شین و شین بندی

[iiranican]

شين و شين‏بندي

​

در شين تمام انرژي ژنراتورها و يا ترانسفورماتورها و يا هر دو بهم مي‏پيوندند و از آن جا به طور مستقيم با همان ولتاژ و يا به كمك ترانسفورماتور افزاينده و يا كاهنده با ولتاژ ديگر به مصرف كننده ‏ها و يا شين‏هاي ديگر هدايت مي‏گردند . پس مي‏توان گفت كه شين وسيلة جمع و پخش انرژي در آن واحد است.

انواع شینه بندی:1.شینه ساده​

• شینه ساده تقسیم نشده
• شینه ساده تقسیم شده با کلید
• شینه ساده تقسیم شده با ***یـونر

2.شینه بندی نوع U
3.شینه اصلی و فرعی

• شینه اصلی تقسیم نشده و شینه فرعی
• شینه اصلی تقسیم شده باکلید و شینه فرعی
• شینه اصلی تقسیم شده با ***یونر و شینه فرعی

4.شینه بندی دوبل

• شینه دوبل اصلی با شینه فرعی
• شینه دوبل دوکلیدی

5.شینه یک و نیم کلیدی
6.شینه حلقوی

• شینه حلقوی باز
  • شینه بندی نوع n
  • شینه بندی نوع H
• شینه حلقوی بسته

1. شين بندي ساده
این نوع آرایش شين‏بندي اغلب در خطوط KV20 استفاده مي‏شود ، در شين‏بندي تكي ساده اگر وروديها از يك ترانس آمده باشند يا به عبارت ديگر داراي يك ولتاژ باشند هيچ خطري وجود ندارد . اما اگر وروديها از ژنراتورهاي مختلف وارد شده باشند در صورت بروز اتصالي در هر يك از خروجي‏ها مجموع جريانهاي ورودي از خط اتصالي شده مي‏گذرد ، كه اين جريان خيلي زياد خواهد شد و ممكن است كليد قادر به قطع زير اين چنين جرياني نباشد به همين دليل بايد در سر راه تك تك خروجيها كليدي قرار گيرد كه قادر باشد جريانهاي بالا را قطع كند كه اين گونه كليدها بصرفه نيستند براي گريز از بالا رفتن قيمت كليدها بايد شين را از وسط نصف كنيم تا جريان اتصال كوتاه كمتري پديد آيد براي رفع مشكل فوق از روش شين بندي تكي بروش قطع دائم استفاده مي‏كنند اما مشكلي كه در اين روش داريم اين است كه اگر يك ورودي قطع شود خروجيهاي مربوطه بي برق مي‏شوند .
انواع شينه بندي ساده
الف) شينه ‏ساده تقسیم نشدهب) شينه ‏ساده تقسیم شده با کلید
ج) شينه ساده تقسیم شده با ***یـونر
شينه ساده تقسیم نشده
شینه بندی ساده

همانطور که در شکل مشاهده می شود در مسیر هر فیدر یک کلید و دو ***یونر قرار دارد. کلید برای قطع فیدر در زیر بار و اتصال کوتاه بکار رفته و یا به عبارت دیگر جریان را قطع می کند و بر عکس ***یونر فقط برای قطع ولتاژ بکار می رود.
شينه ساده تقسیم شده با کلید
شينه ساده تقسیم شده با کلید

در اين روش ***يونر كوپلاژ هميشه باز( قطع ) است اگر يكي از وروديها مانند D قطع گردد، در اين حالت A وB را قطع مي‏نمائيم و سپس K را وصل مي‏كنيم و بعد از آن A و B را وصل مي‏نمائيم در اين روش اگر يكي از ورودي‏ها بي‏برق شود خروجي‏ها براي چند دقيقه بي‏برق مي‏مانند .
شينه ساده تقسیم شده با ***یونر
شينه ساده تقسیم شده با ***یونر

در اين حالت دژنكتور ‏‏‏كوپلاژ هميشه وصل است هر خروجي كه اتصال كوتاه شود رله‏هاي مربوطه عمل كرده و اين عمل ابتدا دژنكتور كوپلاژ را قطع مي‏كند و پس از t ثانيه دژنكتور خط اتصالي شده را قطع مي‏كند .
2. آرایش شينه بندي نوعu
آرایش شينه بندي نوعu

این آرایش از نظر الکتریکی شبیه آرایش شینه بندی ساده است و کلیه امکانات شینه ساده را دارا می باشد. در مواردی که خطوط انتقال دو مداره باشد ، این طرح از نظر قابلیت اطمینان دارای امتیاز بهتری نسب به شینه ساده می باشد زیرا در هر حالت می توان یکی از خطوط دوبل را به یک قسمت شینه متصل نمود در نتیجه چنانکه یک قسمت از شینه بی برق باشد میتوان حداقل از یکی از خطوط استفاده نمود. شکل بالا یک آرایش شینه uکه بوسیله کلید به دو قسمت تقسیم شده را نشان میدهد .
3. شینه اصلی و فرعی
در این نوع شینه بندی از دوشینه استفاده شده و فیدرها می توانند توسط ***یونر به شینه دیگری موسوم به شینه فرعی متصل گردند. شینه فرعی توسط کلید کوپلاژ به شینه اصلی که همواره برق دار است متصل می باشد . در صورت بروز عیب در کلید هر فیدر در شرایط عادی و لزوم انجام تعمیر و سرویس در کلیدها می توان با برنامه ریزی قبلی نسبت به قطع کلیدی و تعمیر آن بدون بروز قطعی در فیدر ( در صورتی که در طرح کنترل پیش بینی شده باشد ) اقدام نمود. چنانچه عیب در کلید روی دهد با وصل ***یونر شینه فرعی یک فیدر از طریق شینه فرعی وتوسط کید کوپلاژ برقدار می گردد.
انواع شينه بندي اصلی و فرعی

• الف) شینه اصلی تقسیم نشده و شینه فرعی
• ب) شینه اصلی تقسیم شده با کلید و شینه فرعی
• ج) شینه اصلی تقسیم شده بـا ***یـونر و شینه فرعی

شینه اصلی تقسیم نشده و شینه فرعی
شینه اصلی تقسیم نشده و شینه فرعی

مشخصات عمدۀ این نوع شینه بندی مانند شینه ساده است با این تفاوت که با اضافه شدن شینه فرعی بر قابلیت اطمینان سیستم افزوده شده است.
مزایای شینه اصلی تقسیم نشده و شینه فرعی
برای انجام هر گونه تعمیر ، جابجایی و سرویس در کلید هر یک از فیدرها با برنامه ریزی قبلی در این نوع شینه بندی در شرایط بهره برداری آن هیچگونه تغییری روی نخواهد داد .
بعلت عدم افزایش تعداد کلیدها در هر فیدر ، هزینه این نوع شینه بندی در حد قابل قبول نسبت به آرایش شینه ساده خواهد بود .
فضای مورد نیاز پست محدوده بوده و در حد قابل قبول می باشد .
امکان توسعه پست ، افزایش طول شینه ها وتعداد فیدرها با در نظر گرفتن مقدار ظرفیت شینه به سهولت میسر می باشد .
معایب شینه اصلی تقسیم نشده و شینه فرعی
هزینه نصب شینه اضافی و ***یونرهای By–pass در هر یک از فیدرها در مقایسه با آرایش شینه بندی ساده بالا است.
نصب کلید اضافی جهت ارتباط شینه کمکی و شینه اصلی بعنوان کلید کوپلاژ
در صورت بروز هر گونه عیبی در شینه اصلی و یا ***یونرهای طرف شینه ویا تداوم اتصالی در روی هر فیدر، پست کاملاً بی برق می شود و کل فیدر ها از مدار خارج می گردند.
شینه اصلی تقسیم شده با کلید و شینه فرعی
شینه اصلی تقسیم شده با کلید و شینه فرعی

همان طور که در شکل نشان داده شده است ، بر خلاف آرایش قبل، شینه اصلی توسط یک کلید به دو قسمت تقسیم شده است. با انجام پیش بینی فوق عیب سوم آرایش قبل تا حدی رفع خواهد شد. در واقع در صورت بروز عیب در شینه اصلی و یا ***یونرهای طرف شینه ویا تداوم اتصالی بر روی هر فیدرتمامی فیدرها قطع نشده و باعملکرد کلید واقع در شینه می توان قسمت معیوب شینه را از قسمت سالم آن جدا نمود و اگر بر اثر توسعه های آتی پیش بینی نشده سطح اتصال کوتاه پست بالا برود می توان با باز گذاشتن کلید تقسیم کننده وشینه سطح اتصال کوتاه را پایین آورد.
شینه اصلی تقسیم شده با ***یونر و شینه فرعی
شینه اصلی تقسیم شده با ***یونر و شینه فرعی

در این نوع شینه بندی همانطورکه در شکل نشان داده شده است شینه اصلی را بر خلاف حالت قبل با ***یونر به دو قسمت تقسیم می کنیم همان طوری که قبلا نیز گفته شد از ***یونرهای تقسیم کننده شینه وقتی استفاده می شود که قطع انرژی مصرف کننده ها برای چند دقیقه قابل قبول باشد همچنین نکته اشاره شده در مورد پایین آوردن سطح اتصال کوتاه در بند قبل در این نوع آرایش نیز صادق است .
4. شینه بندی دوبل
شینه بندی دوبل

در این نوع شینه بندی تمامی فیدر ها شامل خطوط و ترانس ها از طریق یک کلید و دو ***یونر موازی با هم می توانند به دو شینه مرتبط گردند. دو شینه توسط کلید کوپلاژ به یکدیگر متصل می شوند. با مقایسه نقشه تک خطی این آرایش با نقشه تک خطی آرایش شینه ساده و شینه اصلی و فرعی تجهیزات اضافی پیش بینی شده در آن به سهولت مشخص می گردند.
مزایای شینه بندی دوبل

• انعطاف پذیری در مانورها و عملکرد کلیدها
• هر کدام از شینه ها ممکن است برای سرویس و آزمایش از مدار خارج شوند.
• در زمان تعمیرات روی هر کدام از ***یونرهای طرف شینه هیچگونه بی برقی دائم در فیدرهای دیگر و پست داده نمی شود. تنها فیدر مربوطه بی برق خواهد شد.
• هزینه این نوع شینه بندی نرمال ولی بالاتر از هزینه شینه بندی ساده می باشد و تفاوت چندانی با هزینه شینه بندی اصلی و فرعی ندارد.
• قابلیت این نوع شینه بندی در حد قابل قبول است.
• توسعه پست به راحتی میسر است.
• جریان نامی تجهیزات هر فیدر متناسب با قدرت عبوری از آن می باشد.

معایب شینه بندی دوبل

• تعداد ***یونرهای هر فیدر نسبت به شینه بندی ساده افزایش می یابد.
• در صورت بروز خطا و تعمیرات در روی ***یونرهای طرفین کلید کوپلاژ، شینه مربوطه باید از مدار خارج شود و امکان اتصال دو شینه به یکدیگر وجود ندارد.
• برای انجام عملیات تعمیراتی روی ***یونرها طرف شینه هر فیدر باید عملیات دستی جایگزین شینه وصرف زمان انجام گیرد.
• در صورت بروز اشکال در کلید فیدر و یا نیاز به تعمیرات آن، فیدر باید بی برق گردد.

انواع شينه بندي دوبل
الف) شینه دوبل اصلی با شینه فرعی
ب) شینه دوبل دو کلیدی
شینه دوبل اصلی با شینه فرعی
شینه دوبل اصلی با شینه فرعی

با استفاده از این آرایش که به صورت تکامل یافته شینه دوبل با ***یونر By-pass میباشد ، هر کدام از فیدرها توسط ***یونرBy-pass به شینه سوم وصل میشوند و شینه سوم نیزتوسط یک کلید به هر دو شینه اصلی وصل می گردد. این باعث میشود که انجام همزمان تعمیرات هر یک از شینه ها و کلید هر یک از فیدرها بدون قطع وخاموشی پست وفیدرها میسر گردد. در این نوع شینه بندی تعداد شینه ها تا سه عدد افزایش یافته، ترتیب اتصال تجهیزات و شینه ها تا حدودی پیچیده می باشد.
شینه دوبل دو کلیدی
شینه دوبل دو کلیدی

در این نوع شینه بندی هر یک از فیدرها از طریق دو کلید جداگانه به دو شینه پست متصل می گردند. این آرایش از اطمینان کافی وحداکثر برخوردار بوده ومتقابلاً هزینه احداث آن بالا است. در این سیستم هر یک از کلید ها با شینه ها را میتوان بدون قطع کردن فیدر در هر لحظه از مدار خارج نمود. این نوع شینه بندی در ردیف شینه بندیهای مدرن بوده، در پست های حساس نظیر پست های نیروگاهی با قدرت بالا بکار برده می شود.
5. شینه یک و نیم کلیدی
شینه یک و نیم کلیدی

در این آرایش دو شینه سراسری پیش بینی شده که همواره تحت ولتاژ واقع می باشند دو شینه توسط بی ها که هر یک شامل سه کلید می باشند به یکدیگر متصل می گردند در هر دو فیدر وجود دارد . بدین ترتیب هر فیدر توسط دو کلید به یکی از دو شینه وفیدر دیگر اتصال یافته است .در حقیقت در شینه بندی فوق برای هر دو فیدر سه کلید و یا برای هر فیدر یک و نیم کلید اختصاص می یابد .
مزایای شینه یک و نیم کلیدی
اطمینان بالای شینه بندی از لحاظ تغذیه فیدرها
انجام هر گونه عملیات تعمیراتی ونگاهداری در کلیدها وشینه ها بدون نیاز به قطعی کامل
تغذیه هر یک از فیردها از طریق دو شینه و دو کلید
عدم قطع فیدرها و پست در صورت بروز عیب در هر یک از شینه ها
بی برق نمودن کلیدها و شینه ها با استفاده از مانور روی کلیدها و ***یونرها
هزینه محدود این نوع شینه بندی در مقایسه با هزینه شینه بندی دوبل دو کلیدی
معایب شینه یک و نیم کلیدی
در صورت بروز اشکال بر روی کلید میانی تحت سرویس، قطع موقت دو فیدر لازم است.
جریان نامی تجهیزات بیشتر از جریان نامی فیدرها می باشد.
هزینه نسبی بالا است(بخصوص برای مواردی که تعداد فیدرها فرد است).
عملکرد دو کلید در زمان خطا در فیدر مورد نیاز است.
6. شینه بندی حلقوی
شینه های حلقوی به دو نوع کلی زیر تقسیم می شوند :
الف) شینه حلقوی بـاز
ب) شینه حلقوی بستـه
شینه حلقوی باز
این نوع شینه بندی مناسب برای چهار فیدر بوده و معمولا جهت اتصال دو فیدر ترانس به دوفیدر خط مورد استفاده قرار می گیرد. در آرایش نوع n روی فیدرهای خروجی کلید وجود نداشته و در صورت بروز عیب در هر کدام از فیدرها، یکی از منابع تغذیه از مدار خارج شده ولی فیدر دیگر می تواند همچنان از طریق منبع دیگر تغذیه گردد. این نوع شینه بندی غیر قابل توسعه بوده ولی بعلت دارا بودن یک خط ورودی و یک خط خروجی می تواند بعنوان حلقه ای از یک سیستم رینگ مورد استفاده قرار گیرد.
بر خلاف مدل n در مدل H برای هر فیدر یک کلید خواهیم داشت که در صورت بروز عیب در فیدر کلید مربوطه قطع خواهد شد .
انواع شینه حلقوی باز
شینه بندی نوع n

شینه بندی نوع H

از معایب شینه بندی نوع n نسبت به H آن است که کلید پشتیبان کمتری در خود پست دارند و لزوم استفاده ار حفاظت Intertrip را ضروری میسازد. در شینه بندی نوع n می توان کلیدها را روی فیدرهای خط یا ترانس گذاشت.
شینه حلقوی بسته
شینه حلقوی بسته

در این شینه بندی نصب کلیدها در فیدرها صورت نگرفته ، بلکه در طول شینه ها و در فاصله بین نقاط اتصال فیدرها پیش بینی گردیده است. اتصال کلیدها به یکدیگر شینه بسته را تشکیل داده است .
مزایای شینه حلقوی بسته
امکان انجام هر گونه مانور وقطع و وصل کلیدها و بی برق نمودن آنها بدون نیاز به خاموشی
قابلیت اطمینان فوق العاده آرایش
تغذیه هر یک از فیدرها از طریق دو شینه و دو کلید جداگانه
عدم نیاز به نصب شینه های اصلی و فرعی
در صورت پیش بینی قبلی توسعه پست به شینه بندی یک و نیم کلید براحتی می تواند صورت گیرد.
در صورت بروز عیب در هر قسمت از شینه ها کلیدهای واقع در مجاور شینه مهیوب قطع می گردند.
معایب شینه حلقوی بسته
جریان نامی کلیه تجهیزات تا ظرفیت اسمی پست افزایش می یابد.
در صورت بروز اشکال در هر کدام از کلیدها ویا عملکرد آنها شینه حلقوی از حالت بسته بیرون آمده و بصورت باز در می آید.
در مدت زمان تعمیرات یکی از کلیدها هر اتصال کوتاه پست را به دو قسمت تقسیم می کند که در این حالت امکان توزیع مطلوب خروجی ها بین دو قسمت جدا از هم اتفاق نخواهد افتاد.
در صورت بروز اشکال یا نیاز به تعمیرات روی شینه ها حداقل یکی از فیدرها باید بی برق گردد.
آرایش پیشنهادی برای شینه بندی پستها
همان طور که گفته شد منظور از شینه بندی در یک پست عبارت است از نحوه ارتباط الکتریکی فیدرهای مختلف به شینه ها و همچنین نحوه ارتباط تجهیزات هر فیدر.
عوامل موثر در انتخاب نوع بخصوصی از شینه بندی در پست های فشار قوی را می توان به شرح زیر بر شمرد :
ولتاژ نامی ، قدرت قابل انتقال و اهمیت فیدرهای پست
قابلیت اطمینان از نظر تأمین ممتد و مطمئن بار فیدرها
سهولت در مانور و بهره بردای وتعمیرات
مسائل اقتصادی و هزینه های احداث و نگهداری پست
موقعیت پست در سیستم و امکان توسعه پست
صرفه جویی در فضا و مکان
سطح اتصال کوتاه محل احداث پست
نوع تجهیزات ( معمولی یا GIS )
وضعیت فیدرهای تغذیه کننده ونحوه ارتباط آنها به پست های مجاور و نحوه شینه بندی پستها
تعداد و نحوه ارتباط فیدرهای تغذیه شونده به پست های مربوطه و وضعیت شبکه تغذیه شونده
آرایش پیشنهادی برای پستهای 230 و 400
پس از بررسی هایی که در مورد انواع شینه بندی انجام گرفت و با توجه به محاسن و معایب هر کدام از آنها وهمچنین با توجه به اهمیت پست های 230 و400 کلیو ولت و لزوم اطمینان کافی برای آنها، آرایش های زیر برای پستهای فوق پیشنهاد می گردد.
پستهای 230 کیلو ولت: شینه بندی اصلی و فرعی
پستهای 400 کیلو ولت: شینه بندی دوبل دو کلیدی و یا شینه بندی دوبل اصلی با شینه فرعی
مشترک :
شینه بندی دوبل
شینه بندی یک و نیم کلیدی
شینه بندی حلقوی بسته برای پستهایی که چهار فیدر دارند و امکان توسعه وجود دارد