پیستهای الکتریکی: مروری بر مراکز انتقال قدرت
پیست الکتریکی به عنوان واسط حیاتی در فرآیند تحویل انرژی، انتقال انرژی الکتریکی از منبع تولید به کاربران نهایی را تسهیل میکند. این پیستها با اجزای ضروری مختلفی مجهز شدهاند، از جمله ترانسفورماتورها، ژنراتورها و کابلهای برق، که همه آنها نقشهای اساسی در تضمین انتقال موثر انرژی دارند. عملکردهای اصلی یک پیست شامل تولید، انتقال و توزیع برق است.
پیستهایی که انرژی الکتریکی تولید میکنند، پیستهای تولیدی نامیده میشوند. از طرف دیگر، پیستهای انتقال مسئول انتقال برق در مسافتهای طولانی هستند، در حالی که پیستهای توزیع روی تحویل برق به بارهای فردی تمرکز میکنند. در ادامه، به بررسی دقیق زیرمجموعههای مختلف پیستهای الکتریکی خواهیم پرداخت.
طبقهبندی پیستها
پیستها میتوانند به چندین روش طبقهبندی شوند، از جمله بر اساس ماهیت وظایف، خدمات ارائه شده، سطح ولتاژ عملیاتی، اهمیت و طراحی.
طبقهبندی پیستها بر اساس ماهیت وظایف
پیستهای بالا بردن ولتاژ یا پیستهای اولیه
پیستهای بالا بردن ولتاژ یا پیستهای اولیه ولتاژهای نسبتاً کم تولید میکنند، معمولاً در محدوده ۳/۳ کیلوولت، ۶/۶ کیلوولت، ۱۱ کیلوولت یا ۳۳ کیلوولت. برای امکان انتقال موثر برق در مسافتهای طولانی، این ولتاژها با استفاده از ترانسفورماتورهای بالا بردن ولتاژ افزایش مییابند. این پیستها معمولاً در نزدیکی پیستهای تولیدی قرار دارند و به عنوان مرحله اول در سلسله مراتب انتقال برق عمل میکنند.
پیستهای شبکه اولیه
پیستهای شبکه اولیه ولتاژهای بالا را که ابتدا بالا برده شدهاند دریافت میکنند. نقش آنها کاهش این ولتاژهای اولیه بالا برده شده به سطح قابل مدیریت است. خروجی پیستهای شبکه اولیه سپس به عنوان ورودی برای پیستهای ثانویه عمل میکند که ولتاژ را برای انتقال بعدی کاهش میدهند.
پیستهای پایین بردن ولتاژ یا پیستهای توزیع
پیستهای پایین بردن ولتاژ یا پیستهای توزیع به صورت استراتژیک در نزدیکی مراکز بار قرار دارند. در اینجا، ولتاژ توزیع اولیه برای اهداف زیر-انتقال کاهش مییابد. ترانسفورماتورهای توزیع ثانویه در این پیستها سپس برق را از طریق خطوط خدماتی به مصرفکنندگان تحویل میدهند، فرآیند تحویل برق را در سطح محلی به پایان میبرند.
طبقهبندی پیستها بر اساس خدمات ارائه شده
پیستهای ترانسفورماتور
پیستهای ترانسفورماتور با ترانسفورماتورهای طراحی شده برای انتقال برق از یک سطح ولتاژ به سطح دیگری مجهز شدهاند، طبق نیازهای شبکه برق. این انعطافپذیری امکان ادغام سیستمهای مختلف برق که در استانداردهای ولتاژ مختلف عمل میکنند را فراهم میکند.
پیستهای تغییر دهنده
پیستهای تغییر دهنده به طور خاص طراحی شدهاند تا خطوط برق را بدون اختلال در سطح ولتاژ روشن و خاموش کنند. آنها معمولاً در طول خطوط انتقال قرار دارند و امکان تغییر جهت جریان برق، جدا کردن بخشهای معیوب و بهینهسازی عملیات شبکه را فراهم میکنند.
پیستهای تبدیلدهنده
پیستهای تبدیلدهنده تسهیلات تخصصی هستند که میتوانند جریان متناوب (AC) برق را به جریان مستقیم (DC) و برعکس تبدیل کنند. علاوه بر این، آنها ممکن است برای تنظیم سرعت برق نیز استفاده شوند، سرعتهای بالا را به سرعتهای پایینتر یا برعکس تبدیل میکنند تا نیازهای عملیاتی خاص را برآورده کنند.
طبقهبندی پیستها بر اساس ولتاژ عملیاتی
پیستهای ولتاژ بالا (پیستهای HV)
پیستهای ولتاژ بالا در محدوده ولتاژ ۱۱ کیلوولت تا ۶۶ کیلوولت عمل میکنند. این پیستها برای توزیع برق در مناطق محلی و اتصال بخشهای مختلف شبکه برق ولتاژ متوسط ضروری هستند.
پیستهای ولتاژ بسیار بالا
پیستهای ولتاژ بسیار بالا ولتاژهایی در محدوده ۱۳۲ کیلوولت تا ۴۰۰ کیلوولت را مدیریت میکنند. آنها نقش مهمی در انتقال مقدار زیادی برق در مسافتهای طولانی دارند و منابع اصلی تولید برق را با شبکههای منطقهای متصل میکنند.
پیستهای ولتاژ فوق العاده بالا
پیستهای ولتاژ فوق العاده بالا با ولتاژهای بیش از ۴۰۰ کیلوولت عمل میکنند. این پیستهای با ظرفیت بالا برای انتقال برق بزرگ در مسافتهای بسیار طولانی، معمولاً در مناطق جغرافیایی گسترده یا بین شبکههای مختلف برق استفاده میشوند.
طبقهبندی پیستها بر اساس اهمیت
پیستهای شبکه
پیستهای شبکه مسئول انتقال مقدار زیادی برق از یک مکان به مکان دیگر هستند. به دلیل نقش حیاتی آنها در شبکه برق، هرگونه خطا یا اختلال در یک پیست شبکه میتواند تأثیر قابل توجهی بر تداوم تأمین برق در کل شبکه داشته باشد.
پیستهای شهری
پیستهای شهری مسئول کاهش ولتاژ، معمولاً از ۳۳ کیلوولت به ۱۱ کیلوولت، برای تسهیل توزیع برق در مناطق شهری هستند. خرابی در یک پیست شهری میتواند منجر به قطع کامل برق در یک شهر شود که اهمیت آنها در تحویل برق محلی را نشان میدهد.
طبقهبندی پیستها بر اساس طراحی
پیستهای داخل ساختمان
در پیستهای داخل ساختمان، تمام تجهیزات الکتریکی در یک ساختمان بسته نصب میشوند. این پیستها معمولاً برای سطوح ولتاژ تا ۱۱ کیلوولت استفاده میشوند. با این حال، در محیطهایی که هوا با گرد و غبار، دود یا گازهای مضر آلوده شده است، ظرفیت ولتاژ آنها میتواند به ۳۳ کیلوولت یا ۶۶ کیلوولت افزایش یابد تا تجهیزات را از شرایط محیطی نامساعد محافظت کند.
پیستهای بیرون ساختمان
پیستهای بیرون ساختمان میتوانند به دو دسته اصلی تقسیم شوند:
پیستهای نصب شده روی ستون: پیستهای نصب شده روی ستون عموماً برای توزیع برق محلی استفاده میشوند. بسته به ظرفیت ترانسفورماتورها، از ستونهای تک، H-ستون یا ساختارهای چهار ستونی با پلتفرمهای مناسب استفاده میشود. ترانسفورماتورهای با ظرفیت تا ۲۵ کیلووات، ۱۲۵ کیلووات و بالاتر از ۱۲۵ کیلووات میتوانند در این ساختارها نصب شوند.
پیستهای نصب شده روی بنایی: پیستهای نصب شده روی بنایی برای نصب ترانسفورماتورهای با ولتاژ بالاتر، معمولاً ۳۳۰۰۰ ولت یا بالاتر طراحی شدهاند. این پیستها یک بنای پایدار و قوی برای پشتیبانی از تجهیزات سنگین و مقیاس بزرگ مورد نیاز برای عملیات برق ولتاژ بالا ارائه میدهند.