Системы распределения электроэнергии

تعریف سیستم توزیع برق

سیستم توزیع برق به عنوان یک شبکه تعریف می‌شود که انرژی را با ولتاژ پایین‌تر به مکان‌های مصرف‌کننده ارسال می‌کند.

سیستم توزیع برق انرژی را به مکان‌های مصرف‌کننده ارسال می‌کند. توزیع برق به مصرف‌کنندگان مختلف با ولتاژ بسیار پایین‌تر نسبت به انتقال برق در فواصل طولانی (یعنی در خطوط انتقال بلند) صورت می‌گیرد.

توزیع برق از طریق شبکه‌های توزیع انجام می‌شود. شبکه‌های توزیع شامل قسمت‌های زیر می‌باشد:

• زیرestation توزیع

• خط تغذیه اصلی توزیع

• ترانسفورماتور توزیع

• توزیع‌کننده‌ها

• خطوط خدمات

برق منتقل شده در زیراستیشن‌ها برای اهداف اصلی توزیع پایین‌تر می‌شود.

این برق پایین‌تر شده از طریق خطوط تغذیه اصلی توزیع به ترانسفورماتور توزیع ارسال می‌شود. خطوط تغذیه اصلی توزیع در مکان‌های پرجمعیت با استفاده از دکل‌های آهنی (بهترین گزینه دکل‌های ریلی) پشتیبانی می‌شوند.

روترهای آلومینیومی و مواد عایقی پینی بر روی دکل‌ها نصب می‌شوند. گاهی اوقات در مکان‌های پرجمعیت، کابل‌های زیرزمینی نیز برای اهداف اصلی توزیع استفاده می‌شوند.

ترانسفورماتورهای توزیع عمدتاً نوع سه‌فازی دکل‌نشین هستند. دومین خروجی ترانسفورماتور به توزیع‌کننده‌ها متصل می‌شود. مصرف‌کنندگان مختلف از طریق خطوط خدمات برق دریافت می‌کنند.

این خطوط خدمات از نقاط مختلف توزیع‌کننده‌ها تغذیه می‌شوند. توزیع‌کننده‌ها می‌توانند به توزیع‌کننده‌ها و زیرتوزیع‌کننده‌ها تقسیم‌بندی شوند. توزیع‌کننده‌ها مستقیماً به ترانسفورماتورهای توزیع ثانویه متصل می‌شوند در حالی که زیرتوزیع‌کننده‌ها از توزیع‌کننده‌ها تغذیه می‌شوند.

خطوط خدمات مصرف‌کنندگان ممکن است به توزیع‌کننده‌ها یا زیرتوزیع‌کننده‌ها متصل شوند بسته به موقعیت و توافق مصرف‌کنندگان.

در توزیع برق، هر دو خط تغذیه و توزیع‌کننده بار الکتریکی را حمل می‌کنند، اما خطوط تغذیه برق را بدون نقطه‌های واسطه ارسال می‌کنند، در حالی که توزیع‌کننده‌ها دارای چندین نقطه واسطه برای خدمات مصرف‌کنندگان هستند.

خط تغذیه برق را از یک نقطه به نقطه دیگر بدون استفاده از هیچ نقطه واسطه ارسال می‌کند. چون هیچ نقطه واسطه (یعنی نقطه‌ای که ولتاژ و جریان می‌تواند پایین‌تر یا بالاتر شود) در میان وجود ندارد، جریان در نقطه ارسال برابر با نقطه دریافت است.

توزیع‌کننده‌ها در نقاط مختلف برای تغذیه مصرف‌کنندگان مختلف تغذیه می‌شوند و بنابراین جریان در طول کل آن‌ها متفاوت است.

اجزاء شبکه‌های توزیع

شبکه‌های توزیع شامل زیراستیشن‌های توزیع، خطوط تغذیه اصلی توزیع، ترانسفورماتورهای توزیع، توزیع‌کننده‌ها و خطوط خدمات می‌باشند.

سیستم توزیع برق شعاعی

این سیستم دارای خطوط تغذیه‌ای است که از یک زیراستیشن شعاعی شده‌اند اما می‌تواند باعث قطع برق شود اگر یک خط تغذیه خراب شود.

در ابتدایی‌ترین روزهای سیستم توزیع برق، خطوط تغذیه‌ای شعاعی از زیراستیشن بیرون آمده و به ترانسفورماتور توزیع اصلی متصل می‌شدند.

اما سیستم توزیع برق شعاعی یک معیب اصلی دارد که در صورت خرابی هر خط تغذیه، مصرف‌کنندگان مربوطه هیچ برقی دریافت نخواهند کرد زیرا هیچ مسیر جایگزینی برای تغذیه ترانسفورماتور وجود نداشت.

در صورت خرابی ترانسفورماتور، تامین برق قطع می‌شود. به عبارت دیگر، مصرف‌کننده در سیستم توزیع برق شعاعی تا زمانی که خط تغذیه یا ترانسفورماتور تعمیر شود در تاریکی خواهد بود.

سیستم توزیع برق حلقه‌ای

سیستم توزیع برق حلقه‌ای از یک شبکه حلقه‌ای توزیع‌کننده‌ها که توسط چندین خط تغذیه تغذیه می‌شود، استفاده می‌کند و حتی اگر یک خط تغذیه خراب شود، تامین برق مداوم را فراهم می‌کند.

جداکننده‌های بخشی

این دستگاه‌ها در سیستم‌های حلقه‌ای بخش‌هایی از شبکه را برای نگهداری یا خطا جدا می‌کنند و تامین برق به بخش‌های دیگر را حفظ می‌کنند.