انواع نیروگاهها

انواع نیروگاه‌هایی که در سطح جهان به امر تولید برق اشتغال دارند عبارتند از:

1. نیروگاههای بخاری

2. نیروگاههای آبی

3. نیروگاههای گازی

4. نیروگاههای سیکل ترکیبی

5. نیروگاههای اتمی

6. نیروگاههای خورشیدی

7. نیروگاههای بادی

8. نیروگاههای پمپ ذخیره ای

9. نیروگاههای جذر و مدی دریا

10. نیروگاههای زمین گرمایی ( ژئوترمال)

11. نیروگاههای موجی ( موج دریا )

12. نیروگاههای دیزلی

13. نیروگاههای مگینتوهیدرودینامیکMHD

14. نیروگاههای بیوماس

15. و…

به طوری که از نام این نیروگاهها بر می‌آید هریک ازآنها برای تولید برق، فن آوری ویژه ای دارند که درجای خود توضیح خواهیم داد. در حال حاضر انواع نیروگاههایی که در کشور ما ایران دردست بهره برداری قراردارند عبارتند از: نیروگاههای آبی، گازی، دیزلی، بادی، خورشیدی، سیکل ترکیبی و به زودی نوع اتمی آن نیز شروع به کارخواهد کرد.

ولی قبل ازاینکه وارد بحث نیروگاهها، تولید، انتقال و توزیع برق شویم، بهتراست کمی درباره کاربردهای گوناگون انرژی ها و تبدیل آنها به انرژی برق و روشهای تولید آن سخن بگوییم.

استفاده از انرژیهای خدادادی موجود درطبیعت، همیشه مورد نظربوده است. مطالعات گوناگونی برای تغییر شکل انرژی، به طوری که به کارگیری آن ساده باشد، صورت گرفته است. حاصل این کوشش ها، انرژی الکتریکی است که ازتبدیل سایر انرژی ها به دست می آید.

امروزه یکی ازمهم ترین شکل های انرژی که درتمام جهان مود استفاده قرار می گیرد ، انرژی برق است. همان طور که درکتاب های علوم خوانده ایم، انرژیها قابل تبدیل به یکدیگرند. مثلاً انرژی مکانیکی را می توان به انرژی الکتریکی تبدیل کرد. به همین ترتیب انرژی شیمیایی و حرارتی را و برعکس.

عوامل زیرسبب می شوند که استفاده ازبرق ساده تر و راحت تر از سایر انرژیها باشد:

1. برق را می توان به سهولت از نقطه ای به نقطه دیگر انتقال داد. به عنوان مثال توسط دو رشته سیم انرژی الکتریکی به خانه ما راه می یابد.

2. کارکردن با برق ساده تر است.

3. دستگاههای متعددی می توان ساخت که با برق کار کنند.

4. درتبدیل انرژی الکتریکی به انرژیهای دیگرمواد زاید ایجاد نمی شودو…

انرژی الکتریکی کاربردهای گوناگونی دارد که اهم آنها عبارتند از:

مصارف صنعتی

تقریباً بیش از نصف برق تولیدی برای رفع احنیاجات صنعتی به کار می رود. موتورهای الکتریکی در اندازه های کوچک و بزرگ چرخ صنایع را به حرکت درمی آورند. الکترومغناطیس های بزرگ در جرثقیل ها کار جابه‌جا کردن قطعات بزرگ فلزی را به عهده دارند.

کاربرد در کشاورزی

اگر شما فرزند یک کشاورز باشید می توانید بسیاری از کاربردهای برق درمزارع را نام ببرید. می دانیم تا چندی قبل بسیاری از کارهای مزرعه توسط کشاورزان و خانواده های آنان با کمک حیواناتی مثل اسب انجام می شد. اینک چه تغییری پیدا شده است؟ مواد غذایی با بهای کمتری از نظرهزینه نیروی انسانی تهیه می شود، کشاورزان از وسایل زندگی بهتر استفاده می کنند و انرژی برق در کشاورزی به کار گرفته شده است.

برق ـ البته توع خاصی از آن ـ تراکتور کشاورز را راه می اندازد. باراو را حمل می کند. آب را به مزارع و محل مسکونی می رساند. بادبزن های الکتریکی هوای گرم تابستان را خنک می کنند. برق، گرمابخش زمستان سرد است. مانع فاسد شدن مواد غذایی می شود. صنایع غذایی را گسترش می دهد.

کاربرد در شهرها

شهرها معمولاً 10 درصد برق تولیدی را مصرف می کنند. فروشگاهها، خانه ها ،‌ هتلها، مساجد، بیمارستانها،‌ ادارات و دیگرمراکز شهری برق مصرف می کنند. درشهر سیستم هوای مطبوع، هوای ادارات، بیمارستانها، هتل ها و آپارتمان ها را درتابستان خنک و سالم نگه می دارد. یک بیمارستان خوب بدون داشتن دستگاههای برقی نظیر اشعة ایکس، آسانسورها،‌ تخت های جراحی‌، دستگاههای استرلیزه کردن‌، لامپ های مخصوص و دیگر وسایل نمی تواند خدمت لازم را در اختیار بیماران قرار دهد.

روشنایی اماکن و معابر در شب، که نعمت بزرگی است فراموش نشود.

کاربرد درحمل و نقل

حمل و نقل زمینی، دریایی، هوایی به صورت پیشرفته امروزی فقط با استفاده از نیروی برق مقدور است. ماشین های سواری، اتوبوس ها، لکوموتیوها، مستقیم یا غیر مستقیم از انرژی برق استفاده می کنند. در خطوط کشتیرانی از پختن غذا گرفته تا تهویه هوای کشتی از برق استفاده می شود.

هواپیما های مسافربری یا نظامی، روشنایی، گرما، تهویه، کنترل فشار وقدرت خود را توسط نیروی برق تأمین می کنند.

کاربرد ارتباطاتی ( مخابرات )

تلگراف، تلفن، رادیو و برنامه های فضایی قدرت خود را از برق دریافت می کنند. بدون برق نفوذ به داخل فضا و شناخت نادیده های فضایی و ارتباط با کرات آسمانی امکان پذیر نیست. امروزه کشورهای جهان توسط دستگاههای مخابراتی به هم وصل هستند. از ایستگاههای رادیویی مختلف می توان اخبار را شنید.

فکر می کنیم همین مختصر توضیح دربارة اهمیت صنعت برق و شناخت آن کافی باشد و حال به سروقت روش های تولید برق می رویم و سپس به درون نیروگاه گاه برمی داریم.

به طوری که می دانیم، انرژی الکتریکی قابل دیدن نیست. با وجود این اطراف ما را پوشانیده است. می توان گفت الکتریسیته همه جا هست. در حقیقت قسمتی از ساختمان تمام مواد طبیعی الکتریسیته است. تنها کاری که باید انجام دهیم این است که الکتریسیته را از درون مواد بیرون بیاوریم و به کارگیریم.

همان طور که گفتیم برق شکلی از انرژی است که از تبدیل سایر انرژی ها به وجود می آید. دستگاهی را که سایر انرژی ها را به انرژی برق تبدیل می کند، مولد می نامند.

پیل، یک مول برق است. این مولد، انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. درباره پیل ( باتری ) درکتاب های علوم به طور مفصل بحث شده است. پیل به دو صورت،‌ پیل خشک و پیل تر موجود است. هریک از شما برای یک بار هم که شده پیل را به کار برده اید. پیل خشک برای به کار انداختن وسایل بازی، رادیوها، چراغ قوه ها و ضبط صوت ها و گروه دیگری از وسایل الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند. پیل های مزبور در اندازه و شکل های مختلف ساخته می شوند. این پیل ها پس از مدتی برق آنها تمام می‌شود و دیگر نمی‌توان از آنها استقاده کرد.

یکی دیگر از انواع مولدهای شیمیایی، انباره یا باتری اتومبیل است که آن را باتری تر نیز می نامند. از این باتری های تر امروزه علاوه بر اتومبیل، درمراکز صنعتی و از جمله در داخل نیروگاهها نیز برای موارد اضطراری استفاده می کنند. این باتری ها طوری طراحی شده اند که می توانند در دفعات زیاد پر و خالی شوند.

برقی که به روشهای مختلف تولید می شود به نام برق جریان مستقیم یا برق D.C برق جریان متناوب A.C نامگذاری شده است . برق D.C مانند یک خیابان یک طرفه است. الکترون ها مانند وسایط نقلیه فقط دریک جهت حرکت دارند. برق A.C یا برق جریان متناوب در صنعت و مصارف خانگی مورد استفاده قرارمی گیرد.

دستگاهی را که برق A.C تولید می کند، مولد یا ژنراتور می نامند. برحسب اینکه انرژی لازم برای به حرکت درآوردن مولد از چه منبعی دریافت شود،‌ مولد را با آن نام می خوانند. مانند نیروگاههایی که قبلاً انواع آنها را نام برده ایم. به عنوان مثال اگر برای گرداندن مولد، از انرژی حرارتی استفاده شود، مولد را توربوژنراتور حرارتی می گویند که از جمله آنها توربوژنراتورهای بخاری است.

طرز کار این نوع مولد به این ترتیب است که ابتدا آب را به وسیله سوختی مانند زغال سنگ، گاز و مواد نفتی مانند مازوت به بخارتبدیل می کنند. بخارتولید شده پس از عبور از لوله های مخصوص با فشارزیاد به پره های توربین برخورد می کند و آن را به گردش درمی آورد. چون محور توربین و محور ژنراتور به هم متصلند، درنتیجه ژنراتور شروع به چرخیدن کرده و برق تولید می کند.

مولد برقی که به وسیلة موتور دیزلی به گردش درمی آید به نام دیزل ژنراتور نامیده می شود. به همین ترتیب می توان برای تولید برق از انرژی باد، خورشید، آب و همچنین از انرژی هسته ای استفاده کرد که دراین باره، هنگام توضیح دربارة کار این نوع نیروگاهها مفصل تر صحبت خواهیم داشت.

یادمان نرود که دینام دوچرخه هم یک ژنراتور کوچک برق است که محور آن توسط انرژی پاهایمان هنگام رکاب زدن به حرکت درمی آید و مقداری از انرژی ما به برق تبدیل می شود و ما می توانیم در روشنایی لامپ دوچرخه، به حرکت خود در شب ادامه دهیم

پست های فشار قوی

پست های فشار قوی

تعریف: به جاهایی گفته می شود که عمل تبدیل ولتاژ در آن ها صورت می گیرد تا بهترین راندمان را با توجه به نیاز شبکه داشته باشیم.
وظایف پست ها:
1- عمل تبدیل ولتاژ (توسط ترانسفورهای قدرت انجام می شود)
2- عمل سوئیچینگ (عمل قطع و وصل خطوط و ترانسفورماتورها)
3- اندازه گیری (Measuring) پارامترهای مورد نیاز برای شبکه مانند جریان، ولتاژ، فرکانس، مگاوات، مگاوار، کسینوس فی Cos
4- حفاظت ها (Protection) که حفاظت خطوط ترانسفورماتورها و غیره را بر عهده دارند.
انواع پستها:

1-از نظر سطح ولتاژ:
الف) پستهای توزیع  ولتاژ توزیع  ولتاژ مصرف33/0.4 KV ، 20/0.4KV
ب) پستهای فوق توزیع  ولتاژ فوق توزیع  ولتاژ توزیع 132/20KV ، 63/20KV
پ) پستهای انتقال  ولتاژ انتقال  ولتاژ فوق توزیع 230/63KV ، 400/132KV ، 400/33KV
2- بر اساس نوع عایق پست
الف) عایق هواAIS : عایق بین دو فاز هوا می باشد Sub. Air Insulation
ب) عایق با مقره چینی: عایق بین فاز و زمین مقره می باشد.
پ) عایق گازSF6 : مانند پستهای گازی Gas Insulation Sub
3- تقسیم بندی بر اساس طرح پست :
الف) طرح استاندارد: اقدام در جهت نصب لوازم بیرونی و داخلی برابر استاندارد بوده (فاصله ها متناسب با ولتاژ ) و جهت تعمیرات به راحتی به تجهیزات قابل دسترسی است. مانند پست مجتمع فولاد خراسان.
ب) طرح فشرده: (Compact ) : گاهی به علت زمین کم مجبوریم پست را به صورت فشرده طراحی کنیم مانند پستهای دروازه قوچان، بازار رضا، پست لیمویی در آّب و برق
پ) طرح پستهای سیار(Mobile ): مواقعی که بخواهیم یک محل سریعاً برق دار شود از این نوع پستها که تجهیزات روی وسیله ای سیار نصب می باشد استفاده می کنیم زیرا پست مورد نظر به طور دائم نمی باشد و پس از رفع مشکل به جایی دیگر منتقل می شود و بیشتر به صورت GIS است . تا ولتاژ 230KV نیز طراحی شده است و به صورت تک ترانسفورماتوری می باشد.
ت) طرح پستهای مدولار(Medolar) : در اینگونه پستها تجهیزات را به صورت یکپارچه درمی آورند مثلاً برقگیر، رله، کلید ترانس جریان و ... روی یک شاسی نصب می گردد (مثلاً مجموعه یک bay خط) این عمل باعث می شود پست سریعاً بهره برداری قرار گیرد و انتقال آن به هر نقطه ای که لازم باشد با سرعت انجام پذیر است.

4- تقسیم بندی بر اساس محل تجهیزات:
الف) فضای باز 63KV و بالاتر مثل پست مجتمع فولاد خراسان
ب) فضای سرپوشیده (زیر زمین) مثل پست کارخانه سیمان مشهد و بجنورد
انواع پستهای فشار قوی
1

-انواع پستهای فشار قوی از نظر عملکرد:
پستهای فشار قوی از نظر وظیفه ای که در شبکه بر عهده دارند به شرح زیر میباشند:
الف) پستهای افزاینده فشار الکتریکی: این پستها که به منظور افزایش ولتاژ جهت انتقال انرژی از محل تولید به مصرف به کار می روند اصولاً در مجاورت نیروگاهها ساخته می شوند.
ب) پستهای کاهنده فشار الکتریکی: این پستها به منظور کاهش ولتاژ جهت تغذیه خطوط فوق توزیع و توزیع به کار می روند که اصولاً در محل مصرف انرژی الکتریکی ساخته می شوند. پست مجتمع فولاد خراسان از این نوع است.
پ) پستهای کلیدی: این پستها معمولاً در نقاط حساس شبکه سراسری و به منظور برقراری ارتباط بین استانهای مختلف کشور که در نهایت رینگ شبکه سراسری را به وجود می آورند، ساخته می شوند. در این نوع پستها تغییر ولتاژ صورت نمی گیرد و معمولاً به خاطر محدود کردن تغییرات ولتاژ از یک راکتور موازی با شبکه استفاده می شود. در بعضی مواقع از این راکتور با نصب تجهیزات اضافی، مصرف داخلی آن پست تأمین می گردد.
ت) پستهای مختلط: این پستها هم به عنوان افزاینده فشار الکتریکی و هم کاهنده فشار الکتریکی ساخته می شود و نقش مهمی در پایداری شبکه دارند.
2- انواع پستها از نظر عایق بندی:
الف) پستهای معمولی (Conventional Type)
دراین نوع پست فشار قوی تجهیزات برقدار و هادی ها بوسیله مقره هایی که بر روی پایه های فولادی نصب شده اند، ایزوله می گردند. همچنین فاصله ایمنی استاندارد را جهت رفت و آمد گروههای تعمیراتی و بهره برداری به وجود می آورد. این پستها در فضای آزاد نصب می گردند و در نتیجه عملکرد آنها تابع شرایط جوی می باشد.
ب) پستهای گازی (Gas Type)
در این پست به جای استفاده از عایق های چینی و شیشه ای و P.V.C از گاز هگزا فلوئور سلفور(SF6) به عنوان عایق استفاده می شود. این گاز نقاط برقدار را نسبت به یکدیگر و نسبت به زمین ایزوله میکند. این گاز دارای خصوصیاتی از جمله سنگین تر بودن از هوا، قدرت عایقی بالا، قدرت خنک کنندگی زیاد، غیر قابل اشتغال، بی بو و همچنین بی اثر بر روی بافت های بدن انسان می باشد. در این نوع پستها کلیه تجهیزات درون لوله های آلومینیومی قرار گرفته اند و طوری طراحی و نصب می گردند که گاز به خارج نشت نکند. فشار گاز درون لوله ها بین 5 تا 10 بار (BAR) می باشد که بوسیله کمپرسورهایی که بطور اتوماتیک و به وسیله سوئیچ های فشار (PRESSURE SWITCH) استارت می گردند صورت می گیرد. از محاسن این پستها اشغال فضای کم می باشد و چون در فضای سربسته قرار دارند، تابع شرایط جوی نمی باشند. این پستها از تکنولوژی بالایی برخوردار می باشند و برای انجام تعمیرات به کارشناسان مجرب نیاز دارند