انواع پست ها در شبکه

الف) انواع پست ها از نظر وظيفه اي كه در شبكه به عهده دارند:
۱- پست تبديل: Transformer substation
در اين گونه پست ها عمل تبديل ولتاژ توسط ترانسفورماتورهاي قامتي صورت مي پذيرد. اين گونه پست ها به دو دسته تقسيم مي شوند:
۱-۱- پست هاي نيروگاهي ( افزاينده): ولتاژ توليدي ژنراتورها به علت محدوديت هاي كه در ساخت آنها وجود دارد پايين مي باشد، جهت انتقال اقتصادي قدرت لازم است ولتاژ آنها افزايش يابد. بنابراين به اين گونه از پست ها پست هاي بالا برنده و نيروگاهي گفته مي شود.
۱-۲- پست هاي كاهنده ولتاژ و يا توزيع:Dritribution (stepdown) substation

ولتاژ الكتريكي مصرف كنندگان بايستي در حد مطلوبي كاهش داده شود تا قابل استفاده باشد كاهش ولتاژ از مقدار خيلي زياد به مقدار خيلي كم از طريق پست هاي توزيع با قدرت كم، اقتصادي نبوده و لازم است در چند مرحله كاهش انجام شود.
تا آنجا كه ممكن است بايستي انرژي را با ولتاژ بالا به نزديك مصرف كننده رساند تا تلفات كم شود در مناطقي كه مصرف كننده ها نزديك به هم باشند.
ب: پست ها را از نظر استقرار به دو دسته روباز و روبسته تقسيم مي كنند:

۱- پست هاي بيروني ( خارجي) باز: outdoor
پست هاي باز پست هايي هستند كه تجهيزات فشار قوي آنها در محوطه باز و دارد و مستقيما در معرض شرايط جوي از قبيل باد و باران، گرد و غبار و تابش آفتاب قرار دارند.

۲- پست هاي بسته ( دروني) يا داخلي: Indoor
پست هاي بسته پست هايي هستند كه تمام تجهيزات فشار قوي آنها يا اكثر تجهيزات در محوطه سربسته قرار دارند.
ج: پست ها از نظر عايق بين فازها و يا بين فاز و زمين به دو شكل وجود دارند:

۱- پست هاي معمولي: Insolation substation يا Conventional substation :
در اين نوع پست ها هوا به عنوان عايق خارجي بين قسمت هاي برفدار و زه و همچنين بين فازها بوده و جهت عايق بندي و ايمني افرادي كه در محوطه پست رفت و آمد مي كنند فواصل مشخص و معيني در نظر گرفته مي شود.

۲- پست هاي گازي: Gas Insolation substation (GIG
پست هاي هستند كه قسمت برقدار تجهيزات ( به خصوص تجهيزات سوئيچگير) درداخل محفظه فلزي كه با گاز سsf6 پر شده قرار دارد. اين محفظه ها داراي پتانسيل صفر بوده بنابراين رعايت فواصل مشخص لزومي ندارد. با پست هاي ديگر بسيار كوچك و در معرض عوامل محيطي نيستند و در مواقعي كه با محدوديت مواجه هستيم كاربرد فراوان دارد. پست هاي گازي نيز به صورت باز و يا بسته و همچنين روزميني و يا زير زميني ساخته مي شوند. ( در ولتاژهاي پايين بيشتر به صورت بسته است)

پست هاي هوايي:
پست هايي توزيع در ولتاژ هاي ۲۰KV و پايين تر با قدرت كم كه معمولا در حومه شهرها و روستاها روي پايه ها نصب مي گردد، تجهيزات عمده آنها ترانسفورماتور مي باشد. ( جز پست هاي معمولي محسوب مي شوند).
پست هاي سيار: Mobile substation:
اين پستها معمولا به صورت پست هاي با ظرفيت كم و در ولتاژهاي بالاتر و مساوي ۶۳ مي تواند به صورت موقت جايگزين يك پست دائمي مي گردد. ظرفيت اين گونه پست ها ۳۰تا ۴۰ مگا ولت آمپر بوده و به دلايلي از قبيل آماده نشدن پست، بالا رفتن ميزان يكباره مصرف، حوادث طبيعي و غير مترقبه مورد استفاده قرار مي گيرند.

تجهيزات اين نوع پست ها از نوع GAS بوده و به همراه يك ترانسفورماتور روي يك يا چند تريلي نصب مي شود تا حمل و نقل آنها به سادگي امكان پذير باشد، تعداد فيدرهاي اين گونه پست ها محدود مي باشد.

شماي تك خطي تاسيسات محوطه پست ۲۰/۶۳ كيلو ولت:
شكل صفحه ۶ شماي تك خطي نيمي از تجهيزات يك پست ۲۰/۶۳ كيلو وات را نشان مي دهد كه شامل يك بي خط و يك بي ترانس مي باشد.
الف: شماي تك خطي بي خط ۶۳ كيلو ولت:
۱- L.T برقگير

۲- V.T ترانسفورماتور هاي ولتاژ ۶۳ كيلو ولت
۳- ۶۱Q5 سكسيونر خط و ۶۱Q50 سكسيونر زمين خط
۴- C.T4 ترانسفورماتور جريان ۶۳ كيلو ولت آمپر
۵- ۶۱Q10 بريكر خط ۶۳ كيلو ولت
۶- ۶۱Q1 سكسيونر ارتباط بريكر خط به باسبار ۶۳ كيلو ولت

۷- BB سكسيونر ارتباط باسبار ۶۳ كيلو ولت
ترانسفورماتورهاي قدرت:
اصلي ترين تجهيز پست مي باشد كه عمل تبديل ولتاژ را با توجه به شرايط مورد نياز انجام مي دهد.
قطعات مختلف ترانسفورماتور:

۱- تپ چنجر:
ولتاژ دستگاه هاي مصرفي معمولا ثابت است ( مانند لامپها، يخچال، فريزر، جارو برقي و غيره) براي اين منظور بايد سعي شود كه هميشه ولتاژ ثابتي به مصرف كننده برسد.

بر اثر افت ولتاژ در خطوط و غيره بايد ولتاژ ثانويه ترانسفورماتور ۲۰/۶۳ كيلو ولت را تنظيم و ثابت نمود كه يكي از وظايف مهم اپراتور است. براي تنظيم ولتاژ ثانويه ترانسفورماتور در حالت بارداري معمولا با تغيير دادن دور سيم پيچي اوليه اين عمل توسط تپ چنجر انجام مي شود. عمل تپ چنجر افزايش و يا كاهش تعداد دور سيم پيچ ترانسفوماتور مي باشد تپ چنجر مورد نظر دستگاه الكترومكانيكي است كه بدون قطع ترانسفورماتور در حالت بارداري مي توان ولتاژ خروجي آنرا معمولا تا ۲۰ درصد افزايش و يا كاهش داد. خرابي اكثر ترانسفورماتورها نيز از اين قسمت ناشي مي شود به همين دليل كنتاكت هاي تپ چنجر در تانك روغن جداگانه اي كه در داخل ترانس جاسازي شده است قرار داده مي شود به طوري كه روغن فاسد شده داخل آن به راحتي قابل تعويض باشد.
تپ چنجر حساس ترين و مهمترين قسمت ترانس بوده و بايستي در حفاظت و نگهداري آن دقت كافي انجام شود.

۲- رله بوخهلتس :
رله بوخهلتس وسيله اي است كه جهت حفاظت دستگاه هايي كه توسط روغن خنك مي شوند بكار مي رود. از اين ر له جهت حفاظت ترانسفورماتور روغني استفاده مي شود عواملي كه سبب بكار انداختن اين رله مي گردند عبارتند از توليد جرقه در داخل روغن ( به دلايلي مختلفي نظير اتصال بين حلقه هاي بوبين اتصال بدنه، قطع شدن سيم فاز و تپ چنجر در داخل ترانس و غيره) و يا نشتي شديد روغن از ترانس و يا از لوله هاي ارتباطي آن.

اين رله بين مخزن ذخيره روغن و تانك اصلي ترانسفورماتور نصب مي شود و داراي دو شناور مي باشند گازهاي توليد شده بر اثر جرقه درداخل رله بوخهلتس جمع شده و سبب مي شود شناور بوخهلتس عمل كند و دراين حالت فرمان آلارم صادر مي گردد. اپراتور متوجه عيب خواهد شد كه بهتر است ترانسفورماتور بي برق و موضوع بررسي شود اما اگر اتصالي شديد باشد و گاز حاصل نيز همواره با حركت شديد روغن جابجا گردد سبب مي شود شناور دوم رله نيز عمل كند در اين حالت بريكرهاي طرفين ترانس قطع شده و ترانسفورماتور از مدار خارج خواهد شد دو شناور رله بوخهلتس در مخزني قرار گرفته اند كه پر از روغن مي باشد و پس از عملكرد اتصالي بايستي گاز آنرا توسط شير تخليه خارج كرده و از لحاظ قابل اشتعال بودن آزمايش نمود.

۳- رله كنترل درجه حرارت سيم پيچ:
عملكرد اين رله بر اثر عبور جريان زياد و نيز گرم شدن بيش از حد روغن در اثر عوامل مختلف مي باشد اين رله داراي يك عقربه نشان دهنده مدرج و چندين كنتاكت مي باشد كه از آنها جهت راه اندازي پنكه ها و آلارم ها و قطع ترانسفورماتور استفاده مي شود.
۴- رله كنترل درجه حرارت روغن:

اين رله از نظر مكانيزم عملكرد مانند رله كنترل درجه حرارت، سيم پيچ مي باشد و داراي دو كنتاكت آلارم و قطع مي باشد.
۵- لوله انفجار ( دريچه اطمينان):
بر اثر اتصالي شديد و سوختن سيم پيچ هاي داخل ترانس و به وجود آمدن كار زياد امكان صدمه به بدنه ترانس وجود دارد به همين جهت روي تانك اصلي ترانسفورماتور لوله انفجار نصب نموده و دهانه انرا به وسيله ورق بسيار نازك مي پوشانند كه بر اثر فشار زيد زياد سوراخ شده و گاز و روغن از لوله خارج گرديده و از تركيدن تانك اصلي و اشتعال روغن ترانسفورماتور جلوگيري مي شود.
۶- تانك اصلي ترانسفورماتور:

سيم پيچ ها و هسته ترانس در داخل تانك اصلي قرار دارند و تانك از روغن پر مي باشد.
۷- تانك ذخيره روغن:

اين تانك معمولا بصورت استوانه بوده و در قسمت بالاي تانك اصلي نصب مي شود و شامل دو قسمت جداگانه مي باشد يك قسمت ذخيره روغن براي تانك اصلي بوده و قسمت ديگر آن ذخيره روغن براي تپ چنجر مي باشد. قسمت هاي مذكور توسط لوله به تانك اصلي و محفظه تپ چنجر مربوط مي گردند و بر روي تانك دو نشان دهنده وجود دارد كه به ترتيب ذخيره روغن مرتبط به تانك اصلي و محفظه تپ چنجر را نشان مي دهد.
۸- ظرف سيليكاژل يا رطوبت گير silicagel vessel

حجم روغن ترانسفورماتور در اثر حرارت و يا برودت هوا و تغييرات بار افزايش يا كاهش يافته و با تغيير حجم فضاي آزاد موجود در قسمت بالاي تانك ذخيره روغن جريان هوا از داخل به خارج و بالعكس بر قرار مي گردد هوايي كه از خارج به داخل ترانس وارد مي شود داراي رطوبت بوده و به منظور جذب رطوبت هوا از موادي به نام سيليكاژل كه در ظرف مخصوص قرار داشته و روي ترانس نصب مي گردد استفاده مي شود محفظه مذكور به وسيله لوله نازكي به فضاي آزاد واقع رد قسمت بالاي تانك ذخيره روغن مرتبط مي گردد سيليكاژل تا زماني كه رطوبت به خود نگرفته به صورت آبي پر رنگ است و پس از جذب رطوبت به حالت صورتي رنگ در مي آيد كه بايد تعويض و در صورت امكان رطوبت زدايي شود.
۹- بوشينگ:

براي خروج سر سيم هاي ترانسفورماتور از داخل تانك و اتصال آنها به تجهيزات و عايق نمودن آنها از بدنه ترانس از بوشينگ استفاده مي كنند. بوشينگها بر حسب ولتاژ و جريان هاي مختلف در اندازه هاي متفاوتي ساخته مي شود و تعداد پله ها و طول انها متناسب با ولتاژ مورد نياز انتخاب مي نمايند و به همين دليل طول بوشينگ هاي طرف ۶۳ كيلووات بيشتر از بوشينگ هاي طرف ۲۰ كيلو ولت است و بايستي دقت كافي نمود در بشقاب هاي بوشينگ هاي لب پريدگي و ترك خوردگي و سطح ناصاف وجود نداشته باشد ( مخصوصا در قسمت بالاي بوشينگ كه ولتاژ زياد مي باشد)
۱۰- جرقه گير:

جرقه گير عبارت است از دو ميله نوك باريك كه در فاصله معيني از هم روي بوشينگ هاي ترانسفورماتور نصب مي گردند. و فاصله بين دو ميله قابل تنظيم مي باشد اين جرقه گيرها براي حفاظت ترانسفورماتورها در مقابل ولتاژهاي زياد بوده و از طريق آنها بدون اينكه صدمه اي به بوشينگ ها و ايزولاسيون ترانس وارد گردد ولتاژ اضافي به زمين تخليه مي گردد.
۱۱- رادياتور:
رادياتور به وسيله شير و لوله هاي ارتباطي اصلي بسته شده اند و روغن گرم در اثر گردش در رادياتور خنك شده و به تانك اصلي بر مي گردد.
۱۲- پنكه fan

به منظور خنك كردن بيشتر و سريعتر روغن در اطراف و يا پايين رادياتور پنكه هايي نصب مي نمايند كه اگر روغن زياد گرم شود اين پنكه ها با بالا رفتن درجه حرارت روغن شروع به كار نموده و باعث سرد شدن روغن در رادياتورها مي گردند.
۱۳- چرخ ترانسفورماتور:

هر ترانسفورماتور اصولا داراي چهار چرخ مي باشد كه روي ريل نصب شده و توسط قفل هاي مخصوصي مهار مي گردند.
۱۴- شيرها و واشرهاي ترانسفورماتور:

شيرها براي ارتباط رادياتورها به تانك اصلي و همچنين نمونه روغن در طبقات پايين و بالا و وسط ترانسفورماتور و ارتباط تانك ذخيره روغن و نيز تخليه و تزريق و فيلتر كردن و غيره بر روي ترانس قرار داده واشرها معمولا از لاستيك نسوز ضد روغن بوده و جهت آب بندي نمودن قطعات مختلف ترانسفورماتور مورد استفاده واقع مي شوند و در موقع مونتاژ نبايد آنها را بيش از حد معمول تحت فشار قرار داد.
۱۵- پيچهاي ارت:

هر ترانسفورماتور داراي يك يا دو پيچ مخصوص زمين كردن بدنه ترانس مي باشد كه از اين نقاط بدنه ترانسفورماتور به شبكه ارت متصل مي شود.
۱۶- پلاك ترانسفورماتور:

هر ترانسفورماتور داراي يك پلاك يم باشد كه روي آن مشخصات كامل ترانسفورماتور ثبت مي گردد كه به شرح ذيل مي باشد:
نوع و تيپ ترانسفورماتور- شماره سريال ترانسفورماتور- سال مونتاژ- تعداد فازها- گروه- فركانس- نوع خنك كننده- قدرت اسمي- جريان اسمي- وزن كل- وزن روغن- وزن حمل و نقل- دياگرام- سيم پيچي- تغييرات مورد نياز در ولتاژهاي اوليه و ثانويه- ماكزيمم درجه حرارت مجاز ولتاژ لحظه اي قابل حمل- نسبت تبديل- آمپراژ اتصال كوتاه و زمان آن و غيره.
۱۷- روغن ترانسفورماتور:

روغن ترانسفورماتور علاوه بر اينكه عايق خوبي از نظر ولتاژ الكتريكي مي باشد. عمل انتقال حرارت از سيم پيچ هاي داخل ترانس به سطح خارجي آنرا به راحتي انجام مي دهد.
بنابراين خاصيت اصلي روغن مقاومت الكتريكي و نيز گرماي ويژه اش مي باشد. مشخصات روغن هاي عايق مطابق استاندارد انگليسي vde0370,B,S 148 به شرح زير است:

۱- حداكثر مقدار لجن ۲/۱%
۲- حداكثر اسيديته بعد از اكسيداسيون ۵/۲
۳- حداكثر ويسكوزيته در ۷۰ درجه فارنهايت يا ۱/۲۱ درجه سانتي گراد ۳۷
۴- حداكثر نقطه ريزش، ۷/۳۱-۲۵
۵- حداقل مقاومت الكتريكي در يك دقيقه ۴۰

۶- حداكثر اسيدينه كل ( عدد خنثي شدن) ۵%
۷- تغيير رنگ مس منفي

۸- آزمايش رطوبت منفي
ترانسفورماتور داخلي Servica transformer
براي مصارف داخل پست شامل روشنائي سيستم خنك كننده و گرم كننده تغذيه شارژر و غيره در طرف ثانويه هر ترانسفورماتور يك ترانس مصرف داخلي ۰/۲۰ كيلو ولت با قدرت ۱۰۰ يا ۱۶۰ يا ۲۰۰ كيلو ولت آمپر نصب مي نمايد كه داراي رله بوخهلتس، ترموستات، ترمومتر و غيره مي باشد.
ترانسفورماتور نوتر Earting transformer

اكثر ترانسفورماتور هاي قدرت كه در پست هاي ۲۰/۶۳ كيلو ولت مورد استفاده واقع مي شوند بصورت YND11 بوده يعني ثانويه آنها بصورت مثلث مي باشد.
براي حفاظت تاسيسات طرف ۲۰ كيلو ولت احتياج به ايجاد نقطه صفر مصنوعي مي باشد كه براي اين منظور از سيم پيچي دو ستاره به هم پيوسته كه به ترانسفورماتور نوتر معروف سات استفاده مي نمايند.

علت اتصال بوبين ها بصورت زيگزاگ جلوگيري از ايجاد گرماي زياد در يك نقطه از هسته مي باشد.
ترانسفورماتور نوتر با بوبين نوتر يك ترانس نوع هسته اي سه عضوي است كه داراي دو سيم پيچ با نسبت مساوي روي هر هسته مي باشد.
ترانسفورماتور نوتر نوع زيگزاگ به صورت طراحي مي شود كه هنگام ايجاد اتصالي فاز به زمين از بوبين هاي ترانسفورماتور اصلي جريان هاي نامي عبور مي كند.
نوتر با جريان نامي ثانويه ترانسفورماتور قدرت مساوي مي باشد.
حداكثر زمان مجاز جهت عبور جريان هاي اتصالي از ترانسفورماتورهاي نوتر ۳۰ تا ۶۰ ثانيه مي باشد. البته رله هاي حفاظتي موجود در سيستم خيلي زودتر از اين زمان جريان اتصالي قطع خواهند نمود. ضمنا چنانچه بخواهيم زمان مجاز فوق الذكر را افزايش دهيم ترانسفورماتور بزرگتر و پر هزينه تر خواهد بود.
ترانسفورماتور نوتر نيز مانند ترانسفورماتور داخلي مجهز به رله بوخهلتس ترموستات و غيره مي باشد و داراي يك بوشينگ نوتر و ۳ عدد بوشينگ فاز ۱۲۰ كيلو ولت مي باشد.

بريكر Breaker-circuit
بريكر كليد قدرتي است كه مي تواند در مواقع لزوم جريان عادي شبكه و در صورت بروز عيب جريان اتصال كوتاه را بطور سريع قطع كند/
در شبكه هاي فشار قوي بريكرها نقش مهم و اساسي داشته و كليه عمليات قطع و وصل با اين كليدها صورت مي پذيرد. به منظور خاموش كردن جرقه در اين نوع كليدها از روغن يا گاز استفاده مي شود. در پستهاي ۲۰/۶۳ كيلو ولت معمولا بي (BAY) خط و بي ترانس هر كه بريكر ۶۴ كيلو ولت مي باشد ( باستثناء پست هاي ۶۳ كيلو ولت نوع فيدر ترانس كه بريكر ۶۳ كيلو ولت ترانس قدرت در پست اصلي قرار دارد)
۱- بريكر ۶۳ كيلو ولت بي خط :

اين بريكر براي قطع و وصل خط ۶۳ كيلو ولت بصورت دستي در مواقع عادي و نيز قطع اتوماتيك خط و وصل مجدد ان در حالت بروز عيب مورد استفاده واقع مي شود بريكر مذكور در هر طرف داراي يك سكسيونر بوده كه به ترتيب به خط ۶۳ كيلو ولت و باسبار ۶۳ كيلو ولت مرتبط مي باشند.
۲- بريكر ۶۳ كيلو ولت بي ترانس:

اين بريكر براي قطع و وصل طرف ۶۳ كيلو ولت ترانسفورماتور قدرت به صورت دستي در مواقع عادي و نيز قطع اتوماتيك طرف ۶۳ كيلو ولت ترانس در حالت بروز عيب مورد استفاده قرار مي گيرد و معمولا با يك دستگاه سكسيونر به باسبار ۶۳ كيلو ولت مرتبط مي گردد.
سيستم عملكرد بريكرهاي ۶۳ كيلوولت در پست هاي ۲۰/۶۳ كيلوولت بصورت هاي زير پيش بيني شده است:
الف: قطع و ول از نزديك:

در داخل كماند بريكر دو عدد شاسي قطع و وصل وجود دارد كه توسط آنها بريكر را مي توان قطع و وصل نمود.
ضمنا شارژ فنري مربوط به قطع و وصل نيز از طريق تغذيه برق DC و يا با استفاده از اهرم مربوطه و بصورت دستي امكان پذير مي باشد.
ب: قطع و وصل از راه دور:

در اتاق فرمان روي تابلوهاي كنترل هر بريكر يك كليد قطع و وصل الكتريكي وجود دارد كه توسط آن مي توان بريكر را از داخل اتاق فرمان قطع و وصل نمود.
كليد مذكور وضعيت قطع و وصل بريكر را نيز نشان مي دهد.
دماي هواي داخل كماند بريكر نبايستي از مقداري كه در كاتالوگ دستگاه ثبت گرديده كمتر باشد بنابراين براي اين منظور در داخل كماند بريكر يك هيتر با ترموستات نصب شده است.