يهدف نشاط توزيع الطاقة الكهربائية إلى نقل الطاقة الكهربائية من شبكات النقل أو من محطات التوليد المتصلة بشبكة التوزيع نفسها إلى نقاط الاستهلاك في ظروف جودة مناسبة بهدف نهائي هو إمدادها للعملاء وكل هذا يتم عبر محطات توزيع الكهرباء.
بشكل عام تعتبر جميع الخطوط وعناصر التحويل والعناصر الكهربائية الأخرى التي يقل جهدها عن 220 كيلوفولت منشآت توزيع باستثناء بعض الاستثناءات المنصوص عليها في قانون قطاع الكهرباء.
ما هي محطات توزيع الكهرباء؟
محطات توزيع الكهرباء هي أنظمة فرعية للنظام الكهربائي مسؤولة عن تعديل معلمات الطاقة الكهربائية لنقل وتنظيم وتوزيع الطاقة بين الخطوط المختلفة للنظام الكهربائي.
بمعنى آخر تعتبر المحطة الكهربائية الفرعية حلاً نظرًا لنقص قدرة البنى التحتية لتخزين طاقتها الكهربائية ينقل الطاقة المذكورة ويكون مسؤولاً عن تحويل الجهد والتردد وعدد المراحل والتصحيح وتعويض عامل الطاقة أو توصيلات دائرتين أو أكثر.
عادة ما توجد هذه الأنظمة الفرعية بشكل استراتيجي بالقرب من محطات توليد الطاقة وعلى أطراف مناطق الاستهلاك إما داخل أو خارج المدن.
| ◄ إقرأ أيضاً: كل ما تود معرفته عن مصادر التيار الكهربائي |
عناصر محطات توزيع الكهرباء
نقدم أدناه العناصر الرئيسية لمحطات التوزيع الفرعية التي تسمح بمعالجة الطاقة الكهربائية وحمايتها وقياسها والتحكم فيها.
المحول Electrical Transformer
آلة كهربائية ثابتة مسؤولة عن تعديل جهد الطاقة الكهربائية لنقل الطاقة بين الدوائر عن طريق زيادة الشدة والقدرة الثابتة والتي تعمل وفق مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. على الرغم من أنها تعتبر العنصر الرئيسي في محطات توزيع الكهرباء إلا أنها لا تحتوي جميعها على عنصر واحد.
قاطع الدائرة Circuit Breaker Transformer
يتم استخدامه لمقاطعة واستعادة استمرارية الدائرة الكهربائية بتيار دائرة كهربائية قصيرة أو تحميل.
| ◄ إقرأ أيضاً: ما هي مصادر التيار الكهربائي وكيف تصل الكهرباء إلى بيوتنا؟ |
مرحلات إعادة توصيل دارات التحكم الذاتي Recloser Electrical
مفتاح الزيت الذي توجد ملامساته الثلاثة داخل خزان واحد والذي يعمل بقدرات مقاطعة منخفضة.
شفرات قابلة للانصهار Fuse Cutout
يستخدم لتوصيل وفصل الدوائر الكهربائية. تتضمن هذه العناصر جهازًا مصهرًا موجودًا داخل خرطوشة التوصيل والفصل والتي تعمل كعنصر حماية.
| ◄ إقرأ أيضاً: كيف تعمل جميع انواع القواطع الكهربائية |
شفرات الفصل وشفرات الاختبار Vertical Vreak Disconnector
العناصر المستخدمة لفصل الدائرة الكهربائية فعليًا.
مانع الصواعق Lightning Arrester
يقوم بتفريغ التيار إلى الأرض في وقت حدوث زيادة كبيرة في الجهد لذلك فهو متصل بشكل دائم بالنظام.
محولات الصك Instrument Transformers
| ◄ إقرأ أيضاً: معلومات عامة عن المحولات الرافعة للجهد |
المحولات الحالية
تقوم بتغيير قيمة التيار (الابتدائي والثانوي).
المحولات المحتملة
تقوم بتحويل قيم الجهد بغض النظر عن التيار والتي تستخدم لعمل قراءات في الوقت الحقيقي.
القضبان أو الحافلات أو مربعات التوصيل Busbars, Buses, or Junction Boxes
أطراف التوصيل لكل فاز.
أنواع محطات توزيع الكهرباء الفرعية
يمكن تصنيف المحطات الفرعية الكهربائية بطرق مختلفة مثل الفولتية التي تعمل بها أو وفقًا لطريقة عملها اعتمادًا على الاحتياجات الخاصة للمكان حيث يتم تنفيذها.
◎ حسب وظيفتها-محطات توزيع الكهرباء
◦ محطات فرعية للتوزيع
إنها تربط بين دائرتين أو أكثر وتسمح بإنشاء العقد في شبكة متداخلة مما يجعل النظام أكثر موثوقية. تتوافق جميع الخطوط مع نفس مستوى الجهد.
◦ محطات فرعية للتحويل
تقوم بتحويل جهد الطاقة الكهربائية من مستوى إلى آخر باستخدام محول واحد أو أكثر.
هناك نوعان من المحطات الفرعية التحويلية الخالصة: رافعة و خافضة.
1. الرافعة
ترفع التوترات المتولدة إلى مستويات عالية بحيث يتم نقلها. عادة ما توجد في الهواء الطلق بجوار محطات توليد الكهرباء.
2. الخافضة
تقليل الفولتية العالية إلى مستويات أقل بحيث يتم توزيعها.
◦ المحطات الفرعية تحويل / تبديل
بالإضافة إلى تحويل الفولتية من مستوى أعلى إلى مستوى أقل فإنها تسمح بالاتصال بين دائرتين أو أكثر من نفس مستوى الجهد.
◦ المحطات الفرعية تحويل / تغيير أرقام المراحل
إنها تغذي شبكات بأرقام طور مختلفة (ثلاثي الأطوار – سداسي الطور أو ثلاثي الأطوار أحادي الطور).
◦ محطات التصحيح
يغذون شبكات التيار المباشر.
◎ حسب نوع التثبيت أو الموقع
• المحطات الفرعية الخارجية
تقع في الهواء الطلق بشكل عام عالي الجهد ومقاوم للظروف البيئية المختلفة.
• المحطات الفرعية الداخلية
تقع في الداخل فهي تشغل مساحة سطحية مخفضة.
• المحطات الفرعية المحمية
البديل من المحطات الفرعية الداخلية التي تكون مكوناتها محمية للغاية.
| ◄ إقرأ أيضاً: ما هو المحول الخافض للجهد كيف يعمل مزاياه وعيوبه؟ |
◎ حسب نوع العزل
๏ المحطات الفرعية المعزولة بالهواء (AIS)
الأنظمة الفرعية المعرضة للعناصر التي تستخدم شقتها الهواء كعنصر عازل.
๏ المحطات الفرعية المعزولة بالغاز (GIS)
الأنظمة الفرعية الداخلية التي تستخدم الغاز كعنصر عازل.
๏ المحطات الهجينة (HIS)
المحطات الفرعية التي تستخدم الهواء والغاز كعناصرعزل.
◎ حسب الاستهلاك
჻ محطات الاستهلاك الذاتي
تقوم بتحويل الطاقة بأعلى إمكاناتها لاستخدامها في أجهزتك توجد عادة في الصناعات.
჻ محطات المستهلك الفرعية
أنظمة فرعية مدمجة تابعة لشركات تزود المنازل بالكهرباء.
| ◄ إقرأ أيضاً: الفرق بين التيار المتردد والتيار المستمر |
أين نجد محطات توزيع الكهرباء ؟
توجد محطات توزيع الكهرباء الفرعية عادة بالقرب من محطات الطاقة وأيضًا في ضواحي المدن. يمكننا أن نجدها في الهواء الطلق إذا كانت خارج المناطق الحضرية أو داخل مبنى إذا كانت تتواجد في المناطق الحضرية.
فوائد محطات توزيع الكهرباء الفرعية
نقدم الفوائد الرئيسية لمحطات توزيع الكهرباء الفرعية:
- قدر أكبر من الأمن للإمداد
- الاستخدام الرشيد للطاقة
- المدخرات الاقتصادية
- تباين أقل في الجهد
- تنظيم أفضل للجهد
- توازن أفضل بين المراحل
- أقل انقطاع في العرض
