ما هي المعايير الفنية لمحطة فرعية مدمجة مسبقة الصنع؟

باعتباري موردًا متمرسًا للمحطات الفرعية المدمجة مسبقة الصنع، فإنني أدرك أهمية المعلمات التقنية في اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن البنية التحتية الكهربائية لديك. تم تصميم هذه المحطات الفرعية لتكون وحدات مدمجة ومسبقة الصنع يمكن تركيبها بسهولة ودمجها في أنظمة توزيع الطاقة المختلفة. في منشور المدونة هذا، سوف أتعمق في المعلمات التقنية الرئيسية للمحطة الفرعية المدمجة مسبقًا، مما يوفر لك المعرفة التي تحتاجها لتحديد الحل المناسب لاحتياجاتك.

1. تصنيف الطاقة

يعد تصنيف الطاقة لمحطة فرعية مدمجة مسبقة الصنع أحد أهم المعلمات. إنه يشير إلى الحد الأقصى من الطاقة الكهربائية التي يمكن للمحطة الفرعية التعامل معها بأمان. عادةً ما يتم التعبير عن تقييمات الطاقة بالكيلو فولت - الأمبير (kVA). على سبيل المثال، نحن نقدممحطة فرعية مدمجة بقدرة 1000 كيلو فولت أمبيرومحطة فرعية مدمجة بقدرة 500 كيلو فولت أمبيرنماذج مناسبة لتطبيقات النطاق المختلفة. مطلوب محطة فرعية ذات تصنيف طاقة أعلى للمجمعات الصناعية الكبيرة أو المباني التجارية ذات الاستهلاك العالي للكهرباء، في حين أن محطة فرعية ذات تصنيف طاقة أقل يمكن أن تكون كافية للمناطق السكنية الأصغر أو المنشآت الصناعية الخفيفة.

2. مستويات الجهد

تم تصميم المحطات الفرعية المدمجة مسبقة الصنع للتعامل مع مستويات جهد محددة. عادة ما يكون هناك مستويين رئيسيين للجهد يجب أخذهما في الاعتبار: الجهد العالي الوارد (HV) والجهد المنخفض الصادر (LV). يمكن أن تتراوح الجهد العالي الوارد من مستويات الجهد المتوسط ​​مثل 10 كيلو فولت، أو 20 كيلو فولت، أو 35 كيلو فولت، اعتمادًا على اتصال شبكة الكهرباء. يكون جهد الجهد المنخفض عادةً 400 فولت أو 230 فولت، وهو مناسب لمعظم تطبيقات المستخدم النهائي. من الضروري مطابقة مستويات الجهد للمحطة الفرعية مع شبكة الطاقة الحالية ومتطلبات الأحمال المتصلة. يمكن أن تؤدي مستويات الجهد غير الصحيحة إلى تلف المعدات وعدم الكفاءة ومخاطر السلامة.

3. نوع المحول وقدرته

المحول هو قلب محطة فرعية مدمجة مسبقة الصنع. وهو مسؤول عن خفض دخل الجهد العالي إلى خرج جهد أقل. هناك أنواع مختلفة من المحولات، مثل المحولات المغمورة بالزيت والمحولات الجافة.

• النفط - المحولات المغمورة: تستخدم هذه المحولات الزيت كوسيلة تبريد وعزل. وهي معروفة بكفاءتها العالية وعمر الخدمة الطويل والقدرة على التعامل مع أحمال الطاقة الكبيرة. ومع ذلك، فهي تتطلب صيانة مناسبة لمنع تسرب الزيت وضمان السلامة.
• المحولات من النوع الجاف: المحولات من النوع الجاف لا تستخدم الزيت مما يجعلها صديقة للبيئة أكثر ومناسبة للأماكن الداخلية أو الحساسة. غالبًا ما يتم استخدامها في المناطق التي تشكل فيها السلامة من الحرائق مصدر قلق كبير.

يجب اختيار سعة المحول بعناية بناءً على تصنيف الطاقة للمحطة الفرعية. سوف يسخن المحول ذو السعة غير الكافية وقد يفشل، في حين أن المحول الكبير الحجم يمكن أن يؤدي إلى عدم الكفاءة وزيادة التكاليف.

4. قواطع الدائرة

قواطع الدائرة هي أجهزة حماية أساسية في محطة فرعية مدمجة مسبقة الصنع. وهي مصممة لقطع الدائرة الكهربائية تلقائيًا في حالة التيار الزائد أو قصر الدائرة أو أي أعطال كهربائية أخرى. هناك أنواع مختلفة من قواطع الدائرة، بما في ذلك قواطع الدائرة الهوائية (ACBs)، وقواطع الدائرة المقولبة (MCCBs)، وقواطع الدائرة المصغرة (MCBs).

• أكبس: تستخدم في تطبيقات التيار العالي وتكون قادرة على التعامل مع تيارات الدائرة القصيرة الكبيرة. غالبًا ما يتم تثبيتها على الجانب الوارد من المحطة الفرعية لحماية مصدر الطاقة الرئيسي.
• MCCBs: تعتبر MCCBs مناسبة لتطبيقات التيار المتوسط ​​وتستخدم بشكل شائع للدوائر الفرعية. أنها توفر حماية موثوقة ضد التيار الزائد والدوائر القصيرة.
• MCBs: يتم استخدام MCBs لتطبيقات التيار المنخفض ويتم تثبيتها عادةً في دوائر التوزيع النهائية لحماية الأحمال الفردية.

يجب أن يعتمد اختيار قواطع الدائرة على التصنيفات الحالية، وقدرات تحمل الدائرة القصيرة، وخصائص التعثر التي يتطلبها التطبيق المحدد.

5. مرحلات الحماية

يتم استخدام مرحلات الحماية جنبًا إلى جنب مع قواطع الدائرة لاكتشاف الظروف الكهربائية غير الطبيعية والاستجابة لها. يقومون بمراقبة المعلمات الكهربائية المختلفة مثل التيار والجهد والتردد. عند اكتشاف حالة غير طبيعية، يرسل مرحل الحماية إشارة إلى قاطع الدائرة لتعطيل الدائرة ومقاطعتها. هناك أنواع مختلفة من مرحلات الحماية، بما في ذلك مرحلات التيار الزائد، ومرحلات الجهد الزائد، ومرحلات الجهد المنخفض، والمرحلات التفاضلية. تم تصميم كل نوع من أنواع المرحلات للحماية من الأعطال الكهربائية المحددة. على سبيل المثال، يتم استخدام مرحلات التيار الزائد للحماية من التدفق الزائد للتيار، بينما يتم استخدام المرحلات التفاضلية للكشف عن الأعطال الداخلية في المحول.

6. تصميم العلبة وفئة الحماية

توفر حاوية المحطة الفرعية المدمجة مسبقة الصنع الحماية المادية للمكونات الداخلية. وهي مصممة لتحمل الظروف البيئية المختلفة، مثل المطر والغبار ودرجات الحرارة القصوى. تتم الإشارة إلى فئة الحماية الخاصة بالعلبة بواسطة رمز IP (حماية الدخول). على سبيل المثال، يوفر الغلاف ذو التصنيف IP54 الحماية ضد دخول الغبار (5) ورذاذ الماء (4).

وينبغي أيضًا تصميم العلبة بحيث يسهل الوصول إليها لإجراء الصيانة والفحص. يجب أن يكون لديه تهوية مناسبة لمنع ارتفاع درجة حرارة المكونات الداخلية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون الغلاف مصنوعًا من مواد مثل الفولاذ أو الفولاذ المقاوم للصدأ، والتي توفر قوة ميكانيكية جيدة ومقاومة للتآكل.

7. أنظمة المراقبة والاتصالات

غالبًا ما تكون المحطات الفرعية المدمجة الحديثة مجهزة بأنظمة المراقبة والاتصالات. تسمح هذه الأنظمة بمراقبة الوقت الحقيقي لمختلف المعلمات الكهربائية، مثل الجهد والتيار وعامل الطاقة ودرجة الحرارة. يمكنهم أيضًا توفير إمكانات التحكم عن بعد، مما يتيح للمشغلين إدارة المحطة الفرعية من موقع مركزي.

يمكن لأنظمة المراقبة والاتصالات استخدام بروتوكولات اتصال مختلفة، مثل Modbus أو DNP3 أو Ethernet. ويمكن توصيلها بنظام التحكم الإشرافي والحصول على البيانات (SCADA)، والذي يوفر نظرة شاملة عن تشغيل المحطة الفرعية. ويساعد ذلك في الكشف المبكر عن الأخطاء والصيانة الوقائية وتحسين نظام توزيع الطاقة.

8. مستوى الضوضاء

يمكن أن تكون الضوضاء مصدر قلق، خاصة في المناطق السكنية أو المناطق الحساسة للضوضاء. يتم إنشاء مستوى الضوضاء لمحطة فرعية مدمجة مسبقة الصنع بشكل أساسي بواسطة المحول والمكونات الكهربائية الأخرى. عند اختيار محطة فرعية، من المهم مراعاة متطلبات مستوى الضوضاء. تم تصميم بعض المحطات الفرعية بميزات تقلل الضوضاء، مثل العبوات الخاصة أو المحولات منخفضة الضوضاء. يتم قياس مستوى الضوضاء عادةً بالديسيبل (dB(A))، ويجب أن يتوافق مع اللوائح البيئية المحلية.

9. الأبعاد والوزن

تعد أبعاد ووزن محطة فرعية مدمجة مسبقة الصنع من العوامل المهمة، خاصة بالنسبة للتركيب والنقل. تم تصميم هذه المحطات الفرعية لتكون مدمجة، ولكن حجمها ووزنها يمكن أن يختلف اعتمادًا على تصنيف الطاقة ومستويات الجهد والمكونات الداخلية. ومن الضروري التأكد من وجود مساحة كافية لتركيب المحطة الفرعية وأن مسار النقل يمكن أن يستوعب وزنها وأبعادها. تم تصميم بعض المحطات الفرعية لسهولة تركيب الوحدات، مما يؤدي إلى تبسيط عملية التثبيت وتقليل وقت البناء في الموقع.

10. نظام التبريد

كما ذكرنا سابقًا، تولد المحولات الحرارة أثناء التشغيل، ويلزم وجود نظام تبريد مناسب للحفاظ على درجة حرارتها ضمن نطاق آمن. بالنسبة للمحولات المغمورة بالزيت، يعمل الزيت نفسه كوسيلة تبريد. يدور الزيت عبر المحول وينقل الحرارة إلى المبرد، حيث يتم تبديدها في البيئة المحيطة. في بعض الحالات، يمكن استخدام مراوح تبريد إضافية لتعزيز كفاءة التبريد.

تعتمد المحولات من النوع الجاف على دوران الهواء الطبيعي أو تبريد الهواء القسري. تستخدم أنظمة تبريد الهواء القسري مراوح لنفخ الهواء فوق ملفات المحولات، مما يؤدي إلى إزالة الحرارة. يجب تصميم نظام التبريد للتعامل مع الحرارة الناتجة عن المحول في ظل ظروف الحمل العادية وذروة الحمل.

في الختام، يعد فهم المعايير الفنية للمحطة الفرعية المدمجة مسبقًا أمرًا ضروريًا لاتخاذ الاختيار الصحيح للبنية التحتية الكهربائية الخاصة بك. سواء كنت مطورًا أو مهندسًا كهربائيًا أو مدير منشأة، فإن مراعاة هذه المعلمات سيساعدك على ضمان موثوقية نظام توزيع الطاقة وسلامته وكفاءته.

إذا كنت مهتما لدينامحطة فرعية مدمجة مسبقة الصنعالمنتجات أو لديك أي أسئلة حول المعايير الفنية، فلا تتردد في الاتصال بنا لمزيد من المناقشات ومفاوضات الشراء. نحن ملتزمون بتزويدك بمحطات فرعية عالية الجودة ودعم فني احترافي.

مراجع

• أنظمة الطاقة الكهربائية: تصميم وتحليل بواسطة توران جونين
• دليل حسابات الطاقة الكهربائية لهادي سعدات
• معايير المحطات الكهربائية الفرعية، IEEE