گزارش کارآموزی شرکت برق

پیشرفت صنعتی ودرنتیجه ، بالا رفتن استاندارد زندگی بشرتوسعه منابع انرژی واستفاده ار آنها امكان پذیر می گرداند با افزایش مصرف انرژی ، منابع انرژی نیزاز لحاظ تنوع ومیزان تولید افزایش یافته است ازمیان انواع انرژیهای مورد استفاده ، انرژی الكتریكی به لحاظ اینكه باعث آلودگی محیط زیست نمی شود ، درزمان نیاز قابل تولید است به آسانی به صورتهای دیگر انرژی ق

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول : مقدمه 1

– تاریخچه صنعت برق 5

– فلسفه وجود پستهای فشار قوی 7

– سیستم قدرت 9

1- پست 9

2- بهره برداری از پستهای برق 10

– شرح وظایف اپراتور پستهای 230 كیلو ولت 12

الف – وظایف اپراتور شبكار 13

ب – وظایف اپراتور روزكار 15

فصل دوم ترانس و ملحقات آن 17

– تعریف ترانسفورماتور 18

– تلفات ترانسفورماتور 21

– انواع ترانسفورماتور از نظر تعدادفاز 22

– ترانسفورماتور جریان C.T 27

– ترانسفورماتورهای ولتاژ V.Tو P.Tو C.V.T 32

فصل سوم : رله های حفاظت خط وترانس 35

1- حفاظتهای ترانسفورماتور 36

– رله بوخهلتس 36

– رله جریان زیاد با زمان معكوس 38

– رله دیفرانسیل 39

– رله ارت فالت 39

– رله اضافه جریان 40

– رله جریان زیاد با زمان ثابت 40

2- حفاظت خط 41

– رله دیستانس 41

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل چهارم : كلیدهای قدرت 42

– كلیدهای فشار قوی 43

– قطع كننده یا سكسیونر 46

-قطع جرقه در كلیدهای فشار قوی 46

– كلید قدرت یا دژنكتور 50

– كلیدهای تمام روغنی 51

فصل اول :

مقدمه

پیش گفتار:

پیشرفت صنعتی ودرنتیجه ، بالا رفتن استاندارد زندگی بشرتوسعه منابع انرژی واستفاده ار آنها امكان پذیر می گرداند . با افزایش مصرف انرژی ، منابع انرژی نیزاز لحاظ تنوع ومیزان تولید افزایش یافته است . ازمیان انواع انرژیهای مورد استفاده ، انرژی الكتریكی به لحاظ اینكه باعث آلودگی محیط زیست نمی شود ، درزمان نیاز قابل تولید است به آسانی به صورتهای دیگر انرژی قابل تبدیل بوده وهمچنین قابل انتقال وكنترل می باشد بیش از انواع دیگرانرژیها مورد توجه بشرقرارگرفته است . امروزه سیستم های انرژی الكتریكی نقش اساسی را درتبدیل وانتقال انرژی درزندگی انسان بازی می كنند.

تولید قدرت خطوط انتقال ، وسیستم های توزیع انرژی .

به این ترتیب ، قدرتهای تولید شده درنیروگاهها ازطریق خطوط انتقال به محلهای مصرف می رسند.

رشد سیستم های قدرت الكتریكی :

قبل ازقرن نوزدهم میلادی وسایلی مانند شمع وبعضی ازانواع چربیها تنها منابع تأ مین روشنایی ودراواسط قرن نوزدهم چراغ گازی عموما” عملی ترین وسالم ترین وسایل روشنایی بشمارمی رفتند . گرچه تاآن زمان تحقیقات ارزنده ای ازیك طرف توسط فاراده وهانری درزمینه تولید الكتریسته وازطرف دیگر توسط بعضی دانشمندان وبخصوص ادیسون درزمینه استفاده ازالكتریسیته درملتهب نمودن بعضی مواد وبالاخره تكامل لامپ های ملتهب وساخت آنها بوجود آمد.

اولین سیستم های قدرت تحت عنوان ( شركت های روشنایی ) درحدود سال 1880 میلادی بوجود آمدند ومعروفترین آنها شركت روشنایی پرل استریت درنیویورك بودكه توسط ادیسون تأسیس شده بود. قدرت الكتریكی این سیستم توسط ژنراتور DC تأمین میشد وتوسط كابل های زیرزمینی توزیع می گردید ، بارهای این سیستم نیز فقط لامپ های ملتهب بودند. بعد ازآن شركت های روشنایی محلی به سرعت دراروپا وآمریكا رشد كردند. دراواخرقرن نوزدهم موتورالقائی جریان متناوب AC اختراع شد ومصرف انرژی الكتریكی تنوع بیشتری یافت .

درسال 1885 جرج وستینگهاوس اولین سیستم توزیع جریان متناوب راكه انرژی 150 لامپ را تأمین می كرد نصب كرد ودرسال 1890 اولین خط انتقال AC بطول 21 كیلومتر مورد بهره بهرداری قرارگرفت . اولین خطوط انتقال ، تك فاز بودند، انتقال قدرت توسط جریان متناوب ، بخصوص سه فاز بتدریج جایگزین سیستم های DC شد . دلیل عمده جایگزینی سیستم های AC ترانسفورماتورها بودند كه انتقال انرژی الكتریكی درولتاژی بالاتر از ولتاژ یا باررا امكان پذیر می كردند ، ضمن اینكه قابلیت انتقال قدرت بیشتری رانیز داشتند.

كلیات :

درسیستم های انتقال DC قدرت تولید شده توسط ژنراتورهای AC از طریق ترانسفورماتور ویك سوكننده الكترونیكی به خط انتقال DC داده میشود . یك اینورترالكترونیكی ، جریان مستقیم رادرانتهای خط به جریان متناوب تبدیل می كند تا بتوان ولتاژآنرا بایك ترانسفورماتور جهت مصرف كننده ها كاهش داد . مطالعات اقتصادی اغلب نشان داده است كه برای خطوط كوتاهتر ازحدود 560 كیلومتر استفاده ازخطوط انتقال هوائی DC مقرون به صرفه نیست .

بعد ازاینكه طرح توربینها ی بخارتوسط پارسون ارائه شد قدرتهای تولید شده با این توربین ها بیشترین محبوبیت رابرای طراحان سیستم ها بهمراه آورد . فركانس معرفی توربین های بخار باسرعت زیاد لزوم افزایش فركانس واستاندارد كردن فركانس یك سیستم مطرح شد. با استاندارد كردن فركانس ، امكان اتصال سیستم ها به یكدیگر نیز بوجود می آمد. امروزه عموما” فركانس های 50 و60 هرتز درسیستم های قدرت مورد استفا ده می باشند. امكان اتصال سیستم های قدرت كوچكتروبوجود آمدن سیستم های بهم پیوسته باعث رشد وبزرگ شدن سیستم های قدرت گردید.

همزمان بابزرگ شدن سیستم های قدرت ورشد مصرف ، عناصرسیستم های قدرت نظیر ژنراتورها وترانسفورماتورها تكامل بیشتری یافتند وبه عنوان مثال : ظرفیت كل نصب شده درسال 1982 دركشود آمریكا نزدیك به 600/000 مگاوات بوده است كه توسط 5/2 كیلووات رابرای هرنفرنشان می دهد .

تاسال 1917 سیستم ها ی قدرت بصورت واحدهای مستقل استفاده می شدند.

تقاضای مصارف زیاد انرژی الكتریكی ونیاز به قابلیت اطمینان زیاد ، موضوع ، مهمی پیش آورد . بهم پیوستن سیستم ها ازلحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است ، زیرا ماشینهای كمتری بعنوان رزرو ، برای شرایط بهره برداری ساعات پیك مورد نیاز سیستم ها درشرایط وقوع اتصال كوتاه وخطاهای دیگر موجب ایجاد اختلال دركل سیستم بهم پیوسته خواهد بود ولذا باید رله ها وكلیدهای مناسبی درمحل اتصال سیستم ها نصب نمود.

بهره برداری ازیك سیستم قدرت ، بهبود به شرایط كارسیستم وتوسعه سیستم برای آینده نیاز به مطالعه بار، محاسبات خطاها ، طرح وسائل حفاظتی ومطالعه پایداری سیستم دارد. همچنین استفاده ازكامپیوتر درانجام محاسبات فوق الذكرازاهمیت خاصی برخودردار است .

تاریخچه صنعت برق درایران :

درسال1283 هجری شمسی بانصب یك ژنراتور 400KW توسط حاج امین الضرب درخیابان چراغ برق تهران ، استفاده ازانرژی الكتریكی درایران آغازشد. تاسال 1338 تنها چند نیروگاه دیگر به ظرفیتهای 1 و2 و 6 و 8 مگاوات مورد بهره برداری قرارگرفتند. درسال 1338 نیروگاه طرشت باظرفیت چهارواحد توربین بخار وتولید جمعا” 50 مگاوات به عنوان اساسی ترین منبع تولید برق درایران به شمار میرفت .

باتشكیل وزارت آب وبرق درسال 1343 كه بعدا” به وزارت تغییر نام داد . وظایف شركتهای برق پراكنده به این وزارتخانه محول گردید . درپایان سال 1360 ظرفیت نصب شده دركل كشور به بیش از 11/800 مگاوات رسید كه نشان دهنده 305 وات برای هرنفر بود . دراین سال نیروگاههای آبی تقریبا” 27/5 درصد تولید نیروگاههای كشور راتشكیل می دادند.

عكس شماره 25- نمایی از محوطه یك پست فشار قوی

فلسفه وجود پستهای فشار قوی :

باتوجه به اینكه قدرت تولیدی نیروگاههای بزرگ تماما” درمحل مصرف نخواهد شد وبه منظورانتقال انرژی تولید شده ازمحل به مكانهای دیگرنیازبه انتقال انرژی توسط هادیهای الكتریكی می باشد واین مسئله بدلیل ولتاژ خروجی ژنراتوردرایران حداكثر 20 كیلوولت می باشد، باتوجه به قدرت تولیدی نیروگاه جریان انتقالی خیلی زیاد خواهدبود وبه این دلیل سطح مقطع هادی مورد نیاز وافت ولتاژ وتوان انتقالی خیلی زیاد خواهد بود.

به منظور پائین آوردن تلفات انتقالی ازولتاژهای بالا استفاده می نمایند زیرا تلفات ولتاژ جریان را كاهش دهند.

ازطرفی درخطوط انتقال فشارقوی بخاطر اندوكیتو زیاد جریان كور زیادی وجود دارد كه خود باعث تلفات زیاد حرارت می شود.

معمولا” تلفات راازنیروگاه تامصرف كننده حدودا” 10 درصد درنظرمی گیرند واین، مقدارقابل ملاحظه می باشد . مثلا” برای انتقال 500مگا وات نیرو ، حدود 50 مگاوات آن تلف می شود.

سطوح ولتاژ درایران به ترتیب 400،230،132،63،33،20،11 كیلووات است پس پستها یكی ازقسمتهای مهم شبكه های انتقالی وتوزیع الكتریكی می باشند ، زیرا وقتی كه بخواهیم انرژی الكتریكی راازنقطه ای به نقطه دیگر انتقال دهیم ولتاژ رابالا برده وسپس آنرا انتقال داده تابه مقصد مورد نظر برسیم ودرآنجا د وباره ولتاژ راپائین آورده تاجهت توزیع آماده شود. كلیه این اعمال درپستهای انتقال و توزیع انجام میشود . شكل زیرنمایش تك خطی یك سیستم انتقال وتوزیع ومحل پستها رانشان می دهد.

توزیع پست كاهنده خط انتقال پست افزاینده G مركز تولید

دریك پست فشارقوی وظیفه اصلی تبدیل ولتاژ می باشد كه این وظیفه را المنت اساسی پست یعنی ترانسفورماتورقدرت انجام می دهد.

جهت اندازه گیری پارامترهای اساسی انرژی الكتریكی نیازبه مبدل های جریان وولتاژ می باشد وهمچنین جهت قطع ووصل مدارنیازبه كلیدهای فشار قوی نظیرژنكتود وسكیونر می باشد ووسایل دیگری نظیر برقگیر ولاین تراپ وجهت حفاظت وسایل نصب شده درجهت نیازبه رله های حفاظتی وهمچنین مواقعی كه برق پست قطع می شود نیازبه یك ولتاژ ثابت وذخیره شده می باشد كه توسط سیستم با طریخانه تأمین میشود وكلیه وسایل مشروحه بالا كه دریك مكان نصب شوند تشكیل یك پست فشار قوی را می دهند كه دراین جزوه سعی شده درحدامكان درمورد كلیه آنها بحث شود.

سیستم قدرت :

عبارتند است از: مجموعه مراكزتولید انتقال وتوزیع انرژی برق.

مراكزتولید انرژی برق بدلایل فنی واقتصادی درمكانهای خاصی احداث می گردند كه معمولا” باشهرها وكارخانجات ومحل های مصرف برق فاصله زیادی دارند لذا ازطریق خطوط وپست ها ، برق تولیدی نیروگاهها رابه مراكز مصرف برق انتقال می دهند وازطریق شبكه توزیع دراختیار مشتركین ومصرف كنندگان قرار می دهند.

هرسیستم ازتعداد زیادی نیروگاه – خطوط وپستهای انتقال وتوزیع تشكیل می گردد كه درهریك ازقسمتهای مذكور دستگا هها وتجهیزات فراوان ، مختلف ومتنوعی مستقر هستند كه هركدام كاری راانجام می دهند یانقشی رابرعهده دارند . بعد ازنیروگاه كه انرژی برق راتولید می كند پست ها یا تبدیل گاهها مهمترین قسمت سیستم قدرت می باشند.

1- پست :

پست یا تبدیل گاه عبارت است از مجموعه دستگاهها وتجهیزاتی كه درمدار سیستم قدرت قراردارند وكارانتقال یاتوزیع انرژی برق را انجام می دهند. مهمترین دستگاه موجود درهرپست ، دستگاه یادستگاه های ترانسفورماتور (مبد ل) میباشد.

چون ولتاژ خروجی ژنراتور حداكثر 20 كیلوولت می باشد برای انتقال آن به مراكز مصرف بایستی آنرا تاحد امكان افزایش دهند تا انتقال آن ممكن واقتصادی باشد.ودرمحل مصرف كاهش ولتاژ توسط دستگاه ( ترانسفورماتور) انجام می گیرد . كه درمبحث ترانس درباره چگونگی این عمل بحث خواهیم كرد .

باتوجه به نقش وعملكرد ( پست ) در( سیستم قدرت) اهمیت بهره برداری ازآن معلوم می شود.

2- بهره برداری از پستهای برق :

بهره برداری ازهردستگاه یاسیستم ، اصول وقواعد خاصی دارد كه آگاهی ازآنها برای بهره بردار آن لازم وضروری است وبه همین دلیل است كه سازندگان دستگاه ها ، كاتولوگ ، دستورالعمل وراهنمای بهره برداری ونحوه كارواستفاده ازآنها راتهیه ودراختیار استفاده كنندگان قرار می دهند.

برهمین اساس پست های برق نیزبرای تك تك دستگاه ها ومجموعه دستگاهها وتجهیزات مستقردرآنها دارای اصول وضوابط ویژه بهره برداری میباشند . چون بهره برداری ازپست تابع بهره برداری ازسیستم قدرت می باشند.

بهره بردار كسی است كه كاربهره برداری ازیك دستگاه یاسیستم رابرعهده دارد .

شرط لازم برای بهره برداری ازهردستگاه علاوه برصلاحیت ، شایستگی وتوانایی فردی ، شناخت دستگاه واطلاع ازاصول وضوابط بهره برداری ازآن دستگاه است .

بهره بردار پست كسی است كه مسئولیت بهره برداری از كلیه دستگاهها وتجهیزات مستقر درپست را برعهده گرفته است . این شخص برای آنكه بتواند دركار خودموفق باشد بایستی ازوظایف ومسئولیتهای خود دربهره برداری آشنا باشد. بعضی این وظایف عبارتند از:

1- باصنعت برق وقسمتهای مختلف ( تولید- انتقال وتوزیع ) سیستم قدرت آشنایی داشته باشد.

2- دستگاهها وتجهیزات مستقر رابشناسد وعلت وجود وكارهریك رابداند.

3- باسیستم های كنترل، فرمان ، حفاظت واندازه گیری پست آشنا باشد.

4- با اصول وضوابط بهره برداری یكایك ومجموعه تجهیزات پست آشنا باشد.

5- هرپست جزئی ازسیستم قدرت است لذا بهره برداری ازآن نیز تابع بهره برداری سیستم قدرت است بنابراین بهره بردار پست بایستی بادرنظر گرفتن اصل فوق ، كار بهره برداری پست راانجام دهد.

6- حالت عادی وغیر عادی دستگاهها راتشخیص دهد.

7- هنگام بروز حادثه درسیستم تحت بهره برداریش بتواند باتصمیم گیری صحیح وسریع اقدامات وعملیات لازم را جهت جلوگیری ازصدمه دیدن دستگاهها به عمل آورد.

8- پس ازرفع اشكال وحادثه بتوانند سیستم رابه حالت عادی برگرداند.

9- توانایی وصلاحیت خویش رادرانجام مانور وعملیات قطع ووصل ، خارج كردن وبحالت عادی درآوردن سیستم رانشان دهد.

10- موقعیت پست تحت بهره برداری خودرادرشبكه سراسری برق ونحوه ارتباط الكتریكی آن راباسایر پستها ونیروگاهها بداند.

11- ازوضعیت خطوط ورودی وخروجی پست ، مبدأ ، مقصد، ومشخصات دیگر آنها اطلاع داشته باشد.

12- درهنگام شیفت وحضور درپست ، خودرا درحالت آماده باش بداند وهر لحظه منتظر پیام ودرخواستی دررابطه با وضعیت خطوط ، ترانسها و… ازجانب مسئولین ودیسپاچینگ باشد.

13-احساس مسئولیت جدی ودلسوزی دربهره برداری ونگهداری ازتجهیزات پست.

شرح وظایف اپراتور:

اپراتورپستهای 230 كیلوولت

– تحویل گرفتن پست ازاپراتور قبلی طبق مندرجات دفترگزارش وبررسی وقایع درساعات عدم حضور درپست .

– همكاری با اپراتورشیفت درزمینه تهیه آمارهای بهره برداری ونظارت بركار اكیپ های مراجعه كننده به پست تحت پوشش .

– بازدید متناوب از محوطه وتأسیسات ، تجهیزات وساختمان پست وگزارش هرگونه معایب احتمالی به سرپرست مربوطه طبق رویه های اجرا وتكمیل فرم های بازدید روزانه ماهیانه وفرمهای گزارش اشكالات پست .

– گزارش دقیق حوادث مربوطه به شبكه وتكمیل فرمهای مخصوص وتسلیم آن به سرپرست مربوطه .

– انجام مانوراضطراری طبق دستورمركز كنترل درصورت عدم حضور اپراتور مسئول دراطاق فرمان.

– یادداشت ارقام كنتورها درساعات مقرره ومحاسبه انرژی مربوطه.

– تكمیل دفتر كارت آمپر درمدت شیفت .

– كنترل انجام برنامه بازدید وتعمیرات پیشگیرانه .

– انجام مانور طبق دستور اپراتور شیفت .

– رعایت اصول كیفی درانجام وظایف ومسئولیتهای محوله بمنظورپاسخگویی به نیازمندیهای نظام كیفیت .

– انجام سایرامور ارجاعی مرتبط باشرح وظایف.

الف : وظایف اپراتور شبكار.

1- مطالعه دقیق موارد ثبت شده دردفتر گزارش روزانه ( جهت آگاهی ازوضعیت كلی پست ، تجهیزات ، خطوط منشعب از پست وسایردستگاههای موجود درپست ) قبل ازامضاء دفتر گزارش روزانه وترك اپراتور روزانه وترك اپرتور شیفت قبل.

2- بازدید از تجهیزات سوئیچ یارد،خطوط منشعب ازپست ، اطاق فرمان ، اطاق باطری شارژرها ، كمپرسورها ، منابع فشرده و… ثبت وضیعیت كلی آنها دردفتر گزارش روزانه .

توجه :

درهرشیفت حداقل دوبار (یكبارپس ازتحویل گرفتن شیفت ویكبارقبل ازپایان شیفت ) بایستی ازكلیه قسمتهای فوق الذكر بازدید ونتیجه كلی آن وساعت دقیق بازدید دفتر گزارش روزانه ثبت گردد.

3- بازدید مستمر ازتجهیزات ودستگاههایی كه بمراقبت ویژه نیاز دارند وثبت وضعیت آنها دردفتر گزارش روزانه.

4- ثبت وضعیت تجهیزات وخطوطی كه بدستور مركز كنترل ازمدار خارج ویا درمدار قرار میگیرند.

5- ثبت قطعی ها وخروج تجهیزات یا خطوط منشعب ازپست كه بوسیله رله های حفاظتی ( به طوراتوماتیك ) ازمدارخارج می گردند. واپراتور بایستی درضمن اطلاع بمركز كنترل، نام، شماره، ولتاژ وساعت دقیق قطع خط یاكلید (بریكر) یا ترانسفورماتورراهمراه بارله های عملكرد ه بطور كامل دردفتر گزارش روزانه ثبت نماید.

6- ثبت وقایع وحوادث دردفتر گزارش روزانه .

توجه :

( هرگاه یكی ازتجهیزات ویادستگاهها ی نصب شده درپست صدمه ببیند، اپراتور بایستی سریعا” نام ، شماره وولتاژ دستگاه صدمه دیده ، رله های حفاظتی عملكرد ه ومشاهدات خودرا بمركز كنترل اطلاع دهد وپس ازایزوله كردن قسمتهای صدمه دیده واطمینان رازادامه كارسایر تجهیزات ، نسبت به ثبت دقیق حادثه وعلت آن دردفتر گزارش روزانه اقدام نماید. اپراتور همچنین موظف است پس از پایان شیفت كاغذهای ثبات ( Recorders ) رابه مسئول پست ( یا اپراتور روزكار) تحویل دهد تاهمراه گزارش حادثه برای واحدهای ذیرربط ارسال گردد.)

توجه :

( یك كپی ازگزارش كامل حادثه وكاغذهای ثبات درمحل پست ودرزونكن مخصوص ( وقایع وحوادث پست ) نگهداری گردد.)

7- پركردن كارت آمپرها.

8- ثبت ورود وخروج افراد ازپست .

وضعیت كلی آنها دردفتر گزارش روزانه . (قبل ازتحویل شیفت )

ب : وظایف اپراتور روزكا ر.

اپراتورروزكاربایستی علاوه برانجام اقدامات ذكرشده درردیف های 1 الی 9 فوق الذكر ( كه بعنوان وظایف اپراتور شب كارقید گردید.) نسبت به انجام موارد ذیل نیز اقدام نماید.

1-پركردن فرمهای بازدید روزانه .

2-پركردن فرمهای بازدید ماهیانه .

3-پیگیری برطرف كردن نواقص موجود درپست .

4-گزارش اشكالات ،عیوب وحوادث پیش آمده به مسئول یاسرپرست بهره برداری.

5-گزارش اشكالات ونواقص كه دربازدید های روزانه – هفتگی وماهیانه مشاهده می شود ، به مسئول یاسرپرست بهره برداری وپیگیری جهت برطرف كردن آنها.

6-انجام وظائف مسئول پست درزمان نبودن وی ویادرپستهائی كه قاقد مسئول می باشد.

7-پركردن كارت آمپرها.

8-ثبت ورود وخروج افراد ازپست.

9-بازدید نهایی از تجهیزات سوئیچ یارد، خطوط منشعب ، اطاق رله ،… وثبت وضعیت آنها دردفتر گزارش روزانه.

توجه:

( چنانچه پست دارای مسئول باشد ، گزارش اشكالات ، عیوب وحوادث پیش آمده ، همچنین پیگیری برطرف كردن نواقص ویا سرویس تجهیزات موجود درپست می بایستی توسط اپراتور روزكاروازطریق مسئول پست انجام گر