در این مقاله به بررسی انواع پست های برق پرداخته و همچنین به کاربرد ژنراتور در پست های غیر اصلی همچون قطعه های نیازمند به توزیع برق با ولتاژ مخصوص می پردازیم.
پست محلی است که تجهیزات انتقال انرژی درآن نصب و تبدیل ولتاژ انجام می‌شود و با استفاده از کلید‌ها امکان انجام مانورفراهم می‌شود. در واقع کار اصلی پست مبدل ولتاژ یا عمل سویچینگ بوده که دربسیاری از پست‌ها ترکیب دوحالت فوق دیده می‌شود.
در خطوط انتقال DC، چون تلفات ناشی از افت ولتاژ ندارد و تلفات توان انتقالی بسیار پایین بوده و در پایداری شبکه قدرت نقش مهمّی دارند لذا اخیرا ُ. این پست‌ها مورد توجه قراردارند ازاین پست‌ها بیشتر در ولتاژهای بالا (۸۰۰ کیلو ولت وبالاتر) و در خطوط طولانی به علت پایین بودن تلفات انتقال استفاده می‌شود.
اجزای پست برق
یک پست به طور کلی دارای تجهیزات سویچ، سیستم‌های حفاظت، کنترل و
همچنین یک یا چند ترانسفورماتور است. در پست‌های بزرگ از مدارشکن‌ها یا دژنکتور
برای قطع هرگونه اضافه جریان ناشی از اتصال کوتاه یا اضافه بار استفاده می‌شود. در
پست‌های کوچکتر ممکن است از سکسیونر یا فیوز برای محافظت از مدارهای منشعب استفاده
کنند. پست‌ها (معمولا) دارای ژنراتور نیستند اگرچه نیروگاه‌ها ممکن است در نزدیکی
خود پست داشته باشند.
از دیگر موارد موجود در یک پست الکتریکی می‌توان تجهیزات نگهدارنده
پایان خط، تابلوی فشار قوی، تابلوی فشار ضعیف، جرقه‌گیر، سیستم کنترل، سیستم زمین
و سیستم‌های اندازگیری می‌شود، همچنین ممکن است از تجهیزات دیگری مانند خازن‌های
اصلاح ضریب توان یا تنظیم کننده ولتاژ نیز در پست استفاده شود.
پست‌های الکتریکی با توجه به کاربردشان ممکن است بر روی سطح زمین و
در حصار، زیر زمین و یا در ساختمان‌ها ساخته شوند. ساختمان‌های بسیار بلند ممکن
است دارای چندین پست الکتریکی داخلی باشند. از پست‌های داخلی معمولاً در مناطق
شهری و برای کاهش صدای ناشی از ترانسفورماتورها، ملاحظات بصری شهر و محافظت تابلو‌ها
از تاثیرات آلودگی هوا و تغییر آب و هوا استفاده می‌شود. در مناطقی که از حفاظ
فلزی در اطراف پست استفاده می‌شود باید این حفاظ زمین شده باشد تا از خطر برق
گرفتگی در موارد ایجاد جریان خطا در پست استفاده شود.
بروز خطا در شبکه و تزریق جریان ناشی از آن به زمین در پست ممکن است باعث افزایش پتانسیل در مناطق اطراف پست شود. این افزایش پتانسیل در اطراف پست باعث ایجاد یک جریان در طول حصارهای فلزی می‌شود و در این مواقع ولتاژ حصار‌ها می‌تواند با ولتاژ زمینی که فرد بر روی آن ایستاده کاملا متفاوت باشد که این موجب افزایش ولتاژ تماس تا حدی خطرناک خواهد شد.
انواع پست های برق
-پست انتقال:
وظیفه پست انتقال اتصال دو یا چند خط انتقال است. ساده‌ترین حالت زمانی است که دو خط دارای ولتاژ یکسان هستند. در این موارد پست دارای مدارشکن‌هایی است تا در صورت نیاز مثل انجام تعمیرات مدار را از شبکه جدا کند. یک پست انتقال ممکن است دارای ترانسفورماتور برای تبدیل دو ولتاژ انتقال یا تجهیزات تنظیم اختلاف فاز باشد.
پست‌های انتقال ممکن است ساده یا پیچیده باشند. یک ایستگاه کوچک سوئیچینگ گذشته از چند مدارشکن چیزی بیشتر از یک گذرکاه ندارد. درحالیکه یک پست انتقال بزرگ، منطقه بزرگی را با چندین ولتاژ پوشش می‌دهد و دارای تجهیزات متعدد حفاظتی و کنترلی (خازن‌ها، رله‌ها، سوئیچ‌ها، مدارشکن‌ها و ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ) است.
– پست توزیع:
وظیفه یک پست توزیع تحویل گرفتن توان از سیستم انتقال و تحویل آن به سیستم توزیع است. از نظر اقتصادی و ایمنی وصل مصرف‌کننده‌ها به طور مستقیم به شبکه انتقال به صرفه نیست بنابراین پست توزیع ولتاژ را تا میزانی مناسب برای مصرف‌کننده‌ها کاهش می‌دهد.
حداقل برای ورودی یک پست توزیع از دو خط انتقال استفاده می‌شود. ولتاژ ورودی به پست‌ها توزیع به استانداردهای هر کشور وابسته‌است با این حال ولتاژ ورودی به پست‌های توزیع معمولاً ولتاژی متوسط بین ۲ ٫ ۴ تا ۳۳ کیلوولت است.
گذشته از تغییر ولتاژ، وظیفه پست توزیع ایزوله کردن هر یک از شبکه‌های توزیع یا انتقال از خطاهای رخ داده در دیگری است. پست‌های توزیع ممکن است وظیفه تنظیم ولتاژ را نیز بر عهده داشته باشند، البته در مسیرهای توزیع طولانی (چندین کیلومتر) تجهیزات تنظیم ولتاژ در طول خط نصب می‌شوند. پست‌های توزیع پیچیده را بیشتر می‌توان در مراکز شهرهای بزرگ دید.
– پست جمع‌کننده:
در روش‌های تولید پراکنده مانند استفاده از انرژی بادی، ممکن است به پست جمع‌کننده نیاز باشد. این پست‌ها تا حدودی شبیه پست‌های توزیع هستند با این تفاوت که رانش توان معکوس است؛ یعنی از سمت توربین‌های بادی به سمت شبکه انتقال. معمولاً به دلیل ملاحظات اقتصادی سیستم جمع‌آوری کننده در سطح ولتاژ حدود ۳۵ کیلوولت عمل می‌کند و سپس پست جمع‌آوری ولتاژ را تا سطح ولتاژ انتقال برای وصل به شبکه انتقال بالا می‌برد. این پست‌ها همچنین دارای تجهیزات اندازگیری و اصلاح ضریب توان نیز هستند. در حالت خیلی خاص، یک پست الکتریکی دارای دستگاه برگرداننده برق HVDC است.
همچنین، پست الکتریکی جمع‌کننده را می‌توان در مکان‌هایی که چندین نیروگاه حرارتی یا برق‌آبی در نزدیکی هم وجود دارند یافت. نمونه‌ای از این پست‌ها Brauweiler در آلمان و Hradec در جمهوری چک است؛ که انرژی نیروگاه‌های ذغال‌سنگی نزدیک هم را جمع آوری می‌کند. در صورتی که برای تغییر سطح ولتاژ ترانسفومری نصب نشده باشد، پست مورد نظر یک ایستگاه سوئیچ خواهد بود.
– پست‌های از نوع تغییر غیر ولتاژی:
پست‌هایی را می‌توان یافت که تنها در رابطه با نیروگاه مبدل HVDC ساخته می‌شوند. نیروگاه‌های با سابقه‌ای نیز وجود دارند که مبدل‌های گردان در آنها به منظور تغییر فرکانس و یا به منظور همزمان‌سازی شبکه‌های غیزهمزمان مور استفاده قرار می‌گیرد.
مفهوم سوئیچینگ در پست برق
یکی از وظایف مهم که به وسیله پست انجام می‌شود راه‌گزینی یا
سوئیچینگ است که به معنای قطع یا وصل خطوط انتقال یا مصرف‌کننده‌ها از یا به شبکه‌است.
این راه‌گزینی‌ها ممکن است از پیش برنامه‌ریزی شده باشند یا به طور اتفاقی صورت
گیرند.
ممکن است نیاز باشد که خط‌های انتقال یا تجهیزات موجود در پست برای
انجام تعمیرات یا عملیات گسترش مانند اضافه کردن یک ترانسفورماتور از شبکه جدا
شوند. برای انجام چنین عملیاتی به هیچ وجه کل شبکه را قطع نخواهند کرد بلکه کل
عملیات در طول کار شبکه صورت می‌گیرد.
در صورت بروز یک خطا در شبکه یا یک قسمت از تجهیزات موجود در پست نیز
این ضرورت ایجاد خواهد شد که این قسمت از مدار جدا شود بدون آنکه تاثیری زیادی در
کار دیگر قسمت‌ها داشته باشد. در این موارد وظیفه پست‌ها خواهد بود تا قسمت‌ها
اسیب دیده بر اثر باد، قوس الکتریکی یا هر دلیل دیگری را از شبکه جدا کنند تا
عملیات تعمیر شروع شود.
ایستگاه‌های سوئیچ:
یک ایستگاه سوئیچ، یک پست است که ترانسفورمر ندارد و تنها در یک سطح
ولتاژ عمل می‌کند. ایستگاه‌های سوئیچ گاهی به صورت ایستگاه‌های جمع‌کننده و توزیع‌کننده
ظاهر می‌شوند. گاهی به منظور سوئیچ جریان پشتیبان خطوط موازی در هنگام بروز خطا
مورد استفاده قرار می‌گیرند. نمونه‌ای از این ایستگاه، ایستگاه Inga-Shaba است.
کاربرد ژنراتور در پست برق
-کاربرد ژنراتور در پست به عنوان سیستم برق اضطراری:
سيستم برق اضطراري سيستمي است كه در موقع قطع برق با استفاده از يك يا چند مولد برق (معمولاً موتور ديزل و ژنراتور) يا مجموعه‌ايي از باتريها، نيروي برق مورد نياز ساختمان يا مجموعه را تأمين كند.
به طور كلي کاربرد دیزل ژنراتور ها به صورت زير طبقه‌بندي می شود:
الف) برحسب نوع كاربرد: مولد برق ممكن است براي توليد برق اصلي به عنوان مولد برق دائمي، يا به صورت موازي با شبكه برق اصلي و يا به جهت توليد نيروي برق اضطراري مورد استفاده قرار گيرد.
ب) برحسب زمان بهره‌برداري: به دو صورت مدت محدود و نامحدود ساخته مي‌شوند.
موارد استفاده از نيروي برق اضطراری
در موارد زير براي تأمين مصارف اضطراری و ايمنی، بايد برق به كمك مولدهايي كه نيروی محرک آن موتورهاي ديزل است، در محل توليد شود:
ـ ساختمانهاي مسكوني با بيش از 4 طبقه از كف زمين و مجهز به آسانسور
ـ ساختماهای عمومی كه قطع برق ممكن است خطرات جبران ناپذيري ايجاد كند.
ـ بيمارستانها و مراكز بهداشتی با توجه به نوع فعاليت آنها.
ـ مراكز صنعتی كه قطع برق طولانی در آن ممكن است خسارات جبران‌ناپذيري ايجاد كند.
ـ سردخانه‌های بزرگ
ـ هر نوع ساختمان يا مجموعه ديگری كه به تشخيص مقامات مربوطه بايد دارای نيروگاه اضطراری باشد.
-کاربرد ژنراتور در پست ایستگاه:
یکی از کاربردهای ژنراتور در پست های غیر اصلی و عوض کردن قطعه ها، همچون قطعه های نیازمند به توزیع برق با ولتاژ مخصوص می باشد.قطع نمودن مدار، ترانسفورماتورها، رله حفاظت کننده و شبکه های ارتباطی که این بخش ها را تحت کنترل دارند، همگی به منبع شارژ پشتیبان در تمام ساعات فقدان نیرو در ایستگاه احتیاج دارند.این قطعی برق در ناحیه های جغرافیایی فراوانی به وفور اتفاق می افتد و اصولا در مواجهه با طوفان، رعد و برق و بادهای سهمگین ایجاد می شود.
در موارد قطعی برق در شرایط مذکور می توان منابع باتری را مورد استفاده قرار داد تا به صورت موقت رله محافظ تامین شود، ولی توجه داشته باشید که این عمل تنها برای زمانی کوتاه پشتیبانی ایجاد می کند و در شرایط بحرانی بی شک موتور برق پشتیبان به شکل اتوماتیک به اینترنت ورود می کند و شارژرهای باتری را مورد استفاده قرار می دهد تا ولتاژ باتری با افت بسیار شدید مواجه نشود و تجهیزات باتری و پست ایستگاه دچار خرابی و خسارات هزینه بر نشوند.
برای مشاهده مقالات و پروژه های بیشتر ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید.
