تبلیغات پیامکی

www.plcomega.tk

درحال انتقال به صفحه جدید

برق وصنعت - کلیدهای فشار قوی
 
برق وصنعت
دوشنبه 16 اسفند 1389 :: نویسنده : وحید دجلانی
كلیدهای فشار قوی (CIRCUIT BREAKER) 

مقدمه :

پس از ترانسفورماتورهای قدرت كلیدهای فشار قوی گرانترین عناصر از مجموعه تجهیزات پست را تشكیل میدهند. علاوه بر مساله گرانبها  بودن كلیدهای فشار قوی ، اهمیت آنها از نظر فنی و عملكرد در پست نیز سوق الجیشی است. كلیه وظایف قطع و وصل عادی و قطع و وصل غیرعادی بر عهده كلیدها قرار دارد.
عیب در كلید و یا عدم كارآیی آن بهنگام اتفاق خطا باعث خسارت عمده‌ای در بقیه تجهیزات پست خواهد گردید. لذا میتوان نتیجه گرفت كه ارزش جایگاهی كلیدهای فشار قوی بیش از ارزش مالی آنهاست و بدیهی است كه این ارزش در شینه بندی مختلف پست متغیر خواهد بود.

عواملی كه در ارزیابی كلیدها موثر است را میتوان به دو بخش تقسیم بندی نمود. بخش اول شامل موارد زیر است :
 
-    سازنده
-    كشور سازنده
-    فروشنامه در سطح جهان (Reference List)
-    فروشنامه در ایران (Reference List)

صرفنظر از اینكه كارخانه سازنده و كشور سازنده در یك جا باشند و یا اینكه كارخانه سازنده در كشور دیگری تحت لیسانس تولید نماید ، گواهی تایپ تست از آزمایشگاههای معتبر بین‌المللی ملاك قابل قبول بودن كلید را تشكیل میدهد.
بخش دوم به مشخصات فنی اجزاء تشكیل دهنده خود كلید قدرت مربوط می شود كه قبل از آنكه به بررسی اجزاء پرداخته شود مختصری راجع به كلیات كلید  قدرت توضیح داده خواهد شد .

 ویژگیهای سیستم
این ویژگیها كه عبارت از ولتاژ نامی و ماكزیمم ، فركانس ، تعداد فاز و نحوه زمین كردن نوترال ، شرایط محیطی محل نصب ، ... را تشكیل میدهند از طرف طراح پروژه تعیین گردیده و در جداول فنی نیز نباید هیچگونه انحرافی از آنها دیده شود ، در غیر اینصورت پیشنهاد مردود می باشد.

 مشخصات كلید
در مشخصات كلید مواردی از قبیل نوع كلید و نوع محفظه خاموش كننده به شرح زیر مشخص میگردند :

-    كلیدهای با هوای فشرده خاموش كننده
-    كلیدهای SF6
-    كلیدهای خلاء
-     كلیدهای روغنی

انتخاب نوع خاموش كننده معمولا" در اسناد مناقصه قطعی میگردد.
-    امروزه كلیدهای SF6 برای سطوح ولتاژ متوسط تا بالا و كلیدهای خلاء برای سطوح ولتاژ متوسط مورد استفاده بیشتری دارند.
كلیدهای SF6 در ولتاژهای بالا امروزه عمومیت پیدا كرده و علت اصلی آن احتیاج كم به تعمیرات و كاهش تعداد محفظه‌های قطع و وصل میباشد. گاز SF6  در مجاورت رطوبت و ذرات معلق حساس بوده و تحت چنین شرایطی خواص عایقی خود را به شدت از دست میدهد.
تمهیداتی در محفظه‌های SF6  جهت جذب رطوبت انجام میگیرد كه این نقطه ضعف را پوشش میدهد و از نقطه نظر نگهداری صرفا" تعویض محفظه‌های رطوبت‌گیر جهت كاركرد طولانی این نوع كلید كافی میباشد.  مگر اینكه كلید در معرض چند ده اتصال كوتاه قرار بگیرد كه در این صورت محفظه نیاز به تعمیرات اساسی خواهد داشت.
در ولتاژهای فشار متوسط كلیدهای خلاء از نظر اقتصادی از كلیدهای SF6 گران تر می باشند و در مواردی كه فضای مورد نیاز و یا وزن تجهیزات محدودیتهایی را بر طراح تحمیل نماید ، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند .

-    كلیدهای روغنی عموما" مصرفی در سیستمهای ایران ندارند اما با توجه به كاركرد بسیار خوب آنها در محیطهای بسیار سرد در مناطقی از كانادا و آمریكا هنوز كاربرد وسیعی دارند.

مكانیسم عملكرد
انواع مكانیسم‌ها بشرح زیر خلاصه میشوند :‌
1-    مكانیسم فنر- فنر
2-    مكانیسم پنوماتیك - فنر
3-    مكانیسم هیدرولیك
4-    مكانیسم پنوماتیك

امروزه سازندگان مختلف بسته به تكنولوژی‌های مختلفی كه دارند یكی از مكانیسم‌های فوق‌الذكر را مورد استفاده قرار میدهند.
در رده ولتاژهای متوسط تا 145 كیلوولت مكانیزم فنر - فنر عمومیت بیشتری دارند. قدرت قطع این مكانیزم كمتر و همچنین زمان قطع و وصل آن بالاتر است.
در مواردیكه تعداد C-0 های مورد نیاز بیشتر از حد استاندارد باشد ، این مكانیزم بهیچ وجه پاسخگو نیست.
همچنین بعلت اثرات فشار هوا و نیروی جاذبه این مكانیزم در ارتفاعات بالا كارآیی كمتری دارد.
برخی سازندگان با تغییراتی از جمله جداسازی فنرهای قطع از وصل كیفیت این مكانیزم را بالا برده و در ولتاژهای بسیار بالا نیز از این مكانیسم استفاده میكنند. اما باید توجه كرد كه این بهبود به بهای افزایش حجم مكانیزم و وزن كلی كلید به دست می‌آید.
در مواردیكه ارتفاع نصب تجهیزات بالا باشد جهت وصل كلید عموما" از مكانیسم فنری و جهت قطع آن از مكانیزم پنوماتیك استفاده میشود.

مكانیسم هیدرولیك
این مكانیسم در ولتاژهای 230 كیلوولت و بالاتر سریعترین زمان قطع و وصل را دارا میباشد. جهت زمانهای كمتر از 40 میلی ثانیه استفاده از این مكانیزم الزامی است.
از معایب این مكانیزم خراب شدن دائمی واشرها و كاسه نمدهای بكار رفته تحت فشار زیاد میباشد كه امروزه با بهبود مواد بكار رفته تا حدی از این عیب كاسته شده است.

-    كلاس كلید كه بصورت Indoor-Outdoor تعریف میشود بسته باینكه كلید در فضای روباز و یا بصورت داخلی نصب خواهد شد ذكر میگردد. گرچه از كلیدهای محوطه باز میتوان در سالن هم استفاده نمود ولی این امر باعث افزایش هزینه‌های ساختمانی پست خواهد شد.
بدیهی است كه از كلیدهای نوع Indoor نمیتوان در محوطه استفاده نمود، زیراكه این كلیدها فاقد مقره‌های مضرس بوده و عایق آنها فقط از یك لوله تشكیل میگردد.
-    جریان نامی بر اساس محاسبات پخش بار و جریان اتصال كوتاه برحسب محاسبات اتصال كوتاه انتخاب میشوند. اهمیت تحمل اتصال كوتاه كلید بالاتر از بقیه پارامترهای جریانی میباشد. همچنین این پارامتر بایستی طی گواهی‌های تایپ تست به اثبات رسیده باشد. بقیه مواردیكه تحت عنوان       CURRENT DATA ذكر میشوند بایستی حین آزمایشهای تیپ مشخص شده و در ضمن با مشخصات خواسته شده نیز تطبیق نمایند. امتیازدهی به این عوامل بسته به نحوه اتصال كلید است جریان قطع بار خازنی خط در مورد كلیدهای متصل به خطوط هوایی مهم است در صورتیكه جریان قطع بار خازنی شارژ كابل در مورد كلیدهای وصل به كابل و یا بانكهای خازنی اهمیت بیشتری دارد.
اتصال كوتاه و زمان آن یكی از پارامترهای اصلی كلید است. باید توجه داشت كه زمان اتصال كوتاه طی تایپ تست مشخص شده باشد و جهت تعیین زمان و جریانی متفاوت نمی توان صرفا" از فرمول   استفاده كرد. همچنین در مواردیكه كلید در طرف ترانسفورماتور و یا راكتور قرار گرفته باشد قدرت قطع جریانهای اندوكتیو كم هم (قطع و وصل در حالت بی‌باری) از اهمیت خاصی برخوردار است.
-    ضریب First to pole clear بسته به نحوه زمین شدن شبكه دارد جهت شبكه‌های زمین شده موثر این عدد 3/1 و جهت شبكه‌های غیر موثر 5/1 در نظر گرفته میشود. باید توجه نموده كه شبكه‌های 230 و  400 كیلوولت همگی بطور موثر زمین شده‌اند و علاوه بر آن تحمل افزایش ولتاژ با ضریب 5/1 امكان پذیر نمیباشد. لذا معمول است كه شبكه‌های 230 و 400 كیلوولت با ضریب 3/1 و 63 و 132 معمولا" با 5/1 در نظر گرفته شوند.

در هر حال زمان قطع سریعتر (مخصوصا" در شبكه‌های ولتاژ بالا) از نقطه نظر حفظ پایداری سیستم و كم كردن اثرات اتصال كوتاه حائز اهمیت است كه این مورد در امتیاز دهی بایستی لحاظ گردد .
مطابـــق استــاندارد بــرای مــواردیكه باز بست مجــدد سریع مد نظر باشد سیكل عملكـــرد  O-0.3s-CO-3mm-CO مد نظر بوده و برای سایر موارد سیكل O-3min-CO-3min انتخاب میشود.
موتورهای كلید در صورتیكه از نوع UNIVERSAL باشند امتیاز بیشتری دارند، زیرا كه هم با ولتاژ AC و هم DC كا خواهند كرد.
این ولتاژها در هر حالت باید مشابه ولتاژ سیستمهای AC و DC پست باشند.

موارد مهم در ارزیابی كلید قدرت
1-    سازنده ،‌كشور سازنده و لیست فروش
2-    میزان تحمل نیروهای استاتیكی و دینامیكی
3-    زمان قطع كامل جریان خطا در زمان وصل جریان
4-    مقدار ولتاژهای برگشتی بر روی ترمینالها
5-    سرعت عملكرد موتورها و سیستم شارژر فنرها
6-    تعداد كویلهای تریپ ، بستن و كنتاكتهای كمكی
7-    میزان نشتی گاز در دوره مشخص
8-    وزن و ابعاد كلید
9-    مقره بیرونی از نظر سازنده و كلاس
10-    نیروهای قابل تحمل توسط ترمینالها




نوع مطلب : برق صنعتی، 
برچسب ها :


 
 
 
وبلاگ جامع برق با همکاری دانشکده فنی برق مشهد