برخی از مهمترین تجهیزات جانبی پستهای فشار قوی
تجهیزات جانبی پستهای فشار قوی
تجهیزات جانبی پستهای فشار قوی، ارکان حیاتی برای تضمین پایداری، ایمنی و قابلیت اطمینان شبکه انتقال انرژی هستند. این تجهیزات فراتر از وظیفه اصلی تبدیل ولتاژ (ترانسفورماتورها)، سه نقش کلیدی ایفا میکنند:
۱. حفاظت فیزیکی و الکتریکی: شامل سیستمهای حفاظت از صاعقه (سیمهای گارد و شبکه زمین) که از تجهیزات گرانقیمت در برابر تخلیههای جوی و اتصالات ناخواسته به زمین مصون نگه میدارند.
۲. مدیریت جریانهای عیب: با استفاده از تجهیزاتی مانند تانک رزیستانس در مسیر نوترال، جریانهای اتصال کوتاه به زمین محدود شده و از ایجاد هارمونیکهای مخرب و آسیب به عایقها جلوگیری میشود.
۳. تسهیل انتقال و توزیع: هادیها و باسبارها بهینهسازی شدهاند تا با حداقل تلفات و حداکثر ظرفیت مکانیکی و الکتریکی، توان را از منبع به مصرف منتقل کنند.
بدون این تأسیسات و تجهیزات جانبی، کارکرد پستهای فشار قوی با نوسانات شدید، خطرات جانی و کاهش چشمگیر عمر تجهیزات مواجه خواهد شد.
1. سیستم حفاظت از صاعقه
الف) سیم گارد
وظیفه اصلی سیم هوایی که در بالای برج و در ارتباط فیزیکی با بدنه آن نصب میگردد، حفاظت سیستم انتقال انرژی در مقابل اصابت مستقیم صاعقه به سیم هادی و ولتاژ القائی در هادیها در اثر اصابت صاعقه به زمین اطراف خط میباشد.
سیم محافظ هوایی طوری نصب میگردد که زاویه حفاظت مناسبی برای هادیهای خط فراهم آورد. در صورتی که این زاویه نتواند توسط یک سیم تأمین شود، دو سیم محافظ کشیده میشود. سیم محافظ هوایی مستقیماً به برج متصل میشود و بدین ترتیب جریانهای ناشی از تخلیه جوی و رعد و برق را به زمین منتقل میکند.
از طرفی سیم محافظ وظیفه انتقال جریانهای اتصال کوتاه به زمین را هم عهدهدار بوده و از لحاظ مکانیکی نیز بایستی مقاومت کششی مناسب را دارا باشد.
ب) شبکه زمین
زمین کردن در تأسیسات و تجهیزات جانبی پستهای فشار قوی به لحاظ اتصال سیمهای سیستم و بدنهها از دو دیدگاه بررسی میگردد:
۱. زمین کردن حفاظتی (ایمنی)
به طور خلاصه اتصال بدنه هادیها به نقطه خنثی و زمین را اتصال زمین حفاظتی یا ایمنی گویند. این امر به منظور ایجاد ایمنی برای افرادی که بنا به وظیفه شغلی در تماس با تجهیزات برقدار میباشند صورت میگیرد.
این موضوع در مورد ایمنی در پستهای فشار قوی و مکانهایی که با ولتاژ بالا درگیر میباشند، حساستر و قابل توجهتر میباشد. در حقیقت با این عمل، مسیری با امپدانس پایین فراهم میآید که در صورت تماس انسان یا هر موجود زنده، جریان عبوری از آنها کمتر بوده و اختلاف ولتاژ برقگرفتگی ناشی از آن کم باشد و در نتیجه خطر برقگرفتگی و جانی کاهش مییابد.
۲. زمین کردن الکتریکی (سیستم)
شامل زمین کردن قسمتی از تجهیزات است که مستقیماً با شبکه الکتریکی در ارتباط هستند؛ مانند زمین کردن مرکز ستاره سیمپیچ ترانسفورماتورها یا ژنراتورها.
زمین کردن الکتریکی دو نوع میباشد:
۱. زمین کردن مستقیم
اتصال نقطه صفر ترانس و یا نقطهای از سیم رابط در ژنراتور جریان دائم به زمین در شبکههای ولتاژ بالا بکار میرود، زیرا جریان اتصالی در ولتاژهای بالا کمتر است.
۲. زمین کردن غیر مستقیم
اتصال نقطه صفر ژنراتور توسط یک مقاومت بزرگ به زمین، یا اتصال نقطه صفر ستاره ترانس توسط سلف بزرگ به زمین، که معمولاً در نیروگاهها و ولتاژ پایین بکار میرود؛ زیرا جریان اتصالی بالاست و باید توسط مقاومت محدود شود.
2. تانک رزیستانس
برای محدود کردن جریانهای اتصال کوتاه در شبکه، آشکار نمودن جریانهای نشتی کم و غیرقابل تشخیص بوسیله رله نوترال اصلی، و جلوگیری از ظهور هارمونیکها، از مقاومت مایع یا تانک رزیستانس استفاده میشود.
مایع مذکور در داخل یک تانک فلزی گالوانیزه قرار دارد. جنس محلول داخل تانک، محلول کربنات سدیم و آب مقطر میباشد که دارای خاصیت مقاومت معکوس در برابر حرارت است. تانک رزیستانس مابین نقطه نول ترانسفورماتور و اتصال زمین آن قرار میگیرد.
علت سری کردن تانک رزیستانس با نوترال ترانسفورماتور
تانک رزیستانس برای تشخیص و محدود کردن جریان نشتی و جریان اتصالی کاربرد دارد. به این علت تانک رزیستانس با نوترال ترانسفورماتور سری میشود که علاوه بر آشکارسازی جریانهای نشتی به زمین، جریانهای اتصال به زمین را نیز محدود نماید.
البته میتوان با افزایش راکتانس ترانسفورماتور نوترال، این جریان را محدود نمود، اما افزایش راکتانس نوترال، به همراه راکتانس سلفی ترانسفورماتور قدرت، مجموعه راکتانس سلفی پست را افزایش داده و خاصیت هارمونیکزایی را زیاد خواهد کرد؛ در نتیجه رلههای فاقد فیلتر هارمونیک را به اشتباه خواهند انداخت.
چنین مشکلی در پستهای فاقد تانک رزیستانس و بویژه پستهایی که در آنها از رلههای زمان ثابت و قدیمی استفاده شده است، به وفور به چشم میخورد. اما با کاهش راکتانس سلفی ترانسفورماتور نوترال (با انتخاب ترانسفورماتور با جریان بالاتر) و نصب تانک رزیستانس و کنترل رزیستانس آن به نحوی که امپدانس مجموع این دو، جریان اتصال کوتاه به زمین را به مقدار دلخواه محدود نماید، میتوان خاصیت هارمونیکزایی پست را کاهش داد.
آیا این مقاله برایتان مفید بود؟
