بررسی اصول طراحی پست های فشار قوی و معیارهای طراحی بهینه آن

 

بخشی از فهرست مطالب پروژه بررسی اصول طراحی پست های فشار قوی و معیارهای طراحی بهینه آن

فصل اول: مقدمه

۱-۱-مقدمه

۲-۱-تعاریف و اصطلاحات

دوم:اصول طراحی پستهای فشار قوی و معیارهای طراحی بهینه

۱-۲-اصول طراحی پستهای فشار قوی

۲-۲-انواع طراحیها

۳-۲-معیارهای طراحی بهینه و اعمال این ضوابط در طراحی پست

۱-۳-۲-ارتباط بهینگی و شرایط بهره برداری

۲-۳-۲-ارتباط بهینگی و موقعیت پست

۳-۳-۲-ارتباط بهینگی ومسایل زیست محیطی

۴-۳-۲-ارتباط بهینگی و امکان توسعه پست

۵-۳-۲-ارتباط بهینگی و نیروی انسانی

۶-۳-۲-ارتباط بهینگی و تعمیرات و نگهداری

۷-۳-۲-ارتباط بهینگی و سرمایه گذاری اولیه

۸-۳-۲-ارتباط بهینگی و هزینه های دوران بهره برداری

۹-۳-۲-ارتباط بهینگی و ایمنی

۱۰-۳-۲-ارتباط بهینگی و طرحها و مشخصات فنی سیستم های مختلف پست

فصل سوم :انواع پستها

۱-۳-تقسیم بندی پستها بر اساس سطح ولتاژ

۲-۳-تقسیم بندی پستها بر اساس وظیفه ای که در شبکه دارند

۳-۳-تقسیم بندی پستها از نظر نحوه نصب

۱-۳-۳- انواع پستهای باز

۲-۳-۳-انواع پستهای بسته

۳-۳-۳-پستهای ترکیبی

۴-۳-۳-پستهای سیار

۴-۳-انواع پستها از نظر آرایش شینه بندی

۱-۴-۳-مزایا و معایب آرایشهای مختلف شینه بندی

۱-۱-۴-۳-شینه ساده

۲-۱-۴-۳-شینه اصلی و فرعی

۳-۱-۴-۳-شینه دوبل

۴-۱-۴-۳-شینه دوبل اصلی با شینه فرعی

۵-۱-۴-۳-شینه دوبل دوکلیدی

۶-۱-۴-۳-شینه یک ونیم کلیدی

۷-۱-۴-۳-شینه حلقوی

۲-۴-۳- بررسی مقایسه ای برای انتخاب شینه بندی بهینه[۹]

۳-۴-۳-نگاه آماری به وضعیت شینه بندی های موجود در پست های ۲۳۰و۴۰۰کیلوولت ایران

۴-۴-۳-آرایش پیشنهادی برای شینه بندی پستها

فصل چهارم:انتخاب محل پست و جانمایی تجهیزات

۱-۴-انتخاب محل پست

۲-۴-جانمایی تجهیزات پست

۱-۲-۴-تاثیر نوع شینه ها و سکسیونرها در آرایش فیزیکی تجهیزات

۲-۲-۴-ترتیب و نحوه نصب تجهیزات

۳-۲-۴-محل احداث ساختمانها و جاده های ارتباطی

فصل پنجم:انتخاب تجهیزات پست

۱-۵-انتخاب ترانسفورماتور قدرت

۲-۱-۵-معیارهای انتخاب بهینه ترانسفورماتور قدرت

۱-۲-۱-۵-نوع ترانسفورماتورقدرت

۲-۲-۱-۵-سیستم خنک کنندگی ترانسفورماتور

۳-۲-۱-۵-تلفات ترانسفورماتور

۴-۲-۱-۵-توان نامی سیم پیچهای ترانسفورماتور

۵-۲-۱-۵-ولتاژ نامی سیم پیچ

۶-۲-۱-۵-نحوه اتصالات سیم پیچها و گروه برداری

۷-۲-۱-۵-تنظیم ولتاژ و مشخصات تپ چنجر

۸-۲-۱-۵-تاثیر زمین نمودن نوترال در عایق بندی

۹-۲-۱-۵-حداکثر ولتاژ هر یک از سیم پیچها

۱۰-۲-۱-۵-تعیین سطوح عایقی داخلی و خارجی و نوترال

۱۱-۲-۱-۵-میزان افزایش مجاز درجه حرارت روغن وسیم پیچ

۱۲-۲-۱-۵-امپدانس ولتاژ و امپدانس اتصال کوتاه

۱۳-۲-۱-۵-میزان مجاز صدا

۱۴-۲-۱-۵-مقادیر جریانهای اتصال کوتاه سیستم

۱۵-۲-۱-۵-اضافه بار در ترانسفورماتور

۱۶-۲-۱-۵-استفاده از محفظه کابل در طرف فشار ضعیف

۲-۵-انتخاب ترانسفورماتور جریان

۱-۲-۵-اطلاعات مورد نیاز جهت انتخاب ترانسفورماتورجریان

۲-۲-۵-معیارهای انتخاب بهینه ترانسفورماتورجریان

۱-۲-۲-۵-نوع ترانسفورماتورجریان

۲-۲-۲-۵-حداکثر ولتاژ سیستم

۳-۲-۲-۵-سطوح عایقی

۴-۲-۲-۵-فاصله خزشی مقره

۵-۲-۲-۵-جریان نامی اولیه

۶-۲-۲-۵-جریان نامی ثانویه

۷-۲-۲-۵-نسبت تبدیل

۸-۲-۲-۵-جریان نامی حرارتی کوتاه مدت

۹-۲-۲-۵-جریان نامی دایمی حرارتی

۱۰-۲-۲-۵-محدودیت افزایش درجه حرارت

۱۱-۲-۲-۵-ظرفیت نامی خروجی

۱۲-۲-۲-۵-کلاس دقت

۳-۵-انتخاب ترانسفورماتور ولتاژ

۱-۳-۵-اطلاعات مورد نیاز جهت انتخاب ترانسفورماتور ولتاژ

۲-۳-۵-معیارهای انتخاب بهینه ترانسفورماتور ولتاژ

۱-۲-۳-۵-نوع ترانسفورماتورولتاژ

۲-۲-۳-۵-حداکثر ولتاژ سیستم

۳-۲-۳-۵-سطوح عایقی

۴-۲-۳-۵-فاصله خزشی مقره

۵-۲-۳-۵-ولتاژ نامی ثانویه

۶-۲-۳-۵-ضریب ولتاژ نامی [۹]

۷-۲-۳-۵-مشخصات خازن ترانسفورماتور ولتاژ خازنی

۸-۲-۳-۵-محدودیت افزایش درجه حرارت

۹-۲-۳-۵-ظرفیت خروجی

۱۰-۲-۳-۵-کلاس دقت[۲۲]

۴-۵-انتخاب  ترانسفورماتور زمین- کمکی

۱-۴-۵-اطلاعات مورد نیاز جهت  ترانسفورماتورزمین-کمکی[۱۴]

۲-۴-۵-معیارهای انتخاب بهینه ترانسفورماتور زمین-کمکی

۱-۲-۴-۵-نوع ترانسفورماتور زمین –کمکی

۲-۲-۴-۵-سیستم خنک کننده

۳-۲-۴-۵-ظرفیت نامی

۴-۲-۴-۵-مقدار نامی ولتاژ سیم پیچ ها

۵-۲-۴-۵-حداکثر ولتاژ سیم پیچ ها

۶-۲-۴-۵-امپدانس ولتاژ[۹]

۷-۲-۴-۵-استقامت عایقی بوشینگ ها و ترمینال های فاز و نقطه صفر سیم پیچ اولیه

۸-۲-۴-۵-افزایش دما پس از بارگذاری جریان کوتاه مدت

۹-۲-۴-۵-افزایش دمای مجاز

۱۰-۲-۴-۵-تپ چنجر

۱۱-۲-۴-۵-فاصله خزشی بوشینگها

۱۲-۲-۴-۵-سطح صدا

۱۳-۲-۴-۵-ترمینال بندی طرف اولیه وثانویه

۵-۵-انتخاب کلید قدرت

۱-۵-۵-اطلاعات مورد نیاز جهت انتخاب بهینه کلید قدرت

۲-۵-۵-معیارهای انتخاب بهینه کلید قدرت

۱-۲-۵-۵-نوع کلید

۲-۲-۵-۵-نوع مکانیسم قطع و وصل

۳-۲-۵-۵-ولتاژ نامی

۴-۲-۵-۵-سطوح عایقی نامی

۵-۲-۵-۵-جریان نامی

۶-۲-۵-۵-جریان نامی قطع اتصال کوتاه

۷-۲-۵-۵-جریان نامی قطع شارژ خط

۸-۲-۵-۵-جریان نامی قطع بار اندوکتیو

۹-۲-۵-۵-ضریب افزایش ولتاژ فاز سالم

۱۰-۲-۵-۵-جریان نامی اتصال کوتاه وصل

۱۱-۲-۵-۵-مدت زمان تحمل اتصال کوتاه

۱۲-۲-۵-۵-زمان قطع نامی

۶-۵-سکسیونر و تیغه زمین

۱-۶-۵-اطلاعات مورد نیاز جهت انتخاب بهینه سکسیونر

۲-۶-۵-معیارهای انتخاب بهینه سکسیونر

۱-۲-۶-۵-نوع سکسیونر یا تیغه های زمین

۲-۲-۶-۵-نوع مکانیسم عملکرد

۳-۲-۶-۵-ولتاژ نامی

۴-۲-۶-۵-سطوح عایقی نامی

۵-۲-۶-۵-جریان نامی (فقط برای سکسیونر)

۶-۲-۶-۵-جریان نامی اتصال کوتاه

۷-۲-۶-۵-جریان نامی وصل اتصال کوتاه(فقط برای تیغه های زمین)

۸-۲-۶-۵-مدت زمان تحمل جریان اتصال کوتاه

۹-۲-۶-۵-نیروی مکانیکی نامی ترمینالها

فصل ششم : سیستمهای حفاظتی پست

۱-۶-سیستم زمین

۱-۱-۶-اطلاعات موردنیاز برای طراحی سیستم زمین

۲-۱-۶-آزمونهای زمین پست

۳-۱-۶-موارد مهم در آزمونهای سیستم زمین

۴-۱-۶-پارامتر ها و موارد حائز اهمیت در طراحی بهینه سیستم زمین

۱-۴-۱-۶-انتخاب هادی زمین و میله های زمین

۲-۴-۱-۶-اتصال تجهیزات به زمین

۳-۴-۱-۶-محاسبه جریان اتصال کوتاه وحداکثرجریان شبکه زمین

۴-۴-۱-۶-ولتاژانتقالی ونقاط خطرناک

۵-۴-۱-۶-تداخل با کبلهای مخابراتی و کنترل

۶-۴-۱-۶-اتصال زمین سیستم تغذیه فشار ضعیف

۵-۱-۶-نصب سیستم زمین

۶-۱-۶-روش قدم به قدم طراحی

۲-۶-سیستم حفاظت از صاعقه

۱-۲-۶-سیستم حفاظت از صاعقه

۱-۱-۲-۶-اطلاعات مورد نیاز جهت طراحی سیستم حفاظت از صاعقه

۲-۱-۲-۶-سیستم حفاظتی پست با استفاده از روش الکتریکی-هندسی[۹]

۳-۱-۲-۶-حداکثر ولتاژ قابل تحمل توسط پست

۴-۱-۲-۶-امپدانس موجی

۵-۱-۲-۶-محاسبه جریان بحرانی  وفاصله جذب بحرانی S

۶-۱-۲-۶-محاسبه ارتفاع هادیهای حفاظتی

۷-۱-۲-۶-حفاظت در مقابل صاعقه هایی که در خارج از سطح محاط

دو هادی حفاظتی فرود می آیند

۸-۱-۲-۶- استقامت مکانیکی وحرارتی هادیهای حفاظتی و میله های برقگیر

۲-۲-۶-برقگیر و محل نصب آن

۱-۲-۲-۶-انواع برقگیر[۱۸]

۲-۲-۲-۶-مقایسه اجمالی بین برقگیرهای ZnO و برقگیرهای مرسوم

۳-۲-۲-۶-محل نصب برقگیر

۳-۶-سیستم حفاظتی و رله گذاری

۱-۳-۶-اصول اساسی در رله گذاری حفاظتی

۲-۳-۶-سیستمهای حفاظتی معمول[۹]

۳-۳-۶-معیارهای طراحی بهینه سیستم حفاظت ورله گذاری

۱-۳-۳-۶-حفاظت خطوط انتقال

۲-۳-۳-۶-حفاظت شینه

۳-۳-۳-۶-حفاظت ترانسفورماتور

فصل هفتم:نمونه طراحی

۱-۷-مشخصات مفروض برای پست

۲-۷-انتخاب تجهیزات

۳-۷-طراحی سیستمهای

۴-۷-روش قدم به قدم طراحی جانمایی تجهیزات

فصل هشتم: بهره برداری

۱-۸-مشخصات فنی پست مذکور

۲-۸-طریقه بهره برداری

۳-۸-دستورالعمل عملیاتی و و بهره برداری پست های انتقال و فوق توزیع

۴-۸-دستورالعمل بازدید اپراتور از برخی از تجهیزات پست

۵-۸-قواعد اساسی ایمنی

پیوستها

پیوست ۱:سیستم آلارمهای حفاظتی

پیوست ۲: نقشه های سیستم های حفاظتی و ارتینگ و

 

چکیده

با افزایش مصرف برق در جهان وبا وابسطه تر شدن هرچه بیشتر صنایع به نیروی برق،لزوم گسترش شبکه های قدرت وبالا بردن قابلیت اطمینان این شبکه ها بیش از پیش آشکار می گردد بنابراین بحث بهینه سازی روشهای طراحی و همچنین انتخاب بهترین روش موجود طراحی اهمیت ویژه می یابد.
پایان نامه حاضر به بحث بهینگی در طراحی پستهای فشار قوی ۲۳۰ و(۴۰۰) کیلوولت می پردازد دراین پروژه سعی برآن شده است که با بررسی فاکتورها و معیارهای بهینگی و اعمال آْنها در روند طراحی پست (انتخاب تجهیزات، طراحی سیستم های حفاظتی و جانمایی)روشی پیشنهادی برای طراحی بهینه ارائه گردد.
فصل اول
مقدمه
نیروی برق در چهارم سپتامبر ۱۸۸۲ برای اولین بار در خیابان پرل۱ در شهر نیویورک برای مصرف روشنایی استفاده شد. چند ژنراتورDC با توان مجموع ۳۰ کیلووات و ولتاژ ۱۱۰ ولت بکار گرفته شده بودن تا بتوانند نیاز مصرفی ۵۹ مصرف کننده را در مساحتی در حدود یک کیلومتر مربع برآورده سازند.
با گسترش سیستمهای DC سه سیمه با ولتاژ ۲۲۰ ولت و افزایش بار و طول خطوط مشکلاتی از قبیل تلفات و افت ولتاژ پیش آمد که منجر به ساخت ترانسفورماتور توسط ویلیام استنلی۲ در مقیاس تجاری در سال ۱۸۸۵ گردید. با ساخت ترانسفورماتور قابلیت انتقال انرژی با ولتاژ بالا و تلفات کم به وجود آمد و سیستمهای AC جایگزین سیستمهای Dc شدند. اولین خط AC تکفاز در سال ۱۸۸۹ در ارگن۳ با ولتاژ کیلو ولت و طول ۲۱کیلومتر مابین ارگن و پورتلند۴ کشیده شد.[۱۲]
صنعت برق ایران نیز از سال ۱۲۸۳ شمسی با برهره برداری از یک ژنراتور ۴۰۰ کیلووات که توسط حاج امین الضرب نصب و راه اندازی گردید، آغاز شد.[۱] مسیر اولین شبکه در تهران از خیابانهای لاله زار، ارک، سعدی و ناصرخسرو می گذشت. محل مولد در خیابان چراغ برق در کوچه امین قرارداشت و بوسیله بخار با حرکت نوسانی کارمی کرد. ولتاژ مولد ۴۰۰ ولت و فرکانس آن ۵۰ هرتز بود. شبکه آن در خیابانهای  اصلی سه فاز با تیرهای چوبی بلند و مقره های شترگلو و در کوچه های فرعی از یک فاز و نول تشکیل شده بود.

بعدها به علت توسعه و نداشتن ولتاژ واسط مولدهایی در اطراف میدان شاه،خیابان فرهنگ، چهر راه سیدعلی و میدان محمدیه با سیستم جریان مستقیم دایر گردید.
طرز دایر کردن انشعاب به این ترتیب بود که در خیابانهای اصلی سیم را قلاب کرده و برروی شبکه می انداختندو در کوچه های فرعی که فاصله خط از زمین کمتر بود سیم را به خط وصل می کردند.
با افزایش تقضا، دو واحد ۵۰۰کیلوواتی در خیابان لاله زار نو نصب گردید که برای برق رسانی از یک شبکه واسط ۶ کیلوولتی استفاده می کرد.این شبکه در حدود ۶هزار مشترک داشت.
پس از تشکیل اداره برق و بالاخره بنگاه مستقل برق تهران این شبکه جمع شد و شبکه جدید جایگزین گردید. شبکه جدید دارای یک مرکز تولید نیرو در میدان ژاله، شبکه واسط ۶ کیلوولتی و ۱۸ پست ترانسفورماتور بود.
کمبود برق، نبودن شبکه توزیع مناسب، گسترش شهر تهران و افزایش روز افزون تعداد متقاضیان برق باعث شد تا شرکتهای خصوصی اقدام به نصب مولد و توزیع انرژی برق کنند بطوریکه در مدت کوتاهی تعداد این شرکتهای خصوصی به ۳۴ شرکت با ۱۶۸ هزار مشترک رسید. در این فاصله شرکت برق تهران با بهرهبرداری از نیروگاه آلستوم و توسعه شبکه فشار ضعیف با کابلهای روغنی تا سال ۱۳۴۲ تعداد مشترکین خود را به ۱۲۸ هزار رسانید. با تشکیل وزارت آب و برق در اسفند ۱۳۴۱ و ضمیمه شدن شرکت برق تهران به این وزارتخانه و بالاخره با تصویب قانون ملی شدن صنعت برق، همه شرکتهای برق زیر نظر این وزارتخانه قرار گرفتند و وضعیت برق تا حدود زیادی از نابسامانی رها گردید.
وجود شبکه های شرکتهای خصوصی و شبکه دولتی در کنار هم در خیابانهای تهران مشکلاتی از نظر توسعه، تعمیر،نگهداری و تامین برق مشترکین به وجود آورده بود. برای همین شرکت برق تهران تمامی مشترکین ۳۴ شرکت خصوصی را تحویل گرفت.
به تدریج با افزایش بار مصرفی پستهای ۶ کیلوولتی جای خود را به پستهای ۲۰ کیلوولتی دادند بطوریکه تا سال ۱۳۵۱ تعداد بسیار کمی از این پستها باقی مانده بود. در حال حاضر پستهای ۶کیلوولتی به طور کامل برچیده شده و کلیه پستهای موجود پستهای ۲۰ کیلوولتی می باشند.
تعداد پستهای ۲۰ کیلوولتی در تهران تا سال ۱۳۴۲ بالغ بر ۴۷۱ دستگاه بوده که در سال ۱۳۵۰ به ۳۶۰۰ دستگاه رسید.[۲]
همچنین طرح و اجرای خطوط ۶۳ کیلوولت و به دنبال آن ۱۳۲ کیلوولت و احداث پستهای مربوطه توسط شرکت برق انجام گرفت. تا سال ۱۳۴۴ پستهای ۲۳۰ کیلو ولت نیز در کشور به بهره برداری رسیدند. در سال ۱۳۴۸ تعداد پستهای ۱۳۲/۲۳۰ کیلوولت ۲۰ دستگاه، تعداد پستهای ۶۳/۱۳۲ کیلوولت ۲۷ دستگاه وتعداد پستهای ۳۰/۶۳کیلوولت ۷۸ دستگاه بوده است.[۳]
در سال ۱۳۵۰ شبکه رینگ ۲۳۰ کیلوولت تهران توسط شرکت برق تهران نصب و راه اندازی شد که در حال حاضر نیز مورد بهره برداری است.[۲]
درسال ۱۳۵۶ اولین پستهای ۴۰۰ کیلوولت در کشور با ظرفیت ۴۰۰ مگاولت آمپر نصب و راه اندازی گردیدند.
با پیروزی انقلاب اسلامی، صنعت برق کشور و شبکه انتقال و فوق توزیع با سرعتی بیش از پیش به پیشرفت خود ادامه داد بطوریکه در مدت ۱۰ سال (۱۳۵۷تا۱۳۶۷)ظرفیت شبکه های ۴۰۰ و ۲۳۰ کیلوولت به ترتیب ۱۲و۹ برابر گردید.[۳]
در سال ۱۳۸۰ تعداد پستهای ۲۳۰/۴۰۰ کیلوولت ۹۸ دستگاه و تعداد پستهای ۱۳۲/۲۳۰ کیلوولت ۴۳۸ دستگاه بود.[۴]
در سی سال اخیر متوسط رشد جهانی برق در حدود ۳ درصد و در ایران حدود ۱۰ درصد بوده است که این مطلب نشانگر رشد قابل ملاحظه صنعت برق ایران می باشد.[۱۹]
در زمان حاضر صنعت برق ایران به چنان مرتبه ای رسیده است که بیش از ۱۵ میلیون مشترک در بخشهای مختلف صنعت و کشاورزی، تجاری ، خانگی و … دارد و تا پایان برنامه سوم توسعه سالانه ۸۰۰هزار مشترک جدید به مشترکان قبلی افزوده خواهند شد بطوریکه نیاز مصرف کننده ها در سال ۸۱ در حدود ۲۵ هزار مگاوات بوده است که ۳۱% از این مقدار به صنایع اختصاص دارد.[۸]
با توجه به اینکه ایران کشوری در حال توسعه می باشد این نیاز روزافزون همچنان ادامه خواهد داشت. لازمه تامین این نیاز گسترش شبکه و به تبع آن افزایش تعداد و ظرفیت نیروگاهها،خطوط انتقال وپستهاست. از آنجا که پستهای ۲۳۰/۴۰۰ همواره در شبکه قدرت نقش مهمی دارند و قابلیت اطمینان این پستها تاثیر زیادی در قابلیت اطمینان شبکه و پایداری آن دارد مهمترین و حساسترین پستها به شمار می روند و همین امر اهمیت کارهای تحقیقاتی در این زمینه را بیش از پیش آشکار می سازد.
در این پروژه سعی بر آن بوده است که موضوع طراحی پستهای فشار قوی و بهینگی آن تا حد امکان مطرح گردد. مطالبی که در این پروژه عنوان شده اند به ترتیب فصول به شرح زیر می باشند:
فصل اول، مقدمه، شامل تاریخچه مختصری از صنعت برق ایران و سیر تحول پستها از آغاز تاکنون می باشد. کلمات و اصطلاحات بکار رفته در این پروژه نیز در آخر این فصل تعریف شده اند.
فصل دوم، اصول طراحی پستهای فشار قوی را مطرح می سازد. در این فصل مراحل طراحی پست و انواع طراحیها ذکر شده اند و درباره معیارهای طراحی بهینه و تاثیر آنها بر طراحی پست بحث شده است.
فصل سوم، اختصاص به معرفی انواع پستها دارد. پستها از نقطه نظرات مختلفی می توانند تقسیم بندی شوند. در این فصل، ابتاد بطور مختصر انواع پستها از نظر سطح ولتاژ، نحوه نصب و وظیفه ای که در شبکه بر عهده دارند، توضیح داده شده اند و سپس بحث مفصل تری درباره انواع پستها از نظر آرایش شینه بندی، مزایا و معایب هر کدام و انتخاب آرایش شینه بندی بهینه مطرح شده است.
در فصل چهارم درباره عوامل موثر در انتخاب محل پست و همچنین درباره آرایش فیزیکی تجهیزات بحث شده است. قسمت آرایش فیزیکی تجهیزات پست شامل مطالبی راجع به تعیین فواصل اطمینان ، طرحهای مختلف جانمایی، ترتیب و نحوه نصب تجهیزات ونیز نکاتی درباره ساختمان کنترل و رله می باشد.
در فصل پنجم درباره برخی از تجهیزات پست و انتخاب بهینه آنها بحث شده است. انتخاب ترانسفورماتورهای موجود در پست(قدرت،جریان،ولتاژ و زمین –کمکی) و کلیدها(دژنکتورها، سکسیونرهاو تیغه های زمین ) مطالب این بخش را تشکیل می دهند.
در فصل ششم به سیستم های حفاظتی موجود در پستهای فشارقوی می پردازیم.نکاتی درباره طراحی سیستم زمین، معرفی برقگیرها و نحوه استفاده از برقگیرها و سیمهای محافظ در سیستمهای حفاظت از صاعقه در این فصل گنجانیده شده اند. علاوه بر این درباره رله گذاری و حفاظت قسمتهای مختلف پستهای فشار قوی (ترانسفورماتور، شینه، خط و …) مطالبی عنوان گردیده است. در این بخش نگاهی اجمالی به وضعیت رله گذاری پستهای ۴۰۰و۲۳۰ شبکه سراسری ایران نیز داشته ایم. قسمت پایانی این بخش به معیارهای بهینگی در مورد حفاظت برخی از تجهیزات پست اختصاص داده شده است.
در فصل هفتم، نمونه هایی از انتخاب برخی از تجهیزات، نمونه ای از طراحی سیستم زمین یک پست و همچنین نمونه ای از طراحی سیستم حفاظت از صاعقه در یک پست فشار قوی فرضی برپایه مطالب عنوان شده در فصلهای قبلی انجام شده است.
فصل هشتم که به جمع بندی مطالب و نتیجه گیری اختصاص دارد شامل بهره برداری و نحوه رسیدگی به شرایط اضطراری در پست های فشار قوی می پردازد.
۲-۱-تعاریف و اصطلاحات
–  سوئیچگیر۱: به مجموعه ای از تجهیزات فشار قوی که عمل ارتباط فیدرهای مختلف را به شینه و یا قسمتهای مختلف شینه را به یکدیگر در یک سطح ولتاژ معین انجام می دهد سوئیچگیر می گویند.
– بی۲: به واحدهای مجزای فشارقوی که در پست به صورت مشابه تکرار می شوند اطلاق می گردد. یک پست ممکن است دارای چندین بی باشد.
– سطح عایقی نامی۳: مقدار ولتاژی است که استقامت عایق بندی یک وسیله را در رابطه با توانایی آن جهت تحمل تنشهای دی الکتریک مشخص می سازد.
– اضافه ولتاژ موقت۱: اضافه ولتاژهایی هستند که بیش از ۵ سیکل تداوم یابند و معمولا" پدیده هایی نظیر رزونانس، اتصال زمین و … باعث بوجود آمدن آنها می شوند.
– موج ضربه جریان یا ولتاژ: موجی یک طرفه است که در مدت کوتاهی سریعا" به مقدار حداکثر خود افزایش یافته و سپس کمی کندتر به صفر می رسد.
– بردن۲: امپدانس  یا ادمیتانس دیده شده از ترمینالهای ثانویه یک ترانسفورماتور ولتاژ یا جریان را بردن می گویند.
– افزایش پتانسیل زمین (GPR)3:حداکثر ولتاژی که سیستم زمین یک پست در اثر عبور جریان زمین نسبت به زمین دور دست پیدا می کند.
– ولتاژ گام۴: اختلاف پتانسیل موجود بر سطح زمین که بر پاهای شخص با طول گام معین (مثلا" یک متر) اعمال می گردد.
ولتاژ تماس۵: اختلاف پتانسیل بین افزایش پتانسیل زمین(GPR) و پتانسیل نقطه ای از سطح زمین که شخص ایستاده است بطوریکه دست شخص بایک سازه زمین شده اتصال داشته باشد.
– ولتاژ مش۶: بیشترین ولتاژ تماسی که می تواند در یکی از مشهای شبکه زمین وجودداشته باشد.
–  ولتاژ انتقالی۷: حالت خاصی از ولتاژ تماس است که در این حالت ولتاژ قسمت لمس شونده از بییرون پست به درون و یا برعکس منتقل می شود.

– عایق خارجی: سطحی از عایق جامد تجهیزات که در تماس با هوا بوده و تحت تنشهای            دی الکتریک و تاثیر شرایط خارجی مانند آلودگی، رطوبت و…قرار می گیرد.
– عایق داخلی: قسمت داخلی عایق تجهیزات که شرایط محیطی روی آنها تاثیر نمی گذارد.
– شینه سخت: شینه غیر قابل انعطاف که به شکل نبشی، ناودانی ، لوله و…ساخته می شود و معمولا" نوع لوله ای آن از جنس آلیاژ آلومینیوم، فولاد یا آلیاژهای آلومینیوم وبه صورت رشته ای ساخته می شود و توسط زنجیر مقره به گانتریها متصل می شود.
– میله زمین۱ : میله ای از جنس هادی است که در زمین قرار می گیرد و وظیفه تزریق جریان به زمین را برعهده دراد. طول میله معمولا" 3 متر انتخاب می شود.
– گانتری۲: پایه های نگهدارنده می باشند که برای نگهداری مقره های کششی و شینه های نرم و … بکار می روند و از فولاد گالوانیزه ساخته می شوند.
– بوشینگ۳: مقره های ایستاده که برای عبور هادی و ایجاد فاصله های عایقی بین هادیهای برقدار و بدنه تجهیزات بکار می روند.
– نوسانات مکانیکی۴: با عبور جریان عادی ۵۰ هرتز از مدارات، قسمتهای هادی و مقره های متصل به آن با فرکانس ۱۰۰ هرتز نوسان می نمایند به این نوسانات ناشی از فرکانس قدرت نوسانات مکانیکی می گویند.[۵]

فصل دوم

اصول طراحی پستهای فشار قوی و معیارهای طراحی بهینه

اصول طراحی پستهای فشار قوی و معیارهای طراحی بهینه
۱-۲-اصول طراحی پستهای فشار قوی
برای طراحی پستهای فشار قوی در ابتدا باید نسبت به وظایف یک پست آگاهی کافی داشته باشیم. این وظایف عبارتند از :
–    حفاظت خطوط انتقال
–    کنترل تبادل انرژی
–    تامین پایداری حالت ماندگار و حالت گذرا
–    کنترل بار،حفظ هم زمانی۱ سیستم ونگهداری فرکانس سیستم در محدوده مورد نظر
–    کنترل ولتاژ و کاهش توان راکتیو جاری بوسیله جبرانسازهای توان راکتیو
–    تامین اطمینان در برق رسانی با کلیدزنی و تغییر مسیر انتقال توان و تغذیه از چند جهت
–    انتقال اطلاعات از طریق خطوط نیرو به منظور نظارت۲
–    تعیین مقداری انرژی انتقال یافته از طریق خطوط
–    تحلیل خطا و تعیین علت آن
–    تامین توزیع بار اقتصادی[۵]
بعد از آشنایی با وظایف یک پست ، به مسئله لزوم نصب پست در یک منطقه می پردازیم. نکاتی که در تعیین لزوم نصب پست مورد توجه قرار می گیرند عبارتند از:

۱-    بررسی فنی و اقتصادی با توجه به گسترش بار و برنامه های دولت طی ده سال آینده
۲-    بررسی دقیق توزیع بار و تعیین مرکز ثقل بار
۳-    بررسی شبکه های موجود در منطقه
۴-    محاسبه دقیق افت ولتاژ و افت انرژی و بررسی اقتصادی آنها
۵-    بررسی امکان استفاده از پتانسیل های موجود در طبیعت
۶-    تعیین امکان توسعه پست و نیازهای آتی کشور[۱۳]
پس از اینکه لزوم نصب یک پست با توجه به معیارهای مذکور بررسی و تصویب شد مراحل زیر را برای طراحی پست به ترتیب دنبال می نماییم.
–    تعیین محل پست: مساله تعیین محل پست در فصل چهارم این پروژه به صورت کامل بحث شده است.
–    تعیین ظرفیت ترانسفورماتور قدرت: معیارهای زیادی در انتخاب آن دخیل می باشند که در بخش انتخاب تجهیزات پست مطرح شده است. اصولا" برای انتخاب ترانسفورماتور قدرت باید اطلاعات کافی در مورد بار مصرفی منطقه ومشخص کردن پیک بار ونیز پیش بینی پیک متوسطه بار در طول یکسال با توجه به برنامه ده ساله بدست آید.
–    انتخاب تجهیزات پست با توجه به فاکتورهای مهم فنی – اقتصادی : شامل طراحی باس بارها انتخاب ترانسفورماتور ولتاژ و جریان، کلیدهای قدرت،مقره ها،سیستم زمین، سیستم حفاظت از صاعقه و … می باشد.[۱۳]
–    طراحی سازه ها: در طراحی  این سازه ها باید مقاوم سازی در برابر تنش های زیر مورد توجه قرار گیرد:
۱-    نیروهای الکترودینامیک تحت شرایط اتصال کوتاه
۲-    تنشهای حرارتی تحت شرایط اتصال کوتاه
۳-    نوسانات مکانیکی که ناشی از فرکانس سیستم قدرت می باشد
۴-    تنشهای مکانیکی ناشی ازباد، یخ ،زمین لرزه
۵-    تنشهای محیطی مثل تغییرات دمایی و …[۵]
–    تعیین آرایش فیزیکی پست: که در واقع شکل قرارگیری تجهیزات را بیان می نماید. در این مرحله به عواملی از قبیل فواصل تجهیزات در پست شامل: فاصله عایقی، فاصله اطمینان و مساله توسعه پست توجه می نماییم.[۶]
–    تهیه نقشه های اولیه پست شامل:
۱-    تهیه دیاگرامهای تک خطی تقریبی پست با توجه به نیازهای ذکر شده.
۲-    تهیه نماهای تقریبی افقی و قائم تجهیزات فشار قوی پست و طرح تقریبی سازه ها.
۳-    تعیین محل تقریبی تجهیزات پست با توجه به نماهای تهیه شده مذکور.
۴-    تهیه نقشه های سه بعدی از پست در صورت لزوم
–    تعیین حفاظت ها: این بخش بطور مفصل در فصل ششم مطرح می گردد.[۱۳]
۲-۲-انواع طراحیها
درطراحی پستها معیارها و عوامل بسیار زیادی از جمله سرمایه گذاری اولیه، قابلیت اطمینان، تعمیرات و نگهداری و … باید مورد توجه قرار گیرند اما گاهی ممکن است در طراحی یک پست بعضی جنبه ها به دلایلی اهمیت بیشتری بیابندوبه تبع آن معیار اصلی طراحی قرار گیرند. بطور مثال در طراحی پستهای بسیار مهم، معیار قابلیت اطمینان ارزش ویژه ای پیدا می کند زیرا اگر این پستها بر اثر خطاهای اتفاقی از شبکه خارج شوند پایداری کل شبکه به خطر می افتد. بنابراین در این پستها با تدابیری که اندیشیده می شود از قبیل افزودن بر لایه های حفاظتی ، دوبل کردن سیستم حفاظتی، افزایش ظرفیت رزرو تجهیزات و … قابلیت اطمینان پست را بالا می برند.
در پستهای کوچک که مناطق کمی را تحت  پوشش قرار می دهند وقطعی های موقت نیز برای مصرف کننده ها قابل تحمل است معیاری که اهمیت زیادی می یابد جنبه اقتصادی است. با توجه به زیاد بودن تعداد این پستهای کوچک در شبکه قدرت، صرفه جویی در سرمایه گذاری اولیه در طراحی این پست ها می تواند از نظر اقتصادی بسیار مطلوب باشد. ضمن اینکه سادگی پست هم    می تواند در کاهش هزینه های تعمیرات و نگهداری تاثیر گذار باشد.
در طراحی بهینه یک پست همه عوامل ومعیارهای طراحی پست مورد توجه قرار می گیرند و پس از تعیین اهمیت هر کدام از عاملها و معیارها،طراحی پست با توجه به همه عوامل دخیل در بهینگی پست صورت می گیرد. لازم به ذکر است که برای رسیدن به طراحی بهینه، استانداردها می توانند کمک شایانی بکنند. استانداردها با بررسی و مطالعه جنبه های مختلف در هر مساله بهترین حالت را برای شرایط مختلف تشخیص داده و به استفاده کنندگان پیشنهاد می دهند.
برای تعیین بهینگی طراحی یک پست معیارهایی وجود دارد که در زیر به بررسی آنها می پردازیم.
۳-۲-معیارهای طراحی بهینه و اعمال این ضوابط در طراحی پست
موضوعاتی که در بررسی بهینگی پست مطرح می شوند عبارتنداز :[۹]
–    ارتباط بهینگی و شرایط بهره برداری
–    ارتباط بهینگی و موقعیت پست
–    ارتباط بهینگی و مسایل زیست محیطی
–    ارتباط بهینگی و امکان توسعه پست
–    ارتباط بهینگی و نیروی انسانی
–    ارتباط بهینگی و تعمیرات و نگهداری
–    ارتباط بهینگی و سرمایه گذاری اولیه
–    ارتباط بهینگی و هزینه های دوران بهره برداری
–    ارتباط بهینگی و هزینه های ناشی از قطعیتها
–    ارتباط بهینگی و ایمنی
–    ارتباط بهینگی و طرحها و مشخصات فنی سیستم های مختلف پست
اکنون به چگونگی به کارگیری این معیارها در طراحی پست ها می پردازیم.
۱-۳-۲-ارتباط بهینگی و شرایط بهره برداری
برخی از مواردی که در بهره برداری از یک پست می توانند معیاری برای بهینگی پست باشند عبارتند از:
–    قابلیت اطمینان پست: تجهیزات پست باید در طول عمر خود دارای کمترین خرابی و قطعی باشند که به آرایش شینه بندی ، کیفیت تجهیزات (نرخ خرابی ، مدت رفع عیب، نرخ تعمیرات ، مدت تعمیرات).سادگی تجهیزات ، وجود لوازم یدکی و تجهیزات اضافی آماده به کار ، عدم وجود خرابی مشترک (یک خرابی باعث خرابی دستگاههای دیگر نگردد)بستگی دارد.
–    انعطاف پذیری در شرایط مختلف کاری: که شامل انجام مانورها و با تقسیم کردن شینه ها در مواقع اظطراری است که به آرایش شینه بندی ، تعداد فیدرهای ورودی و خروجی ، جانمایی فیدرها و تجهیزات ، دوبل بودن تجهیزات فشار قوی و ضعیف، سیستم کنترل پست ، کلید قدرت و سکسیونرهای تقسیم شینه بستگی دارد.
–    پایداری پست وشبکه: که شامل عدم خروج تعداد زیادی از مدارات و تجهیزات و یا در صورت خروج ، کوتاه بودن مدت این خروج باشد که به تعداد کلید قدرت برای خارج کردن وسیله معیوب، سیستم حفاظت و کنترل و وصل مجدد (انتخاب کنندگی، پوشش و هماهنگی)، آرایش شینه بندی ، جانمایی قیدرها و تجهیزات زمان عملکرد حفاظت و کلیدهای قدرت بستگی دارد.
–    تحمل شرایط متغیر و در حال توسعه سیستم: که شامل تحمل تغییرات ناشی از افزایش بار و افزایش ظرفیت نیروگاهها می باشد که به جریان نامی تجهیزات و شینه ها ،جریان قابل تحمل اتصال کوتاه پست، وضعیت نوترال پست، آرایش شینه بندی ، جانمایی تجهیزات وسطوح عایقی تجهیزات بستگی دارد.
–    هماهنگی با توجه بقیه تجهیزات سیستم برق رسانی: که شامل هماهنگی لازم با بقیه پستها از نظر پایداری و حفاظت و کنترل می باشد و به حفاظت و پایداری،نوع حفاظت خطوط انتقال، نوع حفاظت خطای کلیدهای قدرت ، سیستم مخابرات، زمان عملکرد رله های حفاظتی و کلیدهای قدرت بستگی دارد.
۲-۳-۳-ارتباط بهینگی و موقعیت پست
موقعیت پست از نظر فنی و اقتصادی و امور انسانی و زیست محیطی از درجه اهمیت فراوانی برخوردار است. محل پست در تعیین طول خطوط انتقال، عدم نیاز به ساخت جاده های دسترسی جدید به پست و قیمت زمین پست تاثیر گذار می باشد. از طرفی نزدیک بودن پست به محل زندگی پرسنل، کم بودن ارتفاع محل احداث پست ( با افزایش ارتفاع از سطوح دریا تحمل عایقی بیرونی تجهیزات کاهش می یابد)، مسطح بودن زمین پست (حجم خاکبرداری و خاکریزی)،میزان آلودگی منطقه ، زلزله خیزی منطقه، آبهای زیر زمینی ، بارش سالیانه منطقه ، وزش باد در منطقه ، در مسیر مهاجرت پرندگان نبودن منطقه و … همه در بهینه بودن پست موثر می باشند.
۳-۳-۲-ارتباط بهینگی و مسایل زیست محیطی
با توجه به سر و صدای ترانسفورماتورها و کلیدها، اختلالات رادیویی و تلویزیونی ونیز خطرات میدانهای مغناطیسی پست ها ، عوامل مرتبط با بهینگی پست و محیط زیست شامل موارد زیر می باشد:
–    محل پست در فاصله ای دور از تفرجگاههای عمومی و محل زندگانی مردم و در ارتفاعات پایین ساخته شوند.
–    در معماری پست از مصالح موجود در منطقه استفاده شود و نیز ظاهر پست هماهنگ با طبیعت اطراف بوده و نیز محوطه سازی و درختکاری صورت گیرد.
–    سرو صدای ناشی از قطع و وصل کلیدها، کرونا، فن ها ، ترانسفورماتورها در نظر گرفته شود.
–    تدابیری برای آلودگی ناشی از نشتی روغن ترانسفورماتورها اندیشیده شود.
–    اختلالات رادیویی و تلویزیونی و نیز میدانهای الکتریکی و مغناطیسی با استقرار پست در محل مناسب و نیز نحوه طراحی پست کاهش داده شود.
۴-۳-۲-ارتباط بهینگی و امکان توسعه پست
با رشد بار مصرفی بالطبع نیاز به توسعه پستها به وجود می آید. بنابراین برای امکان توسعه پست باید موارد زیر پیش بینی گردند.
–    ابعاد و مساحت محوطه پست
–    سیستمهای تغذیه جریان متناوب با در نظر گرفتن ظرفیت سیستم LVAC ، سطح مقطع کابلها و فیدرهای رزرو
–    سیستم جریان مستقیم با در نظر گرفتن تعداد و ظرفیت باتریها و شارژها و سطح مقطع کابلها و فیدرهای رزرو
–    ظرفیت سیستم برق اضطراری و حجم کانالهای کابل کشی و مساحت اتاق کنترل و رله

۵-۳-۲-ارتباط بهینگی و نیروی انسانی
در سیستمهای با اپراتور اگر اپراتور در محیطی کارکند که احساس خوبی داشته باشد راندمان کاری بالا می رود. برای رسیدن به این امر عوامل مهمی از قبیل نحوه معماری اتاق کنترل، سیستم تهویه اتاق کنترل، ایزولاسیون انتقال صدا ، فضای سبز و … مهم می باشد.
۶-۳-۲-ارتباط بهینگی و تعمیرات و نگهداری
تعمیرات در پستها  دو دسته اند:
۱-    تعمیرات برنامه ریزی شده یا دوره ای که بر اساس توصیه سازنده دستگاه ها انجام می گیرند.
۲-    تعمیرات اضطراری که علت آنها خرابیهای اتفاقی می باشند.
بنابراین ضرورت انجام تعمیرات در پست اجتناب ناپذیر است. از اینرو موارد عمده مرتبط با بهینگی پست از نظر تعمیرات عبارتند از :
–    ایمنی حین انجام تعمیرات با ایجاد فواصل الکتریکی کافی، علائم و وسایل نشان دهنده وضعیت باز با بسته بودن کلیدها و برقدار بودن یا نبودن دستگاهها، نوع و مشخصات تجهیزات بدست می آید.
–    ایزوله کردن تجهیزات برای انجام تعمیرات که به نوع شینه بندی و نحوه زمین کردن تجهیزات بستگی دارد.
–    زمان لازم برای انجام تعمیرات که به نوع راههای ارتباطی برای رسیدن وسایل تعمیراتی و نیز پیچیدگی تجهیزات و نیز تجربه کادر تعمیراتی بستگی دارد.
–    هزینه انجام تعمیرات که به قطعیهای ناشی از ایزوله کردن و نیز مدت انجام تعمیرات و هزینه لوازم یدکی بستگی دارد.
–    سهولت انجام تعمیرات که به آرایش تجهیزات و فواصل فیزیکی الکتریکی و کانال کابلها بستگی دارد.
۷-۳-۲-ارتباط بهینگی و سرمایه گذاری اولیه
سرمایه گذاری اولیه از مهمترین عوامل بهینه بودن یک پست می باشد و عوامل زیر در آن دخالت دارند:
–    آرایش شینه بندی: در شینه بندی های مختلف تجهیزات مورد نیاز متفاوت است که این تفاوت تاثیر زیادی در سرمایه اولیه دارد.
–    مقاومت مکانیکی خاک زمین پست و پایین بودن سطح آبهای زیرزمینی، هرچه مقاومت مکانیکی بیشتر و سطح آبهای زیرزمینی پایینتر باشد هزینه ساخت فونداسیونها کاهش می یابد.
–    شدت زلزله: هرچه شدت زلزله کمتر باشد حجم عملیات ساختمانی و فنواسیونها کاهش می یابد.
–    تعداد طبقات حفاظتی : که بسته به درجه اهمیت پست دارد و می تواند حفاظتهای اصلی و پشتیبان را شامل شود که در تعداد تابلوها، رله ها وسایر تجهیزات نقش مهمی دارد.
–    ظرفیت رزرو سیستم های مشترک پست: از آنجا که ظرفیت باطریها، شارژها و یا دیزل ژنراتورها به منظور ضریب اطمینان بیشتر، بیش از نیاز پست می باشد پیش بینی درست ظرفیت رزرو در هزینه پست موثر است.
–    فاصله از جاده های اصلی: که هزینه های ایجاد جاده های جدید را در بردارد.
–    مقاومت الکتریکی زمین پست: که مقدار این مقاومت در طراحی سیستم زمین و نوع آن تاثیر می گذارد.
–    ضرایب اطمینان در طراحی ها: این ضرایب غالبا" در استانداردها داده شده است. انتخاب ضریب اطمینان نامناسب می تواند باعث افزایش هزینه ها گردد.
۸-۳-۲-ارتباط بهینگی و هزینه های دوران بهره برداری
این هزینه ها در هنگام طراحی سیستم برای عمر مفید پست پیش بینی و محاسبه می گردد که شامل دو نوع هزینه می باشد:
۱-    هزینه های مستقیم دوران بهره برداری که شامل هزینه های پرسنلی، تعمیرات ، تلفات الکتریکی است.
۲-    هزینه های غیرمستقیم دوران بهره برداری که شامل هزینه های قطعی های برنامه ریزی شده و اضطراری می شود.

۱-۸-۳-۲-ارتباط بهینگی و هزینه های مستقیم
این هزینه ها به دو دسته تقسیم می شوند:
–    هزینه های پرسنلی که به تعداد پرسنل، مکانیزم ثبت اطلاعاتی (دستی، خودکار)، فاصله پست تا شهر بستگی دارد.
–    هزینه تعمیرات که به کیفیت ساخت تجهیزات، موقعیت جغرافیایی پست و ابزار تعمیرات و آزمون بستگی دارد.
۲-۸-۳-۲-ارتباط بهینگی و هزینه های غیر مستقیم
از آنجائیکه قطع برق خساراتی هم به تولید کننده و هم مصرف کننده می زند(مثلا" قطع یک کیلووات به مدت ۱ ساعت خسارتی حدود ۱۰ دلار به مصرف کننده صنعتی می زند)بنابراین موارد زیر در بهینگی و هزینه ناشی از قطعیها موثرند.[۹]
–    آرایش شینه بندی: که بسته به پیچیدگی آن و تعداد تجهیزات آن ، ضریب اطمینان بیشتر ولی هزینه سرمایه گذاری بیشتری هم به دنبال دارد.
–    مشخصات فنی تجهیزات: که اگر دارای ظرفیت و قدرت کافی باشند می توانند تغییرات گذرا مثل اضافه بار و اتصال کوتاههای لحظه ای را تحمل کنند و قطعی کمتری داشته باشند.
–    کیفیت ساخت تجهیزات: هرچه این کیفیت بالاتر باشد قطعی های اضطراری کمتری بوجود می آید به تبع آن تعداد تعمیرات دوره ای هم کمتر می شود.
–    بار خطوط ورودی و خروجی: هرچه بار خطوط بیشتر باشد هزینه ناشی از قطعیها و خسارت به مصرف کنندگان بیشتر می باشد.
–    نوع مصرف کنندگان: اگر مصرف کنندگان صنعتی باشند خسارت بیشتر است بنابراین باید نوع مصرف کننده را هم در نظر داشت.
۹-۳-۲-ارتباط بهینگی و ایمنی
در سیستمهای فشار قوی به علت وجود ولتاژهای گام و تماس و خطر آن برای افراد و نیز احتمال ایجاد جرقه و آتش سوزی باید به موارد زیر که در ایمنی پست موثر هستند توجه گردد:
–    جداسازی تجهیزات برقدار: که با سرپوشیده کردن یا ایجاد دیوارهای حایل و یا محصور کردن تجهیزات امکان پذیر است.
–    فاصله تجهیزات برق دار از زمین و از یکدیگر: که با رعایت فاصله های عایقی برای سطوح ولتاژ مختلف با در نظر گرفتن هماهنگی عایقی و تصحیح این فواصل با توجه به ارتفاع از سطح دریا و نیز فاصله مناسب از سطح زمین با ایجاد سازه های فلزی و نیز وجود تابلوهای اخطاری بدست می آید.
–    زمین کردن تجهیزات پست: به منظور جلوگیری از برق گرفتگی می باشد که مقاومت الکتریکی خاک پست، نوع و سطح مقطع هادی زمین ، فاصله طولی و عمق دفن هادیهای زمین، ولتاژهای گام و تماس ، و مقدار جریان اتصال کوتاه و زمان قطع جریان اتصال کوتاه و نیز وجود سکسیونر زمین در محل مناسب و تجهیزات زمین کردن موقت دربهینگی آن موثر می باشند.
–    چگونگی کار تجهیزات: که باید به نحوی باشد که موجب به خطر افتادن جان افراد نگردد که با ایجاد اینترلاکهای الکتریکی و مکانیکی و نیز علائم و اخطارهای مناسب این امر میسر می باشد.
–    حفاظت در مقابل آتش سوزی: که با نصب سیستمهای اعلام حریق و اطفاء حریق و نیز دیوارهای حایل مابین ترانسفورماتورهای قدرت میسر می باشد.
۱۰-۳-۲-ارتباط بهینگی و طرحها و مشخصات فنی سیستم های مختلف پست
در بررسی مشخصات فنی یک سیستم نکات زیر باید مدنظر قرار گیرند:
محدوده کار سیستم، نیازهای طراحی و اجرائی و نصب و راه اندازی سیستم ، مدارک و استانداردهای مرجع، مرزها و نقاط ارتباط با سایر سیستم ها، روش کنترل کیفیت سیستم ، پارامترهای فنی مورد انتظار از سیستم.
حال که به معیارهای بهینگی یک پست اشاره نمودیم و نیز چگونگی به کار گیری این معیارها در طراحی پست پرداختیم در فصلهای آینده به صورت تفصیلی در مورد اجزاء پست با به کارگیری معیارهای بهینگی می پردازیم وبه دنبال آن نمونه هایی از طراحی رانیز ارائه خواهیم کرد. نکته حایز اهمیت این است که در مورد هر جزئی از پست معیارهایی از بهینگی که در مورد آن جزء صادق باشد را به کار خواهیم برد برای مثال طراحی همه اجزاء پست معیارهای محیطی و اقلیمی نظیر حداکثر و حداقل درجه حرارت محیط و ارتفاع از سطح دریا، سرعت باد، مقدار یخ و … یکسان می باشند. از طرفی  اطلاعات الکتریکی پایه ای نظیر ولتاژ نامی، ولتاژ حداکثر، جریان نامی ، جریان اتصال کوتاه، فرکانس، سطح عایقی دستگاهها یکسان می باشند ولی معیارهای فنی و مهندسی در انتخاب اجزاء متفاوت می باشد که جزء به جزء در فصلهای آتی مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

فصل سوم

انواع پستها
انواع پستها
پستهای برق در نقاط مختلف شبکه تفاوتهای زیادی از لحاظ اندازه ، سطح ولتاژ،نحوه نصب و غیره دارند. تقسیم بندی پستها میتواند از نقطه نظرات مختلفی صورت گیرد که در اینجا به چند مورد اشاره می شود.
۱-۳-تقسیم بندی پستها بر اساس سطح ولتاژ
بالاترین ولتاژ موجود در پست، سطح ولتاژ پست نامیده می شود. بر این اساس پستها به سه دسته تقسیم بندی می شوند.
–    پستهای فوق توزیع: برای انتقال توان در مسافتهای دور هستند و شامل سطح ولتاژهای ۴۰۰،۲۳۰،۱۳۲،۶۶،۶۳ کیلووات می باشند.
–    پستهای توزیع: شامل ولتاژهای ۳۳،۲۰،۱۱،۶/۶،۳/۳ کیلووات می باشند.
–    پستهای کاربردی: این پستها به دونوع تقسیم می شوند؛ فشار بالا۱ که دارای ولتاژ بالای ۱۰۰۰ولت است و فشار پایین۲ که سطح ولتاژ آن پایینتر از ۱۰۰۰ ولت میباشد.[۵]
۲-۳-تقسیم بندی پستها بر اساس وظیفه ای که در شبکه دارند
پستها از نظر وظیفه که در شبکه دارند به سه دسته تقسیم می شوند:
–    پستهای افزاینده ولتاژ: وظیفه افزایش ولتاژ تولیدی را دارند
–    پستهای کاهنده ولتاژ: ولتاژ خطوط انتقال باید در چند مرحله کاهش داده شود تا قابل استفاده برای مصرف کنندگان باشد. این کاهش ولتاژ از طریق پستهای کاهنده صورت می گیرد.
–    پستهای کلیدی : این پستها فاقد ترانسفورماتور بوده و هیچگونه تبدیل ولتاژی انجام نمی دهند. وظیفه این پستها ارتباط خطوط شبکه به یکدیگر  وهمچنین ایجاد انشعاب می باشد.
لازم به توضیح است که بعضی از پستها ممکن است ترکیبی از موارد بالا باشد یعنی علاوه بر وظیفه ارتباط خطوط وظیفه تبدیل ولتاژ را هم داشته باشند.[۷]
۳-۳-تقسیم بندی پستها از نظر نحوه نصب
پستها از نظر نحوه نصب به چهار دسته تقسیم می شوند:
–    پستهای باز۱
–    پستهای بسته۲
–    پستهای ترکیبی۳
–    پستهای سیار
۱-۳-۳- انواع پستهای باز
– پستهای معمولی:پستهایی هستند که در آنها، هو