المحطة الفرعية الكهربائية مقابل ساحة التبديل الكهربائية: الاختلافات الرئيسية

عندما يتحدث الناس عن نقل وتوزيع الطاقة،محطة فرعية كهربائيةوساحة التبديل الكهربائيةكثيرا ما يتم ذكرها في نفس الوقت. وهذا منطقي لأن الاثنين مرتبطان ارتباطًا وثيقًا. ومع ذلك، فهما ليسا نفس الشيء تمامًا.

ببساطة، أمحطة فرعية كهربائيةهي منشأة أوسع يمكنها تحويل الطاقة الكهربائية وتبديلها وحمايتها والتحكم فيها وتوزيعها. انساحة التبديل الكهربائيةيتعامل بشكل أساسي مع تبديل دوائر الجهد العالي وعزلها وحمايتها وتوصيلها-.

قد يبدو هذا تمييزًا بسيطًا، ولكنه مهم عندما تنظر إلى المعدات، أو نطاق المشروع، أو تصميم نظام الطاقة.

كهربائي المحطة الفرعيةnمقابل ساحة التبديل الكهربائية

أسهل طريقة لتمييزهم عن بعضهم البعض هي النظر إلى ما تم تصميمهم للقيام به بشكل أساسي.

لذلك، عندما يقول شخص مامحطة فرعية كهربائية، فهم يتحدثون عادةً عن المنشأة بأكملها. عندما يقولونساحة التبديل الكهربائية، فهم يشيرون غالبًا إلى قسم-تبديل الجهد العالي.

ما هي المحطة الفرعية الكهربائية؟

انمحطة فرعية كهربائيةهو جزء رئيسي من شبكة الطاقة.فهو يساعد على نقل الكهرباء من مرحلة في النظام إلى أخرى مع الحفاظ على متطلبات الجهد والحماية والتوزيع تحت السيطرة.

اعتمادا على التطبيق، قد تشمل محطة فرعيةمحولات الطاقة، قواطع دوائر، فواصل، قضبان التوصيل،المحولات الحالية (CT)ومحولات الجهد (VTs)، ومانعات الصواعق، ومرحلات الحماية، وأنظمة التحكم، والمعدات المساعدة.

واحدة من أهم وظائف المحطة الفرعيةتحويل الجهد.

على سبيل المثال، تستقبل محطة توزيع فرعية بقدرة 110 كيلو فولت/10 كيلو فولت الكهرباء عند 110 كيلو فولت وتستخدم محول طاقة لتقليل الجهد إلى 10 كيلو فولت للتوزيع المحلي.

يمكن أن يبدو تدفق الطاقة البسيط كما يلي:

خط نقل 110 كيلو فولت ← قاطع الدائرة ← بسبار ← محول الطاقة ← مجموعة المفاتيح الكهربائية 10 كيلو فولت ← شبكة التوزيع

بالطبع، ليست كل محطة فرعية تبدو هكذا تمامًا. تم تصميم بعضها بشكل أساسي للتبديل، بينما تم تصميم البعض الآخر حول تحويل الجهد وتوزيعه.

ماذا هل هي ساحة تبديل كهربائية؟

انساحة التبديل الكهربائيةيستخدم بشكل رئيسي للتبديل والاتصال،عزل وحماية الدوائر الكهربائية ذات الجهد العالي-.

ستجد غالبًا ساحات تبديل في محطات توليد الطاقة، ومرافق النقل، ونقاط الاتصال بالشبكة. وتتمثل مهمتهم في توفير اتصال محكم ومحمي بين المولدات والمحولات وخطوط النقل والشبكة الأوسع.

قد يكون الترتيب النموذجي لمحطة الطاقة هو:

المولد ← خطوة المولد-لأعلى المحول ← ساحة التبديل ← خط النقل

يمكن أن تشتمل ساحة المفاتيح على-قواطع دوائر الجهد العالي، وقواطع التوصيل، وقضبان التوصيل، وCTs، وVTs، ومانعات الصواعق، ومعدات الحماية، واتصالات خطوط النقل-.

هنا هو الجزء المهم: ساحة التبديللا يحتاج بالضرورة إلى محول. والغرض الأساسي منه هو التبديل والاتصال، وليس تغيير مستوى الجهد.

هل تعتبر ساحة التبديل جزءًا من محطة فرعية؟

في كثير من الأحيان، نعم.

يمكن أن تشتمل المحطة الفرعية الكهربائية الكبيرة على ساحة تبديل واحدة أو أكثر كجزء من التركيب الشامل.خذ محطة فرعية 220/110 كيلو فولت كمثال. قد تحتوي على ساحة مفاتيح 220 كيلو فولت، ومحولات طاقة، وساحة مفاتيح 110 كيلو فولت، تعمل جميعها معًا.

طريقة بسيطة لتصويرها هي:

محطة فرعية كهربائية

→ ساحة-مفاتيح الجهد العالي
→ محول الطاقة
→ مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط-.
→ نظام الحماية والتحكم
→ المعدات المساعدة

ومع ذلك، يمكن أن توجد ساحة التبديل أيضًا من تلقاء نفسها. قد تقوم ساحة تحويل مستقلة ذات جهد عالي- بتوصيل محطة توليد أو خط نقل بالشبكة دون أن تعمل كمحطة فرعية كاملة لتحويل الجهد-.

ماذا هل يتم استخدام المعدات في محطة فرعية كهربائية؟

تعتمد المعدات الدقيقة على مستوى الجهد والغرض من المحطة الفرعية، ولكن هناك بعض القطع المشتركة.

A محول الطاقةيعالج تحويل الجهد.قواطع دوائرمقاطعة التيار أثناء التبديل وظروف الخطأ.قطع الاتصالتوفير العزل الكهربائي للصيانة.أشرطة التوصيلتوفير نقاط اتصال لدوائر متعددة.

سوف ترى أيضًا بشكل شائعالمحولات الحالية (CT)ومحولات الجهد (VTs)والتي توفر إشارات القياس لأنظمة الحماية والتحكم.مانعات الصواعقتساعد على حماية المعدات الكهربائية من الصواعق وتقلبات التيار.

وقد تذهب المحطات الفرعية الحديثة إلى أبعد من ذلك بكثير. أصبحت مرحلات الحماية الرقمية وأنظمة SCADA والمراقبة عن بعد والتحكم الآلي شائعة الآن في العديد من المنشآت الصناعية والخدمية.

و بطبيعة الحالمحوليعد هذا جزءًا رئيسيًا من اللغز عندما تكون المحطة الفرعية مسؤولة عن رفع الجهد أو خفضه.

ماذا هل يتم استخدام المعدات في ساحة التبديل الكهربائية؟

يتم إنشاء ساحة التبديل حول-معدات التوصيل والتحويل ذات الجهد العالي.

قواطع دوائرتُستخدم لمقاطعة التيار عند الحاجة، بما في ذلك أثناء الأعطال.قطع الاتصالالسماح بعزل المعدات أو الدوائر بشكل آمن للصيانة.أشرطة التوصيلتوفير نقاط اتصال كهربائية مشتركة للدوائر الواردة والصادرة.

تدعم أجهزة CT وVTs الحماية والقياس، بينما تساعد مانعات الصواعق في التعامل مع الجهد الزائد العابر.

اعتمادًا على المشروع، قد تشتمل ساحة المفاتيح الكهربائية أيضًا على هياكل خطوط النقل-، والجسور، وأنظمة التأريض، ومباني التحكم، والكابلات، وغيرها من المعدات الداعمة.

لذلك، على الرغم من أن ساحة التبديل قد تبدو كمجموعة كبيرة جدًا من الهياكل الفولاذية والمعدات الكهربائية، إلا أن كل جزء له وظيفة محددة في الحفاظ على -شبكة الجهد العالي تحت السيطرة.

كهربائي المحطات الفرعية والمفاتيح الكهربائية في محطات توليد الطاقة

ويصبح فهم الفرق أسهل بكثير عندما ننظر إلى محطة توليد الكهرباء.

تنتج المولدات عادةً الكهرباء بجهد كهربائي أقل من الجهد المستخدم في النقل لمسافات طويلة-. أخطوة المولد-لأعلى المحول (GSU)يزيد هذا الجهد قبل وصول الطاقة إلى الشبكة.

ثم تمر الكهرباء عبر ساحة التبديل، حيث يمكن تشغيلها وحمايتها وعزلها وتوصيلها بنظام النقل.

الترتيب الأساسي هو:

مولد → محول GSU → Switchyard → شبكة النقل

وهنا يقوم المحول بتغيير الجهد . تتعامل ساحة التبديل مع توصيل الجهد العالي- بالشبكة.

إنه مثال جيد لكيفية عمل الاثنين معًا دون أن يكونا نفس الشيء.

كهربائي المحطات الفرعية والمحولات في مشاريع الطاقة المتجددة

وتنطبق نفس الفكرة على مشاريع الطاقة المتجددة الحديثة.

غالبًا ما تقوم مزارع الطاقة الشمسية ومزارع الرياح الكبيرة بجمع الطاقة من العديد من وحدات التوليد قبل إرسالها إلى الشبكة. تعمل المحولات على زيادة الجهد، بينما توفر ساحة المفاتيح التوصيل والحماية-من الجهد العالي.

على سبيل المثال، قد تشتمل محطة طاقة شمسية كبيرة على محولات عاكسة، ونظام تجميع الجهد المتوسط-، ومحول طاقة رئيسي، وساحة مفاتيح الجهد العالي-.

سيعتمد الترتيب الدقيق على سعة المحطة، وجهد توصيل الشبكة، والمتطلبات المحلية، وفلسفة الحماية. لكن الفكرة الأساسية تظل كما هي:قم بتحويل الجهد الكهربي عند الضرورة، ثم قم بتبديل الطاقة وتوصيلها بأمان بالشبكة.

ساحة التبديل مقابل المفاتيح الكهربائية

زوج آخر من المصطلحات التي تسبب قدرا كبيرا من الارتباك هوساحة التبديلوالمفاتيح الكهربائية.

إنهما مرتبطان، لكنهما غير قابلين للتبادل.

المفاتيح الكهربائيةيشير بشكل عام إلى المعدات الكهربائية المستخدمة للتبديل والحماية والتحكم والعزل. تندرج قواطع الدائرة وفواصل التوصيل والتجمعات ذات الصلة ضمن هذه الفئة.

A ساحة التبديلومن ناحية أخرى، يشير عادةً إلى التثبيت الفعلي{0}}للجهد العالي أو المنطقة التي تم تركيب هذا الجهاز فيها.

طريقة بسيطة لتذكرها:

معدات المفاتيح الكهربائية =.

منطقة أو منطقة التركيب الفعلي لساحة التبديل =.

محطة كهربائية فرعية=منشأة كهربائية أوسع

يمكن أن يكون هناك بعض التداخل في كيفية استخدام هذه المصطلحات في مختلف البلدان والشركات والمستندات الهندسية. ومع ذلك، يظل هذا التمييز نقطة انطلاق مفيدة عند قراءة المواصفات أو مناقشة تصميم المشروع.

لماذا مسائل الاختلاف

للوهلة الأولى، قد يبدو الفرق بين محطة فرعية كهربائية وساحة تحويل كهربائية بمثابة مسألة مصطلحات. ومع ذلك، في المشاريع الفعلية، يمكن أن يؤثر ذلك على اختيار المعدات، ومسؤولية التصميم، ونطاق المشروع.

بالنسبة لمقاولي EPC والمرافق ومهندسي الكهرباء ومصنعي المحولات، فإن معرفة أي جزء من النظام تتم مناقشته يجعل الاتصال أسهل بكثير.

على سبيل المثال، تتطلب محطة المحولات الفرعية اهتمامًا دقيقًاسعة المحول، نسبة الجهد، مستوى العزل، نظام التبريد، تكوين مغير الصنبور، الحماية، وشروط التثبيت.

تركز ساحة التبديل بشكل أكبر على ترتيبات تحويل الجهد العالي-، وتهيئة شريط التوصيل، وتقييمات قواطع الدوائر-، ومتطلبات العزل، وتنسيق الحماية، والتأريض، واتصالات خط النقل-.

يتعين على كلا الجانبين العمل بشكل صحيح. المحول الذي تم اختياره بشكل مثالي لا يكفي إذا كان نظام التبديل والحماية ذي الجهد العالي-المرتبط به مصمم بشكل سيئ.

أخير أفكار

الفرق بين أمحطة فرعية كهربائيةوساحة التبديل الكهربائيةيتعلق الأمر بشكل أساسي بالنطاق والوظيفة.

انمحطة فرعية كهربائيةهي منشأة أوسع يمكنها تحويل الطاقة الكهربائية وتبديلها وحمايتها والتحكم فيها وتوزيعها. انساحة التبديل الكهربائيةيعالج بشكل أساسي التبديل والعزل والحماية والاتصال لدوائر الجهد العالي-.

يمكن أن تكون ساحة التبديل جزءًا من محطة فرعية، ولكنها لا تتضمن بالضرورة محول طاقة.

في المشروعات-الواقعية، غالبًا ما يعمل الاثنان جنبًا إلى جنب. قد يستخدم النظام النموذجي أمحول الطاقة لتحويل الجهدو أساحة تبديل لتحويل الجهد العالي-والاتصال بالشبكة.

بمجرد النظر إلى ما يفعله كل جزء بالفعل، تصبح المصطلحات أقل إرباكًا بكثير. ولكل من يعمل معهالمحطات الكهربائية الفرعية أو محولات الطاقة أو أنظمة النقل أو مشاريع الطاقة المتجددة، هذا التمييز يستحق الفهم.

اتصل الآن