پست برق چیست؟
پست برق که به عنوان Electrical Substation نیز شناخته میشود، یکی از مهمترین و کلیدیترین سیستمها برای تولید، انتقال و پخش برق است. این وسیله میتواند در زمانهای مورد نیاز ولتاژ را به سطحهای بالاتر و یا پایینتر تغییر دهد. انتقال و توزیع برق با استفاده از نیروگاهها انجام میشود و از این رو میتواند نقش مهمی در مراکز مصرف داشته باشد. سیستم قدرت الکتریکی میتواند بین تولید و مصرف چند پست را با تغییر ولتاژ مدیریت کند. در ادامه این بحث راجع به این تجهیزات کاربردی و تعمیر آن بیشتر صحبت خواهیم کرد. پستهای الکتریکی رابط بین قسمتهای شبکه توزیع و سیستمهای انتقال هستند. این مناطق برای امنیت بیشتر اساسا حصارکشی شده هستند و احتمالا شما در اطراف شهرهای خود نمونههای آن را دیدهاید. انواع پست برق ولتاژ خطوط انتقال را کاهش میدهد تا برای شبکه توزیع مناسب باشد. آنها همچنین برای محافظت از سیستم توزیع به مدار قطع کننده مجهز هستند و میتوانند برای کنترل جریان در جهات مختلف استفاده شوند. پست برق همچنین نوسانات ولتاژ ناشی از افزایش بار را صاف و فیلتر میکند.
اجزای پست برق
نیروی الکتریکی را میتوان از واحدهای تولیدی به توزیع و با استفاده از اجزای مختلف پست الکتریکی یعنی ایزولاتور، میله گذرگاه، ترانسفورماتور نیرو و… در پست به یکدیگر متصل کرد. اجزای پست برای نصب و راه اندازی پست برق بسیار ضروری است. طراحی پستهای برق یک روش پیچیده و پر از برنامهریزی مهندسی است. مراحل اصلی در طراحی انواع پست برق شامل سیستم سوئیچینگ، برنامهریزی و قرار دادن تجهیزات، انتخاب اجزا و همچنین سفارش، پشتیبانی مهندسان، طراحی سازه، طراحی چیدمان الکتریکی، حفاظت از رله و رتبهبندی دستگاههای اصلی است. اجزای اصلی یک پست برق به شرح زیر هستند:
۱- ترانس برق
هدف اصلی ترانسفورماتور نیرو، افزایش ولتاژ انتقال در واحد تولید و پایین آوردن ولتاژ انتقال در واحد توزیع است. این نوع ترانسفورماتورها در شرایط بار کامل کار میکنند و هنگامی که در شرایط بار سبک باشد ترانسفورماتور جدا میشود. بنابراین، بازده ترانسفورماتور قدرت، در شرایط بارگذاری کامل، بیشترین بازدهی را دارد.
۲- ترانسفورماتور ابزار
هدف اصلی ترانسفورماتور کاهش جریان زیاد و همچنین تنظیم ولتاژها برای یک مقدار مطمئن و واقعی است. این مقادیر را میتوان با دستگاههای معمولی محاسبه کرد.
۳- صاعقه گیر
این اولین جز در انواع پست برق است و عملکرد اصلی این قطعات محافظت از اجزای پست در عبور ولتاژ بالا و همچنین متوقف کردن دامنه و مدت زمان جریان برق است. اجزای این قسمت جریان برق و صاعقه را به زمین هدایت میکنند و هادی سیستم بوده و همچنین در برابر آسیب از پست برق محافظت میکنند.
۴- موج گیر
گیرنده موج روی خطوط ورودی قرار دارد تا سیگنال با فرکانس بالا را به دام بیندازد. این سیگنال (موج) از ایستگاه راه دور میآید که سیگنالهای جریان و ولتاژ را قطع کند.
۵- قطع کننده مدار
این ابزار نوعی سوئیچ الکتریکی است که در هنگام بروز خطا در سیستم، برای باز یا بستن مدار استفاده میگردد. شامل دو قسمت متحرک است که معمولاً بسته هستند. وقتی خطایی در سیستم رخ میدهد، آنگاه رله سیگنال را به قطع کننده مدار منتقل میکند و بنابراین قطعات آنها جداگانه منتقل میشوند.
۶- میله ها
میله اتوبوسی شکل یک جز بسیار مهم در انواع پست برق است. میلهها از نوعی هادی حامل جریان برق تشکیل شدهاند که اتصالات زیادی در آن ایجاد میشود. به عبارت دیگر، این میلهها نوعی اتصال الکتریکی است که در آن جریان ورودی و جریان خروجی صورت میگیرد. زمانی که خطا در این قطعه اتفاق میافتد تمام اجزای مدار مرتبط با بخش باید جدا شوند. زیرا در مدت زمان طولانی ایزوله کامل ایجاد میشود تا خطا به دلیل گرم شدن هادیها برای اتصالات نادیده گرفته شود. در نیروگاهها یا پستهای بزرگ برق، عملکرد روشنایی، سیستم رله یا مدارهای کنترل توسط باتری تأمین میشود. این باتریها بر اساس ولتاژ کار مدار خاص DC به یک سلول باتری خاص متصل میشوند. باتریها به دو نوع اسید-قلیایی و همچنین اسید سرب دستهبندی میگردند. باتریهای اسید سرب به دلیل ولتاژ بالا و ولتاژ پایین بسیار مقرون به صرفه برای پستها، در نیروگاهها قابل استفاده هستند.
۷- سوئیچینگ
سوئیچینگ برای انتقال نیرویی که از پست در سطح ولتاژ ترجیحی به خط انتقال یا ایستگاه برق نزدیک تولید میگردد، استفاده میشود.
۸- رله
رله یک دستگاه الکتریکی است و نقش اصلی این دستگاه در انواع پستهای برق، محافظت از جز شبکه در برابر شرایط نامنظم مانند خرابی است. یکی از انواع دستگاههای تشخیص است که برای شناسایی و تعیین محل خطا استفاده میشود و سپس سیگنال را به قطع کننده مدار میفرستد. پس از دریافت سیگنال از رله، قطع کننده مدار قسمت خراب را جدا میکند. رلهها عمدتا برای محافظت از دستگاهها در برابر خطرات، آسیبها مفید هستند.
