بخش‌های اصلی یک دستگاه تغییر مسیر ولتاژ متوسط از نوع هوايی و کاربردهای آن
دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ متوسط نقش مهمی در فرآیند توزیع انرژی در سیستم‌های جریان متناوب (AC) ایفا می‌کنند و جریان برق را از تولید به انتقال و سپس به مصرف‌کنندگان هدایت می‌کنند. این تجهیزات ضروری با استانداردهای خاصی که مشخصات، اصطلاحات، نمرات، معیارهای طراحی، روش‌های ساخت و پروتکل‌های آزمون آنها را تعریف می‌کنند، هدایت می‌شوند. برای منطقه اروپا، این دستورالعمل‌ها در استانداردهای زیر انجمن بین‌المللی الکتروتکنیک (IEC) جزئیات داده شده است:
IEC 62271-1: مشخصات مشترک برای دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ بالا و کنترلگر را تعیین می‌کند.
IEC 62271-200: روی دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ معدنی محصور شده AC که برای ولتاژهای نامی بیش از 1 kV تا و شامل 52 kV طراحی شده‌اند، تمرکز دارد.
IEC 62271-300: به دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ معدنی محصور شده با عایق گازی که برای ولتاژهای نامی بیش از 52 kV قصد دارند، می‌پردازد.
در حالی که استانداردهای IEC به صورت جهانی شناخته شده‌اند، کشورهایی مانند ایالات متحده، چین و روسیه ممکن است به استانداردهای ملی خود پایبند باشند. بر اساس بخش 3.5 استاندارد IEC 62271-1، تمامی اجزای دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ و کنترلگر مشخص شده‌اند که این امکان را فراهم می‌کند تا سیستم‌های کامل دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ با عملکردهایی که برای شبکه‌های ولتاژ متوسط تنظیم شده‌اند، مونتاژ شوند. این عملکردها شامل موارد زیر است:
توزیع موثر انرژی از سیستم‌های انتقال سطح بالاتر به نقاط مصرف.
تسهیل تغییر جریان‌های الکتریکی.
انجام اندازه‌گیری‌های حیاتی برای مکانیسم‌های محافظت، شاخص‌های عملیاتی و فرآیندهای صدور قبض.
حفاظت از بارها و تجهیزات در برابر خطاها.
اجرای ویژگی‌های کنترل، مسدودسازی و قفل‌کردن بر اساس نیازهای عملیات شبکه.
امکان ارتباط بین دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ و سیستم‌های SCADA یا DCS برای نظارت و کنترل بهبود یافته.
ضمناً اطمینان از ایمنی کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کارکنان کار......
طراحی‌های متنوعی که با استانداردهای IEC سازگار هستند در دسترس هستند و توسط تولیدکنندگان متعدد تولید می‌شوند. استاندارد IEC بین فناوری‌های عایق هوایی و عایق گازی تمایز قائل شده است، با پیچیدگی طراحی که بر اساس موقعیت سیستم در شبکه توزیع و پیچیدگی مورد نیاز برای طرح‌های محافظت و کنترل متفاوت است. دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ با نمرات بالاتر معمولاً نیاز به اقدامات محافظت و کنترل پیچیده‌تری دارند.
معماری معمول دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ متوسط عایق هوایی (AIS) به چهار حیاط اساسی تقسیم‌بندی شده است که نشان‌دهنده رویکرد ساختارمند برای دستیابی به عملکرد کارآمد، ایمن و قابل اعتماد در کاربردهای ولتاژ متوسط است. این تنظیمات عملکرد بهینه را در حالی که به استانداردهای ایمنی و عملیاتی سختگیرانه پایبند است، تضمین می‌کند.
حیاط‌های اساسی ساختار دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ متوسط
ساختار اصلی، که در شکل‌های 1، 2 و 3 با حرف B مشخص شده است، شامل صفحات فلزی است که شکل، ابعاد، سختی و استحکام دستگاه را فراهم می‌کنند. این ساختار همچنین اجزای مسی را که برای انتقال انرژی و اتصال تمامی حیاط‌ها و تجهیزات درون دستگاه ضروری هستند، در خود جای داده است.
این ساختار چندین مزیت کلیدی را ارائه می‌دهد:
تجزیه و تحلیل بر اساس فلز: ساختار اطمینان می‌دهد که حیاط‌ها بر اساس استاندارد IEC 62271-200 که سطوح مختلف دسترسی را تعریف می‌کند، جدا شوند. این تجزیه و تحلیل ایمنی و کارایی عملیاتی را افزایش می‌دهد.
مقاومت در برابر آرک الکتریکی: علاوه بر تجزیه و تحلیل بر اساس فلز، طراحی شامل درهای مقاوم در برابر آرک است که محافظت اضافی در برابر حوادث آرک داخلی را فراهم می‌کند و اطمینان می‌دهد که دستگاه قادر به تحمل آرک‌ها بدون تضعیف ایمنی یا عملکرد است.
به طور خلاصه، ساختار اصلی نه تنها شکل فیزیکی و قدرت دستگاه را فراهم می‌کند بلکه اجزای مسی ضروری برای اتصال الکتریکی را نیز یکپارچه می‌کند. علاوه بر این، این ساختار تجزیه و تحلیل حیاط‌ها و مقاومت در برابر آرک را ارائه می‌دهد و به استانداردهای ایمنی سختگیرانه پایبند است و قابلیت اطمینان سیستم را به طور کلی افزایش می‌دهد. این طراحی دقیق اطمینان می‌دهد که هر مؤلفه درون دستگاه به صورت ایمن و کارآمد عمل می‌کند و به یک شبکه توزیع برق ایمن‌تر و قابل اعتمادتر کمک می‌کند.
حیاط قطع‌کننده دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ متوسط
حیاط قطع‌کننده، که در شکل‌های 1، 2 و 3 با حرف C مشخص شده است، دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ متوسط (MV) را در خود جای داده است. این حیاط می‌تواند با انواع مختلفی از دستگاه‌های تغییر دهنده، از جمله قطع‌کننده‌های بار، کانتاکتورها، قطع‌کننده‌ها و غیره، مجهز شود. نقش اساسی این دستگاه‌های تغییر دهنده این است که به صورت قابل اعتماد و ایمن جریان‌ها و ولتاژهای حالت پایدار و جریان‌ها و ولتاژهای خطا را باز و بسته کنند. در اکثر پنل‌های MV اصلی عایق هوایی، قطع‌کننده‌ها انتخاب مطلوب هستند. امروزه فناوری قطع‌کننده‌های خلاء به دلیل قابلیت اطمینان و کارایی خود در کاربردهای ولتاژ متوسط غالب شده‌اند.
حیاط کابل دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ متوسط
حیاط کابل، که در شکل‌های 1، 2 و 3 با حرف D مشخص شده است، نه تنها پایانه‌های کابل را در خود جای می‌دهد بلکه دستگاه‌های حس‌گر را نیز شامل می‌شود. این دستگاه‌ها عمدتاً برای اندازه‌گیری جریان‌های فاز، ولتاژهای فاز، جریان باقی‌مانده و ولتاژ باقی‌مانده استفاده می‌شوند. فناوری غالب برای مقاصد اندازه‌گیری، ترانسفورماتور اندازه‌گیری (IT) است که بر اساس اصل القایی برای اندازه‌گیری جریان و ولتاژ عمل می‌کند. این تنظیمات اطمینان می‌دهد که نظارت دقیق و قابل اعتماد در سیستم دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ وجود داشته باشد و به ایمنی و عملکرد بهتر عملیاتی کمک کند.
با این رویکرد ساختارمند، هر مؤلفه در دستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ متوسط نقش مهمی در تضمین توزیع ایمن، کارآمد و قابل اعتماد انرژی الکتریکی ایفا می‌کند.
