فهم المحطات الفرعية الكهربائية: نظرة عامة شاملة

الاتصال الآن

تعد المحطات الفرعية الكهربائية مهمة جدًا في نظام نقل الطاقة وتوزيعها. إنه المكان الذي يستخدم الكهرباء لتغيير النموذج ، والتحكم في قوة أنواع مختلفة من المصانع ، بحيث يمكن تسليم الطاقة إلى الأشخاص الذين يحتاجون إليها. تناقش هذه المقالة وظائف وأنواع وأجزاء ونقاط التصميم والاتجاهات المستقبلية حول المحطات الفرعية الكهربائية.

يتغير المحطات الفرعية الكهربائية الجهد إلى أعلى إلى منخفض أو منخفضة إلى عالية باستخدام المحول. تعد المحطات الفرعية مهمة حقًا للشبكة الكهربائية لأنها تعمل مثل البقع المتوسطة حيث تنتقل الكهرباء من الأماكن التي تصل إلى المنازل والمتاجر وأماكن العمل التي يستخدمها الناس.

وظائف المحطات الفرعية الكهربائية

تحول الجهد:يتمثل جزء رئيسي من وظيفة الفرعية في رفع الجهد ليتم إرساله بعيدًا (تكثيف الجهد) وجهد أقل لإعطاء الطاقة للناس (ترحيل الجهد).
عمليات التبديل:تقوم المحطات الفرعية بتغيير خطوط ومعدات نقل الطاقة ، وذلك لضمان توفر الطاقة وتسهيل الصيانة.
حماية:تشبه محطات المحطات الفرعية حمل عناصر واقية مثل قواطع الدوائر والمرحلات لحماية النظام الكهربائي من الأشياء السيئة والكثير من الطاقة.
السيطرة والمراقبة:هناك محطات مزودة بأنظمة التحكم التي تشاهد بعد عمل الشبكة ، تعمل الشبكة في أفضل حالاتها وتتفاعل مع المفاجآت.
تكامل مصادر الطاقة المتجددة:اختراق الطاقة المتجددة يرتفع ؛ المحطات الفرعية تسمح بدمج الطاقة الشمسية والرياح في الشبكة.

أنواع المحطات الفرعية الكهربائية

يمكن تقسيم المحطات الفرعية الكهربائية كفئات مختلفة بالنظر إلى الوظيفة والتصميم وما إلى ذلك.
المحطات الفرعية للإرسال:الغرض: يتم توصيلها في الفولتية Super Duper ، مثل عندما يكون 110 كيلو فولت وصولاً إلى 765 كيلو فولت. الوظيفة: أنها تعمل على تحسين الجهد من أماكن التوليد لنقل المسافات الطويلة.
المحطات الفرعية التوزيع:الغرض: تستخدم المحطات الفرعية للتوزيع الجهد المنخفض بشكل عام من 4KV-69KV. الوظيفة: تنخفض الجهد لتوزيع المستهلك السكني والتجاري.
المحول المحول:الغرض: هذه هي المحطات الفرعية لأنظمة HVDC. الوظيفة: يمكن تحويل AC إلى DC و DC إلى التيار المتردد ، والتي يمكن أن تحقق ناقل حركة مسافة طويلة مع فقدان انتقال أقل.
المحطات الفرعية جامع:الغرض: تطبيقات الطاقة المتجددة ، وخاصة مزارع الرياح والحدائق الشمسية ، تستخدمها بشكل متكرر. الوظيفة: يجمعون الطاقة المنتجة من العديد من الأماكن ويعززونها لنقل طويل-.
تبديل المحطات الفرعية:الغرض: هذه المحطات الفرعية لا تغير الجهد ، هذه المحطات الفرعية هي مجرد عقد لتبديل الخطوط. الوظيفة: يمكنهم تحسين موثوقية الشبكة من خلال قوة إعادة التوجيه عند إجراء الصيانة أو وجود خطأ.

المكونات الرئيسية المحطات الكهربائية

تتكون المحطات الفرعية الكهربائية من العديد من الأجزاء المختلفة ، كل واحد لديه جزء مهم للعب.
محولات:قلب أي محطة فرعية ، يغير المحولات الفولتية بحيث يمكن للطاقة السفر بسهولة.
قواطع الدوائر:تحمي هذه الأجهزة شبكة Elecitrical ، بحيث إذا كان هناك خطأ ، فيمكن أن يوقف تدفق الإجمالي الذي يمنع الأشياء من الانهيار والحفاظ على سلامة الناس.
المفاتيح:يشير Switchgears إلى المفاتيح والفصح والدوائر - التي تبديل وحماية المعدات الكهربائية وعزلها.
BUSBARS: BUSBAR هو نوع من موصل الطاقة ، الذي ينقل الكهرباء المستلمة من الخط الوارد إلى الخط الصادر في المحطة الفرعية.
مرحلات الحماية:تشاهد هذه الأجهزة الأشياء الكهربائية ، وتطفئ قواطع الدائرة لإصلاح الأجزاء المكسورة من الشبكة.

أنظمة التحكم:تمتلك المحطات الفرعية للمودم إعدادات تحكم متقدمة ، والتحكم في SCADA (التحكم الإشرافي والاستحواذ على) ، والتي تسمح بالمراقبة والتحكم في الوقت الحقيقي.
المكثفات والمفاعلات:وتفعل هذه المكونات تصحيح عامل الطاقة وتنظيم الجهد ، وهذه الأشياء تعمل على تحسين كيفية توصيل الطاقة بكفاءة.
أنظمة التأريض:Groundin مهم للسلامة. إنه يمنح الصدع الحالي مكانًا للتدفق ويمنع الأشخاص والأشياء من الأذى

تصميم أفكار حول المحطات الفرعية الكهربائية

في تصميم المحطات الفرعية الكهربائية ، هناك العديد من الاعتبارات لجعلها آمنة وفعالة وموثوقة
موقع:يجب أن يكون المحطة الفرعية موجودة بهذه الطريقة لتقليل الخسارة أثناء الإرسال وكذلك بحيث يمكن الوصول إليها للصيانة.
التأثير البيئي:لتصميمه ، يحتاج إلى التفكير في محيطه ، مثل الضوضاء التي تحدثها ، والكهرباء المحيطة بها ، وكيف تبدو أيضًا ، مع التأكد من أنهم لن يزعجوا الأشخاص القريبين.
أمان:يجب أيضًا النظر في متطلبات تدابير السلامة مثل العزل المناسب ، والتأريض ، وما إلى ذلك ، والأجهزة الواقية في التصميم لحماية الموظفين والمعدات.
تخطيط القدرات:يجب أن تأخذ المحطة الفرعية طلب الحمل الحالي والمستقبل في الاعتبار من خلال مراعاة السكان والصناعة التي قد تؤدي إلى زيادة الطلب على الطاقة في المستقبل.
التكرار والموثوقية:إن إضافة التكرار إلى أجزاء مهمة يجعل المحطة الفرعية أكثر موثوقية وتضمن أن الطاقة تستمر.
تكامل التكنولوجيا:تستخدم المحطات الفرعية الحديثة المزيد من الأشياء الذكية مثل جعل الأشياء تعمل تلقائيًا ومشاهدتها من بعيدًا لتكون أفضل في وظائفهم.

اتجاهات المستقبل الكهربائي

مع تغير مشهد الطاقة ، تشكل الكثير من الاتجاهات المستقبل للمحطات الفرعية الكهربائية:
المحطات الفرعية الذكية:إن دمج أجهزة إنترنت الأشياء (إنترنت الأشياء) وتكنولوجيا الاتصالات يخلقون محطات فرعية ذكية. يمكن لهذه الأماكن مشاهدة الأرقام حول نقطة الزمن والبحث عنها ، وذلك لاتخاذ قرارات أفضل.
تكامل الطاقة المتجددة:يتم الحديث عن الاستدامة أكثر الآن ، وتحاول المحطات الفرعية استخدام المزيد من مصدر الطاقة المتجددة. وتشمل هذه أنظمة إدارة الشبكات المتقدمة التي يمكن أن تفسر توليد متغير.
أنظمة تخزين الطاقة:تعني تخزين الطاقة مثل البطاريات يتم إدخالها في المحطات الفرعية ، والتي يمكن أن تتعامل مع الصعود والهبوط في العرض والطلب ، مما يجعل الشبكة أكثر استقرارًا.
التصميم المعياري:يمكن تخصيص المحطات الفرعية المعيارية من حيث التصميم والبناء والتي ستجعل النشر أسرع وقابلية التوسع ممكن أيضًا.
أنظمة الطاقة اللامركزية:هذا microgrids وأنظمة الطاقة اللامركزية التي تخرج ، وهذا يؤثر على تصميم المحطات الفرعية ، لأن تلك الأنظمة تحتاج إلى إعدادات جديدة وطرق التحكم في خلط الطاقة المحلية والتخزين.
الأمن السيبراني:عندما تصبح المحطات الفرعية أكثر تشابكًا مع الأنظمة الرقمية ، أصبحت تدابير الأمن السيبراني مهمة إلى الأبد في الحماية من التهديدات والهجمات المحتملة.

المحطات الفرعية الكهربائية هي جزء من نظام الطاقة الكهربائية الحديثة. إنها أجزاء رئيسية لكل من انتقال وتوزيع الكهرباء. تعد الطاقة التي يمكنهم تغيير الجهد وتحمي الشبكة وكذلك دمج المزيد من موارد الطاقة المتجددة ضرورة للحصول على مصدر موثوق بالكهرباء. ستستمر المحطات الفرعية في التطور مع تقدم التكنولوجيا إلى الأمام وتتغير صناعة الطاقة. ستستمر المحطات الفرعية في تبني الأفكار الذكية وأفكار التصميم الجديدة لمواكبة المستقبل المتغير. للتعرف على الوظائف والعناصر والنظر في المحطات الفرعية الكهربائية مفيدة للغاية لجميع المهندس الكهربائي وكذلك أي شخص مهتم بمعرفة المزيد من التفاصيل حول النظام الذي يولد وكذلك توزيع الكهرباء.