دانشکده فنی و مهندسی
گروه برق و قدرت
عنوان پروژه:
پست 20/63/230کیلو ولت تاکستان
چکیده
با افزایش مصرف برق در جهان وبا وابسطه تر شدن هرچه بیشتر صنایع به نیروی برق،لزوم گسترش شبکه های قدرت وبالا بردن قابلیت اطمینان این شبکه ها بیش از پیش آشکار می گردد بنابراین بحث بهینه سازی روشهای طراحی و همچنین انتخاب بهترین روش موجود طراحی اهمیت ویژه می یابد.
پایان نامه حاضر به بحث بهینگی در طراحی پستهای فشار قوی 230 و(400) کیلوولت می پردازد دراین پروژه سعی برآن شده است که با بررسی فاکتورها و معیارهای بهینگی و اعمال آْنها در روند طراحی پست (انتخاب تجهیزات، طراحی سیستم های حفاظتی و جانمایی)روشی پیشنهادی برای طراحی بهینه ارائه گردد.
فهرست مطالب
فصل اول: مقدمه ............................................................................................... 1
1-1-مقدمه 2
2-1-تعاریف و اصطلاحات 7
دوم:اصول طراحی پستهای فشار قوی و معیارهای طراحی بهینه........................... 10
1-2-اصول طراحی پستهای فشار قوی 11
2-2-انواع طراحیها 14
3-2-معیارهای طراحی بهینه و اعمال این ضوابط در طراحی پست 15
1-3-2-ارتباط بهینگی و شرایط بهره برداری 15
2-3-2-ارتباط بهینگی و موقعیت پست 17
3-3-2-ارتباط بهینگی ومسایل زیست محیطی 17
4-3-2-ارتباط بهینگی و امکان توسعه پست 18
5-3-2-ارتباط بهینگی و نیروی انسانی 19
6-3-2-ارتباط بهینگی و تعمیرات و نگهداری 19
7-3-2-ارتباط بهینگی و سرمایه گذاری اولیه 20
8-3-2-ارتباط بهینگی و هزینه های دوران بهره برداری 21
9-3-2-ارتباط بهینگی و ایمنی 23
10-3-2-ارتباط بهینگی و طرحها و مشخصات فنی سیستم های مختلف پست 24
فصل سوم :انواع پستها........................................................................................ 26
1-3-تقسیم بندی پستها بر اساس سطح ولتاژ 27
2-3-تقسیم بندی پستها بر اساس وظیفه ای که در شبکه دارند 27
3-3-تقسیم بندی پستها از نظر نحوه نصب 28
1-3-3- انواع پستهای باز 28
2-3-3-انواع پستهای بسته 29
3-3-3-پستهای ترکیبی 29
4-3-3-پستهای سیار 29
4-3-انواع پستها از نظر آرایش شینه بندی 29
1-4-3-مزایا و معایب آرایشهای مختلف شینه بندی 31
1-1-4-3-شینه ساده 31
2-1-4-3-شینه اصلی و فرعی 32
3-1-4-3-شینه دوبل 34
4-1-4-3-شینه دوبل اصلی با شینه فرعی 35
5-1-4-3-شینه دوبل دوکلیدی 36
6-1-4-3-شینه یک ونیم کلیدی 36
7-1-4-3-شینه حلقوی 37
2-4-3- بررسی مقایسه ای برای انتخاب شینه بندی بهینه[9] 39
3-4-3-نگاه آماری به وضعیت شینه بندی های موجود در پست های 230و400کیلوولت ایران 43
4-4-3-آرایش پیشنهادی برای شینه بندی پستها 44
فصل چهارم:انتخاب محل پست و جانمایی تجهیزات............................................. 45
1-4-انتخاب محل پست 46
2-4-جانمایی تجهیزات پست 49
1-2-4-تاثیر نوع شینه ها و سکسیونرها در آرایش فیزیکی تجهیزات 52
2-2-4-ترتیب و نحوه نصب تجهیزات 54
3-2-4-محل احداث ساختمانها و جاده های ارتباطی 55
فصل پنجم:انتخاب تجهیزات پست.......................................................................... 57
1-5-انتخاب ترانسفورماتور قدرت 58
2-1-5-معیارهای انتخاب بهینه ترانسفورماتور قدرت 59
1-2-1-5-نوع ترانسفورماتورقدرت 60
2-2-1-5-سیستم خنک کنندگی ترانسفورماتور 62
3-2-1-5-تلفات ترانسفورماتور 64
4-2-1-5-توان نامی سیم پیچهای ترانسفورماتور 64
5-2-1-5-ولتاژ نامی سیم پیچ 65
6-2-1-5-نحوه اتصالات سیم پیچها و گروه برداری 65
7-2-1-5-تنظیم ولتاژ و مشخصات تپ چنجر 66
8-2-1-5-تاثیر زمین نمودن نوترال در عایق بندی 67
9-2-1-5-حداکثر ولتاژ هر یک از سیم پیچها 67
10-2-1-5-تعیین سطوح عایقی داخلی و خارجی و نوترال 68
11-2-1-5-میزان افزایش مجاز درجه حرارت روغن وسیم پیچ 68
12-2-1-5-امپدانس ولتاژ و امپدانس اتصال کوتاه 68
13-2-1-5-میزان مجاز صدا 69
14-2-1-5-مقادیر جریانهای اتصال کوتاه سیستم 69
15-2-1-5-اضافه بار در ترانسفورماتور 70
16-2-1-5-استفاده از محفظه کابل در طرف فشار ضعیف 70
2-5-انتخاب ترانسفورماتور جریان 70
1-2-5-اطلاعات مورد نیاز جهت انتخاب ترانسفورماتورجریان 71
2-2-5-معیارهای انتخاب بهینه ترانسفورماتورجریان 72
1-2-2-5-نوع ترانسفورماتورجریان 72
2-2-2-5-حداکثر ولتاژ سیستم 73
3-2-2-5-سطوح عایقی 74
4-2-2-5-فاصله خزشی مقره 74
5-2-2-5-جریان نامی اولیه 74
6-2-2-5-جریان نامی ثانویه 75
7-2-2-5-نسبت تبدیل 75
8-2-2-5-جریان نامی حرارتی کوتاه مدت 76
9-2-2-5-جریان نامی دایمی حرارتی 76
10-2-2-5-محدودیت افزایش درجه حرارت 76
11-2-2-5-ظرفیت نامی خروجی 77
12-2-2-5-کلاس دقت 77
3-5-انتخاب ترانسفورماتور ولتاژ 80
1-3-5-اطلاعات مورد نیاز جهت انتخاب ترانسفورماتور ولتاژ 80
2-3-5-معیارهای انتخاب بهینه ترانسفورماتور ولتاژ 81
1-2-3-5-نوع ترانسفورماتورولتاژ 81
2-2-3-5-حداکثر ولتاژ سیستم 83
3-2-3-5-سطوح عایقی 84
4-2-3-5-فاصله خزشی مقره 84
5-2-3-5-ولتاژ نامی ثانویه 84
6-2-3-5-ضریب ولتاژ نامی [9] 85
7-2-3-5-مشخصات خازن ترانسفورماتور ولتاژ خازنی 86
8-2-3-5-محدودیت افزایش درجه حرارت 87
9-2-3-5-ظرفیت خروجی 88
10-2-3-5-کلاس دقت[22] 88
4-5-انتخاب ترانسفورماتور زمین- کمکی 89
1-4-5-اطلاعات مورد نیاز جهت ترانسفورماتورزمین-کمکی[14] 89
2-4-5-معیارهای انتخاب بهینه ترانسفورماتور زمین-کمکی 90
1-2-4-5-نوع ترانسفورماتور زمین –کمکی 92
2-2-4-5-سیستم خنک کننده 92
3-2-4-5-ظرفیت نامی 92
4-2-4-5-مقدار نامی ولتاژ سیم پیچ ها 93
5-2-4-5-حداکثر ولتاژ سیم پیچ ها 93
6-2-4-5-امپدانس ولتاژ[9] 94
7-2-4-5-استقامت عایقی بوشینگ ها و ترمینال های فاز و نقطه صفر سیم پیچ اولیه 94
8-2-4-5-افزایش دما پس از بارگذاری جریان کوتاه مدت 95
9-2-4-5-افزایش دمای مجاز 95
10-2-4-5-تپ چنجر 96
11-2-4-5-فاصله خزشی بوشینگها 96
12-2-4-5-سطح صدا 97
13-2-4-5-ترمینال بندی طرف اولیه وثانویه 97
5-5-انتخاب کلید قدرت 97
1-5-5-اطلاعات مورد نیاز جهت انتخاب بهینه کلید قدرت 98
2-5-5-معیارهای انتخاب بهینه کلید قدرت 100
1-2-5-5-نوع کلید 100
2-2-5-5-نوع مکانیسم قطع و وصل 101
3-2-5-5-ولتاژ نامی 104
4-2-5-5-سطوح عایقی نامی 104
5-2-5-5-جریان نامی 104
6-2-5-5-جریان نامی قطع اتصال کوتاه 105
7-2-5-5-جریان نامی قطع شارژ خط 106
8-2-5-5-جریان نامی قطع بار اندوکتیو 106
9-2-5-5-ضریب افزایش ولتاژ فاز سالم 106
10-2-5-5-جریان نامی اتصال کوتاه وصل 107
11-2-5-5-مدت زمان تحمل اتصال کوتاه 107
12-2-5-5-زمان قطع نامی 107
6-5-سکسیونر و تیغه زمین 108
1-6-5-اطلاعات مورد نیاز جهت انتخاب بهینه سکسیونر 109
2-6-5-معیارهای انتخاب بهینه سکسیونر 109
1-2-6-5-نوع سکسیونر یا تیغه های زمین 109
2-2-6-5-نوع مکانیسم عملکرد 110
3-2-6-5-ولتاژ نامی 111
4-2-6-5-سطوح عایقی نامی 112
5-2-6-5-جریان نامی (فقط برای سکسیونر) 112
6-2-6-5-جریان نامی اتصال کوتاه 112
7-2-6-5-جریان نامی وصل اتصال کوتاه(فقط برای تیغه های زمین) 113
8-2-6-5-مدت زمان تحمل جریان اتصال کوتاه 113
9-2-6-5-نیروی مکانیکی نامی ترمینالها 113
فصل ششم : سیستمهای حفاظتی پست............................................................... 114
1-6-سیستم زمین 115
1-1-6-اطلاعات موردنیاز برای طراحی سیستم زمین 116
2-1-6-آزمونهای زمین پست 118
3-1-6-موارد مهم در آزمونهای سیستم زمین 120
4-1-6-پارامتر ها و موارد حائز اهمیت در طراحی بهینه سیستم زمین 122
1-4-1-6-انتخاب هادی زمین و میله های زمین 122
2-4-1-6-اتصال تجهیزات به زمین 122
3-4-1-6-محاسبه جریان اتصال کوتاه وحداکثرجریان شبکه زمین 123
4-4-1-6-ولتاژانتقالی ونقاط خطرناک 125
5-4-1-6-تداخل با کبلهای مخابراتی و کنترل 126
6-4-1-6-اتصال زمین سیستم تغذیه فشار ضعیف 126
5-1-6-نصب سیستم زمین 126
6-1-6-روش قدم به قدم طراحی 128
2-6-سیستم حفاظت از صاعقه 136
1-2-6-سیستم حفاظت از صاعقه 138
1-1-2-6-اطلاعات مورد نیاز جهت طراحی سیستم حفاظت از صاعقه 139
2-1-2-6-سیستم حفاظتی پست با استفاده از روش الکتریکی-هندسی[9] 139
3-1-2-6-حداکثر ولتاژ قابل تحمل توسط پست 141
4-1-2-6-امپدانس موجی 141
5-1-2-6-محاسبه جریان بحرانی وفاصله جذب بحرانی S 141
6-1-2-6-محاسبه ارتفاع هادیهای حفاظتی 142
7-1-2-6-حفاظت در مقابل صاعقه هایی که در خارج از سطح محاط
دو هادی حفاظتی فرود می آیند 144
8-1-2-6- استقامت مکانیکی وحرارتی هادیهای حفاظتی و میله های برقگیر 147
2-2-6-برقگیر و محل نصب آن 148
1-2-2-6-انواع برقگیر[18] 148
2-2-2-6-مقایسه اجمالی بین برقگیرهای ZnO و برقگیرهای مرسوم 150
3-2-2-6-محل نصب برقگیر 150
3-6-سیستم حفاظتی و رله گذاری 152
1-3-6-اصول اساسی در رله گذاری حفاظتی 153
2-3-6-سیستمهای حفاظتی معمول[9] 153
3-3-6-معیارهای طراحی بهینه سیستم حفاظت ورله گذاری 160
1-3-3-6-حفاظت خطوط انتقال 161
2-3-3-6-حفاظت شینه 165
3-3-3-6-حفاظت ترانسفورماتور 167
فصل هفتم:نمونه طراحی.................................................................................... 172
1-7-مشخصات مفروض برای پست 173
2-7-انتخاب تجهیزات 174
3-7-طراحی سیستمهای 187
4-7-روش قدم به قدم طراحی جانمایی تجهیزات 190
فصل هشتم: بهره برداری ................................................................................... 195
1-8-مشخصات فنی پست مذکور 196
2-8-طریقه بهره برداری 199
3-8-دستورالعمل عملیاتی و و بهره برداری پست های انتقال و فوق توزیع 202
4-8-دستورالعمل بازدید اپراتور از برخی از تجهیزات پست 214
5-8-قواعد اساسی ایمنی 215
پیوستها............................................................................................................... 217
پیوست 1:سیستم آلارمهای حفاظتی 218
پیوست 2: نقشه های سیستم های حفاظتی و ارتینگ و ... 226
اصول طراحی پستهای فشار قوی و معیارهای طراحی بهینه ست 2063230کیلو ولت تاکستان 250 ص
