شین وشین بندی
ژنراتورها وترانسفورماتورهاوسیم هاوکابل های یک نیروگاه یایک تبدیل گاه که ولتاژ مساوی دارند،بایک شمش یایک رسانا به نام شین درهرفازبه هم متصل می شوند. درشین تمام انرژی ژنراتورهاویاترانسفورماتورهاویاهردو به هم می پیوندندوازآنجابه طورمستقیم باهمان ولتاژ ویابه کمک ترانسفورماتورافزاینده یاکاهنده باولتاژ دیگرمصرف کنندهها ویاشین های دیگرهدایت می گردند.لذامی توان گفت که شین وسیله جمع وپخش انرژی درآن واحداست.
شین هارامی توان به طورکلی به دودسته تقسیم کرد:
الف – شین ساده
ب – شین چندتای(شین مرکب)
الف : شین ساده ساده ترین نوع جمع وپخش انرژی شین ساده است. درچنین تأسیساتی به ازای هرفازیک شین وجوددارد؛(درشبکه سه شین). تمام ژنراتورهای یک نیر وگاه به این سه شین بسته ممی شوند وازهمین شین هابرای تغذیه تبدیل گاه هایامصارف بزرگ استفاده می شود.
درشین ساده بادو ورودی ودوخروجی ؛ تقسیم برق باهمان ولتاژ ژنراتورصورت گرفته است وهریک ازژنراتورهاوخطوط انتقال انرژی دارای دیژنکتورسه فازمخصوص به خودمی باشند .درضمن هریک از کلیدهای قدرت مربوط به ژنراتوربایک سکسیونرسه فازبه شین هامتصل می شوندتادرموقع قطع ژنراتوربتوان دیژنکتورمربوطه راسرویس وتعمیرنمود. درصورتی که دیژنکتورهافاقدسکسیونرباشندیکی ازقطب های کلیدقدرت که به شین وصل است، همیشه ولتاژ شین راخواهدداشت.
درانتقال انرژی به همین منظور درهردوطرف دیژنکتور،سکسیونرنصب می شود،البته درصورتی که خط انتقال کوتاه ویاباانتهای باز باشد(خط شعاعی ) ؛ درشرایط خاصی می توان ازسکسیونری که به خط انتقال منتهی می شود صرف نظرکرد. حتی دراین گونه شبکه هانیزبه خصوص اگرخط انتقال ، سیم هوایی باشد بهتراستازدوسکسیونردردوطرف دیژنکتور استفاده شود:زیرا سیم هوایی اغلب در اثر تاثیرات جوی پتانسیل می گیرد و ممکن استبرای اشخاصی که به نحوی با دیژنکتوردر تماس هستند خطر برق گرفتگی ایجادکند لذا بسیار مناسب استاگر بتوان دیژنکتورتحت سرویس یا دیژنکتوری که به هرعلت باآن تماس حاصل می شود، به طورکامل از شبکه برق خارج کرد.درصورتی که ولتاژ انتقال بزرگترازولتاژ ژنراتورباشد، به هریک ژنراتور یک ترانسفورماتورتعلق می گیرد؛ چون دراین حالت ژنراتوروترانسفورماتور دیژنکتورنصب گردد بدین جهت فقط طرف فشارقوی ترانسفورماتور مجهز به دیژنکتورمی شود.
قطع طولی شین
درتأسیسات ونیروگاه های بزرگ که چندین ژنراتورباقدرت زیادروی یک شین ساده که دارای چندخط خروجی است کارمی کنند،علاوه براین که هراتصال کوتاهی درشین باعث قطع کلیه ژنراتورهاوقطع کامل برق می شود، هراتصال کوتاهی که درهریک ازخطوط خروجی اتفاق می افتد،سبب عبورجریان اتصال کوتاه بسیاربزرگی می شود که باتوجه به اثرات الکترودینامیکی جریان اتصال کوتاه برشین هاومقرهها وپایه هاهمچنین بزرگ شدن قدرت قطع دیژنکتورها، تأسیسات الکتریکی ابعاد بسیاربزرگی پیدامی کندکه باعث گران شدن قیمت تأسیسات الکتریکی شبکه فشارقوی می شود. لذابرای جلوگیری ازاین دوعیب بزرگ شین ساده به قطعات کوچک تقسیم می شود، به طوری که هرقطعه شین به یک یاچندمولدوخطوط انتقال تعلق می گیرد.
ب- شین چندتایی یا مرکب
شین ساده که فوقا به آن اشاره شددارای معایبی به شرح زیراست:
اول – تمیز کردن مقره ها و متعلقات دیگر شین بدون قطع برق امکان پذیر نیست .
دوم – گرفتن انشعاب جدید ازشین ساده بدون قطع برق امکان پذیرنیست ، به عبارت دیگرتوسعه شبکه برق فقط باقطع برق ممکن است.
سوم – خراب شدن دیژنکتورهریک ازسیم های انتقال انرژی باعث قطع آن خط می شود.
برای برطرف کردن معایب فوق امروزه درنیروگاه هاوتبدیل گاه های مهم ازشین مرکب استفاده می شود. ساده ترین ومتداولترین نوع شین مرکب، شین دوبل است. درسیستم شین دوبل(دوشین به ازای هرفاز) معمولایک شین زیرباراست وشین دیگربه عنوان رزرو به کارگرفته می شود.
ارتباط خطوط ورودی وخروجی باهریک ازشین ها بهکمک یک سکسیونربرقرارمی گردد. لذادرحالت کارعادی شبکه ، نیمی ازسکسیونرهابازونیم دیگربسته است.
درذموقع تعویض بارازیک شین به شین دیگر، مثلا به خاطرتمیزکردن مقره های شین I ویابه خاطرگرفتن انشعاب جدیدازشین ها، سکسیونرهای مربوط به شین II رامی بندیم وسکسیونرهای مربوط به شین I راباز می کنیم.
استفاده ازشین کمکی :
شین کمکی یک شین اضافی است که درصورت لزوم به یکی ازشین های دوبل وصل می شودوبه ما این امکان رامی دهد که بدون قطع برق کلیدقدرت هریک ازخطوط انتقال انرژی رابرای تعمیریاتعویض ازمدارخارج کنیم.
شین سه تایی :
درنیروگاههای باقدرت بزرگ که دارای چندین ژنراتور وخطوط خروجی هستندبرای این که مولدهاوخطوط خروجی همه به هم متصل نباشند؛ ودرضمن امکان هرنوع اتصال آنها بایکدیگرموجودباشد، ازشین سه تایی وگاهی چهارتایی استفاده می شود.
مشخصات وطرزانتخاب شین فشارضعیف
شین معمولا ازمس (E-CU )ویاازآلومینیوم (E-Al ) ساخته می شوندودرمواقع خاص می توان ازآلیاژ آلومینیوم که دارای خواص الکتریکی ومکانیکی خوبی هستند، نیزاستفاده کرد.
استقامت استاتیکی آلومینیوم زیادترازمس است ، زیرادرضمن این که مقطع آن نسبت به مس بزرگتراست وزن آن کمترمی باشد.
تحمل دینیمیکی آلومینیوم ومس باهم برابراست ؛زیرااگرچه استقامت آلومینیوم کمتراست ولی درعوض سطح مقطع آن بزرگتراست.
ازدیاددرجه حرارت توسط ازدیاد شدت جریان ویاجریان کوتاه درآلومینیوم کمتراست *،زیرا جریان مخصوص آلومینیوم کمترازمس است وتشعشعات حرارتی وتبادل حرارتی آن بهتراست.
آلومینیوم درموقع جرقه زدن وسوختن ایجاد خاکسترزیادنمی کندوچون جسم باقیمانده هادی الکتریسیته نمی باشد، به مقره های عایقی شین آسیب نمی رساند.
مس درمقابل بخارگوگردی خیلی حساس است؛ مس وگوگرد درهوای آزاد باهم ترکیب می شوندوسپس ایجاداکسید مس (CU20 )می کند که دارای قابلیت هدایت بسیار کمی است وباعث می شودکه به خصوص درکنتاکتها اگردایما قطع ووصل نشود ؛ عمل کنتاکت دهی وهدایت جریان رامختل می کند.
آلومینیوم گرچه درمقابل اسیدکلریدریک واسید سولفوریک وآمونیاک باثبات است، ولی به علت ناپایداربودن درمقابل بخارکلروجیوه وبسیاری ازمواد شیمیایی دیگرباید درموقع به کاربردن شین های مسی ویا آلومینیومی درتابلوهای برق رسانی کارخانجات شیمیایی دقت ومطالعه کافی انجام گیرد.
درپست های فشارضعیف فواصل شین هابستگی به جریان اتصال کوتاه شبکه (جریان ضربه ای) ومقطع شین بستگی به جریان نامی دارد.البته می توان باترتیب خاص انشعابات(سیم های ورودی وخروجی) بارشین راتاحدودی کوچک ومتعادل کرد.
برای تعیین وانتخاب مقطع شین های مسی ویاآلومینیومی معمولا ازجداولی که بدین منظوربرحسب شدت جریان وباردهی شین هاودرجه حرارت مجازداده شده است، استفاده می شود.
http://kapa2000.blogfa.com/post-30.aspx
ژنراتورها وترانسفورماتورهاوسیم هاوکابل های یک نیروگاه یایک تبدیل گاه که ولتاژ مساوی دارند،بایک شمش یایک رسانا به نام شین درهرفازبه هم متصل می شوند. درشین تمام انرژی ژنراتورهاویاترانسفورماتورهاویاهردو به هم می پیوندندوازآنجابه طورمستقیم باهمان ولتاژ ویابه کمک ترانسفورماتورافزاینده یاکاهنده باولتاژ دیگرمصرف کنندهها ویاشین های دیگرهدایت می گردند.لذامی توان گفت که شین وسیله جمع وپخش انرژی درآن واحداست.
شین هارامی توان به طورکلی به دودسته تقسیم کرد:
الف – شین ساده
ب – شین چندتای(شین مرکب)
الف : شین ساده ساده ترین نوع جمع وپخش انرژی شین ساده است. درچنین تأسیساتی به ازای هرفازیک شین وجوددارد؛(درشبکه سه شین). تمام ژنراتورهای یک نیر وگاه به این سه شین بسته ممی شوند وازهمین شین هابرای تغذیه تبدیل گاه هایامصارف بزرگ استفاده می شود.
درشین ساده بادو ورودی ودوخروجی ؛ تقسیم برق باهمان ولتاژ ژنراتورصورت گرفته است وهریک ازژنراتورهاوخطوط انتقال انرژی دارای دیژنکتورسه فازمخصوص به خودمی باشند .درضمن هریک از کلیدهای قدرت مربوط به ژنراتوربایک سکسیونرسه فازبه شین هامتصل می شوندتادرموقع قطع ژنراتوربتوان دیژنکتورمربوطه راسرویس وتعمیرنمود. درصورتی که دیژنکتورهافاقدسکسیونرباشندیکی ازقطب های کلیدقدرت که به شین وصل است، همیشه ولتاژ شین راخواهدداشت.
درانتقال انرژی به همین منظور درهردوطرف دیژنکتور،سکسیونرنصب می شود،البته درصورتی که خط انتقال کوتاه ویاباانتهای باز باشد(خط شعاعی ) ؛ درشرایط خاصی می توان ازسکسیونری که به خط انتقال منتهی می شود صرف نظرکرد. حتی دراین گونه شبکه هانیزبه خصوص اگرخط انتقال ، سیم هوایی باشد بهتراستازدوسکسیونردردوطرف دیژنکتور استفاده شود:زیرا سیم هوایی اغلب در اثر تاثیرات جوی پتانسیل می گیرد و ممکن استبرای اشخاصی که به نحوی با دیژنکتوردر تماس هستند خطر برق گرفتگی ایجادکند لذا بسیار مناسب استاگر بتوان دیژنکتورتحت سرویس یا دیژنکتوری که به هرعلت باآن تماس حاصل می شود، به طورکامل از شبکه برق خارج کرد.درصورتی که ولتاژ انتقال بزرگترازولتاژ ژنراتورباشد، به هریک ژنراتور یک ترانسفورماتورتعلق می گیرد؛ چون دراین حالت ژنراتوروترانسفورماتور دیژنکتورنصب گردد بدین جهت فقط طرف فشارقوی ترانسفورماتور مجهز به دیژنکتورمی شود.
قطع طولی شین
درتأسیسات ونیروگاه های بزرگ که چندین ژنراتورباقدرت زیادروی یک شین ساده که دارای چندخط خروجی است کارمی کنند،علاوه براین که هراتصال کوتاهی درشین باعث قطع کلیه ژنراتورهاوقطع کامل برق می شود، هراتصال کوتاهی که درهریک ازخطوط خروجی اتفاق می افتد،سبب عبورجریان اتصال کوتاه بسیاربزرگی می شود که باتوجه به اثرات الکترودینامیکی جریان اتصال کوتاه برشین هاومقرهها وپایه هاهمچنین بزرگ شدن قدرت قطع دیژنکتورها، تأسیسات الکتریکی ابعاد بسیاربزرگی پیدامی کندکه باعث گران شدن قیمت تأسیسات الکتریکی شبکه فشارقوی می شود. لذابرای جلوگیری ازاین دوعیب بزرگ شین ساده به قطعات کوچک تقسیم می شود، به طوری که هرقطعه شین به یک یاچندمولدوخطوط انتقال تعلق می گیرد.
ب- شین چندتایی یا مرکب
شین ساده که فوقا به آن اشاره شددارای معایبی به شرح زیراست:
اول – تمیز کردن مقره ها و متعلقات دیگر شین بدون قطع برق امکان پذیر نیست .
دوم – گرفتن انشعاب جدید ازشین ساده بدون قطع برق امکان پذیرنیست ، به عبارت دیگرتوسعه شبکه برق فقط باقطع برق ممکن است.
سوم – خراب شدن دیژنکتورهریک ازسیم های انتقال انرژی باعث قطع آن خط می شود.
برای برطرف کردن معایب فوق امروزه درنیروگاه هاوتبدیل گاه های مهم ازشین مرکب استفاده می شود. ساده ترین ومتداولترین نوع شین مرکب، شین دوبل است. درسیستم شین دوبل(دوشین به ازای هرفاز) معمولایک شین زیرباراست وشین دیگربه عنوان رزرو به کارگرفته می شود.
ارتباط خطوط ورودی وخروجی باهریک ازشین ها بهکمک یک سکسیونربرقرارمی گردد. لذادرحالت کارعادی شبکه ، نیمی ازسکسیونرهابازونیم دیگربسته است.
درذموقع تعویض بارازیک شین به شین دیگر، مثلا به خاطرتمیزکردن مقره های شین I ویابه خاطرگرفتن انشعاب جدیدازشین ها، سکسیونرهای مربوط به شین II رامی بندیم وسکسیونرهای مربوط به شین I راباز می کنیم.
استفاده ازشین کمکی :
شین کمکی یک شین اضافی است که درصورت لزوم به یکی ازشین های دوبل وصل می شودوبه ما این امکان رامی دهد که بدون قطع برق کلیدقدرت هریک ازخطوط انتقال انرژی رابرای تعمیریاتعویض ازمدارخارج کنیم.
شین سه تایی :
درنیروگاههای باقدرت بزرگ که دارای چندین ژنراتور وخطوط خروجی هستندبرای این که مولدهاوخطوط خروجی همه به هم متصل نباشند؛ ودرضمن امکان هرنوع اتصال آنها بایکدیگرموجودباشد، ازشین سه تایی وگاهی چهارتایی استفاده می شود.
مشخصات وطرزانتخاب شین فشارضعیف
شین معمولا ازمس (E-CU )ویاازآلومینیوم (E-Al ) ساخته می شوندودرمواقع خاص می توان ازآلیاژ آلومینیوم که دارای خواص الکتریکی ومکانیکی خوبی هستند، نیزاستفاده کرد.
استقامت استاتیکی آلومینیوم زیادترازمس است ، زیرادرضمن این که مقطع آن نسبت به مس بزرگتراست وزن آن کمترمی باشد.
تحمل دینیمیکی آلومینیوم ومس باهم برابراست ؛زیرااگرچه استقامت آلومینیوم کمتراست ولی درعوض سطح مقطع آن بزرگتراست.
ازدیاددرجه حرارت توسط ازدیاد شدت جریان ویاجریان کوتاه درآلومینیوم کمتراست *،زیرا جریان مخصوص آلومینیوم کمترازمس است وتشعشعات حرارتی وتبادل حرارتی آن بهتراست.
آلومینیوم درموقع جرقه زدن وسوختن ایجاد خاکسترزیادنمی کندوچون جسم باقیمانده هادی الکتریسیته نمی باشد، به مقره های عایقی شین آسیب نمی رساند.
مس درمقابل بخارگوگردی خیلی حساس است؛ مس وگوگرد درهوای آزاد باهم ترکیب می شوندوسپس ایجاداکسید مس (CU20 )می کند که دارای قابلیت هدایت بسیار کمی است وباعث می شودکه به خصوص درکنتاکتها اگردایما قطع ووصل نشود ؛ عمل کنتاکت دهی وهدایت جریان رامختل می کند.
آلومینیوم گرچه درمقابل اسیدکلریدریک واسید سولفوریک وآمونیاک باثبات است، ولی به علت ناپایداربودن درمقابل بخارکلروجیوه وبسیاری ازمواد شیمیایی دیگرباید درموقع به کاربردن شین های مسی ویا آلومینیومی درتابلوهای برق رسانی کارخانجات شیمیایی دقت ومطالعه کافی انجام گیرد.
درپست های فشارضعیف فواصل شین هابستگی به جریان اتصال کوتاه شبکه (جریان ضربه ای) ومقطع شین بستگی به جریان نامی دارد.البته می توان باترتیب خاص انشعابات(سیم های ورودی وخروجی) بارشین راتاحدودی کوچک ومتعادل کرد.
برای تعیین وانتخاب مقطع شین های مسی ویاآلومینیومی معمولا ازجداولی که بدین منظوربرحسب شدت جریان وباردهی شین هاودرجه حرارت مجازداده شده است، استفاده می شود.
http://kapa2000.blogfa.com/post-30.aspx
