المحطة الفرعية الأوروبية المدمجة: الهيكل والنظام والمزايا

نظرة عامة على المحطات الفرعية الجاهزة

المحطات الفرعية الجاهزة هي معدات توزيع طاقة داخلية وخارجية مسبقة الصنع تعمل على دمج مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي والمحولات وأجهزة توزيع الجهد المنخفض- وفقًا لمخطط توصيلات محدد. تُستخدم المحطات الفرعية الجاهزة - ذات النمط الأوروبي، بتكنولوجيتها الناضجة وأدائها الموثوق، على نطاق واسع في أنظمة توزيع الطاقة. تعتمد المحطات الفرعية الجاهزة ذات النمط الأوروبي- هيكلًا مستقلاً مجزأً، ويتميز بتصميم معقول وصيانة مريحة وموثوقية عالية، مما يلبي احتياجات توزيع الطاقة لسيناريوهات التطبيقات المختلفة.

هيكل وتصميم المحطات الفرعية الأوروبية الجاهزة

1. التخطيط العلمي الشامل
يتكون الهيكل الداخلي لحاوية المحطة الفرعية سابقة التجهيز ذات النمط الأوروبي- بشكل أساسي من حجرة الجهد العالي-، وحجرة المحولات، وحجرة توزيع الجهد المنخفض-. لديها طرق تركيب مختلفة، بما في ذلك عادة الأنواع المتكاملة والمدمجة. تضع طريقة التثبيت المدمجة الأجزاء الثلاثة في حجراتها الخاصة. في الوقت الحالي، غالبًا ما تستخدم الهياكل المجمعة الشائعة تخطيطًا مستقيمًا أو على شكل -L، وهو صغير الحجم ومريح لتوصيل الأسلاك ويوفر إمكانية وصول كافية للصيانة للصيانة اللاحقة. يستخدم التصميم المتكامل المحول باعتباره الجسم الرئيسي، مع تثبيت الصمامات ومفاتيح التحميل داخل حاوية المحول للتشغيل الإضافي، مما يؤدي إلى هيكل أكثر إحكاما.

2. تصميم غلاف متين وخيارات المواد

تم إنشاء حاوية المحطة الفرعية مسبقة الصنع على الطراز الأوروبي- بدقة من ثلاثة أجزاء: قاعدة، وغطاء خارجي، وغطاء علوي. تتكون القاعدة عادةً من مواد فولاذية عالية الجودة-مثل فولاذ القناة، وفولاذ الزوايا، والفولاذ المسطح، وألواح الفولاذ، ويتم تجميعها وتثبيتها من خلال اللحام أو التثبيت بمسامير لضمان الاستقرار الهيكلي الشامل. لتلبية احتياجات التهوية، وتبديد الحرارة، واحتياجات الخطوط الواردة/الصادرة، يتم توفير فتحات دائرية مشقوقة وذات حجم مناسب في المواقع المناسبة، مما يعكس فلسفة التصميم التي تركز على الإنسان-. يمكن تخصيص التصميم الخارجي بالألوان والشكل وفقًا لبيئة التثبيت ومتطلبات العملاء لضمان الانسجام مع البيئة المحيطة.

3. نظام الحماية والتبريد الشامل

تتمتع المحطات الفرعية مسبقة الصنع ذات النمط الأوروبي- بقدرات حماية بيئية ممتازة، وتفي بمتطلبات مقاومة المطر، والغبار، ومقاومة التآكل، ومنع تطفل الحيوانات. ولمنع الإشعاع الشمسي القوي في فصول الصيف الحارة، يتم ملء الجزء العلوي عمومًا بمواد عازلة ذات موصلية حرارية منخفضة، بما في ذلك عادةً ألواح الصوف الصخري ورغوة البوليسترين.

فيما يتعلق بتصميم تبديد الحرارة، تستخدم المحطات الفرعية الجاهزة-الحديثة ذات النمط الأوروبي حلاً شاملاً لتبديد الحرارة. بالإضافة إلى الحفاظ على طريقة تثقيب الكوات على الغلاف، يتم أيضًا استخدام طرق مثل زيادة مساحة تبديد الحرارة وتعزيز الحمل الحراري للهواء لتبديد الحرارة. لا تعمل هذه الطريقة على تحسين كفاءة تبديد الحرارة بشكل فعال فحسب، بل تقلل أيضًا من تكاليف التصنيع، مما يدل على مزيج مثالي من الاقتصاد والتطبيق العملي.

التصميم الكهربائي للمحطات الفرعية الأوروبية الجاهزة

1. هيكل-معدات توزيع الجهد العالي
تنقسم معدات توزيع الجهد العالي للمحطات الفرعية الجاهزة - ذات النمط الأوروبي- إلى نوعين بناءً على طريقة الخط الوارد: النوع الطرفي ونوع الشبكة الحلقية؛ استنادًا إلى موقع الخط الوارد، يمكن تقسيمه إلى مدخل خط علوي من أعلى العلبة (يشيع استخدامه في المحطات الفرعية التقليدية الجاهزة) ومدخل ومخرج خط تحت الأرض عبر خنادق كابلات الجهد العالي-، وهي طريقة أكثر شيوعًا في التصميم الحديث.

فيما يتعلق باختيار مجموعة المفاتيح الكهربائية، تُستخدم حاليًا على نطاق واسع مفاتيح تحميل سلسلة SF6 التي تستخدم غاز SF6 كوسيلة إطفاء -قوسية، على الرغم من أن تكلفتها أعلى من مفاتيح تحميل الجهد العالي-10 سلسلة FN-. تتوفر هذه المفاتيح مع أو بدون صمامات، ومع مفاتيح التأريض، ولكن بشكل عام، جميعها مجهزة بمؤشرات حية لضمان السلامة التشغيلية. آلية التشغيل بشكل عام يدوية، ولكن التشغيل الكهربائي متاح أيضًا لتلبية احتياجات المستخدمين المختلفة. يمكن للمفاتيح ذات الصمامات أن تقوم بفصل المفتاح تلقائيًا عند حدوث خطأ في دائرة قصر في الدائرة، مما يحمي الدائرة والمعدات بشكل فعال مثل المحولات والمفاتيح.

يتم تهيئة نظام قياس الجهد العالي-وفقًا لاحتياجات المستخدم. تتكون خزانة قياس الجهد العالي-عادةً من أجهزة قياس CT وPT وأجهزة قياس وجهاز تحكم عن بعد وأجهزة قياس عن بعد.

2. تصميم غرفة المحولات بشكل احترافي
تحتوي المحطات الفرعية الجاهزة على الطراز الأوروبي- على غرف محولات مستقلة، والتي تتكون أساسًا من المحولات، وأنظمة التحكم التلقائي في درجة الحرارة، والإضاءة، وحواجز السلامة. يعد تبديد الحرارة والتهوية في غرفة المحولات من الاعتبارات الرئيسية في تصميم المحطات الفرعية الجاهزة على الطراز الأوروبي-، خاصة في ضوء الكمية الكبيرة من الحرارة المتولدة أثناء تشغيل المحولات والارتفاع السريع في درجة الحرارة في درجات الحرارة المحيطة العالية.

لمعالجة تبديد الحرارة، تم تصميم المحطات الفرعية مسبقة الصنع على الطراز الأوروبي- بنظام شامل للتحكم في درجة الحرارة. باستثناء المحطات الفرعية ذات قدرات المحولات الأصغر التي تستخدم التهوية الطبيعية، فإن معظم الأنظمة تتضمن الحماية من درجة الحرارة والتهوية القسرية. يتكون هذا النظام بشكل أساسي من أجهزة قياس (قادرة على قياس درجة حرارة غرفة المحول ودرجة حرارة الزيت) والتي، من خلال دوائر التحكم اليدوية والآلية، تتحكم في ما إذا كانت مروحة العادم بحاجة إلى التنشيط، وتحديد نطاق درجة الحرارة لتشغيل المحول بشكل موثوق وآمن لضمان تشغيل المحول دائمًا عند درجة حرارة مناسبة.

فيما يتعلق باختيار المحولات، يمكن للمحطات الفرعية مسبقة الصنع ذات النمط الأوروبي- أن تستخدم محولات من النوع الزيتي-المغمورة أو الجافة-. من منظور اقتصادي، نظرًا لارتفاع سعر المحولات الجافة من النوع -، يجب أن تكون المحولات المغمورة بالزيت- هي الخيار المفضل لتقليل تكاليف التصنيع ما لم يحدد المستخدم خلاف ذلك. تكوين سعة المحول مناسب بشكل عام بين 100-1250 كيلو فولت أمبير، ويجب ألا يتجاوز 1600 كيلو فولت أمبير. يمكن أن يلبي نطاق السعة هذا احتياجات معظم سيناريوهات التطبيق.

3. التصميم الهيكلي المرن للغرفة ذات الجهد المنخفض

إن تصميم الغرفة ذات الجهد المنخفض-للمحطات الفرعية مسبقة الصنع على الطراز الأوروبي-يأخذ في الاعتبار بشكل كامل الاحتياجات الخاصة لسيناريوهات الاستخدام المختلفة. بالنسبة للمحطات الفرعية الجاهزة - ذات النمط الأوروبي المستخدمة في المؤسسات الصناعية والتعدينية، يجب تصميم مصدر الطاقة وإمدادات الإضاءة بشكل منفصل. عند استخدام أجهزة قياس الجهد المنخفض-، تطلب مكاتب إمداد الطاقة عادةً أجهزة قياس منفصلة لكهرباء الإضاءة، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن سعر وحدة كهرباء الإضاءة أعلى عمومًا من سعر كهرباء الطاقة. ومع ذلك، بالنسبة للمحطات الفرعية المستخدمة في المناطق السكنية، لا يحتاج التصميم الهيكلي إلى مراعاة مشكلات إمدادات الطاقة، مما يعكس تصميمًا يتمحور حول الإنسان-.

فيما يتعلق بتصميم دوائر الخرج، يتم تكوين غرفة -الجهد المنخفض للمحطات الفرعية ذات النمط الأوروبي- بمرونة وفقًا لقدرة المحولات واحتياجات المستخدم. عندما تكون سعة المحول صغيرة ويحتاج المستخدم إلى عدد أقل من قنوات الإخراج، يمكن تقليل عدد القنوات؛ على العكس من ذلك، عندما تكون سعة المحول كبيرة ويحتاج المستخدم إلى عدد كبير من قنوات الإدخال/الإخراج، يمكن زيادة عدد القنوات. ويمكن أيضًا اعتماد تخطيط مع تشغيل الممر لإظهار مرونة التصميم.

المحطات الفرعية الأوروبية مقابل الأمريكية

المزايا التقنية للمحطات الفرعية الأوروبية الجاهزة

تُظهر المحطات الفرعية الجاهزة- ذات الطراز الأوروبي، بتصميمها الهيكلي العلمي واختيار المواد الموثوق به والنظام الكهربائي الكامل، مزايا كبيرة في مجال توزيع الطاقة. يضمن هيكلها المجزأ والمستقل الاستقلال النسبي لكل منطقة وظيفية، مما يسهل الصيانة ويعزز السلامة؛ تلبي خيارات المواد المتنوعة احتياجات الظروف البيئية المختلفة؛ ويضمن نظام شامل لتبديد الحرارة -تشغيلًا مستقرًا على المدى الطويل؛ ويتكيف تصميم حجرة الجهد المنخفض-المرن مع سيناريوهات التطبيقات المختلفة. تجعل هذه الميزات من المحطات الفرعية الجاهزة -المصممة على الطراز الأوروبي عنصرًا لا غنى عنه في أنظمة توزيع الطاقة الحديثة، مما يوفر مصدر طاقة موثوقًا به. ومع التقدم التكنولوجي المستمر، سيستمر تحسين وابتكار المحطات الفرعية مسبقة الصنع على النمط الأوروبي-، مما يؤدي إلى مساهمات أكبر في تطوير صناعة الطاقة.