چه چیزی زیرстанیشن بای است؟ انواع و کارکردها

یک بخش زیرстанسیون به مجموعه‌ای کامل و مستقل از تجهیزات الکتریکی در داخل زیرستانس اشاره دارد. آن را می‌توان به عنوان واحد اساسی سیستم الکتریکی زیرستانس در نظر گرفت که معمولاً شامل قطعکننده‌ها، جداکننده‌ها (جداکننده‌های عایق)، کلیدهای زمین‌رسان، دستگاه‌های اندازه‌گیری، رله‌های محافظ و دیگر دستگاه‌های مرتبط است.

وظیفه اصلی یک بخش زیرستانس دریافت انرژی الکتریکی از سیستم توان به زیرستانس و سپس انتقال آن به مقاصد مورد نیاز است. این یک مولفه حیاتی برای عملکرد طبیعی زیرستانس است. هر زیرستانس شامل چندین بخش است که هر بخش به صورت مستقل عمل می‌کند و با سیستم‌های محافظت، کنترل و دستگاه‌های تغییر مسیر خود مجهز شده تا کنترل و محافظت بخشی در داخل زیرستانس را ممکن سازد.

به طور کلی، تعداد بخش‌ها در یک زیرستانس بستگی به نیازها و ظرفیت سیستم توان دارد. سیستم‌های توان بزرگتر نیاز به بخش‌های بیشتری دارند تا کنترل و محافظت بخشی به صورت مؤثرتری انجام شود. قابلیت اطمینان و ایمنی بخش‌های زیرستانس نقش حیاتی در تضمین پایداری و امنیت کلی سیستم توان دارد. بنابراین، طراحی، تولید، عملیات و نگهداری بخش‌های زیرستانس باید با استانداردها و مقررات ملی سازگار باشد تا عملکرد صحیح زیرستانس و افزایش قابلیت اطمینان و ایمنی سیستم توان تضمین شود.

بر اساس ترکیبات مختلف تجهیزات و اصول عملیاتی، بخش‌های زیرستانس می‌توانند به انواع رایج زیر تقسیم‌بندی شوند:

• بخش‌های زیرستانس پر شده با روغن
  بخش‌های پر شده با روغن جعبه‌های محصور تجهیزات الکتریکی هستند که با روغن عایق ویژه پر شده‌اند. آنها عمدتاً در سیستم‌های انتقال با ولتاژ بالا و جریان بالا استفاده می‌شوند و به طور موثر توابعی مانند جداسازی، قطع و عایق‌بندی را ارائه می‌دهند.

• بخش‌های GIS (تجهیزات کلیدزنی عایق‌بندی شده با گاز)
  بخش‌های GIS از فناوری تجهیزات الکتریکی عایق‌بندی شده با گاز استفاده می‌کنند که به طور قابل توجهی اندازه تجهیزات را کاهش می‌دهند. این بخش‌ها از گاز SF6 با فشار بالا برای عایق‌بندی و خاموش کردن قوس الکتریکی استفاده می‌کنند و مزایایی مانند اندازه کوچک، وزن کم و چگالی توان بالا دارند. آنها معمولاً در مناطق شهری، پالایشگاه‌های نفت و گاز، تأسیسات هوافضا و دیگر محیط‌هایی که نیاز به سطح بالایی از محافظت و کارایی فضایی دارند، استفاده می‌شوند.

• بخش‌های زیرستانس نوع خلاء
  بخش‌های نوع خلاء از فناوری میان‌قطع‌کننده خلاء استفاده می‌کنند که در آن تغییر مسیر و خاموش کردن قوس الکتریکی در محیط خلاء بالا انجام می‌شود. این بخش‌ها شامل گاز عایق نیستند و ایمنی بالاتری ارائه می‌دهند و برای کاربردهای ولتاژ بالا (معمولاً تا و فراتر از ۱۲ kV) و سناریوهای جریان بالا مناسب هستند.

• بخش‌های زیرستانس بدون هادی
  بخش‌های بدون هادی به ترکیباتی اشاره دارند که از لینک‌های فیبر نوری برای انتقال داده و سیگنال‌های کنترلی به جای هادی‌های فلزی سنتی استفاده می‌کنند. این بخش‌ها مزایایی مانند ایمنی بالا، عدم تأثیر گرفتن از صاعقه و مقاومت قوی در برابر تداخل الکترومغناطیسی دارند. آنها همچنین توسط دماهای شدید یا محیط‌های خوردگی‌زا تأثیر نمی‌پذیرند.

بالا برخی از انواع رایج بخش‌های زیرستانس هستند؛ اما انواع دیگری نیز ممکن است وجود داشته باشند بسته به سناریوهای کاربردی و نیازهای سیستمی خاص.

تقسیم‌بندی بخش‌ها در یک زیرستانس باید بر اساس نیازهای عملکردی زیرستانس و نیازهای سیستم توان تعیین شود. به طور کلی، تقسیم‌بندی بخش‌ها می‌تواند از دیدگاه‌های زیر مورد بررسی قرار گیرد:

• تقسیم‌بندی بر اساس عملکرد:
  بخش‌ها می‌توانند بر اساس نقش‌هایشان طبقه‌بندی شوند - مانند بخش‌های ترانسفورماتور اصلی، بخش‌های خط خروجی، بخش‌های اتصال، بخش‌های میان‌بار، بخش‌های خازن تلفیقی و بخش‌های جبران‌کننده توان واکنشی. تقسیم‌بندی بر اساس عملکرد امکان طرح‌ریزی و یکپارچه‌سازی منطقی تجهیزات در زیرستانس را فراهم می‌کند.

• تقسیم‌بندی بر اساس پارامترهای الکتریکی:
  بخش‌ها می‌توانند نیز بر اساس سطح ولتاژ طبقه‌بندی شوند - مانند ولتاژ بالا، ولتاژ متوسط و ولتاژ پایین. تفاوت‌های پارامترهای الکتریکی بر ایمنی، قابلیت اطمینان، ظرفیت و امپدانس تأثیر می‌گذارند که به نوبه خود تأثیری بر انتخاب، نصب و راه‌اندازی تجهیزات دارند.

• اعتبارات توزیع فضایی:
  تقسیم‌بندی بخش‌ها باید حساب شود بر اساس ترتیب فیزیکی و تخصیص فضایی. ابعاد و توزیع بخش‌ها باید بر اساس نوع و مشخصات تجهیزات تعیین شود تا تهویه کافی، ایمنی و راحتی نگهداری تضمین شود.

• اعتبارات عملیات و نگهداری:
  برای راحتی عملیاتی و کارآمدی نگهداری، بخش‌ها می‌توانند بر اساس نوع و عملکرد تجهیزات گروه‌بندی شوند. برنامه‌ریزی اتصالات متقابل و مسیرهای دسترسی نگهداری نیز باید در طراحی در نظر گرفته شود.

در مجموع، تقسیم‌بندی بخش‌های زیرستانس باید پارامترهای الکتریکی، عملکرد تجهیزات، توزیع فضایی و نیازهای عملیاتی و نگهداری را در نظر بگیرد تا یکپارچه‌سازی بهینه تجهیزات و عملکرد کارآمد زیرستانس تضمین شود.