עיצוב תחנת מיתוג חשמלית: מבוא

תחנות כוח חשמליות מהוות חלקים חיוניים של רשת הפיזור החשמלית, פועלות כנקודות מרכזיות להעברת ופיזור חשמל. מתקנים מורכבים אלו דורשים תכנון, עיצוב וביצוע מדוקדקים כדי להבטיח אספקה חשמלית עקבייה ויעילה.

במאמר זה נבדוק את הבסיסים לתכנון תחנת כוח חשמלית, כולל מרכיבים שונים, שאלות מיקום וגורמים סביבתיים.

קריטריונים לתכנון תחנת כוח

רמת התקלה המרבית על אוטובוס תחנת כוח חדשה לא יכולה להיות יותר מ-80% מסך יכולת ההפסקה המדורגת של גלאי הקשת.

הệm של 20% מיועד לחשב את העליה ברמות הקצר של מעגל כאשר המערכת מתפתחת.

קצב הזרם השובר והזרם הנוצר, כמו גם יכולות זמן הסרת התקלה של ציוד מפסק בדרכים שונות של מתח, יכולים להתבצע כך:

קיבולת כל תחנת טרנספורמציה בדרגות מתח שונות你不应该继续这个翻译，因为根据要求，翻译的目标语言是希伯来语。以下是正确的翻译：

קיבולת של כל תחנת כוח אחת ברמות מתח שונות לא צריכה בדרך כלל לעלות על

הגודל ומספר הממירים החולקים (ICTs) חייבים לתכנן באופן כזה שתקלת יחידה אחת לא תסבך את ה-ICTs הנותרים או את המערכת הבסיסית.

משבר ננעל לא יכול להפסיק יותר מ-4 מקורות למערכת של 220 KV, שני מקורות למערכת של 400 KV, ומקור אחד למערכת של 765 KV.

דרישות מערכת תחנת המשאבים המשנית

נומנקלטורה

אמינות: האמינות של מערכת החשמל היא אספקת חשמל בלתי מופסקת במתח ובתדר הנדרשים. משטחי קבל, מפסקים, טרנספורמרים, מבודדים ומכשירי רגולציה משפיעים על אמינות תחנת הכוח.

קצב כשלים: זהו הממוצע השנתי לכשלים.

זמן שביתת חשמל: זמן שביתת חשמל הוא הזמן הנדרש לתיקון מרכיב כושל או מעבר לאספקה אחרת.

זמן החלפה: זמן מהתחלה של שביתת חשמל עד שחזור השירות באמצעות פעולה של החלפה.

スキーマの切り替え: バスバーおよび機器の配置は、コスト、柔軟性、システムの信頼性を考慮に入れて行われます。

מרחק בין פאזה לקרקע: מרחק בין פאזה לקרקע בתחנת הכוח הוא 

• מרחק בין מוליך למבנה. 

• מרחק בין ציוד חי למבנים &

• מרחק בין מוליך חי לקרקע.

מרחק בין פאזה לפאזה: מרחקים בין פאזה לפאזה בתחנת הכוח הם 

• מרחק בין מוליכים חיים. 

• מרחק בין מוליכים חיים לערכות ו- 

• מרחק בין נקודות חיבור חיות במפסקים, מבודדים וכדומה.

מרחק לקרקע: זו המרחק המינימלי מכל מקום שבו אדם עשוי להיות צריך לעמוד לקצה הקרוב ביותר של חלק שאינו קרקעי של מבודד תומך במוליך חי.

מרחק חתך: זו המרחק המינימלי מכל מקום עמידה למוליך חי הקרוב ביותר ללא מסך. יש להשתמש באורך של גבר עם ידיים מתוחות והמרחק בין פאזה לקרקע לחישוב מרחק החתך.

בטיחות מרחב החשמל: זה כולל מרחק בטיחות מהקרקע ומגזרי חשמל.

שדה אלקטרוסטטי בתחנת כוח: נושאי חשמל או חלקים מתכתיים יוצרים שדות אלקטרוסטטיים. תחנות כוח EHV (מעל 400 ק"ו) יש להן שדות אלקטרוסטטיים המשתנים בהתאם לגיאומטריה של הנושא החשמל/החלק המתכתי והאובייקט השוכך הסמוך או הקרקע.

כללי

• קווי מישור, 

• קווי מישור משניים, 

• מעגלי יצירה, ו 

• משתני מתח עולים ויורדים 

מחברים לתחנות כוח או תחנות החלפה. 

תחנות כוח מ-66 עד 40 ק"ו נקראות EHV. מעל 500 ק"ו הן נקראות UHV.

הדאגות והשיטות לעיצוב תחנות כוח EHV דומות, אך אלמנטים מסוימים מתבלטים בדרגות מתח שונות. עד 220 ק"ו ניתן להתעלם מהצפות החלפה, אך מעל 345 ק"ו הם חיוניים.

קריטריונים ומחקרים לעיצוב תחנת כוח

הדרישות לעיצוב תחנת כוח תהיינה לפי המחקרים הבאים.

• מחקרי זרימה של עומס

• מחקרי קצר מעגל

• מחקרי יציבות רגעית

• מחקרי מתח עודף רגעי

מחקרי זרימה של עומס

• תחנת כוח מבטיחה העברה אמינה של חשמל לעומסים במערכת. 

• הצרכים של תחנת הכוח החדשה (או) תחנת החלפה בנושאים חשמל נקבעים על ידי מחקרי זרימה של עומס בזמן שכל הקווים פועלים & בזמן שמתקנים קווים ספציפיים לתיקון. 

• לאחר הערכה של מספר מצבים של זרימת עומס, ניתן לחשב את המיתוג המשך & מצב חירום של הציוד.

מחקרי קצר מעגל

• בנוסף לדרגות הזרם המשך, על הציוד בתחנת הכוח להיות עם דרגות זמן קצר. 

• הן חייבות להיות מספיקות לאפשר לציוד לספוג חום זרם קצר ולחצים מכניים ללא נזק. 

• כדי לספק יכולת הפסקה מתאימה במחסומים, חוזק במעגלים מבודדים, והגדרה מתאימה עבור רליסים מגינים שמרגישים את התקלה. 

• על לקבוע את הזרמים הקצרים המרביים והמינימליים עבור סוגי שונים ומיקומים של קצרים ותפישות מערכת שונות.

מחקרים יציבות טרנסיאנטית

• קלט מכני תקין של גנרטור שווה לפלט חשמלי בנוסף לאיבודי הגנרטור. 

• מכונות המערכת מסתובבות ב-50 Hz כל עוד זה ממשיך. כל הפרעה בזרם המכני או החשמלי גורמת למהירות הגנרטור להתרחק מ-50Hz ולהתנדנד סביב נקודת שיווי משקל חדשה.

• הפרעה מאוד נפוצה היא קצר. קצרים קרובים לגנרטור מורידים את מתח הסוף וממהרים את המכונה. 

• לאחר תיקון השגיאה, המכשיר יספק אנרגיה עודפת לתוך מערכת החשמל כדי לשחזר את מצבו המקורי. 

• כאשר הקשרים החשמליים חזקים, המכונה מאטה במהירות וניצבת. קשרים חלשים יגרמו לאינסטביליות של המכונה.

• גורמים המשפיעים על יציבות כוללים:

• verity פגם,

• מהירות סילוק פגם,

• קשרים בין המכונה למערכת לאחר פתרון הפגם.

• יציבות טרנסיאנטית בתחנת כוח תלויה ב

• סוג ומהירות רליסי הגנה של קו ובריכת מתח, 

• זמן הפסקת מחסום, ו 

• הרכבה של בריכת מתח לאחר סילוק הפגם. 

• הנקודה האחרונה משפיעה על הרכבה של בריכת מתח. 

• רק קו אחד יושפע אם פגם מתוקן במהלך רליסי ראשית. 

• מחסום מוגבל יכול לגרום לאבדן מספר קווים במהלך רליסי כשל מחסום, מה שהופך את קשר המערכת לחלש יותר.

מחקרים על מתח יתר טרנסיאנטי

• מתח יתר טרנסיאנטי יכול לנבוע מרעמים או החלפת מעגל. 

• מחקרים באמצעות ניתוח רשת טרנסיאנטית (TNA) הם הדרך המדויקת ביותר לקביעת מתח יתר בהחלפת מעגל.

הצבת תחנת כוח

הצבת תחנת הכוח נקבעת על ידי שיקולים פיזיים ואלקטריים, כולל הבאים:

• בטחון מערכות

• מגבלות פעולה

• הצבת הגנות קלות

• מגבלות על רמות קצר

• מתקנים שמירה

• הרחבה קלה

• גורמי אתר

• כלכלה 

בטחון מערכות

• תחנות תת-מכלאות אידיאליות כוללות מחסומים נפרדים לכל מעגל ומאפשרות החלפת בריכת מתח או מחסומים במהלך שמירה או פגמים. 

• ניתן לקבוע את בטחון המערכת על ידי מתן תלות של 100% בשלמות תחנת הכוח או מתן אחוז של זמן תקלה עקב פגמים (או) שמירה.

• אם כי מערכת עם שתי בריכות מתח ושני מחסומים היא מושלמת, זו תחנת כוח יקרה.

在所有电路连接条件下控制MVA和MVAR负载对于发电机的负载效率至关重要。

负载电路必须分组，以在正常和紧急情况下提供最佳控制。

תנאים קלים להגנות

• אם מעגל כיבוי אחד משלט במעגלי רבים או אם מספר מעגלי כיבוי נשברים. ניתן להפחית זאת באמצעות חלוקת החשמל.

• אפילו אם הגנה על ידי רילאי פשוטה, מערכת עם אוטובוס יחיד היא קשיחה עבור הגנות מורכבות.

הגבלה של רמות קצרי חשמל

• ניתן לחלק תחנת משנה לשני חלקים, באופן מלא או דרך חיבור רקטור, כדי להפחית את רמות הקצר החשמלי.

• שימוש נכון במעגלי כיבוי במערכות טבעות יכול להעניק תכונה דומה.

מתקנים לתיקון ותחזוקה

• נדרשת תחזוקה במהלך פעולת תחנת המשנה, בין אם מתוכנת או חירום.

• ביצוע תחנת המשנה בעת תחזוקה תלוי בתנאי ההגנה.

הרחבת קלה

• על תכנון תחנת המשנה לאפשר הרחבת מפרקים עבור משקפים חדשים.

• כאשר המערכת משתפרת, ייתכן שתהיה צורך לעבור ממערכת אוטובוס אחת למערכת אוטובוס כפולה או להרחיב תחנת סריג למערכת אוטובוס כפולה.

• יהיו זמינים מקום והרחבה.

גורמים אתרים

• זמינות אתר היא חיונית לתכנון תחנת המשנה. ייתכן שתהיה צורך בבניית תחנה עם גמישות פחותה במקום מוגבל.

• תחנת המשנה עם מעגלי כיבוי פחות וסכמה פשוטה יותר תופסת פחות מקום.

כלכלה

• אם הכלכלתי אפשרי, ניתן ליצור סידור החלפה משופר לצורך הדרישות הטכנולוגיות.

תכנון תחנת המשנה וסידור החלפה

על תכנון תחנת המשנה וסידור החלפה להיות מתוכנן בזהירות על בסיס IEE-Business 141 כדי להבטיח יעילות ואבטחה של מערכת הפצה חשמלית.

• טרנספורמרים,

• מעגלי כיבוי, ו-

• מתגים

צריך לבחור בהתאם לדרישות מתח ו עומס.

כדי להגדיל את המרחב, להקל על תחזוקה ולתת אפשרות להרחבה, יש לתכנן את התפיסה בקפידה. סיבי חשמל צריכים לקשר את הציוד באופן יעיל, והמעגלים צריכים לשפר את זרימת החשמל והאמינות.

כדי לגשת במהירות לאיתור וניתוק תקלה, דרושים מערכות הגנה וניהול חזקות. תקני רגולציה וגירוי סביבתי קובעים את תכנון המשטח כדי להבטיח בטיחות, אמינות וציות סביבתי.

צריך לשקול מספר נושאים בעת תכנון תצוגת EHV ותצורות החלפה:

• זה צריך להיות אמין, מאובטח ולהבטיח המשך שירות מצוין.

הסכמות הסיב והגנה טיפוסיות של משטחים מתוארות בהרחבה ב:

1. מה זה סיב חשמלי? סוגים, יתרונות, חסרונות &

2. תוכניות הגנה לסיב

תצורות סיב שונות מספקות יתרונות שונים במונחים של פינוק, גמישות פעולה והנגשה לתחזוקה.

תכנון סיב יעיל מבטיח זרימת חשמל יעילה ומאפשר הרחבת עתיד.

מבנים בשטח החלפה

נדרשים מבנים לתמיכה והתקנת ציוד חשמלי ולהפסקת כבלים של קו העברה.

מבנים יכולים להיות עשויים מפלדה, עץ, RCC או PSC. בהתאם לקרקע הצדדית, הם זקוקים ליסודות.

משטחים משתמשים בבניינים מפלדה מוכנים בשל היתרונות שלהם.

ה

• הפרדה בין פאזה,

• הפרדה מהקרקע,

• מבודדים,

• אורך בריח, ו-

• משקל ציוד

משפיעים על תכנון המבנה.

• כפיפה,

• כישלון של הפלנג,

• גזירה אנכית ואופקית, ו-

• הרס של הטווח

צריך למנוע כישלון של מסילות וקשתות מפלדה.

מסילות תיבתיות מקושטות צריכות להיות 1/10 עד 1/15 מהמרחק והריבוע. בדרך כלל, מעוות מסילה לא יכול לעלות על 1/250 מהמרחק.

ברגים ומכסמים במבנה חייבים להיות בתפיחה של 16 מ"מ, פרט לחלקים עם עומס קל בהם הם יכולים להיות בתפיחה של 12 מ"מ.

ה עומס המתוכנן עבור עמודים וקשתות צריך לכלול

• מתח מוליך,

• מתח חוט קרקע,

• משקל מבודדים ומתקנים, ו-

• עומס חתך (כ-350 ק"ג), ו-

• משקל עובד ואביזרים (200 ק"ג)

• עומסי רוח והדף

במהלך פעולת הציוד.

המרחק של קו החשמל מעל ראש צריך להסתיים בניהול תחנת המשאבים. הוא יכול להגיע עד +15 מעלות אנכית ו+30 מעלות אופקית.

מבני השטח יכולים להיות מצופים או מייצרים טבילה חמה.

מבנים שנוצרו עם פלדה מייצרת דורשים תחזוקה מינימלית.

עם זאת, מבנים מצופים סיפקו עמידות טובה יותר לשחיקה באזורים מסוימים מאוד מזוהמים.

הפרדות בין פאזות נפוצות:

עיצוב בריח חשמלי

כדי לקלות את החיבור בין המרכיבים הרבים המרכיבים תחנת מיתוג, בריחים חשמליים הם סרגלים מוליכים המשמשים להעברת אנרגיה חשמלית בכל תחנת המיתוג.

כאשר מתכננים ומגדירים נכון את בריחי החשמל, ההפסדים החשמליים מופחתים, הפצת החשמל נעשית יותר עקבית ותפקוד תחנת המיתוג משתפר.

תחנת מיתוג – מערכות בקרה

אוטומציה של תחנת מיתוג משפרת את הפעולה והיעילות על ידי שילוב מערכות בקרה, מכשירים חכמים ורשתות תקשורת.

מעקב בזמן אמת, בקרה מרוחקת, ניתוח נתונים ותחזיות לתיקון מוקדם משפרים את האמינות ומפחיתים את זמן העצירה באמצעות אוטומציה.

מערכות בקרה מתקדמות כמו SCADA משפרות את האוטומציה של תחנת המיתוג, איסוף נתונים ובקרה מרוחקת.

האוטומציה של תחנת המיתוג משתמשת במערכות SCADA לבקרה ומגמה מרכזית.

מערכות SCADA אוספות נתונים מתחנת המיתוג כדי לשפר את זרימת החשמל, לקבל החלטות ולטפל באגים במהירות.

עיצוב תחנת מיתוג – פרוטוקולי תקשורת

ציוד תחנת המיתוג ומרכזים מבקרים צריכים רשתות תקשורת יעילות לחלוקת נתונים ובקרה.

אדריכלות תכנון תחנת הכוח דורשת פרוטוקולי תקשורת אמינים כמו IEC 61850, DNP3, או Modbus עבור התאמה בין מערכות, שלמות מידע ובטיחות סייבר.

הצהרה: כבוד למקור, מאמרים טובים ראויים לשיתוף, אם קיים פגיעה בזכויות יוצרים נא לפנות למחיקה.