پست برق و ژنراتور اضطراري

پست‌هاي برق و ترانسفورماتور
پستها به دو دسته داخلي و خارجي تقسيم مي‌شوند. پستهاي داخلي خود به سه دسته پست فشار قوي باز، نيمه‌باز و بسته تقسيم مي‌شوند. پستها داراي ترانس و تابلوها و سكسيونرها، دژنكتورها، فيوزها، فيدرها، باس‌ها و باس‌بارها و … هستند. در پستهاي باز و نيمه باز كليه لوازم و وسايل در يك قسمت مشخص به نام سلول و در پستهاي بسته در تابلو نصب مي‌گردند.

يكي از مهمترين اجزاي پست ترانس‌ها هستند. ترانسفورماتورها به دو نوع خشك و روغني تقسيم مي‌شوند و داراي گروه‌هاي برداري متفاوتي هستند، همچنين داراي روشهاي خنك‌سازي مختلفي مي‌باشند، براي افزايش ولتاژ معمولاً از ترانس‌هاي افزاينده با سيم پيچ ثانويه مثلث و براي كاهش ولتاژ معمولاً از ترانس كاهنده با سيم پيچ ثانوية ستاره يا زيگزاگ استفاده مي‌شود.

مشخصات ترانس‌ها در ارتفاع ۱۰۰۰ متر از سطح دريا و در درجه حداكثر ۴۰ درجه و حداقل ۲۵- درجه در فضاي باز و ۵- درجه در فضاي بسته و با ولتاژ ورودي سينوسي و متقارن استاندارد شده است. در صورت شرايط متفاوت بايد هنگام سفارش به كارخانه سازنده موارد متفاوت اعلام شود.

ترانسفورماتورهاي مورد بحث در اين فصل ترانس‌هاي روغني هستند. مشخصات الكتريكي اين ترانسها عبارتند از: قدرت اسمي از ۵۰ تا ۱۶۰۰ كيلوولت آمپر و فركانس نامي ۵۰ هرتز، ولتاژ اوليه ۱۱، ۲۰ يا ۳۳ كيلوولت و ولتاژ ثانويه ۲۳۱ يا ۴۰۰ ولت و امكان تنظيم ولتاژ %۵ در طرف اوليه وولتاژ امپدانس اسمي %۴ براي ترانس‌هاي ۵۰ تا ۲۰۰ كيلوولت آمپر و %۶ براي ترانس‌هاي ۲۵۰ تا ۱۶۰۰ كيلوولت آمپر و گروه اتصال YZ 5 براي ترانسهاي ۵۰ تا ۲۰۰ كيلوولت آمپر و Dy 5 براي ۲۵۰ تا ۱۶۰۰ كيلوولت آمپر.

 

چند مشخصه ساخت مهم
الف ـ مواد عايقي به انواع C. H, F, B, E, A, Y تقسيم مي‌شوند كه حد حرارتي به ترتيب در آنها ۹۰، ۱۰۵، ۱۲۰، ۱۳۰، ۱۵۵، ۱۸۰ و بزرگتر از ۱۸۰ درجه است. در ترانس‌هاي روغني از دستة A و در ترانسهاي خشك از دستة H, F, B استفاده مي‌شود.

ب ـ انواع روشهاي انتقال حرارت در ترانسها عبارتند از: هدايت حرارت از قسمتهاي مختلف به سطح ترانس، تبادل حرارتي با عايق گازي، تبادل حرارتي با عايق مايع. همچنين براي تبادل حرارتي بهتر، ترانس‌هاي تا ۶۳۰ كيلوولت آمپر، منبع ترانس داراي جدار پرده‌اي و براي ترانس‌هاي ۶۳۰ تا ۱۶۰۰ كيلوولت آمپر، ترانس داراي جداره با لوله خنك‌كننده است.

ج ـ براي جلوگيري از ورود رطوبت بايد در مسير هواكش سيستم رطوبت‌گير سيليكاژل استفاده شود.
د ـ براي حفاظت ترانسفورماتور در برابر خطرات گاز اضافي و پايين رفتن بيش از حد سطح روغن از حد مجاز از رله بوخ هولتس استفاده مي‌شود.
هـ ـ بدنه ترانس بايد مجهز به دو ترمينال اتصال زمين و هر ترمينال مجهز به دو محل اتصال براي وصل به هادي زمين باشد.
و ـ براي حفاظت ترانس‌هايي كه از فيوز به جاي ديژنكتور در آن استفاده مي‌شود جداولي برحسب ولتاژ و كيلوولت آمپرنامي براي انتخاب فيوز وجود دارد كه مي‌توان از آنها استفاده كرد.

 

نصب ترانسفورماتور
نصب ترانس‌ها به دو صورت انجام مي‌گيرد: ۱ـ نصب در داخل ساختمان ۲ـ نصب در فضاي آزاد
۱) نصب در داخل ساختمان:

الف ـ دو نوع اتاق ترانسفورماتور وجود دارد در نوع اول ترانسفورماتور همسطح كف زمين و در نوع دو ترانس در سطحي بالاتر از كف نصب مي‌شود. البته نوع دوم ترجيح‌دارد ولي اجراي آن در همه جا امكانپذير نيست.

ب ـ ابعاد اتاق ترانسفورماتور به سه دسته كه براي ترانسهاي با حداكثر توان ۶۳۰ كيلوولت آمپر اتاق كوچك است و براي ترانسهاي بالاتر از ۶۳۰ كيلوولت آمپر ابعاد اتاق بزرگ و خيلي بزرگ است. ابعاد اتاق كوچك: طول ۴، عرض ۳ و ارتفاع ۷/۴ متر، ابعاد اتاق بزرگ: طول ۳/۴، عرض ۲/۳متر و ارتفاع ۷/۴ متر و ابعاد اتاق خيلي بزرگ: طول ۵/۴ متر، عرض ۵/۳ متر و ارتفاع ۳/۵ متر. همچنين ابعاد با توجه به رشد بار در آينده بايد انتخاب شود تا امكان استفاده از ترانسهاي با قدرت بيشتر بدون لزوم انجام تغييرات بنايي فراهم باشد. در هر حال فضاي آزاد اطراف ترانس نبايد از ۸/۰ متر كمتر باشد. (توجه كنيم در انتخاب ارتفاع اتاق، تهويه طبيعي در نظر گرفته شده است).

ج ـ جهت سهولت نقل و انتقال بايد اتاق ترانسفورماتور نزديك مركز ثقل‌بار و در طبقه همكف باشد همچنين بايد يكي از جبهه‌هاي آن رو به فضاي آزاد باشد و در برابر اين جبهه تا فاصله ۵ متر هيچ مانعي نباشد در اصلي بايد در همين جبهه باشد و اين جبهه بايد در جهتي انتخاب شود كه تابش آفتاب به آن حداقل باشد يعني رو به شمال باشد. در مواردي كه ترانس در طبقات يا روي بام نصب مي‌شود از ترانس خشك بايد استفاده شود، در اين حالت استفاده از حايل آتش منتفي خواهد بود.

د ـ در شرايط عادي تهويه اتاق ترانس به صورت طبيعي صورت مي‌گيرد اما در مناطق گرمسيري استفاده از هواكشهاي برقي با ترموستات لازم است. همچنين براي جلوگيري از تعريق در اتاق ترانسفورماتور بايد گرمكن برقي مجهز به ترموستات نيز پيش‌بيني شود.

هـ ـ در زير ترانس، بايد حوضچه‌اي نصب شود كه ابعاد آن بايد حداقل برابر ابعاد خارجي بزرگترين ترانس و عمق آن با ظرفيت روغن ترانس متناسب بايد باشد، و بر روي حوضچه ريلهاي مناسبي براي قرار دادن چرخ‌ها تعبيه مي‌شود و در اطراف حوضچه شيارهايي براي عبور كابلها در نظر گرفته مي‌شود. همچنين در زير محل استقرار ترانس و پايين‌تر از مسير عبور هواي خنك، بايد حائلي مشبك كه داراي پوشش ضد زنگ باشد و روي آن حداقل ۲۰ سانتي‌متر شن يا سنگ گرانيت شكسته است پيش‌بيني شود. زير حائل آتش نيز بايد سطح شيبداري ساخته شود تا روغن نشت شده به چاهك منتقل شود.

و ـ ترانس بايد به گونه‌اي نصب شود كه اگر محور طولي ترانس به موازات در باشد، بوشينگ‌هاي فشار قوي رو به داخل اتاق باشد و اگر محور طولي ترانس عمود بر در باشد روغن نماي مخزن انبساط رو به در اطاق باشد.

ز ـ اتاق تابلوهاي فشار قوي و فشار ضعيف بايد در دو اتاق متفاوت از اتاق ترانس باشد. به شرط اينكه همه تابلوها تمام بسته و با رعايت فاصله باشند مي‌توان از يك اتاق براي تابلوها نيز استفاده كرد.

همچنين فاصله تابلو از هم نبايد كمتر از ۵/۱ متر باشد، ارتفاع اتاق نبايد از ۲ متر كمتر باشد و ارتفاع اتاق بيشتر يا مساوي ارتفاع بلندترين تابلو باضافه ۵/۰ متر باشد.
هـ ـ براي انتخاب سيستم زمين پست بايد شرايط زير را در نظر گرفت:
هـ ـ ۱) براي كليد اصلي تابلو تا ۲۵ آمپر يك فاز و سه فاز: يك الكترود زمين ساده
هـ ـ ۲) براي كليد اصلي تابلو تا ۶۰ آمپر سه فاز: دو الكترود زمين ساده در فاصله حداقل ۶ متر يا يك الكترود ساده ولي به عمق ۴ متر.
هـ ـ ۳) براي كليد اصلي تابلو بيش از ۶۰ آمپر سه فاز: يك اتصال زمين اساسي يا اتصال زمين مشابه پست ترانسفورماتور تغذيه كننده آن.

۲) نصب در خارج ساختمان:
الف ـ نصب در روي زمين: بايد حوضچه‌اي در زير ترانس حفر شود و فضاي بالاي آن بايد حداقل ۵۰ سانتي متر از كف اطرافش بالاتر باشد و همان شرايط حوضچه قبلي را داشته باشد و كف شور و چاهك جذب نيز داشته باشد.
ب ـ نصب روي تير: ترانس‌هاي با ولتاژ ۱۱ كيلوولت تا قدرت ۲۵۰ كيلوولت آمپر و ولتاژ ۲۰ كيلوولت تا قدرت ۲۰۰ كيلوولت امپر در روي تير نصب مي‌شوند.

سيستم برق اضطراري
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 مولدهاي برق (ديزل ـ ژنراتور) به صورت زير طبقه‌بندي مي‌شوند.
الف) برحسب نوع كاربرد: مولد برق ممكن است براي توليد برق اصلي به عنوان مولد برق دايمي، 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 اضطراري و سيستم برق بدون وقفه
سيستم برق بدون وقفه (UPS) سيستمي است كه نيروي برق متناوب اوليه را در برابر هرگونه قطع جريان و نوسانات ولتاژ و فركانس حفاظت مي‌كند.
در موارد زير براي تأمين مصارف اضطراري و ايمني، بايد برق به كمك مولدهايي كه نيروي محرك آن موتورهاي ديزل است، در محل توليد شود.
ـ ساختمانهاي مسكوني با بيش از ۴ طبقه از كف زمين و مجهز به آسانسور
ـ ساختماهاي عمومي كه قطع برق ممكن است خطرات جبران ناپذيري ايجاد كند.

ـ بيمارستانها و مراكز بهداشتي با توجه به نوع فعاليت آنها.
ـ مراكز صنعتي كه قطع برق طولاني در آن ممكن است خسارات جبران‌ناپذيري ايجاد كند.
ـ سردخانه‌هاي بزرگ
ـ هر نوع ساختمان يا مجموعه ديگري كه به تشخيص مقامات مربوطه بايد داراي نيروگاه اضطراري باشد.