توضیحات

بررسی پست های فشار قوی

چکیده

امروزه با افزایش روزافزون تقاضا و مصرف برق و استفاده از این انرژی برای مصارف دیگری غیر از روشنایی

(از قبیل صنعتی، کشاورزی، تجاری و…) و گسترش محدوده ی شهرها، تغییرات عمده ای در

ظرفیت نیروگاهها، نوع تولید و مخصوصاً سطوح ولتاژی خطوط انتقال و تولید حاصل شده است.

ازسوی دیگر ایجاد مولدهای کوچک در نزدیکی مراکز مصرف مقرون به صرفه نبوده و بتدریج فاصله ی مراکز تولید

از مراکز مصرف بیشتر گردیده است. این امر باعث پیدایش پدیده ای به نام «سیستم های انتقال»

در صنعت برق شده است. به عبارت دیگر، صنعت برق به سه بخش عمده ی تولید، انتقال و توزیع تقسیم می شود.

 با توجه به خصوصیات هر یک از این بخش ها و تنوع ولتاژ کاربردی در آنها و به منظور ارتباط

این سه بخش اساسی، جایگاه پست های فشار قوی در شبکه های سراسری

از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در واقع بدون وجود پست های فشار قوی، سخن گفتن از مقوله ای

به نام سیستم انتقال انرژی بیهوده است. با توجه به افزایش مراکز مصرف انرژی الکتریکی

و نیز بهینه سازی راندمان انتقال، استفاده  از سطوح ولتاژی بالاتر از سطوح ولتاژی رایج

، درآینده ای نزدیک و درخطوط انتقال انرژی اجتناب ناپذیر است و دراین بین وجو

بررسی پست های فشار قوی

پست های فوق فشار قوی نیز ضروری می نماید.

این پروژه نیز به بررسی ابعادی چند از طراحی این پست ها و تفاوت های مختلف آن

با پست های رایج اختصاص دارد. در این پروژه سعی شده است ضمن ارائه تصویری

از مسائل موجود در انواع پست های فشار قوی رایج[۱] ، مطالب مفید و منسجمی

در ارتباط با «پست های فوق فشار قوی»[۲] و مسائل مربوط به طراحی آنها ذکر گردد.

بدین منظور، مطالب این پایان نامه در ۵ فصل تدوین گردیده است.

فصل اول این پایان نامه به ارائه ی مطالبی پیرامون تاریخچه ی توسعه پست های

فشار قوی و تعاریف اولیه حاکم بر پست ها و آشنایی با انواع پست ها اختصاص دارد.

در فصل دوم اصول و قوانین حاکم بر طراحی و ساختار پست های فشار قوی رایج

بررسی پست های فشار قوی

در سطح ولتاژهای معمول بیان می گردد. فصل سوم این پایان نامه به معرفی پست های

فوق فشار قوی AC و مقایسه ی آنها با پست های رایج و نیز بررسی برخی تجهیزات

این پست ها اختصاص دارد. در فصل چهارم پایان نامه، بررسی پست های فوق فشار قوی DC

و دلایل حرکت به این سمت، و بررسی موانع و مسائل موجود در این پست ها صورت گرفته است.

درنهایت در فصل پنجم نتیجه گیری و منابع مورد استفاده در این پروژه ذکر گردیده است

امید است این تحقیق هر چند جزئی و ناقص مورد توجه قرار گیرد.

 

 ۱۰۲ صفحه فونت ۱۶ فایل ورد منابع  دارد 

 

پس از پرداخت آنلاین میتوانید فایل کامل این پروژه را دانلود کنید

 

فهرست مطالب

فصل اول : تاریخچه ی توسعه ی پست های فشار قوی

۱-۱    مقدمه                                                                                                               ۲ 

۲-۱ تعریف پست                                                                                                      ۳ 

۳–۱  طبقه بندی پست از جهات گوناگون                                                                  

    ۱-۳-۱  انواع پست ها از نظر وظایف و عملکرد                                                     ۴

           ۲-۳-۱  انواع پست ها از نظر عایق بندی تجهیزات                                             ۵

           ۳-۳-۱  انواع پست ها از نظر محل نصب تجهیزات (کلاس نصب)                        ۷

           ۴-۳-۱  انواع پست ها از نظر درجه اهمیت                                                         ۸

     ۴-۱ اجزای تشکیل دهنده ی پست ها                                                                      ۹

     ۵-۱ استاندارد های مهم در طراحی پست ها                                                             ۱۳

     ۶-۱ سطوح ولتاژی استاندارد در پست ها                                                                 ۱۳

     ۷-۱ معیارهای اساسی در طراحی پست ها                                                                ۱۴

     ۸-۱ مراحل طراحی پست                                                                                         ۱۵

     ۹-۱ پست های با ساختار جدید

          ۱-۹-۱ پست های نیومریک                                                                                 ۱۵  

          ۲-۹-۱ پست های فشرده معمولی                                                                       ۱۶

          ۳-۹-۱ پست های با سیستم PASS                                                                  ۱۷

بررسی پست های فشار قوی

          ۴-۹-۱ پست های Com PASS                                                                       ۱۸

فصل دوم : اصول پست های فشار قوی AC رایج (تا سطح ولتاژ۴۰۰kv AC)

    ۱-۲  مقدمه                                                                                                                     ۲۰ 

    ۲-۲  اصول حاکم بر کلید های فشار قوی و تجهیزات کلید زنی در پست های رایج          ۲۱

        ۱-۲-۲  کلیدهای قدرت یا بریکر                                                                                 ۲۳

        ۲-۲-۲  کلید های قابل قطع بدون بار یا دیسکانکت                                                   ۳۳

    ۳-۲  اصول حاکم بر شینه بندی در پست های رایج                                                        ۴۰

        ۱-۳-۲  انواع شینه بندی موجود در پست های رایج                                                    ۴۱

        ۲-۳-۲  آرایش پیشنهادی برای شینه بندی پست ها                                                 ۴۶

        ۳-۳-۲  عوامل موثر در انتخاب نوع شینه بندی                                                         ۴۶

    ۴-۲  اصول حاکم بر برقگیر در پست های رایج                                                               ۴۷

        ۱-۴-۲ انواع برقگیر های موجود در پست های رایج                

             ۱-۱-۴-۱  برقگیر با فاصله هوایی                                                                           ۴۷ 

            ۲-۱-۴-۱  برقگیر سیلیکون کاربید                                                                        ۴۸

            ۲-۱-۴-۱  برقگیر اکسید روی                                                                                ۴۹

        ۲-۴-۲  طراحی مشخصات الکتریکی برقگیرهای پست های رایج                               ۵۱

   ۵-۲  اصول حاکم بر  شبکه زمین در پست های رایج                                                      ۵۳

       ۱-۵-۲  انواع زمین کردن الکتریکی                                                                           ۵۳

        ۲-۵-۲  انواع الکترود های زمین                                                                               ۵۴

        ۳-۵-۲  محاسبه سطح مقطع سیم زمین                                                                   ۵۵

        ۴-۵-۲  محاسبه ولتاژ گام و ولتاژ تماس                                                                    ۵۶

                                                                                                                                        فصل سوم: بررسی سطوح فوق فشار قوی AC و طراحی یک پست فوق فشار                          قوی نمونه

  ۱-۳ مقدمه                                                                                                                        ۵۹

  ۲-۳  روند حرکت به سمت ولتاژهای فوق فشار قوی و مشکلات پیش رو                        ۶۰

  ۳-۳ تحقیقات مورد نیاز پیرامون بحث عایقی                                                                    ۶۳

  ۴-۳ ساختار مناسب سوئیچگیر برای پست فوق فشار قوی نمونه                                       ۶۵

  ۵-۳  ایمن سازی زلزله در پست های فوق فشار قوی                                                         ۶۸

  ۶-۳ طراحی یک پست فوق فشار قوی ۸۰۰ kv نمونه                                                      ۷۰

       ۱-۶-۳   مشخصات کلی پست فوق فشار قوی مورد طراحی                                          ۷۱

       ۲-۶-۳   سطوح عایقی پست فوق فشار قوی مورد طراحی                                           ۷۲

       ۳-۶-۳  ساختار شینه بندی پست فوق فشار قوی مورد طراحی                                   ۷۳

       ۴-۶-۳  مشخصات ترانسفورماتورهای قدرت پست فوق فشار قوی مورد طراحی         ۷۵

       ۵-۶-۳  مشخصات اتو ترانسفورماتورهای پست فوق فشار قوی مورد طراحی              ۷۶

       ۶-۶-۳  مشخصات بوشینگ های بکار رفته در ساختار پست فوق فشار قوی               ۷۸

بررسی پست های فشار قوی

       ۷-۶-۳  مشخصات بریکر های پست فوق فشار قوی مورد طراحی                                ۷۸

       ۸-۶-۳  مشخصات دیسکانکت های پست فوق فشار قوی مورد طراحی                       ۸۰

       ۹-۶-۳  مشخصات  برقگیر های پست فوق فشار قوی مورد طراحی                             ۸۱

      ۱۰-۶-۳ مشخصات ترانسفورماتورهای اندازه گیری پست فوق فشار قوی مورد طراحی ۸۳

      ۱۱-۶-۳ حفاظت های تجهیزات پست فوق فشار قوی مورد طراحی                               ۸۵

             ۱-۱۱-۶-۳  حفاظت های اتو ترانسفورماتورها                                                      ۸۵

             ۲-۱۱-۶-۳  حفاظت راکتور شنت                                                                         ۸۶

             ۳-۱۱-۶-۳  حفاظت شینه بندی                                                                         ۸۶

             ۴-۱۱-۶-۳  حفاظت خط متصل به پست                                                       ۸۶

فصل چهارم : بررسی حرکت به سوی سیستم های فوق فشار قوی DC

۱-۴  مقدمه                                                                                                                      ۸۸

۲-۴  مقایسه سیستم های انتقال فوق فشار قوی AC و DC                                           ۸۹

     ۱-۲-۴  مقایسه هزینه های انتقال                                                                               ۸۹

     ۲-۲-۴  مقایسه ملاحظات فنی                                                                                    ۹۱

     ۳-۲-۴  مقایسه اثرات محیطی                                                                                  ۹۲

۳-۴  کاربردهای سیستم های انتقال فوق فشار قوی DC                                                ۹۳

۴-۴  مشکلات  خطوط انتقال فوق فشار قوی DC                                                         ۹۴

بررسی پست های فشار قوی

۵-۴  انواع سیستم های فوق فشار قوی DC                                                                 ۹۵

    ۱-۵-۴  اتصال تک قطبی                                                                                             ۹۵

    ۲-۵-۴  اتصال دو قطبی                                                                                              ۹۶

۶-۴  اجزای پست های فوق فشار قویDC   مبدل                                                          ۹۸

۷-۴  مشخصات یک پست فوق فشار قوی DC  ۸۰۰ kv  نمونه                                      ۱۰۳

  فصل پنجم : نتیجه گیری ، منابع و مآخذ

۱-۵  نتیجه گیری                                                                                                           ۱۰۹

۲-۵  فهرست منابع و مآخذ                                                                                           ۱۱۰

فهرست جداول

جدول  (۱-۲)  مشخصات الکتریکی مهم کلیدهای فشار قوی                                     ۲۲

جدول (۱-۳)  مشخصات کلی پست فوق فشار قوی نمونه                                           ۷۱

جدول (۲-۳)  سطوح عایق تجهیزات پست                                                               ۷۲

جدول (۳-۳)  سطوح عایق خطوط انتقال متصل به پست                                          ۷۲

جدول (۴-۳) مشخصات سیستم شینه بندی پست مورد طراحی                            ۷۴

جدول (۵-۳) مشخصات ترانسفورماتور قدرت پست مورد طراحی                              ۷۶

بررسی پست های فشار قوی

جدول (۶-۳) مشخصات اتوترانسفورماتور های پست مورد طراحی                                  ۷۷

جدول (۷-۳) مشخصات بوشینگ های مورد استفاده در پست مورد طراحی                 ۷۸

جدول (۸-۳) مشخصات بریکرهای پست فوق فشار قوی                                            ۸۰

جدول (۹-۳)  مشخصات دیسکانکت های پست فوق فشار قوی مورد طراحی             ۸۱

جدول (۱۰-۳) مشخصات برقگیرهای پست فوق فشار قوی مورد طراحی                     ۸۲

جدول (۱۱-۳) مشخصات هسته های ترانسفورماتور های جریان پست مورد طراحی    ۸۴

جدول(۱-۴)   مشخصات کلی پست فوق فشار قوی DC نمونه                                    ۱۰۵

جدول (۲-۴) پارامتر های اصلی پروژه ی پست فوق فشار قوی مبدل                DC106

جدول (۳-۴)  مشخصات ترانسفورماتور های مبدل پروژه                                          ۱۰۷

جدول(۴-۴)  مشخصات فیلترهای AC و جبرانسازهای پروژه                                   ۱۰۷

بررسی پست های فشار قوی

فهرست اشکال

شکل(۱-۱) شمای کلی چرخه ی انرژی الکتریکی                                                         ۳

شکل (۲ ـ ۱)  شمای کلی یک پست فشار قوی                                                            ۴

شکل (۳ ـ ۱) نمونه ای از یک پست AIS                                                                    ۵ 

شکل (۴-۱ ) نمونه ای از یک پست GIS                                                                     ۶

شکل (۵ ـ ۱) یک نمونه سوئیچگیر                                                                               ۱۰

شکل (۶ ـ ۱) یک نمونه ترانسفورماتور قدرت                                                             ۱۰ 

شکل (۷ ـ ۱) یک نمونه ترانسفورماتور زمین                                                              ۱۱

شکل (۸ ـ ۱) یک نمونه از راکتور موازی در پست                                                     ۱۱

شکل (۱-۲ ) بریکر روغنی                                                                                                       ۲۶

شکل (۲-۲)  بریکر کم روغن                                                                                                   ۲۷

شکل (۳-۲)  بریکر هوای فشرده                                                                                           ۲۸

شکل (۴-۲)  بریکر گازی                                                                                                         ۲۹

شکل (۵-۲)  بریکر خلاء                                                                                                          ۳۰

شکل (۶-۲) دیسکانکت زمین                                                                                                 ۳۴

شکل (۷-۲) دیسکانکت قیچی شکل                                                             ۳۷

شکل (۸-۲) شمای سیستم بدون شینه بندی                                                             ۴۱

بررسی پست های فشار قوی

شکل (۹-۲)  شمای سیستم تک شینه ساده                                                              ۴۲

شکل (۱۰-۲) شمای سیستم تک شینه ساده با دیسکانکت تقسیم کننده شین          ۴۲

شکل (۱۱-۲) شمای سیستم تک شینه با بریکر تقسیم کننده شین                            ۴۳

شکل (۱۲-۲) شمای سیستم تک شینه با طرح واره ی  Uشکل                                  ۴۳

شکل (۱۳-۲) شمای سیستم شینه بندی با دو شین اصلی و فرعی                             ۴۴

شکل (۱۴-۲) شمای سیستم شینه بندی دوبل                                                           ۴۴

شکل (۱۵-۲) شمای سیستم شینه بندی یک و نیم بریکری                                     ۴۵   

شکل (۱۶-۲) شمای سیستم شینه بندی دوبریکری                                                  ۴۵    

شکل (۱۷-۲) شمای سیستم شینه بندی حلقوی بسته                                             ۴۶  

شکل (۱۸-۲) برقگیر با فاصله هوایی                                                                         ۴۸

شکل (۱۹-۲) برقگیر SiC                                                                                         ۴۹  

شکل(۲۰-۲) برقگیر ZnO                                                                                                  ۵۰

شکل (۱-۳) فواصل عایقی مورد نیاز برای بوشینگ با عایق پرسلین                                 ۶۳

بررسی پست های فشار قوی

شکل (۲-۳) لازمه های یک پست فوق فشار قوی                                                  ۶۷

شکل (۳-۳) ساختار شینه بندی پست مورد طراحی                                           ۷۵ 

شکل (۴-۳) بریکر kV 800 گازی                                                                            ۷۹

شکل (۵-۳) ساختار یک برقگیر فوق فشار قوی                                                       ۸۳

شکل (۶-۳) راکتور موازی                                                                                       ۸۷

شکل (۱-۴) مقایسه بین هزینه های کلی سیستم های AC و DC                            ۹۰

شکل ( ۲-۴ ) مقایسه بین حق راه سیستم های انتقال AC و DC                           ۹۳ 

شکل ( ۳– ۴ ) اتصال تک قطبی با مسیر بازگشت زمینی و متالیک                          ۹۶  

شکل ( ۴– ۴ ) اتصال دو قطبی                                                                                 ۹۶

شکل ( ۵– ۴ ) ساختار یک کانورتر ۱۲ پالسه                                                            ۹۷

شکل( ۶– ۴ ) یک گروه ۱۲ پالسه یک سوپاپی به ازای هر قطب                                ۹۷  

شکل ( ۷– ۴ ) شمای کلی و دیاگرام تک خطی یک پست مبدل فوق فشار قوی       ۹۸ 

شکل(۹-۴) ترانسفورماتور مبدل و ساختاردرونی آن                                                ۱۰۰

شکل (۱۰-۴) راکتور هموار ساز با خنک کننده هوایی                                              ۱۰۲

فصل دوم

اصول پست های فشار قویAC     

  رایج  (تا سطح ولتاژ۴۰۰kVAC)

۱-۲  مقدمه

در این فصل از پایان نامه به بررسی اصول و مشخصات پست های فشار قوی AC  رایج پرداخته می شود

این پست ها از دیر باز در صنعت برق جهان نقش بسیار مهمی را ایفا نموده اند. لفظ رایج در اینجا

به پست های با سطح ولتاژ حداکثر ۴۰۰kVAC اختصاص دارد. به پست های  بالاتر از این سطح ولتاژ «فوق فشار قوی» گفته می شود.  پست های با سطح

ولتاژ کمتر از ۴۰۰kV  در سیستم های انتقال و فوق توزیع و توزیع حضور داشته و از اصول تقریباً

مشابهی در طراحی قطعات و نحوه ی آرایش تجهیزات پیروی می کنند. در این پایان نامه

سعی شده است بیشتر به مسائل و جنبه های طراحی تجهیزات این پست ها پرداخته شده

و از بیان مسائل صرفاً عمقی و با دید فیزیکی و میکروسکوپی اجتناب گردد .

  در فصل قبل اجزای مختلف پست های فشار قوی  ذکر گردیده است. در این فصل نیز به بررسی چند مورد از این تجهیزات و نحوه ی انتخاب و طراحی آنها پرداخته می شود.&……………………

l