سیستم های ولتاژ عادی یا بالای رایج

سیستم های ولتاژ عادی یا بالای رایج

5.2.5 سیستم های ولتاژ عادی یا بالای رایج

 

          تولید نیروی ولتاژ عادی (MV) و یا ولتاژ بالا (HV) معمولا در جاهایی که درجه بندی نیرو باعث می شود جریان در LV از محدوده های عملی تجاوز کند مورد استفاده واقع می شود. از دیدگاه عملی، این امر هنگامی رخ می دهد که گنجایش سیستم از 4000 آمپر تجاوز کند. این گزینه در زمانی که نیروی باید در نقاطی بسیار دور از دستگاه مولد پخش شود نیز مطلوب است. مولد های تکی که در سطوحی بالاتر از  2.5 MVA درجه بندی شده اند و مولد های موازی که در سطوح بالای 2 VMA درجه بندی شده اند نمونه های خوبی از ابزارهایی هستند که در کاربردهای MV به طور معمول در نظر گرفته می شوند. دینام های MV در سطوح پایین تر از 1000 کیلووات از نظر اقتصادی به صرفه نیستند. در سطوحی پایین تر از 1000 کیلووات، بهتر است از دستگاهی با ولتاژ پایین همراه با مبدل افزایشی استفاده کرد.

هنگام طراحی تاسیسات MV یا HV، باید به آموزش و صلاحیت پرسنلی که با سیستم سروکار دارند توجه داشت، چرا که کار با این سیستم ها اقدامات احتیاطی و ایمنی بالایی می طلبد.

شکل 33 در صفحه  ی 74 نشان گر طرح مولد ساده ای برای تاسیسات نیروی اصلی است که می تواند مولد های HV/MV تکی یا ترکیبی را به کار بگیرد. سیستمی که به تصویر کشیده شده برای ساده تر شدن تنها یک مبدل بار تکی را نشان داده است؛ با این وجود مبدل های بار اضافی نیز می توانند اضافه شوند. سیستم های MV/HV معمولا به صورت سه سیمه پیکر بندی می شوند، چرا که بارهای تک فاز به ندرت یافت می شوند. MV/HV خنثی پخش نمی شود و معمولا در محلی تا حد امکان نزدیک به منبع به زمین متصل می شود. امپدانس می تواند به ارتباط زمین-خنثی وارد شود تا شدت جریان خرابی مدار زمین را کاهش دهد، که در این صورت به صورت یک مقاومت یا واکنش گر عمل می کند. برای اطلاعات بیشتر در مورد موضوع اتصال به زمین خنثی به بخش 5.3.5 در صفحه ی 96 مراجعه کنید.

شکل 33. سیستم مولد ساده ی MV/HV برای نیروی اصلی

شکل 34. طرح HV/MV برای مولد های ترکیبی / ذخیره ها و بارهای کاربرد

          شکل 34 در صفحه ی 75 نشان دهنده ی طرح HV/MV برای تاسیساتی بزرگ مثل ساختمانی چند طبقه یا مرکز کامپیوتر است. این طرح کاربردهای متعددی دارد که در حالت وظیفه/استندبای کار می کنند. یک کاربرد و مدار شکن مولدی فشار قوی در این طرح وجود دارند و این دو می توانند به نحوی پیکر بندی شوند که موازی سازی بین مولد ها و کاربرد در زمانی که یکی از این ها در حال تامین بار است ممکن شود. در این گونه مصارف باید دقت کافی در مورد اتصال به زمین به خرج داده شود. در خیلی از موارد امپدانس خنثی یا کنترل ها برای محدود کردن قدرت میدانی دینام در طول خرابی مدار تک فاز مورد نیاز می باشند.

          این سیستمی کاملا قابل قبول است که در سرتاسر جهان رایج است. استفاده از مدار شکن مولدی فشار قوی این اجازه را به مولد ها می دهد تا به صورت خارج از خط موازی شوند. این امر سبب هماهنگ سازی سریع و پذیرش بار می گردد. در ضمن، مولد ها می توانند به صورت خارج از خط آزمایش شده و به رویه های نگه داری و تشخیص خرابی مدار کمک کنند.

          در حالتی که مبدل های زیادی توسط سیستم تغذیه می شوند، باید دقت به کار برد تا از انتخاب طرح مناسب برای محافظت از افزایش بار اطمینان حاصل کرد. در سیستم هایی که رابط فشار قوی حلقه ای را تغذیه می کنند، دقت کافی باید به خرج داد تا از این که ابزار مولد جریان انرژی دهنده ی لازم را بدون هیچ دردسر قطعی دستگاه های محافظ برای سیستم مهیا می کند اطمینان بدست آید. برای اطلاعات بیشتر در مورد انواع محافظت ها در برابر جریان بیش از حد و دیگر محافظ های مربوطه به بخش 5.8 مراجعه شود.

شکل 35 در صفحه ی 76 مولدی LV را به شکل می کشد که در مصرفی MV مورد استفاده قرار گرفته است. یک مبدل افزایشی مورد استفاده قرار گرفته است و به مولد استاندارد LV این امکان را داده است تا به جای مولد MV مورد استفاده قرار گیرد. در این مورد، از زوج مولد – مبدل مثل یک مولد MV استفاده شده است. سیستم های LV و MV باید سیستم های الکتریکی مستقلی قلمداد شوند و توجه به پیکر بندی سیم کشی مبدل امری مهم است، چرا که منبع معمول ایجاد خطا می باشد. سیم کشی دلتا باید برای طرف LV انتخاب شود – این امر به محدود کردن جریان سینوسی سوم کمک می کند و به نقطه ی Y شکل مولد این اجازه را می دهد تا تنها نقطه ی مرجع برای سیستم LV باشد. سیم کشی MV باید به شکل Y پیکر بندی شود تا به سیستم MV این امکان را دهد تا مرجع مواقع شود و این نی تواند توسط امپدانس به زمین متصل شود. این عملی معمول است ولی بعضی سیستم ها ترتیب های اتصال به زمین دیگری را ملزم می دارند. یک مرجع خوب برای تامین این مسائل استاندارد 142 IEEE است – “رویه های توصیه شده توسط IEEE برای اتصال به زمین سیستم های نیروی صنعتی و تجاری”.

این پیکر بندی با ترکیب های مولد / مبدلی گوناگونی که دارای اندازه های نامتقارن هستند قابل سازگاری است. مبدل هایی با درجه بندی و پیکر بندی های سیم کشی یکسان را می توان با نقاط Y شکل آن ها به صورت مرکب به کار برد. هنگامی که مبدل هایی با اندازه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند، نقاط Y شکل آن ها را تنها می توان در زمانی که سازنده ی مبدل عملیات را تایید کند  با یکدیگر جفت کرد. هنگامی که مبدل هایی با اندازه های غیر همگن به صورت موازی وصل شوند، تنها یک مبدل خنثی می تواند وصل شود.

شکل 35. مولد ولتاژ پایین برای مصارف MV/HV

5.2.5 انتخاب مبدل مولد

 

مبدل های مدل پخش با پیکر بندی های متفاوتی ارائه شده اند. عموما یک مبدل با استفاده از مصرف آن و همچنین عامل سرد کننده ی آن دسته بندی می شود. در همه ی موارد معیارهای طرح برای مبدل ها توسط ANSI C57. 12 تعیین می شود.

بر اساس نوع مصرفی، دو دسته ی وسیع نوع Substation و Padmount وجود دارند.

نوع Substation – مبدلی که در یک دنده ی سوئیچ پدیدار می شود معمولا در سمت اصلی جفتی نزدیک به سوئیچ ولتاژ معمول یا مدار شکن و هم چنین جفتی نزدیک به مدار شکن ولتاژ پایین یا مونتاژ دنده ی سوئیچ در سمت ثانوی است. مبدل Substation باید در ناحیه ای سربسته قرار گیرد که از دسترسی عموم دور باشد. این امر به این خاطر است که مبدل های نوع Substation در برابر دستکاری مقاوم نیستند و به قسمت های در حال کار، پروانه ها و دیگر قسمت ها اجازه ی دسترسی می دهند. مبدل های نوع Substation را می توان بر اساس عامل سرد کننده ی آن به گروه های بیشتری تقسیم کرد. دو نوع مبدل Substation وجود دارند:

  • نوع خشک
  • پر از مایع