترل ولتاژ بالا بردن ضریب اطمینان وکنترل غیر مستقیم فرکانس

انواع پست هاي فشار قوي:

1-   انواع پست هاي فشار قوي از نظر عملكرد

پست ها از نظر وظيفه اي كه در شبكه بر عهده دارند به موارد زير تقسيم بندي مي شوند:

الف: پست هاي افزاينده ولتاژ:

اين پست ها كه به منظور افزايش ولتاژ جهت انتقال انرژي از محل توليد به مصرف بكار مي روند معمولا در نزديكي نيروگاهها ساخته مي شوند.

ب: پست هاي كاهنده ولتاژ:

اين پست ها معمولا در نزديكي مراكز مصرف به منظور كاهش ولتاژ ساخته مي شوند.

ج: پست هاي كليدي:

اين پست ها معمولا در نقاط حساس شبكه سراسري و به منظور برقراري ارتباط بين استانهاي مختلف كشور ساخته مي شوند و معمولا رينگ انتقال شبكه سراسري را بوجود مي آورند. در اين پست ها تغيير ولتاژ صورت نمي گيرد و معمولا بخاطر محدود كردن تغييرات ولتاژ از يك راكتور موازي با شبكه استفاده مي شود. در بعضي از مواقع از اين راكتورها با نصب تجهيزات اضافي، مصرف داخلي آن پست تامين مي شود.

د: پست هاي تركيبي يا مختلط:

اين پست ها هم به عنوان افزاينده يا كاهنده ولتاژ و هم كار پست هاي كليدي را انجام مي دهند و نقش مهمي در پايداري شبكه دارند.

2- انواع پست ها از نظر عايق بندي

الف: پست هاي معمولي ( A.I.S ):پست هايي هستند كه هاديهاي فازها در معرض هوا قرار دارند و عايق بين آنها هوا مي باشد. تجهيزات برقدار و هاديها بوسيله مقره هايي كه بر روي پايه ها و استراكچرهاي فولادي قرار دارند نصب مي شوند. اين پست ها در فضاي آزاد قرار دارند در نتيجه عملكرد آنها تابع شرايط جوي مي باشد.

ب: پست هاي گازي يا پست هاي كپسولي )  G.I.S):در اين پست ها بجاي استفاده از عايق هاي چيني و شيشه اي P.V.C از گاز هگزا فلوئور سولفور (( SF6  به عنوان عايق استفاده مي شود. اين گاز نقاط برقدار را نسبت به يكديگر و نسبت به زمين ايزوله مي كند. در اين نوع پست ها كليه تجهيزات درون محفظه قرار دارند و طوري طراحي شده اند كه گاز به بيرون نشت نكند. از محاسن اين پست ها اشغال فضاي كم مي باشد و چون در فضاي بسته قرار دارند تابع شرايط جوي نمي باشند و از معايب آنها به دليل تكنولوژي بالايي كه دارند، تعمير و نگهداري آنها مشكل است.

اجزاء تشكيل دهنده پستها 

سوئيچگير ( سوئيچ يارد ):           Switchgear                                                       

ترانسفورماتور قدرت:Power Transforme                 r                                     

ترانسفورماتور زمين:                   Ground Transformer                                              

ترانسفورماتور مصرف داخلي:      Staition Service                                            

جبران كننده ها:                           Componsators                                                                

تاسيسات جانبي: 

سوئيچگير:

به مجموعه اي از تجهيزات كه در يك سطح ولتاژ معين رابطه بين دو باس را برقرار مي كنند گفته مي شود وشامل قسمتهاي زير است:

باسبار ( شينه ):                      Bus Bar
كليدهاي قدرت:                        Circuit Breake r                                                
سكسيونرها:                           Disconector Switch                                      
ترانس جريان:                          Current Transformer                                    
ترانس ولتاژ:                           Voltage Transformer                                                  
مقره اتكايي:                            ( P.I )
برقگير:                                   Lightning Arester                                                  
تله موج:                                   
 

ترانسفورماتورقدرت
ترانسفورماتور وسيله اي است كه انرژي الكتريكي را در يك سيستم جريان متناوب از يك مدار به مدار ديگر انتقال مي دهد و مي تواند ولتاژ كم را به ولتاژ زياد و بالعكس تبديل نمايد . برخلاف ماشينهاي الكتريكي كه انرژي الكتريكي و مكانيكي را به يكديگر تبديل مي كنند، در ترانسفور ماتور انرژي به همان شكل الكتريكي باقيمانده و فركانس آن نيز تغيير نميكند و فقط مقادير ولتاژ و جريان در اوليه و ثانويه متفاوت خواهد بود. ترانسفورماتورها نه تنها به عنوان اجزاء اصلي سيستم هاي انتقال و پخش انرژي مطرح هستند بلكه در تغذيه مدارهاي الكترونيك و كنترل، يكسوسازي، اندازه گيري و كوره هاي الكتريكي نيز نقش مهمي بر عهده دارند .

انواع ترانسفورماتورها را مي توان برحسب وظايف آنها بصورت ذيل دسته بندی كرد :

۱.      اتوترانسها جهت تبديل ولتاژ با نسبت كم و راه اندازي موتورهاي القايي

۲.      ترانسهاي الترونيك

۳.      ترانسهاي ولتاژ و جريان جهت مقاصد اندازه گيري و حفاظت

۴.      ترانسهاي زمين براي ايجاد نقطه صفر و زمين كردن نقطه صفر

۵.      ترانسهاي آزمايشگاه فشار قوي و ...

۶.      ترانسهاي قدرت براي مقاصد خاص مانند كوره هاي ذوب آلومينيم، يكسوسازها و واحدهاي جوشكاري

و از نظر ماده عايقي و ماده خنك كننده نيز ترانسفورماتورها را مي توان بصورت ذيل دسته بندی كرد:
      ترانسفورماتورهاي روغني Oil Immersed Power Transformer
      ترانسفورماتورهاي خشك Dry Type Transformer
      ترانسفورماتورهاي با عايق گازي  Gas Insulated Transformer ( SF6 )
      ساير ترانسفورماتورها مانند ترانسفورماتورهاي كوره ، ترانسفورماتورهاي تغيير دهنده فاز و.. . بعنوان ترانسفورماتورهاي خاص قلمداد مي گردند
 
تست های ترانس قدرت
 تست نسبت تبدیل :(RATIO)
تست پیوستگی تپ چنجر(TAP CONTINUE)
تست مقاومت عایقی : (MEGGER)
تست جریان بی باری :(NO_LOAD)
تست شار مغناطیسی : MAGNETIC
تست گروه برداری :(VECTOR GROUP)
تست اتصال کوتاه :(SHORT CIRCUIT)
تست مقاومت اهمی :(RESISTANCE)
تست تانژانت دلتا :(TAN- DELTA)
 

ترانس های قدر ت در کارخانه سازنده تست اساسی شده و با ولتاژ های در حد نامی و بیشتر و جریانهای بزرگ، تست میشوند اما پس از حمل ترانس به مقصد جهت بررسی و تائید صحت عملکرد ترانس و نداشتن هر نوع عیب در زمان بهره برداری ، تستهایی بروی آن در محل (پست )با وسایل اندازه گیری دقیق اما قابل حمل ونقل انجام میشود که به اختصار در زیر آمده است:
 
1- تست نسبت تبدیل :(RATIO)
 
 در این تست با دادن ولتاژ به اولیه یا ثانویه ترانس ، ولتاژ طرف مقابل را به دقت اندازه گیری می کنند.در ترانسهای قدرت کاهنده معمولا طرف اولیه را ولتاژ 380 ولت می دهند و در ثانویه ولتاژ بین 110 تا 180( در تراسهای 20/63 کیلو ولت )بسته به ترانس و تپ های آن اندازه گیری خواهد شد.
 
2- تست پیوستگی تپ چنجر(TAP CONTINUE)
 
در این تست به اولیه ولتاژ 380 داده و در طرف ثانویه ولت مترهای آنالوگ دقیق قرار داده و در زمان تغییر تپ ها انحراف عقربه در هر سه فاز را بررسی کرده تا بقول معروف عقربه پس نزند . در زمان تغییر تپ میبایست به ترتیب زیر عمل نمود.
    1-2....1-2-3....2-3-4....3-4-5 و... یعنی یک پله پائین ودو پله بالا (در روند افزایشی تپ )
 
3-تست مقاومت عایقی : (MEGGER)
این تست را به کمک دستگاه میگر انجام می دهند و در زمانهای 15 ثانیه و60 ثانیه و5 دقیقه و 10 دقیقه اندازه گیری میکنند. اندازه گیری به قرار زیر است:
LV/HV  
HV +E/LV
LV+E/HV
در این تست سرهای اولیه اتصال کوتاه میشود و همینطور در ثانویه.(بهتر است در مرحله اول انجام شود(
 
4- تست جریان بی باری :(NO_LOAD)
 
 در این تست با دادن ولتاژ به اولیه و در صورتی که ثانویه مدار باز است جریان آنرا با آمپر متر دقیق اندازه گیری می کنیم . برای ثانویه هم به همین منوال است . در اتصال ستاره نسبت آمپر های سه فاز 1-0.8-1 و در اتصال مثلث 1-1-1.3 است.
5-تست شار مغناطیسی : MAGNETIC
در این تست با دادن ولتاژ تک فاز به سر های هر فاز و نول (در اتصال ستاره ) جریان هر فاز را اندازه گیری و ولتاژ سیم پیچ طرف مقابل را می خوانیم.
 
6- تست گروه برداری :(VECTOR GROUP)
در این تست سرهای مشابه ،در یک فاز را اتصال کوتاه کرده (مثلا U-u) و ولتاژ سه فاز را تزریق میکنیم و ولتاژ را برای تمای سرها نسبت به هم میخوانیم.

7- تست اتصال کوتاه :(SHORT CIRCUIT)
این تست را با اتصال کوتاه کردن در ثانویه انجام میدهیم و جریان در اولیه و ثانویه را پس از وصل ولتاژ 380 به اولیه قرائت و ثبت میکنیم.
 
8- تست مقاومت اهمی :(RESISTANCE)
در این تست ولتاژ دی سی (مثلا 12 ولت ) را به سرهای هر فاز با سر نول در اتصال ستاره و هر دو فاز در اتصال مثلث تزریق کرده و جریان عبوری را اندازه گیری میکنیم.(این تست بهتر است در آخرین مرحله انجام گیرد)
 
 
9- تست تانژانت دلتا :(TAN- DELTA)
در این تست با دستگاه مخصوص این تست حالتهای مختلف در ترانس را میشود بررسی نمود و ظرفیت خازنی بین هر نقطه از ترانس را اندازه گیری کرد.

ساختمان ترانسهاي قدرت روغني
قسمتهاي اصلي در ساختمان ترانسفورماتورهاي قدرت روغني عبارتند از:
v     هسته يا مدار مغناطيسي
v     سيم پيچ هاي اوليه و ثانويه
v     تانك اصلي روغن
به جز موارد فوق اجزاء ديگري نيز به منظور اندازه گيري وحفاظت به شرح زير وجوددارند :
·        كنسرواتوريا منبع انبساط روغن
·        تب چنجر
·        ترمومترها
·        نشان دهنده هاي سطح روغن
·        رله بوخ هولتز
·        سوپاپ اطمينان يا لوله انفجاري
·        رادياتور يا مبدلهاي حرارتي
·        پمپ و فن ها
·        شيرهاي نمونه برداري از روغن پايين و بالاي تانك
·        شيرهاي مربوط به پركردن و تخليه روغن ترانس
·        مجراي تنفسي و سيليكاژل مربوط به تانك اصلي و تپ چنجر
·        تابلوي كنترل
·        تابلوي مكانيزم تپ چنجر
·        پلاك مشخصات نامي
 

1.  هسته
هسته ترانس يك مدار مغناطيسي خوب با حداقل فاصله هوايي و حداقل مقاومت مغناطيسي است تا فورانهاي مغناطيسي براحتي از آن عبور كنند. هسته بصورت ورقه ورقه ساخته شده و ضخامت ورقه ها حدود 0.3 ميليمتر و حتي كمتر است. براي كاهش تلفات فوكو ورقه ها تا حد امكان نازك ساخته مي شوند. ولي ضخامت آنها نبايد بحدي برسد كه از نظر مكانيكي ضعيف شده و تاب بردارد .
در ترانسهاي قدرت ضخامت ورقه ها معمولاً 0.3 تا 0.33 ميليمترانتخاب مي شود كه اين ورقه ها توسط لايه نازكي از وارنيش عايقي با يك سيم نازك عايقي ، نسبت به هم عايق مي شوند .
2.  سيم پيچي هاي ترانس
در ساختمان سيم پيچ هاي ترانس بايد موارد متعددي در نظر گرفته شوند كه در ذيل به مهمترين آنها اشاره مي نماييم :
      در سيم پيچ ها بايد جنبه هاي اقتصادي كه همان مصرف مقدار مس و راندمان ترانس مي باشد، رعایت شود .
      ساختمان سيم پيچ ها براي رژيم حرارتي كه بايد در آن كار كند محاسبه شود ، زيرا در غير اين صورت عمرترانس كاسته خواهد شد .
      سيم پيچ ها در مقابل تنش ها و كشش هاي حاصل از اتصال كوتاه هاي ناگهاني مقاوم باشند .
      سيم پيچ ها بايد در مقابل اضافه ولتاژهاي ناگهاني از نقطه نظر عايقي ، مقاومت لازم را داشته باشند .
      سيم پيچ ترانس ها نسبت به هم در نوع سيم پيچ ، تعداد حلقه ها، درجه و اندازه سيمها و ضخامت عايق بين حلقه ها متفاوت خواهند بود. هر چه ولتاژ ترانس بالا باشد، تعداد حلقه هاي سيم پيچ بيشتر خواهد شد و هر چه ظرفيت ترانس بيشتر شود ، اندازه سيم ها بزرگتر مي گردد .
      در ترانس با هسته ستوني، سيم پيچها اعم از فشار قوي، متوسط و فشار ضعيف و سيم پيچ تنظيم – بصورت استوانه متحدالمركز روي ستونهاي هسته قرار مي گيرند. معمولاً سيم پيچ فشار ضعيف در داخل و فشار قوي در خارج واقع مي شوند و ترتيب فوق به اين دليل رعايت مي شود كه عايق كاري فشار ضعيف نسبت به هسته راحت تر است .
3-    تانك اصلي روغن
تانك ترانس يك ظرف مكعب يا بيضوي شكل است كه هسته و سيم پيچ هاي ترانس در آن قرار مي گيرند و نقش يك پوشش حفاظتي را براي آنها ايفا مي كند. داخل اين ظرف از روغن پر مي شود بطوريكه هسته و سيم پيچ كاملاً در روغن فرو مي روند. سطح خارجي تانك تلفات گرمايي داخل ترانس را به بيرون منتقل مي كند. از هر مترمربع سطح تانك حدوداً 400 الي 450 وات توان گرمايي به خارج منتقل مي شود، بطوريكه در ترانسهاي كوچك، همين سطح براي خنك كاري كافي است و به تمهيدات ديگري نظير رادياتور وفن نياز نمي باشد. در ترانسهاي تا 50 KVA  بدنه تانك از ورق ساده فولادي به ضخامت حدوداً 3 mm ساخته مي شود، سطح آن صاف بوده و نيازي به ميله هاي تقويتي يا لوله هاي خنك كننده ندارد. هر چهار وجه ترانس از يك ورق يكپارچه درست مي شود و فقط در يك گوشه جوشكاري مي گردد .
تانك ترانس بايستي موجب شود كه موارد مشروحه ذيل تأمين گردد :
o       حفاظتي براي هسته، سيم پيچ، روغن و ساير متعلقات داخلي باشد.
o       داراي استقامت كافي باشد كه در حين حمل و نقل و نيز در زمان اتصال كوتاه داخلي بتواند تنش هاي مكانيكي ايجاد شده را تحمل نمايد. 
o       ارتعاشات و صدا در آن به حداقل برسد.
o       ساختمان آن در برابر نشت روغن و يا نفوذ هوا كاملاً آب بندي باشد.
o       سطوح كافي براي دفع گرماي ناشي از تلفات ترانس را تأمين كند.
o       محلي براي نصب بوشينگها، تپ چنجر، مخزن ذخيره روغن و ساير متعلقات باشد.
o       از نظر ابعاد در حدي باشد كه براحتي قابل حمل و نقل از طريق جاده يا راه آهن باشد.
o       حداقل تلفات فوكو در آن ايجاد شود.
o       حداقل ميدان مغناطيسي در خارج از آن وجود داشته باشد.
o       به اين ترتيب طراحي تانك ترانس به روش پيش بيني شده براي حمل و نفل آن نيز بستگي دارد .
4-    مقره ها ( بوشينگ ها)
سرهاي خروجي سيم پيچ هاي فشار قوي و فشار ضعيف بايد نسبت به بدنه فلزي تانك ، عايقكاري شوند . براي اين منظور از مقره ها استفاده مي شود . مقره يا بوشينگ تشكيل شده است از يك هادي مركزي كه توسط عايق هاي مناسبي در ميان گرفته شده است .
بوشينگها روي در پوش فوقاني ترانس نصب مي شوند و در موارد نادري بوشينگها را روي ديواره ي جانبي تانك هم نصب مي كنند . انتهاي پاييني مقره در داخل تانك جاي مي گيرد ، در حاليكه سر ديگر آن در بالاي درپوش و در هواي خارج واقع مي شود .
ترمينالهاي هر دو سر داراي بستهاي مناسبي براي اتصال به سر هادي هاي داخل ترانس و نيز هادي هاي شبكه مي باشند . شكل و اندازه بوشينگها به كلاس ولتاژ ، نوع محل ( داخل ساختمان يا در هواي آزاد ) و جريان نامي آن بستگي دارد . بوشينگهاي داخل ساختماني نسبتاً كوچك بوده و سطح آن صاف است ، اما بوشينگهاي هواي آزاد كاملاً در معرض شرايط مختلف جوي نظير برف و باران و آلودگي و ... قرار مي گيرند ، بنابراين از نظر شكل كاملاً متفاوتند و از سپرهايي به شكل چتر تشكيل مي شوند ، تا سطح زيرين آنها در مقابل باران خشك نگه داشته شوند . دراين صورت سطح خارجي آنها زياد شده و فاصله خزش جرقه روي سطح چيني عايق زيادتر مي گردد و در نتيجه استقامت الكتريكي بوشينگ افزايش مي يابد .
در حال حاضر تمام ترانسهاي با قدرت زياد ، براي كار در هواي آزاد ساخته مي شوند و مقره هاي عايقي ، براي ولتاژهاي مختلف زير موجود مي باشند :
 0.5- 1- 3 - 6 تا 10 - 20 - 35 - 110 - 220 - 320 - 500 و 750 كيلوولت
در ترانسهاي قدرت از 3 تا 10 كيلوولت ، همان بوشينگ 10 kv  بكار مي رود . براي ترانسهاي 1 kv  و كمتر از مقره چيني ساده يا مقره اپوكسي رزين استفاده مي شود .
5-    كنسر واتور يا منبع انبساط روغن
منبع ذخيره روغن كه به اسامي منبع انبساط و كنسرواتور نيز ناميده مي شود ، تانكي است كه در بالاترين قسمت ترانس نصب مي شود. در حين تغييرات بار روزانه ، روغن ترانس انبساط  و انقباض مي يابد و در حين انبساط وارد منبع ذخيره مي شود . اندازه و حجم منبع ذخيره به اندازه ترانس و تغييرات دمايي آن در هنگام بهره برداري بستگي دارد. در ترانسهايي كه داراي تب چنجر قابل قطع زير بار هستند ، منبع انبساط به دو بخش تقسيم مي گردد كه قسمت كوچكتر براي تب چنجر و قسمت بزرگتر براي تانك اصلي در نظر گرفته مي شود . از بالاي هر قسمت منبع ذخيره ، لوله اي به فضاي آزاد آورده مي شود ، كه به آن مجراي تنفسي (Breather) مي گويند. در ورودي اين مجرا ظرف شيشه اي قرار دارد ، كه داخل آن از ماده اي رطوبت گير به نام سيليكاژل پر مي شود . به اين ترتيب هواي ورودي به ترانس رطوبت خود را از دست داده و كاملاً خشك خواهد بود .
در هر قسمت منبع ذخيره ، يك نشان دهنده سطح روغن نصب مي شود تا سطح روغن را در حين كار ترانس بتوان نظارت كرد. سطح خارجي منبع ذخيره نيز با رنگ مناسب پوشيده مي شود تا از خوردگي و زنگ زدن محافظت گردد .
6-     تپ چنجر   ( Tap Changer )
در بارهاي مختلف افت ولتاژ در ترانسفورماتورها و خطوط نيز تغيير مي كند و سبب تغيير ولتاژ شبكه مي شود. كنترل ولتاژ شبكه هاي توزيع و انتقال عمدتاً توسط تب چنجر انجام مي شود . اساس كار تب چنجر بر تغيير نسبت تبديل ترانس استوار است . بدين ترتيب كه با انشعاباتي كه در سيم پيچ فشار قوي تعبيه مي گردد تعداد دور سيم پيچ را تغيير داده و سبب تغيير ولتاژ خروجي ترانس مي گردد.
محل تپ چنجر :
در داخل تانك اصلي ، قسمتي را براي بخش اصلي تپ چنجر ( دايورترسوئيچ ) در نظر گرفته اند. اين قسمت كاملاً آب بندي شده است داخل آن نيز با روغن ترانس پر شده است . اين روغن كاملاً از روغن تانك اصلي جداست و باهم مخلوط نمي شوند. تپ چنجر را در سمت فشار قوي نصب مي كنند اما گاهی در طرف فشارضعیف هم دیده می شود. برای تپ چنجرهایی که در طرف فشارقوی نصب می گردد می توان مزیت های زیر را برشمرد :
الف). در طرف فشار قوي جريان كمتر است لذا براي تپ چنجرهايي كه زير بار عمل مي كنند حذف جرقه ساده تر است .
ب). چون تعداد دور سيم پيچها ي فشار قوي بيشتر است ، لذا امكان تغييرات يكنواخت تر وپله هاي كوچكتر به راحتي ميسر است . در اتصال ستاره انشعابات تپ چنجر را در سمت نقطه صفر قرار مي دهند تا عايق كاري آن نسبت به زمين ساده تر باشد .
تب چنجر ترانسفورماتورها عموماً بر دو نوع مي باشد :
1.      On Load Tap Changer : در ترانسفورماتورهايي كه تپ آنها زماني كه ترانسفورماتور زيربار است ، قابل تغيير باشد، استفاده مي شود.
2.      Off Load Tap Changer : در ترانسفورماتورهايي استفاده مي شود كه فقط زماني كه ترانس در مدار نیست ، تپ قابل تغيير باشد .
اين تغيير تپ در محل روی بدنه ترانس صورت مي گيرد . به اين ترتيب با توجه به تعداد تپ و اينكه هر تپ چه مقدار تغيير ولتاژ بوجود مي آورد و نياز به چه مقدار تغيير در ولتاژ مي باشد ، تپ آنها را بر حسب نياز سيستم تغيير مي دهيم . مكانيزم عمل تپ به طور كلي به اين صورت است كه اهرمي قادر است در جهت گردش عقربه هاي ساعت تعداد حلقه هاي سيم پيچ را كم و در خلاف آن زياد نمايد .
ترانسفورماتورهايي كه مجهز به سيستم تنظیم اتوماتيك ولتاژ  ( Automatic Voltage Regulation ) مي باشند به طريق زير تغيير تپ صورت مي گيرد :
      اتوماتيك
      دستي و الكتريكي از اطاق فرمان
      دستي و الكتريكي از محل
      دستي و مكانيكي توسط اهرم مخصوص
7-    ترمومترها
اين نشان دهنده ها ، از نوع عقربه اي بوده و براي تشخيص درجه حرارت گرمترين نقطه سيم پيچي ترانس بكار ميروند . معمولاً به ازای هر گروه سيم پیچ يك نشان دهنده بكار گرفته شده كه روي يكی از فازها نصب مي شود . اين روش اندازه گيري بصورت غيرمستقيم است به اين معني كه غلاف ترمومتر داخل روغن بوده و دماي روغن را حس مي كند، سپس توسط يك C.T جرياني متناسب با جريان عبوري از سيم پيچ از كويل حرارتي عبور مي كند ، لذا گرمايي متناسب با سيم پيچ ها در ترمومتر ايجاد مي شود . ترمومترها باید دارای چند سری کنتاکتهای قابل تنظیم برای انجام عملیات زیر باشند:
v     کنترل اتوماتیک سیستم خنک کن:

الف). کنتاکت شماره 1 در 60 درجه یک گروه از فن ها را روشن می کند و در 50 درجه فن ها را خاموش می کند.

ب). کنتاکت شماره 2 گروه دیگری از فن ها را  در 70 درجه روشن و در 60 درجه خاموش می کند.

v     مدار آلارم ( هشداردهنده ): مثلاً کنتاکت شماره 3 در 110 درجه آلارم می دهد.

v     مدار تریپ: کنتاکت شماره 4 در 120 درجه تریپ می دهد.

نشان دهنده ها باید روی بدنه ترانس و در ارتفاع قابل دسترس و قابل رویت از سطح زمین نصب گردند.

8-    نشان دهنده حرارت روغن
اين نشان دهنده نيز از نوع عقربه اي بوده و عنصر حساس آن در بالاي ترانس و در حول و حوش گرمترين محل روغن نصب مي شود و خود آن روي بدنه ترانس و در مجاورت ترمومترهاي سيم پيچ ها نصب مي گردد . نوع عنصر حساس ، اغلب مقاومت حساس به دما است . این نشان دهنده نیز باید مجهز به کنتاکتهای قابل تنظیم زیر باشد:
1-     کنتاکت هایی برای کنترل سیستم خنک کن

2-     کنتاکت های مدار آلارم مثلاً در 90 درجه

3-     کنتا کت هایی برای تریپ مثلاً در 100 درجه

4-     کنتاکت هایی برای قطع اتوماتیک سیستم خنک کن

9-    نشان دهنده سطح روغن
اگر چه رله بوخهولتز مي تواند كاهش سطح روغن را نشان دهد ولي ، براي داشتن ضريب اطمينان بالاتر ، نشان دهنده سطح روغن نيز بروي منبع ذخيره ( كنسرواتور) پيش بيني مي شود . ممكن است نشان دهنده بصورت دريچه شيشه اي براي ديدن سطح روغن باشد . علاوه برآن ، نشان دهنده نوع عقربه اي كه از طريق مغناطيس ، با شناور داخل منبع كنسرواتور در ارتباط است نيز تعبيه مي گردد و بايد طوري نصب شود كه از سطح زمين قابل رؤيت باشد . عقربه نشان دهنده بايد نمايانگر سطوح حداكثر ، حداقل و نرمال بوده و كنتاكت هايي براي آلارم نيز بايد پيش بيني شده باشد.
10-  رله بوخهولتس
تجهيزات الكتريكي كه داخل آنها پر از روغن است نظير ترانسفورماتورها ، بوشينگهاي آنها و ترمينال باكس مربوط به كابلها را مي توان جهت محافظت از عيوب داخلي و از دست رفتن روغن آنها ، با رله بوخهولتز حفاظت كرد .
اين رله كه در لوله رابط بين تانك ومنبع ذخيره نصب مي شود. از دو گوي شناور كه در داخل محفظه رله نصب شده اند و مي توانند همراه با سطح روغن جابجا شوند ، تشكيل شده است . دو عدد كليد جيوه اي نيز با شناور همراه هستند و مي توانند كنتاكتهايي را قطع يا وصل كنند. رله بوخهلتز بسيار دقيق است و از آنجا كه در مراحل اوليه آغاز شدن بسياري از مشكلات ، آلارم مي دهد . اين شانس را به پرسنل بهره برداري مي دهد كه شرايط خطرناك را خيلي زود شناسايي كنند  و از آسيب هاي جدي به تجهيزات جلوگيري نمايند .
تنظيم درجه حساسيت رله بوخهولتز كاملاً تجربي است و بستگي به ترانس و رله دارد . در هر حال بايد دقت داشت كه رله خيلي حساس نباشد ، زيرا اضافه بار كم و جريانهاي اتصال كوتاه شديد خارجي و حتي تغييرات درجه حرارت موسمي ، سبب جريان پيدا كردن روغن مي شود كه نبايد رله بوخهولتز را بكار اندازد . پس از هر تريپ ترانس ، در اثر رله بوخهولتز بايد گازهايي كه در محفظه رله جمع شده است را خارج نمود تا شناور آن به حالت اوليه خود بازگردد.
همچنين ممكن است به طريقي هوا به داخل ترانسفورماتور نفوذ كرده باشد . اين عمل در ترانسهايي كه روغن آنرا جديداً عوض كرده اند بيشتر پيش مي آيد . با وجود اينكه رله بوخهولتز يك رله بسيار خوبي است و مي تواند از آغاز پيدايش نقص آن را تشخيص دهد ، و ليكن داراي محدويت هايي نيز هست كه در ادامه ذكر مي گردد .
محدوديت هاي رله بوخهولتز :
·        فقط خطاهايي را تشخيص مي دهد كه در سطح روغن پايين تر از رله اتفاق افتاده باشد .
·        تنظيم كليد جيوه اي را نمي توان زياد حساس گرفت ، زيرا در اين صورت لرزشهاي ناشي از بهره برداري ، زلزله، شوكهاي مكانيكي در خط و حتي نشستن پرنده ها ، ممكن است اشتباهاً آنرا به كار اندازند .
·        مي نيمم زمان عملكرد آن 0.1 ثانيه است و متوسط آن 0.2 ثانيه . چنين رله اي خيلي كند به حساب مي آيد ، و ليكن با وجود آن ارزش اين رله بسيار بالاست .
·        از نظر اقتصادي رله بوخهولتز براي ترانسهاي كمتر از 500 KVA بكار برده نمي شود .
11-  سوپاپ اطمينان يا لوله انفجاري یا شير فشار شكن ( Pressure Relife Device )
در اثر اتصال كوتاه ناگهاني و يا هر حادثه ديگر در هسته و سيم پيچها كه منجر به ايجاد گاز شديد شود ، فشار داخل تانك مي تواند به ميزان خطرناكي افزايش يابد . براي جلوگيري از خطر انفجار تانك ، در بالاي درپوش آن شير فشار شكن نصب مي گردد .
اين شير در عرض چند ميلي ثانيه عمل خواهد كرد و سبب تخليه فشار خواهد شد . در همين موقع ، ميكروسويچي كه همراه آن است ، سبب بسته شدن مدار تريپ مي گردد . پس از كاهش فشار در اثر نيروي فنر ، شير خود به خود بسته خواهد شد .
12-  رادياتور يا مبدل حرارتي
نظر به اينكه روغن داراي خاصيت عايقي خوب و همچنين تبادل حرارتي زياد مي باشد در ترانسفورماتورها بعنوان خنك كننده مورد استفاده قرار مي گيرد . جهت تبادل حرارتي بهتر با محيط اطراف ، اصولاً روغن از طريق رادياتور و پمپ هاي روغن يك سيكل بسته را طي مي نمايد و حين عبور از رادياتورها توسط فن ها با محيط اطراف تبادل حرارتي انجام مي دهد . لازم به توضيح است در بعضي از ترانسفورماتورها، روغن توسط كولرهاي آبي(Heat Exchanger  ) خنك مي شود .
13-  مجراي تنفسي و سيليكاژل مربوط به تانك اصلي و تپ چنجر
منبع ذخيره روغن توسط يك يا دو مجراي تنفسي به هواي آزاد مربوط مي گردد و در ورودي آن يك ظرف شيشه اي كار گذاشته مي شود كه بسته به بزرگي منبع مي تواند از يك يا چند قسمت تشكيل شده باشد . درون اين ظرفها را با سيليكاژل پر مي كنند .
هنگاميكه بار ترانس زياد باشد و روغن گرم شود بر اثر انبساط روغن مقداري از هواي داخل منبع ذخيره از طريق مجراي تنفسي خارج مي شود . در انتهاي ظرف سيليكاژل يك مجرا وجود دارد كه در بالاي آن يك پياله زنگي شكل بصورت معكوس قرار دارد و در ته ظرف مقداري روغن ترانس ريخته مي شود . به اين مجموعه تله هوا (Air Trap) ميگويند .
هوا براي خارج شدن ازمنبع ذخيره بايد از اين تله بگذرد. هنگاميكه روغن منقبض مي شود فشار داخل منبع ذخيره كاهش مي يابد . و فشار هواي بيرون بر سطح روغن داخل تله ، سبب مي گردد كه سطح روغن داخل زنگ تا آنجا پائين بيايد كه هوا بتواند از آن عبور كند و پس از گذشتن از سيليكاژل به منبع ذخيره برسد . به اين ترتيب روغن، ذرات معلق در هوا را مي گيرد و سيليكاژل كه يك ماده رطوبت گير است باعث جذب رطوبت هوا خواهد شد .
سيليكاژل به صورت دانه هاي گرد كوچكي است كه در شرايط خشك ، رنگ آن آبي است و با جذب رطوبت به رنگ صورتي در خواهدآمد . وقتي حدود 75% درصد از سيليكاژل داخل ظرف تغيير رنگ داد بايد آن را تعويض نمود . سيليكاژل صورتي شده را براي بازيافت به آزمايشگاه مي فرستند سليكاژل از پايين ظرف شروع به تغيير رنگ مي كند . اگر در مواردي مشاهده شود اين تغيير رنگ از بالاي ظرف شروع شده است به اين معني است كه نشتي هوا وجود دارد و بايد آن را برطرف نمود .
كليدهاي قدرت به دو دسته تقسيم ميشوند :

1- كليد بدون قابليت قطع زير بار)سكسيونر(
2-كليد با قابليت قطع زير بار ( دژنكتور )

سكسيونر : سکسیونر باید در حالت بسته یک ارتباط گالوانیکی محکم و مطمئن در کنتاکت هر قطب برقرار می سازد و مانع افت ولتاز می شود.لذا باید مقاومت عبور جریان در محدوده سکسیونر کوچک باشد تا حرارتی که در اثر کار مداوم در کلید ایجاد میشود از حد مجاز تجاوز نکند .این حرارت توسط ضخیم کردن تیغه و بزرگ کردن سطح تماس در کنتاکت و فشار تیغه در کنتاکت دهنده کوچک نگهداشته می شود .در ضمن موقع بسته بودن کلید نیروی دینامیکی شدیدی که در اثر عبور جریان اتصال کوتاه بوجود می آید .باعث لرزش تیغه یا احتمالاباز شدن آن نگردد.از این جهت در موقع شین کشی و نصب سکسیونر دقت باید کرد تا تیغه سکسیونر در امتداد شین قرار گیرد .بدین وسیله از ایجاد نیروی دینامیکی حوزه الکترومغناطیسی جریان اتصال کوتاه جلوگیری بعمل آید.

موارد استعمال سکسیونر:

همانطور که گفته شد اصولا سکسیونر ها وسائل ارتباط دهنده مکانیکی وگالوانیکی قطعات وسیستمهای مختلف می باشندودر درجه اول بمنظظور حفاظت اشخاص و متصدیان مربوطه در مقابل برق زدگی کار برده میشوند.بدین جهت طوری ساخته میشوند که در حالت قطع یا وصل محل قطع شدگي یا چسبندگی بطور واضح واشکار قابل رویت باشد .
از انجاییکه سکسیونر باعث بستن یا باز کردن مدارالکتریکی نمیشود برای باز کردن یا بستن هر مدار الکتریکی فشار قوی احتیاج به یک کلید دیگری بنام کلید قدرت خواهیم داشت كه قادر است مدار را تحت هر شرایطی باز کند و سکسیونر وسیله ای برای ارتباط کلید قدرت ویا هر قسمت دیگری از شبکه که دارای پتانسیل است به شین میباشد .طبق قوانین متداول الکتریکی جلوی هر کلید قدرتی از 1کیلوولت به بالا و يا هر دو طرف در صورتیکه ان خط از هر دو طرف پتانسیل می گیردسکسیونر نصب می گردد. برای جلوگیری از قطع ویا وصل بی موقع ودر زیر بار سکسیونر معمولا بین سکسیونر وکلید قدرت چفت وبست(مکانیکی یا الکتریکی)بنحوی برقرار می شود که با وصل بودن کلید قدرت نتوان سکسیونر را قطع ویا وصل کرد. بر خلاف کلید های هوایی ،سکسیونرها قادر به قطع هیچ جریانی نیستند .آنها فقط در جریان صفر باز و بسته می شوند . این کلیدها اصولا جدا کننده هستند که ما را به جدا کردن کلیدهای قدرت روغنی ، ترانسفورماتوها، خطوط انتقال و امثال آنها از شبکه زنده قادر می سازند .سکسیونرها از لوازمات تعمیراتی وتغيير مسير جریان میباشند.

انواع سکسیونر :

1- سکسیونر تیغه ای یا اره ای

2- سکسیونر کشویی

3- سکسیونر دورانی

4- سکسیونر قیچی ای یا پانتوگراف

سکسیونر تیغه ای یا اره ای: برای قطع و وصل ولتاز و حفاظت مطمئن در زمان عملکرد استفاده می شود و بیشتر برای فشار متوسط کاربرد دارد . بر حسب میزان جریانی که از آن عبور می کند تیغه های آن می تواند از ساده به دوبل و از نوع تسمه ای به پروفیلی و میله ای و لوله ای تغییر یابد . نوع اهرمی آن در فشار قوی وفوق فشار قوی کاربرد دارد . این سکسیونر ها به دلیل وجود شرایط جوی و وجود تنش های مختلف بایستی طوری نسب شود که در اثر نیروی برف یا باد به راحتی وصل نگردد.

سکسیونر کشویی: برای عملکرد ،سکسیونر در جایی استفاده می شود که عمق تابلو کم باشد . این سکسیونرها بیشتر به صورت میله ای در جهت عمودی قطع و وصل می شود و بیشتر در فشار متوسط کار برد دارد .

سکسیونر دورانی: بیشتر در شبکه های 63Kv به بالا استفاده می شود و عملکرد این سکسیونر به صورت دو بازو در یک پل که جهت چرخش آنها 90 درجه معکوس همدیگر می باشند این نوع کلید در شرایط جوی نا مناسب مقاومت خوبی از خود نشان میدهد.

سکسیونر قیچی ای یا پانتوگراف: این نوع سکسیونرها بیشتر در شبکه فوق فشار قوی کاربرد دارند و به لحاظ آنکه هر قطب روی یک پایه سوار است لذا از نظر جایگیری در پست حجم کمتری اشغال می کند و بیشتر زیر خط فشار قوی نصب می گردد.

سکسیونر با قطع زیر بار : این سکسیونرها بدلیل جلوگیری از حجم زیاد پست و جلوگیری از مانور اپراتور و همچنین برای جلوگیری از اینترلاک (تنش) بین سکسیونر و دژنكتور طوری طراحی می شوند که برای قطع و وصل خطی کوچک و یا فیدرهای تغذیه و یا راه اندازی موتورهای فشار قوی و همچنین وصل آنها حدود 5/2 تا10 برابر قدرت قطع آنهاست و جریان قطع این کلیدها 2تا 5/2 برابر جریان نامی است . این نوع سکسیونرها دارای محفظه قطع ضعیفی می باشند که از نوع هوایی می باشند.

دژنكتور:

کلیدهای قدرت برای قطع جریانهای عادی و اتصال کوتاه طراحی می شوند .آنها مانند کلیدهای بزرگی رفتار میکنند که توسط شصتی های محلی و یا سیگنالهای مخابراتی توسط سیستم حفاظت از دور می توانند باز ویا بسته شوند . بنابر این ، کلیدهای خودکار در صورتی که جریان و ولتاز خط از مقدار تنظيم شده كمتر و يا بيشتر شوند , دستور قطع را از طريق رله دريافت مي كند.

مهمترین کلید های قدرت به شرح زیر می باشند :

کلید قدرت روغنی (OCBS)

کلید قدرت هوایی

کلید قدرت SF6

کلید قدرت خلا

کلید قدرت روغنی (OCBS): این کلید از بک تانک فولادی پر از روغن عایقی تشکیل شده است.اگر اضافه باری به وجود آید ،پیچک قطع یک فنر قوی را آزاد می کند که سبب کشیده شدن میله عایق وباز شدن کنتاکت ها میگردد . به محض جدا شدن کنتاکت ها جرقه شدیدی ایجاد می شود که سبب تبخیر روغن در اطراف جرقه می گردد . فشار گاز های داغ ایجاد اغتشاشی در اطراف کنتاکت ها میکند که سبب چرخش روغن خنک در اطراف قوس شده ،آن را خا موش می کند . در کلیدهای پر قدرت مدرن قوس در مجاورت یک محفظه انفجار قرار میگیرد، به طوری که گازهای داغ سبب جریان شدید روغن می گردند . این جریان شدید در اطراف قوس برای خاموش کردن آن جاری می شود . سایر انواع کلیدهای قدرت به صورتی طراحی شده اند که
قوس الکتریکی در آن توسط یک میدان مغناطیسی خودایجاد شده منحنی وار و طولانی می شود و به قوس در برابر یک سری بشقاب های عایقی دمیده می شود ، به طوری که قوس تکه تکه شده خنک می شود .

کلید قدرت هوایی: این کلید ها مدار با دمیدن هوای فشرده با سرعت ما فوق صوت به کنتاکت های باز شده قطع می کنند . هوای فشرده در یک مخزن با فشار حدود MPa3 ذخیره شده و توسط یک کمپرسور در پست پر می شود . پر قدرتترین کلید قدرت می تواند جریانهای اتصال کوتاه 40 کیلو آمپر را در ولتاز خط 765 کیلو ولت را در مدت زمان 3 تا 6 سیکل در یک خط hz60 قطع کند . صدایی که از دمیدن هوا ایجاد می شود آن قدر بلند است که از صدا خفه کن در صورت نزدیکی کلید قدرت به مناطق مسکونی باید استفاده می شود .

کلید قدرت SF6: این کلید کاملا بسته و با گاز عایق شده در هر کجا که فضا کم با شد مانند پست های اول شهر به کار می رود . این کلید ها از انواع دیگر با قدرت های مشابه خیلی کوچکتر و از کلید های هوایی نیز کم صداتر است.

کلید قدرت خلا: این کلید ها با اصول متفاوتلی از دیگر کلید ها کار می کنند ، زیرا هیچ گازی برای یونیزه شدن در موقع باز شدن کنتاکت ها وجود ندارد . این کلیدها کاملا آب بندی می باشند ودر نتیجه ساکت بوده وهیچ گاه در معرض آلودگی هوا قرار نمی گیرند . ظرفیت قطع انها به حدود kv 30 محدود می شود و برای ولتازهای بالاتر از اتصال سری چند کلی استفاده می شود . از این کلیدها اغلب در سیستم های مترو استفاده می شود.

منبع: http://www.ir-micro.com

و operatorebargh.blogfa.com

نوع مطلب : مهندسی برق - قدرت
نوشته شده در جمعه ۲۸ آبان ۱۳۸۹ توسط SMSM |           |