گزارش كارآموزي در شرکت توزیع برق منطقه ای شهركرد

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک، مخابرات
گزارش كارآموزي در اداره برق شهركرد در 45 صفحه ورد قابل ويرايش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه آ

تاريخچه صنعت برق 1

هيتر 2

بويلر 3

توربين 7

ژنراتور 9

ترانسفورماتور 14

پست هاي فشار قوي 18

كليدهاي قدرت 19

پست هاي برق قدرت 22

پست 25

اجزاي تشكيل دهنده پست ها 32

خصوصيات برقگير 34

ترانسفورماتور 40

استقامت الكتريكي روغن 41

ترانسفورماتورهاي جريان و ولتاژ 44

ترانسفورماتورهاي تغذيه داخلي 46

سكسيونر قيچي اي 47

نكاتي در مورد نصب پايه ها و ترانس 50

تعويض پايه فيوز سوخته 52

چند نكته اي در مورد آزمايش اتصالات ايمني ترانس 53

كنتاكتور 54

STOP & START 59

چراغ هاي سيگنال 59















تاريخچه صنعت برق :

صنعت برق در ايران از سال 1283 شمسي با بهره‌برداري از يك ديزل ژنراتور 400 كيلو واتي كه توسط يكي از تجار ايراني بنام حاج حسين‌ امين‌الضرب تهيه و در خيابان چراغ‌برق تهران (امير كبير) فعلي گرديده بود آغاز مي شود.

اين موسسه بنام دايره روشنايي تهران بود و زير نظر بلديه اداره مي‌شد. اين كارخانه روشنايي چند خيابان عمده تهران را تامين مي‌كرد، خانه‌ها برق نداشته و تنها به دكانهاي واقع در محله‌ها برق داده مي‌شد و روشنايي آن از ساعت 7 الي 12 بود و بهاي برق هم براساس لامپي يك ريال هر شب جمع‌آوري مي‌شد. از سال 1311 اولين كارخانه برق دولتي به ظرفيت 6400 كيلووات در تهران نصب گرديد، ولي مردم از گرفتن امتياز خودداري مي‌كردند و به‌ همين دليل براي پيشرفت كارها براي كساني كه انشعاب برق مي‌گرفتند يك كنتور مجاني به عنوان جايزه در نظر گرفته مي‌شد. چند سال بعد وضع تغيير كرد و كار به جايي رسيد كه انشعاب برق سرقفلي پيدا كرد.







هيتر :

گرمكن يا هيتر دستگاههايي هستند كه توسط آن آب ورودي به بويلر را گرم مي‌كنند تا درجه حرارت آب بالا رود تا به تجهيزات و لوله‌هاي بويلر آسيب نرسد، اين عمل توسط هيترها انجام مي‌شود، هيترها به دو صورت وجود دارند :

1ـ هيترهاي باز

2ـ هيترهاي بسته

هيترهاي باز : هيترهايي هستند كه حرارت را مستقيم به آب منتقل مي‌كنند.

هيترهاي بسته : هيترهايي هستند كه حرارت را از طريق لوله‌ها و محيط به آب منتقل مي‌كنند.

به هيترهايي كه قبل از پمپ تغذيه قرار مي‌گيرند هيترهاي فشار ضعيف گفته مي‌شود و به هيترهايي كه بعد از پمپ تغذيه قرار مي‌گيرند هيترهاي فشارقوي گفته مي‌شود.

سوپر هيتر : بخاري كه از درام خارج مي‌شود داراي قطره‌هاي آب مي‌باشد كه باعث مي‌شود پره‌هاي توربين آسيب ببينند و خوردگي و پوسيدگي در پره‌ها ظاهر شود براي اينكه بخار به توربين آسيب نرساند بايد قبل از برخورد به پره‌هاي توربين به بخار خشك تبديل شود، اين عمل (خشك كردن) توسط سوپر هيتر انجام مي‌شود.

فرق هيتر و سوپر هيتر اين است كه : هيتر باعث مي‌شود كه درجه حرارت آب ورودي به بويلر زياد شود ولي سوپر هيتر باعث مي‌شود بخار ورودي به توربي به بخار خشك تبديل شود.

بـويـلـر :

آب پس از خروج از پمپ تغذيه (Feed Pump ) و شير يكطرفه وارد اكونومايزر مي‌شود كه اولين قسمت ديگ بخار مي‌باشد، كه حاوي تعدادي لوله موازي است كه در آخرين مرحله دود خروجي از بويلر لوله‌هاي اكونومايزر قرار دارند داخل اين لوله‌ها آب تغذيه ورودي به بويلر جريان دارد اين آبها مادامي كه لوله‌هاي اكونومايزر را طي مي‌كنند حرارت دود را جذب نموده و سپس به درام هدايت مي‌گردند. بنابراين اكونومايزر سبب مي‌گردد كه راندمان بالا برود.

آب در درام با آبهاي داخل آن مخلوط شده و سپس از طريق لوله‌هاي پائين آورنده به لوله‌هاي ديواره‌اي و محوطه احتراق وارد مي‌شود، همانطور كه از نام محوطه احتراق پيداست، فضايي است كه عمل احتراق در آن صورت مي‌گيرد. اطراف اين محوطه تعداد زيادي لوله‌هاي موازي نزديك به هم كه به لوله‌هاي ديواره‌اي موسوم هستند پوشيده شده است. بخشي از حرارت حاصل از احتراق از طريق تشعشع و جابجايي به اين لوله‌ها منتقل مي‌گردد، اينها نيز حرارت را به آب داخل خود منتقل مي‌نمايند. بنابراين در كوره هر سه نوع انتقال حرارت با يكديگر انجام مي‌گيرد. حاصل اين تبادل حرارت جذب حرارت توسط آب داخل لوله‌ها و تبديل آن به بخار است. به عبارت ديگر كليه بخاري توليدي ديگ در اين لوله‌ها ايجاد مي‌شود، از طرف ديگر جذب حرارت توسط لوله‌هاي ديواره‌اي باعث خنك شدن فضاي اطراف كوره مي‌شود و لذا شكلي از نظر عايقكاري ديواره‌هاي اطراف محفظه احتراق پيش نخواهد آمد پس مي‌توان گفت كه لوله‌هاي ديواره‌اي همانطور كه از نامشان پيداست ديواره كوره را تشكيل مي‌دهند.

حركت جريان آب در داخل لوله‌هاي ديواره‌اي از پائين به بالاست هرچه آب در طول كوره به طرف بالا حركت كند حرارت بيشتري را جذب نموده و در نتيجه بخار بيشتري توليد مي‌گردد. در بويلرهاي گردش طبيعي، اين حركت به صورت طبيعي انجام مي‌گيرد و لذا در خاتمه در لوله‌هاي ديواره‌اي، مخلوطي از آب و بخار خواهد بود كه به محض ورود به درام آب و بخار از يكديگر جدا مي‌شوند. در بويلرهاي گردش اجباري، جريان آب در داخل لوله‌هاي ديواره‌اي به كمك يك پمپ كه در مسير لوله‌هاي پائين آورنده نصب است انجام مي‌گيرد.

در بويلرهاي بونسون نيز اين جريان به كمك پمپ آب تغذيه انجام مي‌گردد و ساختمان اين بويلر به گونه‌اي است كه احتياج به درام نمي‌باشد و بخار تبديل شده مستقيماً به سوپر هيتر مي‌رود.

بطور كلي درام دو وظيفه اصلي را بعهده دارد :

1ـ عمل نمودن به عنوان يك مخزن ذخيره كه جهت ديگ بخار :

درام مي‌تواند با ذخيره آب و يا بخار در خود در شرايط بحراني بهره‌برداري از بويلر مقداري از نيازهاي ضروري آب و يا بخار را تامين نمايد.

2ـ تقسيم آب و بخار :

آب و بخار ايجاد شده در لوله‌هاي ديواره‌اي وارد درام شده و به وسيله تجهيزاتي كه در داخل درام وجود دارد آب و بخار كاملاً از هم جدا شده و به اين ترتيب امكان عبور بخار بدون ذرات آب بطرف سوپر هيتر فراهم مي‌شود.

در درام اعمال ديگري نظير تقسيم يكنواخت آبهاي ورودي از طريق اكونومايزر و يا تزريق محلولهاي شيميايي به بويلر نيز انجام مي‌گيرد. هواي مورد لزوم احتراق توسط فنهاي FD.Fan تامين مي‌شود بنابراين فن با توجه به مكشي كه ايجاد مي‌نمايد هواي محيط را مكيده و در كانالهايي كه در نهايت به محوطه احتراق (مشعلها) ختم مي‌شود به جريان مي‌اندازد. فنها داراي انواع و اقسام مي‌باشند، نظير فنهاي جريان شعاعي و يا فنهاي جريان محوري و يا تركيبي كه در طراحي ديگ بخار با توجه به مقدار هواي لازم و فشار آن و همچنين راندمان مورد نظر يكي از اين انواع انتخاب مي‌گردند.

براي كنترل مقدار هواي ورودي به بويلر و از دريچه‌هاي كنترل هواي استفاده مي‌گردد. غالباً اين دريچه‌ها به صورت اتوماتيك كنترل مي‌گردند، البته طبيعي است كه با دست نيز قابل كنترل هستند در مسير دود نيز چنين دريچه‌هايي وجود دارد كه به صورت باز يا بسته عمل مي‌كنند.

GR.Fan : اين فنها مقداري از گازهاي خروجي از بويلر را پس از اكونومايزر گرفته و مجدداً در كوره بويلر به جريان مي‌‌اندازد اين كار معمولاً جهت كم كردن حرارت دودي كه از دودكش خارج مي‌شود است. اكونومايزر باعث مي‌شود راندمان بالا رود زيرا آب حرارت دود را جذب نموده و در قسمتهاي بعد سوخت كمتري براي بالا بردن درجه حرارت آب لازم است.

آخرين مرحله مسير دود، دودكش است كه گازهاي خروجي از بويلر را به محيط بيرون هدايت مي‌نمايد. طبيعي است ارتفاع دودكش نقش تعيين كننده‌اي در هدايت دود و عدم آلودگي محيط دارد.

سوخت ديگهاي بخار در كشورمان، سوختهاي مايع و گاز تشكيل مي‌دهند كه بيشتر مازوت و گاز طبيعي براي سوخت مشعلهاي محفظه احتراق استفاده مي‌شود. آب ورودي به بويلر بايد دماي آن حداقل 195 باشد تا به لوله‌ها و تجهيزات بويلر آسيب وارد نكند.

تـوربـين :

توربين‌هاي بخار دسته‌اي از توربو ماشينها را تشكيل مي‌دهند كه عامل در آنها بخار آب مي‌باشد توربين بخار براي نخستين بار در پايان قرن گذشته به عنوان ماشين حرارتي بكار گرفته شده و از ان زمان تا كنون پيشرفت‌هاي زيادي در طراحي، ظرفيت، توليد و راندمان انها حاصل شده كه امروزه به صورت گسترده در نيروگاههاي حرارتي و نيز برخي از واحدهاي صنعتي ديگر بكار گرفته مي‌شوند.

بخار سوپر هيتر ورودي به توربين كه حاوي مقدار قابل ملاحظه‌اي انرژي حرارتي است در آنجا به انرژي جنبشي تبديل شده و در نهايت بصورت كار مكانيكي برروي روتور بدل مي‌گردد. مزاياي عمده توربين بخار نسبت به ساير محركهاي مكانيكي سرعت بالا (توربين‌هاي بخار در صورتي كه مستقيماً با ژنراتور كوپل شوند، داراي دور 3000 RPM و در صورتي كه از طريق جعبه دنده به هم مرتبط گردند، دور آنها مي‌تواند بيشتر باشد)، ابعاد كوچك و امكان توليد قدرت بالاي آنها مي‌باشد.

توربين‌هاي ضربه‌اي و عكس‌العملي، اولين مدلهاي توربين بخار بوده كه در آنها بخار در جهت محوري پس از چندي برادران ژونگستروم نخستين توربين بخار شعاعي را كه در آن منبسط مي‌شود، بخار در جهت شعاعي منبسط مي‌گرديد را ابداع نمودند.

توربين‌هاي ژونگستروم فاقد پره‌هاي ثابت هستند و از دودميك متفاوت تشكيل يافته‌اند كه برروي آنها چندين مرحله پره‌هايي در محيط دواير متحدالمركز نصب شده است. در اثر انبساط بخار پره‌ها و نيروي عكس‌العمل ناشي از آن ديسكها در دو جهت مختلف و با سرعتي يكسان شروع به چرخش مي‌كنند، به اين ترتيب هر كدام از آنها مي‌توانند محرك يك ژنراتور باشند.

امروزه اغلب توربين‌هاي بخار داراي چندين مرحله انبساط بخار در پره‌ها هستند كه پره‌هاي اوليه به صورت ضربه‌اي و پس از آن به صورت مخلوطي از ضربه‌اي و عكس‌العملي است.

از نظر تعداد مراحل انبساط بخار، توربين‌ها به سه دسته تقسيم
مي‌شوند :

5- وضعيت – پست از نظر استقرار ساختمانهاي جنبي

تعريف پست :

محل برقي كه مولد از قبيل ترانسفورماتورها ,كليدها و غيره به منظور تبديل يا مبادله انرژي چون لازم است كه از يك طرف در نقاط مختلف (توليد , انتقال و توزيع ) ولتاژهاي متفاوت داشته باشيم و از ديگر شبكه ارتباطي وجود داشته باشد . بنابراين مراكزي كه اين عمليات (قطع و وصل كردن و تبديل سطح ولتاژ را در نقاط انتخاب ) را انجام دهند ضرورت پيدا مي كند . اين مراكز به پستهاي فشار قوي موسوم مي باشند كه بستگي به سطح ولتاژ آنها طراحي و وسايل و تجهيزات آنها از قبيل وسايل قطع و وصل ترانسفورماتورها , وسايل ارتباط دهنده و سيستم هاي حفاظتي –پيچيده تر و با اهميت تر مي گردد .

انواع پستها :

الف – پستهاي بالابرنده ولتاژ (پست نيروگاهي)

ب- پستهاي توزيع كاهنده ولتاژ

ج- پستهاي كليد زني

پست هاي بالابرنده ولتاژ

چون ولتاژ توليدي ژنراتورها به علت محدوديتهاي كه در ساخت آنها وجود دارد محدود مي باشد لازم است كه براي انتقال قدرت الكتريكي آن را به ولتاژ بالابرد و بدين جهت از پستهاي بالابرده ولتاژ استفاده مي كردد .

پستهاي توزيع كننده ولتاژ

ولتاژ مورد نياز مصرف كنندگان بنابردلايل اقتصادي در چند مرحله كاهش مي يابد و به اين منظور از پستهاي توزيع كاهنده ولتاژ استفاده مي گردد .

پستهاي كليد زني

اين پستها در واقع هيچگونه تبديل ولتاژي را انجام نمي دهند بلكه فقط وظيفه شان ارتباط خطوط شبكه به يكديگر است .

پستها از نظر كلي و نوع تجهيزات به دو نوع تقسيم مي شوند .

الف – پستهاي باز (بيروني) Outdoor

ب- پستهاي بسته (داخلي) In door

انواع پستهاي باز :

الف – پستهاي باز

ب- پستهاي هوايي

الف : پستهاي باز پستهايي هستند كه هواي آزاد عايق بين فاز ها و قسمتهاي برقدار بازمين مي باشد و بنابراين لازم است فواصل معيني بين قسمت هاي برقدار برقرار گردد و علاوه بر آن ايمني افرادي كه در محوطه پست عبور مي كنند بايستي فواصل مشخص و معيني بين تجهيزات و زمين در نظر گرفته شود در اين پستها تجهيزات مستقيماًَ در معرض عوامل جوي از قبيل برف ,باران,يخ ,آلودگي – و غيره قرار مي گيرد .

ب : پستهاي هوايي پستهاي توزيع در ولتاژ – 20 KV به پايين هستند كه روي پايه هاي سيماني يا چوبي نصب مي گردند .

بستهاي بسته (GIS) :

پستهاي گازي در بعضي مناطق به عللي از قبيل كمبود جا و يا آلودكي بيش از حد (مناطق ساحلي ) امكان احداث پستهاي معمولي نمي باشد از پستهاي گازي استفاده مي شود .

لازمه كوچك- شدن پستهاي فشار قوي ,كوچك كردن فواصل شين ها و دستگاههاي فشار قوي است و چون هوا داراي استقامت الكتريكي معيني است نمي توان فاصله شين ها را از مقاديري معين كوچكتر انتخاب كرد لذا براي عايق كردن قطعات از يكديگر و نزديك كردن فواصل شين ها به يكديگر از عنصر ديگري غير از هوا كه داراي استقامت الكتريكي در حدود 3 برابر هوا است و اولين مرتبه در كليدهاي گازي sf6 از آن استفاده گرديد پستهاي فشار قوي كپسولي از سال 1967 به تدريج در شهرهاي بزرگ و مناطق پر جمعيت به خصوص در اروپا نصب و با اطمينان كامل مورد بهره برداري قرار گر فت .

مزاياي پست هاي بسته :

اشغال قضاي كمتر (حدود 10 تا 15% فضاي مورد

نياز براي پستهاي باز ) بي صدا بودن , فاقد تشعشعات فركانس زياد , سرويس كمتر بوده و از اتصال قطعات پيش ساخته به هم تشكيل مي شوند .

گاز sf6 كه به عنوان عايق در اين پست ها به كار مي رود عايق بسيار خوبي است از عوامل خارجي و جوي مثل گردو خاك و باد و طوفان و غيره در آن بي اثر است و جون تمام قطعات زير فشار در داخل كپسولها قرار دارند از امكان هيجگونه تماس سهوي با قطعات زير ولتاژ ممكن نيست و به اين جهت خالي از خطرات برق زدگي و برق گرفتكي است و احتياج به هيچگونه حصار و محدوديتي ندارد .

اجزا تشكيل دهنده پست ها :

1- سوئچگير

2- برقگير

3- لاينتراپ

4- سكسيونر

5- ديژنكتور

6- ترانسفورماتورهاي قدرت

7- ترانسفورماتورهاي جريان (ct) و ولتاژ (pt)

8- ترانسفورماتورهاي تغذيه داخلي و يا زمين

9- سيستم هاي جبران كننده از قبيل راكتور يا خازن

10- شبكه زمين

11- رله هاي حفاظتي

1-سوئيچگير : به مجموعه اي از تجهيزات فشار قوي گفته مي شود كه عمل ارتباط فيدرهاي مختلف را به باس بار (شين) و يا قسمت هاي محتلف باس بار را به بكديكر در يك سطح ولتاژ معين انجام مي دهد .

شين يا BUSBAR : محل تقسيم اصلي برق را باس بار يا شين مي گويند .

فيدر : فيدر يك هادي است كه پست يا نيروگاه را به محلي كه قدرت بايد توزيع شود وصل مي نمايد .

برقگير :

برقگير در حقيقت يك ايزولاسيون ناقص است و تخليه الكتروني در اثر اختلاف سطح ضربه اي زياد حتماُ انجام مي گيرد و بارهاي موجود در موج بسيار از طريق تاسيسات فشار قوي خارج مي گردد بدون اينكه مزاحمتي براي شبكه به وجود آورد . در موقع كار عادي شبكه برقگير كه بين فاز و زمين بسته شده مانند يك عايق عمل مي كند ولي به محض اينكه ولتاژ كار برقگير تجاوز كرد مانند يك گيرنده موج سريع عمل مي كند و جرياني كه توسط برقكير از راه قوس الكتريكي به زمين هدايت مي شود باعث هدايت اختلاف سطح زياد به زمين مي گردد .

برقگيرهاي 3KV تا 30KV براي جريان ضربه اي 5KA و برقگيرهاي 60 تا 220KV براي 10KA ساخته مي شوند و جريانهاي هدايت شونده ضربه اي كه تا امروز در شبكه ها سنجيده شده در بيش از 90% ضربه ها از 1KA تجاوز نمي كند . برقگيرها متناسب با Vwa حاصل از اختلاف سطحي كه با فركانس فعال در محل نصب ممكن است وجود داشته باشد انتخاب مي شوند .

ماكسيموم مقدار اين اختلاف سطح فعال در هر حال نبايد از 15/1 اختلاف سطح نامي شبكه تجاوزكند . در ضمن نوع شبكه (زمين شده و زمين نشده ) در نتيجه مقدار ازدياد ولتاژ فازهاي سالم در اثر زمين شدن از فازها نيز در انتخاب ولتاژ برقگير و عملكرد صحيح برقگير بسيار موثر است .

نظر به اينكه محدوده اي كه در كنترل و محاقظت برقگير قرار مي گيرد كوچك است لذا بهتر است كه هميشه برقگير در نزديكي وسيله اي كه در تاسيسات با ارزش تر است نصب شود به عنوان مثال در كنار يك ترانسفورماتور در پست .

كنتور برقگير :

مشخص شدن تعداد دفعات عملكرد برقگير معمولاً سيم زمين برقگير از داخل دستگاهي بنام كنتور برقگير عبور مي دهند .

نكاتي كه در مورد نصب برقگيرها بايد توجه كرد :

1- بايد اتصال زمين برقگير كامل باشد

2- برقگير بايد در مجاورت دستگاههاي حفاظت شونده قرار داده شوند

3- سيم اتصال زمين برقگير بايد به اتصال زمين مشترك پست وصل باشد

4- سيم اتصال زمين بايد هيجگونه پيچش يا حلقه نداشته باشد زيرا اندوكتانس اضافه در مقابل جريان تخليه به وجود مي آيد .

5- بهتر است از كابلهاي رشته اي با مقاطع 50,35,25 اينچ استفاده شود

6- در موقع نصب برقگير بايد توجه داشت كه هرگونه هادي فلزي چه داراي ولتاژ سيستم و چه زمين باشد در خارج يك كره فرضي به شعاع r و دور برقگير باشد .

اين شعاع از فرمول زير محاسبه مي شود :

Vm : ولتاژ نامي برقگير بر حسب KV

R : شعاع فرضي بر حسب mm R=12 *Vm

وظيفه برقگير كاستن اضافه ولتاژ ها به مقاديرى است كه استقامت عايقي تجهيزات قابليت تحمل آن را داشته باشند با بروز اضافه ولتاژ بالاتر از مقدارمعينى برقگير هادى شده و ولتاژ با عبور جريان از مقاومت غير خطي محدود مي گردد پس از كاهش اضاقه ولتاژ جريان قطع شده و سيستم به كار خود ادامه مي دهد اضافه ولتاژ ها در اثر رعد و برق ,تخليه جوي و يا قطع و وصل كليدها مي توانند به وجود آيند .

((نكاتي درموردنصب پايه ها وترانس))

فاصله بين پايه ها درفشار ضعيف مي باشد.فاصله بين پايه هادرفشار متوسط ميباشد.فاصله بين دوپايه براي اينكه ترانس بين آنها نصب كنند180cmباشد.براي اينكه از پايه هاي600-9استفاده شودمنظور اين است كه يعني بارتاحدودkg600را مي تواند تحمل كندوبيشتر از آن خطرناك مي باشدورأس آن تايك متر مي باشدومنظور ازm9اين است كه طول آنm9مي باشد. منظور از استفاده از600-12پايه اين است كه مي تواندباري تاحدود600kgرا مي تواندتحمل كند وبيشتر ازآن خطرناك باشدومنظور از12اين است كه رأس آن1.5متري مي باشدومنظور طول 12mمي باشد.براي نصب ترانس اغلب يكي از پايه ها600-9ديگراز پايه ها600-12مي باشدكه درطرف ترانس قرار مي گيردپايه200-12اكثرا براي جاهايي كه بار زياد روي آن نباشد وهمچنين براي عبوري استفاده مي كند جاهايي كه زاويه داردباشد از پايه از600-9استفاده مي كنيم كه تحمل بارcm150مي باشد درصورتيكه بين20-25cmباشدبه هم اتصال پيدا كرده وباعث جرقه و سوختگي مي شود.