كارآموزی در شركت توزیع برق منطقه ای میناب

تاریخچه صنعت برق :

     صنعت برق در ایران از سال 1283 شمسی با بهره‌برداری از یك دیزل ژنراتور 400 كیلو واتی كه توسط یكی از تجار ایرانی بنام حاج حسین‌ امین‌الضرب تهیه و در خیابان چراغ‌برق تهران (امیر كبیر) فعلی گردیده بود آغاز می شود.

     این موسسه بنام دایره روشنایی تهران بود و زیر نظر بلدیه اداره می‌شد. این كارخانه روشنایی چند خیابان عمده تهران را تامین می‌كرد، خانه‌ها برق نداشته و تنها به دكانهای واقع در محله‌ها برق داده می‌شد و روشنایی آن از ساعت 7 الی 12 بود و بهای برق هم براساس لامپی یك ریال هر شب جمع‌آوری می‌شد. از سال 1311 اولین كارخانه برق دولتی به ظرفیت 6400 كیلووات در تهران نصب گردید، ولی مردم از گرفتن امتیاز خودداری می‌كردند و به‌ همین دلیل برای پیشرفت كارها برای كسانی كه انشعاب برق می‌گرفتند یك كنتور مجانی به عنوان جایزه در نظر گرفته می‌شد. چند سال بعد وضع تغییر كرد و كار به جایی رسید كه انشعاب برق سرقفلی پیدا كرد.

هیتر :

     گرمكن یا هیتر دستگاههایی هستند كه توسط آن آب ورودی به بویلر را گرم می‌كنند تا درجه حرارت آب بالا رود تا به تجهیزات و لوله‌های بویلر آسیب نرسد، این عمل توسط هیترها انجام می‌شود، هیترها به دو صورت وجود دارند :

1ـ هیترهای باز            

2ـ هیترهای بسته

هیترهای باز : هیترهایی هستند كه حرارت را مستقیم به آب منتقل می‌كنند.

هیترهای بسته : هیترهایی هستند كه حرارت را از طریق لوله‌ها و محیط به آب منتقل می‌كنند.

     به هیترهایی كه قبل از پمپ تغذیه قرار می‌گیرند هیترهای فشار ضعیف گفته می‌شود و به هیترهایی كه بعد از پمپ تغذیه قرار می‌گیرند هیترهای فشارقوی گفته می‌شود.

     سوپر هیتر : بخاری كه از درام خارج می‌شود دارای قطره‌های آب می‌باشد كه باعث می‌شود پره‌های توربین آسیب ببینند و خوردگی و پوسیدگی در پره‌ها ظاهر شود برای اینكه بخار به توربین آسیب نرساند باید قبل از برخورد به پره‌های توربین به بخار خشك تبدیل شود، این عمل (خشك كردن) توسط سوپر هیتر انجام می‌شود.

     فرق هیتر و سوپر هیتر این است كه : هیتر باعث می‌شود كه درجه حرارت آب ورودی به بویلر زیاد شود ولی سوپر هیتر باعث می‌شود بخار ورودی به توربی به بخار خشك تبدیل شود.

بـویـلـر :

     آب پس از خروج از پمپ تغذیه (Feed Pump ) و شیر یكطرفه وارد اكونومایزر می‌شود كه اولین قسمت دیگ بخار می‌باشد، كه حاوی تعدادی لوله موازی است كه در آخرین مرحله دود خروجی از بویلر لوله‌های اكونومایزر قرار دارند داخل این لوله‌ها آب تغذیه ورودی به بویلر جریان دارد این آبها مادامی كه لوله‌های اكونومایزر را طی می‌كنند حرارت دود را جذب نموده و سپس به درام هدایت می‌گردند. بنابراین اكونومایزر سبب می‌گردد كه راندمان بالا برود.

     آب در درام با آبهای داخل آن مخلوط شده و سپس از طریق لوله‌های پائین آورنده به لوله‌های دیواره‌ای و محوطه احتراق وارد می‌شود، همانطور كه از نام محوطه احتراق پیداست، فضایی است كه عمل احتراق در آن صورت می‌گیرد. اطراف این محوطه تعداد زیادی لوله‌های موازی نزدیك به هم كه به لوله‌های دیواره‌ای موسوم هستند پوشیده شده است. بخشی از حرارت حاصل از احتراق از طریق تشعشع و جابجایی به این لوله‌ها منتقل می‌گردد، اینها نیز حرارت را به آب داخل خود منتقل می‌نمایند. بنابراین در كوره هر سه نوع انتقال حرارت با یكدیگر انجام می‌گیرد. حاصل این تبادل حرارت جذب حرارت توسط آب داخل لوله‌ها و تبدیل آن به بخار است. به عبارت دیگر كلیه بخاری تولیدی دیگ در این لوله‌ها ایجاد می‌شود، از طرف دیگر جذب حرارت توسط لوله‌های دیواره‌ای باعث خنك شدن فضای اطراف كوره می‌شود و لذا شكلی از نظر عایقكاری دیواره‌های اطراف محفظه احتراق پیش نخواهد آمد پس می‌توان گفت كه لوله‌های دیواره‌ای همانطور كه از نامشان پیداست دیواره كوره را تشكیل می‌دهند.

     حركت جریان آب در داخل لوله‌های دیواره‌ای از پائین به بالاست هرچه آب در طول كوره به طرف بالا حركت كند حرارت بیشتری را جذب نموده و در نتیجه بخار بیشتری تولید می‌گردد. در بویلرهای گردش طبیعی، این حركت به صورت طبیعی انجام می‌گیرد و لذا در خاتمه در لوله‌های دیواره‌ای، مخلوطی از آب و بخار خواهد بود كه به محض ورود به درام آب و بخار از یكدیگر جدا می‌شوند. در بویلرهای گردش اجباری، جریان آب در داخل لوله‌های دیواره‌ای به كمك یك پمپ كه در مسیر لوله‌های پائین آورنده نصب است انجام می‌گیرد.

     در بویلرهای بونسون نیز این جریان به كمك پمپ آب تغذیه انجام می‌گردد و ساختمان این بویلر به گونه‌ای است كه احتیاج به درام نمی‌باشد و بخار تبدیل شده مستقیماً به سوپر هیتر می‌رود.

بطور كلی درام دو وظیفه اصلی را بعهده دارد :

     1ـ عمل نمودن به عنوان یك مخزن ذخیره كه جهت دیگ بخار :

     درام می‌تواند با ذخیره آب و یا بخار در خود در شرایط بحرانی بهره‌برداری از بویلر مقداری از نیازهای ضروری آب و یا بخار را تامین نماید.

     2ـ تقسیم آب و بخار :

     آب و بخار ایجاد شده در لوله‌های دیواره‌ای وارد درام شده و به وسیله تجهیزاتی كه در داخل درام وجود دارد آب و بخار كاملاً از هم جدا شده و به این ترتیب امكان عبور بخار بدون ذرات آب بطرف سوپر هیتر فراهم می‌شود.

     در درام اعمال دیگری نظیر تقسیم یكنواخت آبهای ورودی از طریق اكونومایزر و یا تزریق محلولهای شیمیایی به بویلر نیز انجام می‌گیرد. هوای مورد لزوم احتراق توسط فنهای FD.Fan تامین می‌شود بنابراین فن با توجه به مكشی كه ایجاد می‌نماید هوای محیط را مكیده و در كانالهایی كه در نهایت به محوطه احتراق (مشعلها) ختم می‌شود به جریان می‌اندازد. فنها دارای انواع و اقسام می‌باشند، نظیر فنهای جریان شعاعی و یا فنهای جریان محوری و یا تركیبی كه در طراحی دیگ بخار با توجه به مقدار هوای لازم و فشار آن و همچنین راندمان مورد نظر یكی از این انواع انتخاب می‌گردند.

     برای كنترل مقدار هوای ورودی به بویلر و از دریچه‌های كنترل هوای استفاده می‌گردد. غالباً این دریچه‌ها به صورت اتوماتیك كنترل می‌گردند، البته طبیعی است كه با دست نیز قابل كنترل هستند در مسیر دود نیز چنین دریچه‌هایی وجود دارد كه به صورت باز یا بسته عمل می‌كنند.

     GR.Fan : این فنها مقداری از گازهای خروجی از بویلر را پس از اكونومایزر گرفته و مجدداً در كوره بویلر به جریان می‌‌اندازد این كار معمولاً جهت كم كردن حرارت دودی كه از دودكش خارج می‌شود است. اكونومایزر باعث می‌شود راندمان بالا رود زیرا آب حرارت دود را جذب نموده و در قسمتهای بعد سوخت كمتری برای بالا بردن درجه حرارت آب لازم است.

     آخرین مرحله مسیر دود، دودكش است كه گازهای خروجی از بویلر را به محیط بیرون هدایت می‌نماید. طبیعی است ارتفاع دودكش نقش تعیین كننده‌ای در هدایت دود و عدم آلودگی محیط دارد.

     سوخت دیگهای بخار در كشورمان، سوختهای مایع و گاز تشكیل می‌دهند كه بیشتر مازوت و گاز طبیعی برای سوخت مشعلهای محفظه احتراق استفاده می‌شود. آب ورودی به بویلر باید دمای آن حداقل 195 باشد تا به لوله‌ها و تجهیزات بویلر آسیب وارد نكند.

تـوربـین :

     توربین‌های بخار دسته‌ای از توربو ماشینها را تشكیل می‌دهند كه عامل در آنها بخار آب می‌باشد توربین بخار برای نخستین بار در پایان قرن گذشته به عنوان ماشین حرارتی بكار گرفته شده و از ان زمان تا كنون پیشرفت‌های زیادی در طراحی، ظرفیت، تولید و راندمان انها حاصل شده كه امروزه به صورت گسترده در نیروگاههای حرارتی و نیز برخی از واحدهای صنعتی دیگر بكار گرفته می‌شوند.

     بخار سوپر هیتر ورودی به توربین كه حاوی مقدار قابل ملاحظه‌ای انرژی حرارتی است در آنجا به انرژی جنبشی تبدیل شده و در نهایت بصورت كار مكانیكی برروی روتور بدل می‌گردد. مزایای عمده توربین بخار نسبت به سایر محركهای مكانیكی سرعت بالا (توربین‌های بخار در صورتی كه مستقیماً با ژنراتور كوپل شوند، دارای دور 3000 RPM و در صورتی كه از طریق جعبه دنده به هم مرتبط گردند، دور آنها می‌تواند بیشتر باشد)، ابعاد كوچك و امكان تولید قدرت بالای آنها می‌باشد.

     توربین‌های ضربه‌ای و عكس‌العملی، اولین مدلهای توربین بخار بوده كه در آنها بخار در جهت محوری پس از چندی برادران ژونگستروم نخستین توربین بخار شعاعی را كه در آن منبسط می‌شود، بخار در جهت شعاعی منبسط می‌گردید را ابداع نمودند.

     توربین‌های ژونگستروم فاقد پره‌های ثابت هستند و از دودمیك متفاوت تشكیل یافته‌اند كه برروی آنها چندین مرحله پره‌هایی در محیط دوایر متحدالمركز نصب شده است. در اثر انبساط بخار پره‌ها و نیروی عكس‌العمل ناشی از آن دیسكها در دو جهت مختلف و با سرعتی یكسان شروع به چرخش می‌كنند، به این ترتیب هر كدام از آنها می‌توانند محرك یك ژنراتور باشند.

     امروزه اغلب توربین‌های بخار دارای چندین مرحله انبساط بخار در پره‌ها هستند كه پره‌های اولیه به صورت ضربه‌ای و پس از آن به صورت مخلوطی از ضربه‌ای و عكس‌العملی است.

 از نظر تعداد مراحل انبساط بخار، توربین‌ها به سه دسته تقسیم
می‌شوند :

     الف) توربین‌های یك مرحله‌ای (HP : فشارقوی).

     ب) توربین‌های دو مرحله‌ای (HP : فشارقوی و LP : فشار ضعیف).

     ج) توربین‌های سه مرحله‌ای (HP : فشارقوی، IP : فشار متوسط و LP : فشار ضعیف).

     در توربین‌های نوع اول : بخار پس از انبساط در انتهای پوسته وارد كندانسور می‌شود، در توربین‌های نوع اول LP و HP می‌توان گفت یكپارچه‌اند و در نوع دوم این عمل در دو پوسته جدا از هم صورت می‌گیرد و بخار خروجی از پوسته LP وارد كندانسور می‌گردد، در نوع سوم كه برای واحدهای با قدرت بالا بود و بخار پس از انبساط در پوسته HP (فشارقوی) به بویلر بازگشته و در لوله‌های بار گرمایی می‌گیرد و پس از آن وارد پوسته IP (فشار متوسط) شده در نهایت بخار از این پوسته به پوسته LP (فشار ضعیف) فرستاده شده و از آنجا به كندانسور زیر می‌شود. البته توربین‌های مدرن امروزی با قدرت 600MW به بالا دارای دو پوسته LP مجزا از هم می‌باشند.

ژنـراتـور :

     جزئی از یك نیروگاه می‌باشد كه برای تبدیل انرژی مكانیكی دوران شناخت ژنراتور به انرژی الكتریكی از آن استفاده می‌شود.

     ژنراتورهای موجود در نیروگاه بخاری (توربو ژنراتور) از نوع ژنراتور سه فاز سنكرون (همزمان یا دور ثابت) و معمولاً دو قطبه می‌باشد كه از دو قسمت اساسی روتور و استاتور تشكیل گردیده است. ژنراتورها با قدرت‌های بالا اصولاً به صورت دو قطب ساخته می‌شوند كه برای فركانس 50Hz شبكه با سرعت 3000RPM می‌گردند ( ) كه در آن n سرعت گردش روتور ژنراتور و f فركانس شبكه و p تعداد جفت قطب می‌باشد. روتور ژنراتورها به صورت یك تكه فولاد نورد شده ساخته شده شیارهایی در جهت طولی روی آن وجود دارد و در این شیارها شمش‌هایی قرار داده شده است كه بر اثر عبور جریان مستقیم ازداخل شمش‌ها، روتور به صورت آهنربا در می‌آید برای انتقال جریان تحریك به روتور از رینگ‌های لغزشی استفاده می‌شود. در داخل محیط استاتور ژنراتور سه سیم‌پیچ با همدیگر 120 مكانی اختلاف فاز دارند پیچیده شده است. بر اثر دوران روتور، فلوی مغناطیسی متغیری سیم‌پیچی‌های استاتور را قطع كرده و ولتاژ سه فازی در سیم‌پیچی‌ها استاتور القاء می‌كنند به طوری كه هر چه مقدار جریان DC عبوری از روتور كم و زیاد شود ولتاژ القاء شده در سیم‌پیچ‌ها كم و زیاد می‌شود.

تحریك ژنراتور :

     به وجود اوردن ولتاژ تحریك از طریق اتصال به رینگ‌های لغزشی روتور ژنراتور توسط جاروبكها به وجود می‌آید، روشهای گوناگونی برای تحریك استاتور وجود دارد كه اجمالاً به چند نوع آن اشاره می‌كنیم :

     1ـ تحریك توسط ژنراتور جریان دائم : در این روش ژنراتور جریان دائم مستقیماً روی روتور AC نصب گردیده كه با چرخش ژنراتور AC در ژنراتور جریان دائم، ولتاژ مستقیم به وجود آمده روتور توسط جاروبكها به روتور ژنراتور وصل گشته به این ترتیب جریان تحریك ژنراتور تامین می‌نماید.

     2ـ تحریك تریستوری : در این روش از تریستور جهت یكسو كردن ولتاژ متناوب و تبدیل آن به ولتاژ مستقیم جهت تامین جریان تحریك استفاده می‌شود. بدیهی است كه ولتاژ متناوب مستقیماً از خروجی ژنراتور توسط ترانسفورماتور تحریك تامین می‌شود. زاویه آتش تریستورها برای میزان كردن ولتاژ یكسو شده توسط رگولاتور انجام می‌شود.

     3ـ تحریك دینامیكی : در این روش از یك موتور آسنكرون جداگانه برای به حركت درآوردن روتور یك ژنراتور جریان مستقیم استفاده می‌شود، جریان مستقیم تولید شده جریان تحریك ژنراتور را تامین می‌كند.

     4ـ ژنراتور بدون جارو : در این روش در روی ژنراتور، یك ژنراتور سه فاز با قطب‌های خارجی كوپل نموده‌اند. جریان متناوب در سیم‌پیچ روتور این ژنراتورها توسط دیودهای سیلیسیم كه در روی محور جا داده شده است، با محور با محور روتور به چرخش در‌ می‌آید یكسو شده و پس از تبدیل به جریان دائم، توسط كابلی كه از داخل محور ژنراتور عبور می‌كند به سیم‌پیچی تحریك ژنراتور هدایت می‌گردد لازم به توضیح است روشهای 1 و 3 و 4را تحریك دینامیكی و روش 1 را تحریك استاتیكی می‌نامند.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                صفحه

مقدمه                                                                                       آ

تاریخچه صنعت برق                                                                     1

هیتر                                                                                           2

بویلر                                                                                          3

توربین                                                                                                7

ژنراتور                                                                                        9

ترانسفورماتور                                                                              14

پست های فشار قوی                                                                 18

كلیدهای قدرت                                                                          19

پست های برق قدرت                                                                22

پست                                                                                                 25

اجزای تشكیل دهنده پست ها                                                     32

خصوصیات برقگیر                                                                        34

ترانسفورماتور                                                                              40

استقامت الكتریكی روغن                                                          41

ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ                                                    44

ترانسفورماتورهای تغذیه داخلی                                                     46

سكسیونر قیچی ای                                                                     47

نكاتی در مورد نصب پایه ها و ترانس                                            50

تعویض پایه فیوز سوخته                                                               52

چند نكته ای در مورد آزمایش اتصالات ایمنی ترانس                    53

كنتاكتور                                                                                      54

STOP & START                                                                   59

چراغ های سیگنال                                                                     59