يتألف نظام الطاقة الكهربائية ، كما هو موضح في الشكل 1.1 ، من مجموعة من المكونات بما في ذلك معدات التوليد ، ونظام النقل ، والنقل الفرعي ، ونظام التوزيع. الفرق الرئيسي ، عند مقارنة المكونات المذكورة ، موجود في وظائفها. هناك اختلافات في الجهد عند توصيل الأنظمة المذكورة معًا ، وبالتالي يتم استخدام محولات الطاقة الكهربائية لربط شبكة الطاقة.

يتم تصميم نظام التوزيع من خلال الإجابة على الأسئلة المتعلقة بـ

• يمكن تصميم السعة القصوى للنظام التي سيتم الحصول عليها من خلال معرفة السعة وقيم اللوحة على كل جهاز مقدار الحمولة التي يمكن استيعابها.
• حدود التشغيل (حدود الجهد وحدود سعة الخط).
• بالنظر إلى المسافة المادية بين مواقع التوليد إلى الأحمال ، فإن السؤال سيكون: هل النظام قادر على الحفاظ على معايير الجهد؟
يعد طول الخطوط المثبتة وسعة لوحة المحول مفيدة للعثور على مستوى الحمل الذي يمكن أن يتسع له.
• زيادة الكفاءة هي مصدر قلق كبير لمهندسي التصميم. السؤال هنا هو كيف يمكن تقليل فقدان الطاقة في النظام إلى مستويات مقبولة؟
• تحسين جودة الطاقة ودمجها في تصميم النظام سوف يجيب على السؤال إذا كان كل عميل يتلقى مستويات ثابتة من الجهد والتيار. مثال على جودة الطاقة الرديئة هو العميل الذي لديه مشكلة في الأضواء الوامضة.
• القياسات والتحكم: كيف سيتم مراقبة النظام والتحكم فيه عن بعد؟

وقد أثار دمج الطاقة المتجددة في شبكات التوزيع مؤخرًا تحديات جديدة وأسئلة تصميم لمهندسي أنظمة التوزيع.

 

النمذجة بالمحاكاة بمساعدة الكمبيوتر (من بين أدوات التصميم الأخرى) هي تطور تكنولوجي يساعد بشكل كبير في عملية التصميم والصيانة. بعد تصميم وتنفيذ النظام ، من الضروري جمع البيانات بشكل مستمر للتحقق من أن جميع الأنظمة تعمل بمستويات مجدولة ، وللتحكم في آليات النظام لأهداف مثل الجهد وتصحيح التيار. تم تصميم أنظمة مثل SCADA مع وضع هذه الأغراض في الاعتبار. تجمع الأنظمة الأكثر دقة نقاط البيانات باستخدام القياس المتزامن ، الذي يقيس كل من الجهد والمراحل الحالية في الوقت الفعلي ، ويقدم البيانات كموجهات مختومة بالوقت.

 

الشكل 1.2 هو رسم تخطيطي بسيط لمحطة فرعية تنحى. تشتمل المعدات المطلوبة للمحطة الفرعية على مخططات الحماية وتنفيذ المراقبة. محول تنحى مع مبدل الحنفية (LTC). سنتحدث لاحقًا في هذا الفصل عن تنظيم الجهد ونظام التوزيع الأساسي والثانوي. حماية ومراقبة نظام التوزيع ليست موضوعات ستتم مناقشتها في هذا الكتاب ولكننا سنتحدث عن المفاهيم التشغيلية في نظام التوزيع.

يوضح الشكل 1.3 بنية القطب الخشبي مع ثلاث محولات أحادية الطور مثبتة في الجزء العلوي من القطب. القطب هو في الواقع وسيط بين المغذي الأساسي والمغذي الثانوي الذي يتم توصيله من خلال ثلاثة بنوك محولات أحادية الطور. هذا التطبيق للخطوط الهوائية.

blank

 

يوضح الشكل 1.4 محولًا مثبتًا على لوحة يستخدم لتزويد خطوط التوزيع تحت الأرض [12،13].

blank