در اینجا قصد داریم انواع پست‌های برق و کاربردهای آنها را برای شما توضیح دهیم. لطفاً در ادامه، همراه الکتروشایلی باشید تا بهترین نتایج را از این مقاله به دست آوریم. ابتدا به سراغ تعریف پست برق می‌رویم.
پست برق یا به عبارت دیگر زیرساخت برق، یکی از مهم‌ترین و کلیدی‌ترین عناصر در فرایند تولید، انتقال، و توزیع برق می‌باشد.
این سازه قادر است ولتاژ را در زمان‌ها و نقاط مختلف به سطوح مورد نیاز برقرار سازد. انتقال و توزیع برق از طریق نیروگاه‌ها صورت می‌گیرد و از این‌رو می‌تواند در مراکز مصرف نقش بسیار مهمی را ایفا نماید.
سیستم برق قادر است با استفاده از چندین پست، انتقال و توزیع برق بین مراکز تولید و مصرف را با مدیریت ولتاژ متناسب انجام دهد. در ادامه به بحث در مورد این تجهیزات عملی و عملکرد تعمیراتی آنها خواهیم پرداخت.
پست‌های الکتریکی به عنوان رابط میان قسمت‌های شبکه توزیع و سیستم‌های انتقال عمل می‌کنند. این نقاط عموماً برای افزایش امنیت محیطی حصارکشی شده و ممکن است در اطراف شهرها مشاهده شوند.
انواع پست برق ولتاژ خطوط انتقال را به سطوح مناسبی برای شبکه توزیع کاهش می‌دهند. همچنین، این پست‌ها برای محافظت از سیستم توزیع به مدارهای قطع کننده مجهز هستند و قابلیت کنترل جریان در جهات مختلف را دارند. پست برق همچنین مسئول صاف کردن و فیلتر کردن نوسانات ولتاژ ناشی از افزایش بار می‌باشد.
نیروی الکتریکی را می‌توان با استفاده از اجزای مختلف پست الکتریکی، از واحدهای تولیدی به توزیع منتقل کرد. این اجزا شامل ایزولاتورها، میله‌های گذرگاه، ترانسفورماتور نیرو و سایر اجزا می‌باشند که در پست به یکدیگر متصل می‌شوند.
اجزای پست برق برای نصب و راه‌اندازی آن بسیار ضروری هستند. طراحی پست‌های برق یک فرآیند 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 عبارتند از:
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 در صورت بار سبک، جدا می‌شوند. 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 به مقدار مطمئن و واقعی است. این مقادیر را می‌توان با دستگاه‌های معمولی محاسبه کرد.
این اولین جزء در انواع پست برق است و عملکرد اصلی این قطعات، محافظت از اجزای پست در برابر عبور ولتاژ بالا و متوقف کردن دامنه و مدت زمان جریان برق است. این قطعات جریان برق و صاعقه را به زمین هدایت می‌کنند و هادی سیستم بوده و در برابر آسیب از پست برق محافظت می‌کنند.
گیرنده موج در خطوط ورودی قرار دارد تا سیگنال‌های با فرکانس بالا را به دام بیندازد. این سیگنال‌ها (موج‌ها) از ایستگاه‌های راه دور می‌آیند و می‌تواند سیگنال‌های جریان و ولتاژ را قطع کند.
این ابزار یک نوع سوئیچ الکتریکی است که در صورت وقوع خطا در سیستم، برای باز یا بستن مدار استفاده می‌شود. این ابزار شامل دو قسمت متحرک است که معمولاً بسته هستند. هنگامی که خطا در سیستم رخ می‌دهد، رله سیگنال را به قطع‌کننده مدار منتقل می‌کند و بنابراین قطعات آنها جداگانه فعال می‌شوند.
میله به عنوان یکی از اجزای بسیار مهم در انواع پست برق شناخته می‌شود. این میله‌ها از نوعی هادی حامل جریان برق تشکیل شده‌اند که اتصالات زیادی در آن ایجاد می‌شود. به عبارت دیگر، این میله‌ها نوعی اتصال الکتریکی هستند که در آن جریان ورودی و خروجی جریان انجام می‌شود.
هنگامی که در این قطعه خطا رخ می‌دهد، تمام اجزای مدار مرتبط باید جدا شوند. زیرا در طول زمان، 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 DCبه یک سلول باتری خاص متصل می‌شوند.
باتری‌ها به دو نوع اسید-قلیایی و همچنین اسید سرب دسته‌بندی می‌شوند. باتری‌های اسید سرب به دلیل ولتاژ بالا و ولتاژ پایین بسیار مقرون به صرفه برای پست‌ها و نیروگاه‌ها قابل استفاده هستند.
سوئیچینگ برای انتقال نیروی الکتریکی از پست در سطح ولتاژ مورد نظر به خط انتقال یا ایستگاه برق نزدیک به منبع تولید استفاده می‌شود.
رله یک دستگاه الکتریکی است که نقش اصلی آن در انواع پست‌های برق، محافظت از اجزای شبکه در برابر وقوع شرایط نامطلوب مانند خرابی است. یکی از انواع رله‌ها، دستگاه‌های تشخیصی هستند که برای تشخیص و محل‌یابی خطا استفاده می‌شوند و سپس سیگنال را به قطع‌کننده مدار ارسال می‌کنند.
پس از دریافت سیگنال از رله، قطع‌کننده مدار بخشی از شبکه را از بین می‌برد. رله‌ها اساساً برای محافظت از دستگاه‌ها در برابر خطرات و آسیب‌ها مفید هستند.
پست‌های برق جزئی از سیستم شبکه الکتریکی هستند، بنابراین طراحی صحیح آنها بسیار حیاتی است. قبل از نصب یک پست برق در یک منطقه، نیاز است که از اطلاعات مربوط به آن منطقه آگاهی حاصل شود تا بهترین انتخاب برای آن منطقه انجام شود.
- درجه حرارت
- ارتفاع از سطح دریا
- سرعت باد
- زلزله
- میزان یخ‌بندان
- آلودگی هوا
- مقدار بارش
- ولتاژ نامی
- ولتاژ حداکثر تجهیزات
- جریان نامی
- فرکانس نامی
- نوع اتصال فازها و گروه برداری
- اضافه ولتاژهای موقت و گذرا
اکنون زمان مناسبی است تا به معرفی انواع پست برق بپردازیم. پست‌های برق بر اساس ولتاژ در سه زیرشاخه دسته‌بندی می‌شوند که در ادامه به توضیح آنها می‌پردازیم:
وظیفه این پست در زمانی که دو خط دارای ولتاژ یکسان باشند، اتصال بین آنها را بر عهده دارد. پست‌های انتقال به دو دسته ساده و پیچیده تقسیم می‌شوند.
وظیفه این پست دریافت توان از یک پست انتقال و انتقال آن به سیستم توزیع دیگر است. این پست ولتاژ را به مقداری کاهش می‌دهد که برای مصرف‌کنندگان مناسب باشد. زمانی که نیاز به استفاده از دو پست توزیع باشد، از این نوع پست استفاده می‌شود. هر کشوری استاندارد ولتاژ خاص خود را دارد و این ولتاژها به پست‌های توزیع وارد می‌شود. وظیفه بعدی پست توزیع، ایزوله کردن شبکه توزیع است تا درصد خطا را کاهش دهد.
این نوع از پست‌های برق مسئول استقرار ولتاژهای خروجی از ژنراتورها در سطحی که قابلیت انتقال داشته باشد را دارند. این پست‌ها معمولا در توان‌های بالا و در فواصل طولانی استفاده می‌شوند.
دسته‌بندی دیگری نیز در مورد انواع پست‌های برق وجود دارد که پست‌های سوئیچینگ هستند که در ادامه به توضیح آن می‌پردازیم. وظیفه این پست قطع و وصل خطوط انتقال یا مصرف‌کننده از شبکه اصلی است. این اتفاق ممکن است از پیش برنامه‌ریزی شود یا اینکه کاملا اتفاقی و در صورت بروز مشکل انجام شود.
در صورت آسیب دیدگی، لازم است دستگاه‌ها بررسی و عیب‌یابی شوند و یا در صورت نیاز، گسترشی در سیستم اعمال شود، اما این پست برق کل سیستم را قطع نمی‌کند و تنها بخش مربوطه را که نیاز به تعمیر دارد، قطع می‌کند.
اگر بخواهیم انواع پست برق را بر اساس عملکرد و نقشی که بر عهده دارند، دسته‌بندی کنیم، می‌توانیم به دسته‌بندی زیر برسیم:
پست افزاینده:
همان‌طور که می‌دانید، ولتاژهایی که توسط ژنراتورها تولید می‌شوند، محدود بوده و برای انتقال به صورت اقتصادی، نیاز به افزایش ولتاژ در فواصل مختلف داریم. این نوع پست‌ها عمدتاً توسط نیروگاه‌هایی که از مراکز مصرف دور هستند، استفاده می‌شود.
پست کاهنده
ولتاژ تولید شده در پست‌ها باید به اندازه‌ای کاهش یابد که برای مصرف کننده مناسب باشد. این کاهش با استفاده از پست‌های کاهنده یا پست‌های توزیع انجام می‌شود تا ولتاژ برق برای مصرف مناسب شود.
پست توزیع
پست‌های توزیع ولتاژ را بین پست توزیع و انتقال تنظیم می‌کنند. در شهرهای بزرگ می‌توان پست‌های توزیع پیچیده را مشاهده کرد. این پست‌ها ولتاژ مناسب برای مصرف خانگی و صنعتی را فراهم می‌کنند.
نکته مهم: اگر اطلاعات کافی در مورد پست‌های برق داشته باشید، متوجه خواهید شد که این پست‌ها را به دو نوع پست‌های برق باز و داخلی (outdoor substations) می‌توان تقسیم کرد که در اطراف شهرها قابل مشاهده هستند.
پست‌های بسته و داخلی (indoor substations)
در اتاق‌ها و سالن‌ها نگهداری می‌شوند و برای عموم مردم قابل مشاهده نیستند.
پست‌های باز و خارجی
این پست‌ها بر روی زمین و در معرض شرایط جوی هستند و دارای عایق رعد و برق هستند که شما از این نوع پست‌ها در اطراف شهرهای خود مشاهده کرده‌اید. این پست‌ها به دو دسته پست‌های معمولی و پست‌های گازی (GIS) تقسیم می‌شوند.
پست‌های معمولی
زمانی که محدودیت زمین نداشته باشیم، این نوع پست‌ها احداث می‌شوند و رعایت فاصله ایمنی و مجاز در آنها حائز اهمیت است.
پست‌های گازی
تمام تجهیزات فشار قوی در پست‌های گازی در داخل محفظه فلزی قرار دارد. این پست‌ها از عایق گازهای هگزا استفاده می‌کنند که عایقی مناسب برای برق است.
مزایای پست‌های گازی
این پست‌ها از شرایط جوی تحت تأثیر نیستند، بنابراین احتمال اتصال و وقوع حوادث کمتری دارند و به دلیل ایزوله بودن، ایمنی بالاتری دارند.
معایب پست‌های گازی
در شرایط سرمایی و کاهش دما، گاز به حالت مایع تبدیل می‌شود. همچنین، هزینه بالای این نوع پست‌ها نیز یک نقطه ضعف محسوب می‌شود.
در یک دسته‌بندی کلی دیگر، می‌توان انواع پست‌های برق را به شیوه دیگری دسته‌بندی کرد که در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد.
پست توزیع زمینی
این پست دو سلول دارد؛ سلول اول برای حفاظت در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار طراحی شده است و سلول دوم یا سلول اندازه‌گیری، دو یا سه ترانسفورماتور با خروجی صد وات را شامل می‌شود.
پست عمومی برق
این پست برای تأمین برق به مصرف‌کنندگانی با مصرف کم مانند شبکه‌های خانگی و مشابه آن، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پست اختصاصی برق
این نوع پست برای انشعاب‌های برق با ولتاژ ابتدایی ۲۵۰ کیلووات و ولتاژ اولیه دیماندی ساخته می‌شود.
پست عمومی-اختصاصی
این پست برای استفاده‌های عمومی و در کنار مشترکان دیماندی طراحی شده است و ترکیبی از دو نوع پست قبلی است.
پست پاساژ
هنگامی که نیروگاه و مکان مصرف دارای فواصل طولانی هستند، پست پاساژ در نزدیکی مکان مصرف نصب می‌شود.
پست تقسیم برق
در این پست، یک فیدر به چندین انشعاب تقسیم می‌شود.
پست‌های برق پیش‌ساخته فشرده (کیوسک)
این پست‌ها حمل و نقل آسانی دارند و بهره‌برداری از آنها آسان است. ویژگی اصلی این پست‌ها راحتی و ایمنی بالا در استفاده از آنهاست.
از نظر اقتصادی، استفاده از این پست‌ها آسان‌تر از پست‌های زمینی است و دلیل آن اشغال کمتر فضا و استفاده کمتر از تجهیزات مصرفی در این پست‌ها است.
در یک خلاصه‌نگری، می‌توان گفت پست برق مکانی است که تجهیزات انتقال انرژی در آن نصب می‌شود و انرژی تبدیل شده و به دوره مصرف می‌رسد.
در مجموع، پست‌های برق به عنوان مبدل ولتاژ و سوئیچینگ عمل می‌کنند که در بسیاری از انواع پست‌های برق این دو ویژگی با هم ترکیب می‌شوند. پست‌ها بر اساس نوع وظیفه، عایق و مکان نصب، دسته‌بندی‌های مختلفی دارند که در مطالب مورد مطالعه قرار گرفته است.
از همراهی شما تا انتهای این مقاله متشکریم. برای دریافت مشاوره از کارشناسان ما و استعلام قیمت تجهیزات برق صنعتی، می‌توانید با ما تماس بگیرید.
