مقدمة عن محطة فرعية
يتطلب الطلب المتزايد على الطاقة الكهربائية أنظمة توزيع طاقة فعّالة وموثوقة. وتُلبّى هذه الحاجة أنواعٌ مختلفة من محطات توليد الطاقة، بما في ذلك:
محطات الطاقة الكهرومائية
محطات الطاقة النووية
محطات الطاقة الحرارية
تُبنى المحطات الفرعية في مواقع استراتيجية بناءً على توافر الموارد. ومع ذلك، غالبًا ما تكون هذه المواقع بعيدةً عن مراكز الأحمال التي تُستهلك فيها الطاقة. وهذا يستلزم شبكات نقل طويلة وعالية الجهد لسد الفجوة بين توليد الطاقة واستهلاكها.
صُممت محطات الطاقة الفرعية المدمجة لإدارة تحويل الطاقة وحمايتها وتوزيعها بكفاءة. تتكون هذه المحطات الفرعية من ثلاث حجرات رئيسية:
حجرة توزيع المحولات
حجرة توزيع الجهد المنخفض
حجرة توزيع الجهد العالي
تحتوي كل حجرة على مكونات محددة تعمل معًا لضمان توزيع الطاقة بسلاسة. في هذا الدليل، سنستكشف المكونات الرئيسية لمحطات الطاقة الفرعية المدمجة وأدوارها في أنظمة الطاقة.
المكونات الرئيسية لمحطات الطاقة الفرعية المدمجة
تدمج محطة التوزيع المدمجة عدة مكونات حيوية لأداء وظائفها بفعالية. فيما يلي لمحة عامة عن هذه المكونات ووظائفها:
1. حجرة توزيع المحولات
تحتوي هذه الحجرة على:
مفاتيح مدخل الجهد المنخفض: تُدير الطاقة الواردة.
مفاتيح مخرج الجهد المنخفض: تُوزع الطاقة على مختلف الدوائر.
مفاتيح تعويض الجهد المنخفض: تُعزز كفاءة النظام من خلال إدارة معامل القدرة.
٢. حجرة توزيع الجهد المنخفض
تحتوي هذه الحجرة على:
مفتاح عزل الحمل: يحمي الدوائر الكهربائية أثناء الصيانة.
محول التيار: يخفض التيارات العالية إلى مستويات مناسبة للقياس والحماية.
ملامس المكثفات المتغيرة: يدير القدرة التفاعلية.
المكثف: يصحح معامل القدرة ويثبت الجهد.
مانع الصواعق: يحمي المعدات من طفرات الجهد.
٣. حجرة توزيع الجهد العالي
يحتوي هذا القسم على:
مانع الصواعق: يحمي المعدات من طفرات الجهد الناتجة عن الصواعق.
مفتاح تأريض الجهد العالي: يضمن السلامة أثناء الصيانة.
مصهر الجهد العالي: يحمي من التيار الزائد.
مفتاح الجهد العالي: يُسهّل عزل الدائرة.
قفل كهرومغناطيسي: يمنع الوصول غير المصرح به.
شاشة عرض مباشرة: تعرض حالة التشغيل ومؤشرات السلامة.
المكونات الأساسية ووظائفها
محولات الجهد
تخفض محولات الجهد الجهد العالي إلى مستويات أقل لأغراض القياس والحماية، مما يضمن التشغيل الآمن لنظام الترحيل.
ساحة التبديل
يقوم هذا القسم بتوصيل وفصل المحولات وقواطع الدوائر. ويشمل مانعات الصواعق للحماية من طفرات التيار الكهربائي الطبيعية.
مصيدة الموجات
تمنع مصائد الموجات الموجات عالية التردد من التداخل مع عمليات المحطة الفرعية عن طريق تحويلها إلى لوحة اتصالات.
البطاريات
تُغذي البطاريات الأنظمة الحيوية مثل:
دوائر التحكم الآلي
أنظمة الترحيل
إضاءة الطوارئ
تُعد بطاريات الرصاص الحمضية شائعة الاستخدام فعالة من حيث التكلفة وتوفر أداءً موثوقًا.
مجموعات المكثفات
تعمل مجموعات المكثفات على تصحيح مشاكل معامل القدرة، وتوفير الطاقة التفاعلية، واستقرار تدفق التيار، مما يعزز كفاءة المحطة الفرعية.
الترحيلات
تكتشف الترحيلات أي خلل في النظام وتُرسل أوامر فصل إلى قواطع الدوائر، مما يمنع المزيد من الضرر للمعدات أو يُهدد حياة الإنسان.
قواطع الدائرة
تقطع قواطع الدائرة تدفق الطاقة أثناء الأعطال، مما يحمي النظام من التلف. وتعمل بناءً على إشارات المُرحّل لعزل الأجزاء المتضررة.
مانعات الصواعق
تحمي مانعات الصواعق المعدات من الجهد الزائد عن طريق توجيه التيار الزائد بأمان إلى الأرض.
قضبان التوصيل
تعمل قضبان التوصيل كوصلات كهربائية، حيث توزع التيار على دوائر مختلفة. وتضمن تدفقًا فعالًا للتيار وتوفر توصيلات لأجهزة متعددة.
العوازل أو مفاتيح الفصل
العوازل هي مفاتيح ميكانيكية تُستخدم لعزل الدوائر أثناء الصيانة. تعمل في ظروف عدم التحميل وتضمن السلامة عن طريق فصل الأجزاء الحية.
العوازل
تمنع العوازل تسرب التيار وتضمن السلامة عن طريق مقاومة التدفق الكهربائي. تشمل الأنواع الشائعة عوازل التعليق، وعوازل الإجهاد، وعوازل القيد.
الموصلات
تنقل الموصلات، المصنوعة عادةً من الألومنيوم أو النحاس، الطاقة داخل محطة التوزيع وعبر خطوط النقل.
محولات التيار
تحوّل هذه الأجهزة التيارات العالية إلى مستويات منخفضة، مما يجعلها مناسبة للقياس ومرحلات الحماية. محولات الجهد
تخفض محولات الجهد الجهد العالي إلى مستويات منخفضة، مما يتيح قياسًا آمنًا ودقيقًا.
المكونات الإضافية
- جهاز التيار الحامل: يُسهّل الاتصال، والترحيل، والتحكم الإشرافي.
العوازل: تحمي المعدات وتمنع حدوث قصر في الدوائر.
مصائد الموجات: تحجب إشارات التردد العالي غير المرغوب فيها.
خاتمة
يتطلب تصميم محطة فرعية مدمجة تخطيطًا دقيقًا وخبرة هندسية. يلعب كل مكون دورًا حيويًا في ضمان كفاءة توزيع الطاقة والسلامة والموثوقية.
سواء كنت ترغب في تركيب محطة فرعية مدمجة أو ترغب ببساطة في معرفة المزيد عن تشغيلها، فإن فهم مكوناتها ووظائفها أمر بالغ الأهمية. إذا كنت تفكر في محطة فرعية مدمجة لمنشأتك، فنحن هنا لتقديم حلول مصممة خصيصًا لتلبية احتياجاتك. تواصل معنا اليوم للبدء!
