شبکه و نیروگاههای فشار قوی

امروزه یکی از مهمترین دغدغه های جوامع پیشرفته، تامین صحیح انرژی الکتریکی برای مصرف کنندگان است. کارایی بهینه صنایع و ماشین آلات، صنعت حمل و نقل، خدمات پزشکی و بیمارستانی، عملکرد صحیح لوازم خانگی و به طور اجتناب ناپذیری با توزیع درست و بدون وقفه انرژی الکتریکی در ارتباط است.

یک سیستم قدرت بهینه که تشکیل شده از تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی، باید در عین ارایه حداکثر کیفیت و ایمنی، از لحاظ اقتصادی نیز توجیه پذیر باشد.

به هر حال هنوز بروز اختلال و قطعی گاه و بیگاه در یک سیستم قدرت، اجتناب ناپذیر است. هدف نهایی تمام متولیان صنعت برق، جلوگیری از بروز اختلالات ناشی از تجهیزات بکار رفته در شبکه ، کاهش زمان قطعی ها، رفع سریع اشکالات سیستم و برقراری مجرد جریان برق است . در این زمینه راهکارهای متفاوتی ارایه می شود.

 شناسایی نقاط معیوب و علت بروز خطاهای مکرر، استفاده از تجهیزات الکتریکی مدرن و به روز ، برنامه ریزی صحیح در هنگام توسعه سیستم قدرت و اتوماسیون شبکه های توزیع از جمله روشهای بهبود کیفیت توزیع انرژی الکتریکی و عرضه آن به مصرف کنندگان است.

 در این نوشتار سعی شد که با ارایه یک راه حل ساده و در عین حال اقتصادی، شمای کلی از یک شبکه توزیع انرژی الکتریکی مجهز به سیستم اتوماسیون به خواننده ارایه شود.

اتوماسیون شبکه توزیع

سیستم شعاعی، یکی از ساده ترین و عمومی ترین انواع پیکربندی در شبکه های توزیع

است. این سیستم شامل فیدرها و مدارات شعاعی مجزاست که از پستهای برق، منشعب می شوند. پیکره اصلی این سیستم از کلیدهای قدرت (دژنکتور) و کلیدهای قابل قطع زیربار(سکسیونر) تشکیل شده است.

در زمان وقوع خطا در یک خط، دژنکتور مربوط به همان فیدر باز و خط مزبور بی برق خواهد شد.در صورتی که خطا زودگذر نباشد و بعد از بسته شدن اتوماتیک خط، سیستم به حالت اولیه بازنگردد، لازم است که تا رفع کامل عیب، قسمت معیوب از شبکه جدا (ایزوله) شود تا بتوان سایر قسمتهای سالم خط را برق دار کرد.

اجرای مراحل فوق به دو صورت امکان پذیر است. در روش سنتی و معمول، یافتن محل خطا، جداسازی (ایزولاسیون) قسمت معیوب، رفع عیب و بازگرداندن سیستم به حالت اولیه تماما به وسیله نیروی انسانی، انجام می شود.

ولی در صورت استفاده از روشهای نوین اتوماسیون در شبکه های توزیع، تنها رفع عیب قسمت معیوب، نیاز به استفاده از نیروی انسانی خواهد داشت و سایر مراحل به صورت خودکار و بدون دخالت فرد یا افراد متخصص و با کمترین زمان انجام می شود.

عملکرد یک سیستم اتوماسیون به این شرح است:

نظارت بر عملکرد شبکه وکنترل تجهیزات الکتریکی اصلی در هر لحظه از زمان
عملکرد کنترل از راه دور تمام تجهیزات (امواج رادیویی یا خطوط ارتباطی)
جست و جو برای بازیابی خطا و جداسازی قسمت معیوب به صورت خودکار
برق دار کردن مجدد قسمتهای سالم تا زمان رفع کامل خطا از قسمت معیوب
ذخیره تمام اطلاعات شبکه با هدف تجزیه و تحلیل عملکردارسال اطلاعات شبکه به مرکز کنترل

تجهیزات اتوماسیون

در یک سیستم اتوماسیون توزیع، وضعیت کلیدها )دژنکتورها و سکسیونر ها) و همچنین وضعیت تجهیزات حفاظتی خط، به عنوان اطلاعات پایه محسوب می شود.

 یک سیستم میکروپروسسوری هوشمند، وظیفه جمع آوری، آنالیز و ارسال اطلاعات و دستورات لازم به مرکز کنترل و نیز تجهیزات الکتریکی تحت فرمان را بر عهده دارد.

سیستم فوق شامل باتری پشتیبان، تجهیزات مخابره اطلاعات (به صورت رادیویی و یا به وسیله خطوط ارتباطی)، عملکرد موتوری برای قطع و وصل کلید (سکسیونر )، تجهیزات حفاظت در برابر اضافه ولتاژ و رله های کنترلی، است.

 تمام این مجموع در داخل یک تابلو جایگذاری می شود و با توجه به درجه حفاظت مورد نیاز می توان تابلو مربوط را بر روی تیرهای شبکه توزیع، متصل کرد. وظیفه این سیستم هوشمند میکروپروسسوری به این شرح خلاصه می شود:

بررسی مقادیر و جریان شبکه

بازیابی خطای اضافه جریان و زمین و ارسال علایمتشخیص حالت شبکه در زمان بسته شدن خودکار کلیدها بعد از وقوع خطاکنترل سیستم عملکرد موتوری سکسیونر ها
قطع خودکار سیستم کنترل در حالت قطع ولتاژ تغذیهارسال اطلاعات مربوط به وصعیت کلیدها، وضعیت باتری پشتیبان و … به مرکز کنترلهمزمانی ارسال اطلاعات قابلیت تبادل اطلاعات با مرکز کنترل و سازگاری با کامپیوتر مرکز کنترل

قابلیت Self-tetin

تجهیزات الکتریکی مربوط به اتوماسیون شبکه توزیع در یک فیدر تشکیل شده از:

سکسیونر قابل قطع زیر بار مجهز به مکانیزم عملکرد موتوری

ترانس جریان

ترانس ولتاژ

پروژه نیروگاه توس

پیش گفتارامروزه در کلیه نیروگاههای بخاری ونیروگاههای سیکل ترکیبی کنترل سطح درام ازاهمیت ویژه ای برخوردارمی باشدازاین رو نصب وسایل ودستگاههای مهم ودقیق ضروری می باشد.درنیروگاههابرای کنترل سطح تانکها،سیستم های مختلفی درنظرگرفته می‌شود ویکی‌از تانکهای موجود درنیروگاه که کنترل سطح آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است، «درام» می باشد. چون این تانک تحت فشار و درجه حرارت‌بالا می‌باشد،به این جهت کنترل والوهایی درنظرگرفته میشود که باتوجه به اطلاعات وارده سطح درام را کنترل میکند ولی باتوجه به تجربه نشان داده شده است که درمقادیربسیارکم آب تغذیه، کنترل سطح درام با کنترل والوی بزرگ بسیارمشکل است بنابراین جهت کنترل بهترسطح درام درتناژکم ازوالوکنترلی کوچکتراستفاده می‌شود.درتناژ معمولی کنترل والو 100% اصلی درمداراست ولی درصورت بروز نقص روی این کنترل  والو، نیازمبرم به کنترل والوی میباشد که واحدرا از تریپ حتمی نجات دهد وآن کنترل والو100% رزرو می باشد که سیستم آن موتوری‌بوده ومی‌تواند درزمانهای اضطراری جایگزین کنترل والو اصلی شود.بنابراین جهت کنترل بهتر سطح درام درمسیرآب تغذیه ازسه مسیر30%  ، 100% اصلی و100% رزرو استفاده می شود.لازم به ذکراست که اختلاف فشار دوطرف کنترل والو که به  معروف است ومعادل 5/7‌آتمسفر می باشد، بایستی کنترل گردد که این اختلاف فشاربرای پاسخگویی بهترسیستم جهت جبران لحظه ای تناژآب برای سطح درام می باشد.اساساً هدف اصلی ازسیستم کنترل آب تغذیه این است که مقدار آب ورودی به بویلر باتوجه به مقداربخارمصرفی تامین گردد وفلوی آب تغذیه(ورودی به بویلر) طوری تنظیم شود که درهربار و هرشرایط واحد، سطح دریک حد مشخص قرار گیرد و کنترل‌سطح درام ازاین نظر حائزاهمیت است که سطح درام  برروی درجه‌حرارت بویلر تاثیرمستقیم می گذارد، به طورمثال اگرسطح درام پایین بیفتد در درام حجم بیشتری بخارخواهیم داشت که در نهایت درجه حرارت بالا  می رود و بالعکس.
تئوریهای علمی شغل مورد تصدِیشرح سیستم آب تغذیه نیروگاه توسسیستم آب تغذیه اصلی دردیاگرام MAS-E4-120 مشخص شده است.این سیستم برای آب تغذیه اصلی منظورشده که ازفیدواترتانک تااکونومایزر بویلر به این نام شناخته می شودسیستم آب تغذیه دارای وظایف زیر می باشد:- گرم کردن وهواگیری تقطیرات اصلی درداخل تانک اصلی «فیدواترتانک»  و دی‌اریتور RL01B010 توسط بخاربرداشتی شماره سه ازتوربین فشارمتوسط (ازخطRH30) انجام می شود.- آب اصلی جهت بویلرتوسط پمپ های اصلی سیکل (RL11/12/13D010) که ازفیدواترتانک تغذیه شده  و به درام بویلرمنتقل می شود، ضمن اینکه کمترین درجه‌حرارت آب ورودی به درام  135 درجه سانتی گرادمیباشد.- گرم کردن آب تغذیه سیکل توسط هیترهای فشار قوی شماره4و5(RL20B010/20) صورت می گیرد.- کنترل سطح درام دربویلر اصلی بوسیله کنترل والو30%(RL31S004) درطول زمان راه‌اندازی بطور دقیق انجام می شود.- تغذیه آب مورد نیاز آبزن های سوپرهیت(NA60/NA20) و ریهیت(NE21/NE22).- تغذیه آب تزریقی مورد نیاز برای بای‌پاس فشارقوی(RA20S010) درمواقع راه‌اندازی، تریپ توربین و یا زمانی که فشارخط کلدریهیت ازفشار طراحی آن(SETPOINT) افزایش یابد.- انتقال تقطیرات از هیتر شماره 4 به تانک تغذیه اصلی توسط خط (R P10/15Z010).- درهنگامی که بخاربرای بویلر کمکی ازواحدی گرفته شده باشدازطریق کلدریهیت پس ازمصرف تقطیرات آن ازطریق خط (0 RC70Z010) به تانک تغذیه همان واحد برگشت می کند.- گرم کردن هوای ورودی به بویلرتوسط بخارزیرکش ازتوربین ویا کلدریهیت دربالاتر از25% بارانجام می گیرد، تقطیرات این بخاروارد                               RECEPTION TANK(RK46B010) شده وازآنجا وارد تانک تغذیه اصلی از طریق خط (RK47Z020).(نقشهMAS-E4-120) می گردد.«تجهیزات سیستم آب تغذیه اصلی»1- تانک تغذیه اصلی(RL01B010)2- پمپ های آب تغذیه اصلی60%*3(RL11/12/13D010)3- هیترفشارقوی شماره 44- هیترفشارقوی شماره 55- کنترل والونئوماتیکی 100%(RL32S004)6- کنترل والونئوماتیکی30%(RL31S004)7- والوموتوری 100%(RL33S004)

پروژه کارکرد نیروگاه بخار شهید بهشتی

مقدمهنیروگاه شهید بهشتی لوشان که در کیلومتر ۹۰ جاده رشت به تهران قرار دارد ، این نیروگاه تشکیل شده از چهار واحد که دو واحد آن بخار و دو واحد آن گازی می باشد . تولیدی واحد بخار هر کدام mw120 و در مجموع  mw 240 می باشد و تولیدی واحد گازی هر کدام mw 60 که در مجموع mw 120 می باشد. حال توضیحاتی مختصر و مفید راجع به واحد های بخار می پردازیم .واحد بخار در مجموع تشکیل شده از بویلر ، توربین و الکتریک یا ژنراتور که از ابتدا شرحی در رابطه با بویلر و بعد توربین و بعد ژنراتور می پردازیم.فصل اولبویلر۱-وظیفه دیگ بخارهمانطور که در توضیح داده شد در ابتدا وظیفه دیگهای بخار تولید بخار جهت به حرکت درآوردن موتورهای بخار نظیر موتور وات برای انواع کارهای صنعتی بوده است که می توان موتورهای بخار قطارها یا پمپ ها را مثال زد. ولی پس از کشف موتورهای دیزل و همچنین موتورهای الکتریکی موتورهای بخار مورد استفاده ای نداشته و لذا نیروگاهها بکار می روند. بنابراین در عصرل حاضر دیگهای بخار با استفاده از سوخت های فسیلی و یا اتمی وظیفه تامین بخار را برای نیروگاههای برق عهده دارد هستند.۲-اساس کار دیگهای بخار :در ابتدا آب تغذیه ای وارد مخزن استوانه ای شکل به نام درام شده و پس از طی لوله های پائین آورنده وارد لوله های دیواره ای می شود . در این محوطه درجه حرارت آب دائماً اضافه شده تا حدی که به نقطه جوش می رسد و سپس مقداری بخار در لوله های ایجاد می گردد. در نهایت مخلوط آب و بخار وارد همان مخزن استوانه ای شده و توسط تجهیزات مخصوصی در این مخزن بخار ها جدا شده و آبها مجدداً مسیر فوق الذکر را ادامه می دهد . بخارها پس از خروج از این مخزن وارد لوله ها معمولاً در معرض حرارت ناشی از دود بویلر قرار دارند. بنابراین به درجه حرارت بخار داخل آنها افزوده می شود و در نهایت به صورت بخار خشک این لوله ها را ترک نموده و به طرف توربین هدایت می گردند.

پروژه کارکرد نیروگاه بخار شهید بهشتی

مقدمهنیروگاه شهید بهشتی لوشان که در کیلومتر ۹۰ جاده رشت به تهران قرار دارد ، این نیروگاه تشکیل شده از چهار واحد که دو واحد آن بخار و دو واحد آن گازی می باشد . تولیدی واحد بخار هر کدام mw120 و در مجموع  mw 240 می باشد و تولیدی واحد گازی هر کدام mw 60 که در مجموع mw 120 می باشد. حال توضیحاتی مختصر و مفید راجع به واحد های بخار می پردازیم .واحد بخار در مجموع تشکیل شده از بویلر ، توربین و الکتریک یا ژنراتور که از ابتدا شرحی در رابطه با بویلر و بعد توربین و بعد ژنراتور می پردازیم.فصل اولبویلر۱-وظیفه دیگ بخارهمانطور که در توضیح داده شد در ابتدا وظیفه دیگهای بخار تولید بخار جهت به حرکت درآوردن موتورهای بخار نظیر موتور وات برای انواع کارهای صنعتی بوده است که می توان موتورهای بخار قطارها یا پمپ ها را مثال زد. ولی پس از کشف موتورهای دیزل و همچنین موتورهای الکتریکی موتورهای بخار مورد استفاده ای نداشته و لذا نیروگاهها بکار می روند. بنابراین در عصرل حاضر دیگهای بخار با استفاده از سوخت های فسیلی و یا اتمی وظیفه تامین بخار را برای نیروگاههای برق عهده دارد هستند.۲-اساس کار دیگهای بخار :در ابتدا آب تغذیه ای وارد مخزن استوانه ای شکل به نام درام شده و پس از طی لوله های پائین آورنده وارد لوله های دیواره ای می شود . در این محوطه درجه حرارت آب دائماً اضافه شده تا حدی که به نقطه جوش می رسد و سپس مقداری بخار در لوله های ایجاد می گردد. در نهایت مخلوط آب و بخار وارد همان مخزن استوانه ای شده و توسط تجهیزات مخصوصی در این مخزن بخار ها جدا شده و آبها مجدداً مسیر فوق الذکر را ادامه می دهد . بخارها پس از خروج از این مخزن وارد لوله ها معمولاً در معرض حرارت ناشی از دود بویلر قرار دارند. بنابراین به درجه حرارت بخار داخل آنها افزوده می شود و در نهایت به صورت بخار خشک این لوله ها را ترک نموده و به طرف توربین هدایت می گردند.