انواع پست ها
الف) انواع پست ها از نظر وظیفه ای که در شبکه به عهده دارند:
پست تبدیل: Transformer substation
در این گونه پست ها عمل تبدیل ولتاژ توسط ترانسفورماتورهای قامتی صورت می پذیرد. این گونه پست ها به دو دسته تقسیم می شوند:
پست های نیروگاهی ( افزاینده): ولتاژ تولیدی ژنراتورها به علت محدودیت های که در ساخت آنها وجود دارد پایین می باشد، جهت انتقال اقتصادی قدرت لازم است ولتاژ آنها افزایش یابد. بنابراین به این گونه از پست ها پست های بالا برنده و نیروگاهی گفته می شود.
پست های کاهنده ولتاژ و یا توزیع:Dritribution (stepdown) substation
ولتاژ الکتریکی مصرف کنندگان بایستی در حد مطلوبی کاهش داده شود تا قابل استفاده باشد کاهش ولتاژ از مقدار خیلی زیاد به مقدار خیلی کم از طریق پست های توزیع با قدرت کم، اقتصادی نبوده و لازم است در چند مرحله کاهش انجام شود.
تا آنجا که ممکن است بایستی انرژی را با ولتاژ بالا به نزدیک مصرف کننده رساند تا تلفات کم شود در مناطقی که مصرف کننده ها نزدیک به هم باشند.
ب: پست ها را از نظر استقرار به دو دسته روباز و روبسته تقسیم می کنند:
پست های بیرونی ( خارجی) باز: outdoor
پست های باز پست هایی هستند که تجهیزات فشار قوی آنها در محوطه باز و دارد و مستقیما در معرض شرایط جوی از قبیل باد و باران، گرد و غبار و تابش آفتاب قرار دارند.
پست های بسته ( درونی) یا داخلی: Indoor
پست های بسته پست هایی هستند که تمام تجهیزات فشار قوی آنها یا اکثر تجهیزات در محوطه سربسته قرار دارند.
ج: پست ها از نظر عایق بین فازها و یا بین فاز و زمین به دو شکل وجود دارند:
پست های معمولی: Insolation substation یا Conventional substation :
در این نوع پست ها هوا به عنوان عایق خارجی بین قسمت های برفدار و زه و همچنین بین فازها بوده و جهت عایق بندی و ایمنی افرادی که در محوطه پست رفت و آمد می کنند فواصل مشخص و معینی در نظر گرفته می شود.
پست های گازی: Gas Insolation substation (GIG
پست های هستند که قسمت برقدار تجهیزات ( به خصوص تجهیزات سوئیچگیر) درداخل محفظه فلزی که با گاز سsf6 پر شده قرار دارد. این محفظه ها دارای پتانسیل صفر بوده بنابراین رعایت فواصل مشخص لزومی ندارد. با پست های دیگر بسیار کوچک و در معرض عوامل محیطی نیستند و در مواقعی که با محدودیت مواجه هستیم کاربرد فراوان دارد. پست های گازی نیز به صورت باز و یا بسته و همچنین روزمینی و یا زیر زمینی ساخته می شوند. (در ولتاژهای پایین بیشتر به صورت بسته است)
پست های هوایی:
پست هایی توزیع در ولتاژ های 20KV و پایین تر با قدرت کم که معمولا در حومه شهرها و روستاها روی پایه ها نصب می گردد، تجهیزات عمده آنها ترانسفورماتور می باشد. ( جز پست های معمولی محسوب می شوند).
پست های سیار: Mobile substation:
این پستها معمولا به صورت پست های با ظرفیت کم و در ولتاژهای بالاتر و مساوی 63 می تواند به صورت موقت جایگزین یک پست دائمی می گردد. ظرفیت این گونه پست ها 30تا 40 مگا ولت آمپر بوده و به دلایلی از قبیل آماده نشدن پست، بالا رفتن میزان یکباره مصرف، حوادث طبیعی و غیر مترقبه مورد استفاده قرار می گیرند.
تجهیزات این نوع پست ها از نوع GAS بوده و به همراه یک ترانسفورماتور روی یک یا چند تریلی نصب می شود تا حمل و نقل آنها به سادگی امکان پذیر باشد، تعداد فیدرهای این گونه پست ها محدود می باشد.
شمای تک خطی تاسیسات محوطه پست 20/63 کیلو ولت:
شکل صفحه 6 شمای تک خطی نیمی از تجهیزات یک پست 20/63 کیلو وات را نشان می دهد که شامل یک بی خط و یک بی ترانس می باشد.
الف: شمای تک خطی بی خط 63 کیلو ولت:
L.T برقگیر
V.T ترانسفورماتور های ولتاژ 63 کیلو ولت
61Q5 سکسیونر خط و 61Q50 سکسیونر زمین خط
C.T4 ترانسفورماتور جریان 63 کیلو ولت آمپر
61Q10 بریکر خط 63 کیلو ولت
61Q1 سکسیونر ارتباط بریکر خط به باسبار 63 کیلو ولت
BB سکسیونر ارتباط باسبار 63 کیلو ولت
ترانسفورماتورهای قدرت:
اصلی ترین تجهیز پست می باشد که عمل تبدیل ولتاژ را با توجه به شرایط مورد نیاز انجام می دهد.
قطعات مختلف ترانسفورماتور:
تپ چنجر:
ولتاژ دستگاه های مصرفی معمولا ثابت است ( مانند لامپها، یخچال، فریزر، جارو برقی و غیره) برای این منظور باید سعی شود که همیشه ولتاژ ثابتی به مصرف کننده برسد.
بر اثر افت ولتاژ در خطوط و غیره باید ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور 20/63 کیلو ولت را تنظیم و ثابت نمود که یکی از وظایف مهم اپراتور است. برای تنظیم ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور در حالت بارداری معمولا با تغییر دادن دور سیم پیچی اولیه این عمل توسط تپ چنجر انجام می شود. عمل تپ چنجر افزایش و یا کاهش تعداد دور سیم پیچ ترانسفوماتور می باشد تپ چنجر مورد نظر دستگاه الکترومکانیکی است که بدون قطع ترانسفورماتور در حالت بارداری می توان ولتاژ خروجی آنرا معمولا تا 20 درصد افزایش و یا کاهش داد. خرابی اکثر ترانسفورماتورها نیز از این قسمت ناشی می شود به همین دلیل
کنتاکت های تپ چنجر در تانک روغن جداگانه ای که در داخل ترانس جاسازی شده است قرار داده می شود به طوری که روغن فاسد شده داخل آن به راحتی قابل تعویض باشد.
تپ چنجر حساس ترین و مهمترین قسمت ترانس بوده و بایستی در حفاظت و نگهداری آن دقت کافی انجام شود.
رله بوخهلتس :
رله بوخهلتس وسیله ای است که جهت حفاظت دستگاه هایی که توسط روغن خنک می شوند بکار می رود. از این ر له جهت حفاظت ترانسفورماتور روغنی استفاده می شود عواملی که سبب بکار انداختن این رله می گردند عبارتند از تولید جرقه در داخل روغن ( به دلایلی مختلفی نظیر اتصال بین حلقه های بوبین اتصال بدنه، قطع شدن سیم فاز و تپ چنجر در داخل ترانس و غیره) و یا نشتی شدید روغن از ترانس و یا از لوله های ارتباطی آن.
این رله بین مخزن ذخیره روغن و تانک اصلی ترانسفورماتور نصب می شود و دارای دو شناور می باشند گازهای تولید شده بر اثر جرقه درداخل رله بوخهلتس جمع شده و سبب می شود شناور بوخهلتس عمل کند و دراین حالت فرمان آلارم صادر می گردد. اپراتور متوجه عیب خواهد شد که بهتر است ترانسفورماتور بی برق و موضوع بررسی شود اما اگر اتصالی شدید باشد و گاز حاصل نیز همواره با حرکت شدید روغن جابجا گردد سبب می شود شناور دوم رله نیز عمل کند در این حالت بریکرهای طرفین ترانس قطع شده و ترانسفورماتور از مدار خارج خواهد شد دو شناور رله بوخهلتس در مخزنی قرار گرفته اند که پر از روغن می باشد و پس از عملکرد اتصالی بایستی گاز آنرا توسط شیر تخلیه خارج کرده و از لحاظ قابل اشتعال بودن آزمایش نمود.
رله کنترل درجه حرارت سیم پیچ:
عملکرد این رله بر اثر عبور جریان زیاد و نیز گرم شدن بیش از حد روغن در اثر عوامل مختلف می باشد این رله دارای یک عقربه نشان دهنده مدرج و چندین کنتاکت می باشد که از آنها جهت راه اندازی پنکه ها و آلارم ها و قطع ترانسفورماتور استفاده می شود.
رله کنترل درجه حرارت روغن:
این رله از نظر مکانیزم عملکرد مانند رله کنترل درجه حرارت، سیم پیچ
می باشد و دارای دو کنتاکت آلارم و قطع می باشد.
لوله انفجار ( دریچه اطمینان):
بر اثر اتصالی شدید و سوختن سیم پیچ های داخل ترانس و به وجود آمدن کار زیاد امکان صدمه به بدنه ترانس وجود دارد به همین جهت روی تانک اصلی ترانسفورماتور لوله انفجار نصب نموده و دهانه انرا به وسیله ورق بسیار نازک می پوشانند که بر اثر فشار زید زیاد سوراخ شده و گاز و روغن از لوله خارج گردیده و از ترکیدن تانک اصلی و اشتعال روغن ترانسفورماتور جلوگیری
می شود.
تانک اصلی ترانسفورماتور:
سیم پیچ ها و هسته ترانس در داخل تانک اصلی قرار دارند و تانک از روغن پر می باشد.
تانک ذخیره روغن:
این تانک معمولا بصورت استوانه بوده و در قسمت بالای تانک اصلی نصب می شود و شامل دو قسمت جداگانه می باشد یک قسمت ذخیره روغن برای تانک اصلی بوده و قسمت دیگر آن ذخیره روغن برای تپ چنجر می باشد. قسمت های مذکور توسط لوله به تانک اصلی و محفظه تپ چنجر مربوط می گردند و بر روی تانک دو نشان دهنده وجود دارد که به ترتیب ذخیره روغن مرتبط به تانک اصلی و محفظه تپ چنجر را نشان می دهد.
ظرف سیلیکاژل یا رطوبت گیر silicagel vessel
حجم روغن ترانسفورماتور در اثر حرارت و یا برودت هوا و تغییرات بار افزایش یا کاهش یافته و با تغییر حجم فضای آزاد موجود در قسمت بالای تانک ذخیره روغن جریان هوا از داخل به خارج و بالعکس بر قرار می گردد هوایی که از خارج به داخل ترانس وارد می شود دارای رطوبت بوده و به منظور جذب رطوبت هوا از موادی به نام سیلیکاژل که در ظرف مخصوص قرار داشته و روی ترانس نصب می گردد استفاده می شود محفظه مذکور به وسیله لوله نازکی به فضای آزاد واقع رد قسمت بالای تانک ذخیره روغن مرتبط می گردد سیلیکاژل تا زمانی که رطوبت به خود نگرفته به صورت آبی پر رنگ است و پس از جذب رطوبت به حالت صورتی رنگ در می آید که باید تعویض و در صورت امکان رطوبت زدایی شود.
بوشینگ:
برای خروج سر سیم های ترانسفورماتور از داخل تانک و اتصال آنها به تجهیزات و عایق نمودن آنها از بدنه ترانس از بوشینگ استفاده می کنند. بوشینگها بر حسب ولتاژ و جریان های مختلف در اندازه های متفاوتی ساخته می شود و تعداد پله ها و طول انها متناسب با ولتاژ مورد نیاز انتخاب می نمایند و به همین دلیل طول بوشینگ های طرف 63 کیلووات بیشتر از بوشینگ های طرف 20 کیلو ولت است و بایستی دقت کافی نمود در بشقاب های بوشینگ های لب پریدگی و ترک خوردگی و سطح ناصاف وجود نداشته باشد ( مخصوصا در قسمت بالای بوشینگ که ولتاژ زیاد می باشد)
جرقه گیر:
جرقه گیر عبارت است از دو میله نوک باریک که در فاصله معینی از هم روی بوشینگ های ترانسفورماتور نصب می گردند. و فاصله بین دو میله قابل تنظیم می باشد این جرقه گیرها برای حفاظت ترانسفورماتورها در مقابل ولتاژهای زیاد بوده و از طریق آنها بدون اینکه صدمه ای به بوشینگ ها و ایزولاسیون ترانس وارد گردد ولتاژ اضافی به زمین تخلیه می گردد.
رادیاتور:
رادیاتور به وسیله شیر و لوله های ارتباطی اصلی بسته شده اند و روغن گرم در اثر گردش در رادیاتور خنک شده و به تانک اصلی بر می گردد.
پنکه fan
به منظور خنک کردن بیشتر و سریعتر روغن در اطراف و یا پایین رادیاتور پنکه هایی نصب می نمایند که اگر روغن زیاد گرم شود این پنکه ها با بالا رفتن درجه حرارت روغن شروع به کار نموده و باعث سرد شدن روغن در رادیاتورها می گردند.
چرخ ترانسفورماتور:
هر ترانسفورماتور اصولا دارای چهار چرخ می باشد که روی ریل نصب شده و توسط قفل های مخصوصی مهار می گردند.
شیرها و واشرهای ترانسفورماتور:
شیرها برای ارتباط رادیاتورها به تانک اصلی و همچنین نمونه روغن در طبقات پایین و بالا و وسط ترانسفورماتور و ارتباط تانک ذخیره روغن و نیز تخلیه و تزریق و فیلتر کردن و غیره بر روی ترانس قرار داده واشرها معمولا از لاستیک نسوز ضد روغن بوده و جهت آب بندی نمودن قطعات مختلف ترانسفورماتور مورد استفاده واقع می شوند و در موقع مونتاژ نباید آنها را بیش از حد معمول تحت فشار قرار داد.
پیچهای ارت:
هر ترانسفورماتور دارای یک یا دو پیچ مخصوص زمین کردن بدنه ترانس می باشد که از این نقاط بدنه ترانسفورماتور به شبکه ارت متصل می شود.
پلاک ترانسفورماتور:
هر ترانسفورماتور دارای یک پلاک یم باشد که روی آن مشخصات کامل ترانسفورماتور ثبت می گردد که به شرح ذیل می باشد:
نوع و تیپ ترانسفورماتور- شماره سریال ترانسفورماتور- سال مونتاژ- تعداد فازها- گروه- فرکانس- نوع خنک کننده- قدرت اسمی- جریان اسمی- وزن کل- وزن روغن- وزن حمل و نقل- دیاگرام- سیم پیچی- تغییرات مورد نیاز در ولتاژهای اولیه و ثانویه- ماکزیمم درجه حرارت مجاز ولتاژ لحظه ای قابل حمل- نسبت تبدیل- آمپراژ اتصال کوتاه و زمان آن و غیره.
روغن ترانسفورماتور:
روغن ترانسفورماتور علاوه بر اینکه عایق خوبی از نظر ولتاژ الکتریکی می باشد. عمل انتقال حرارت از سیم پیچ های داخل ترانس به سطح خارجی آنرا به راحتی انجام می دهد.
بنابراین خاصیت اصلی روغن مقاومت الکتریکی و نیز گرمای ویژه اش
می باشد. مشخصات روغن های عایق مطابق استاندارد انگلیسی vde0370,B,S 148 به شرح زیر است:
حداکثر مقدار لجن 2/1%
حداکثر اسیدیته بعد از اکسیداسیون 5/2
حداکثر ویسکوزیته در 70 درجه فارنهایت یا 1/21 درجه سانتی گراد 37
حداکثر نقطه ریزش، 7/31-25