المحولات المثبتة على الوسادة هي معدات توزيع قياسية من نوع الغلاف في الهواء الطلق لشبكات الطاقة البلدية والقسمات الفرعية السكنية والمجمعات التجارية والمصانع الصناعية. تنقسم تكوين الجانب الأساسي (HV) عموما إلى طوبولوجيتين:تغذية شعاعيةوتغذية حلقة.

وتتكمن المقاومات الأساسية في التكرار الطوبولوجي، وتكوين أجهزة التبديل الداخلية، والموثوقية، وتصميم مخطط حماية النظام، واقتصاد دورة الحياة.

1. اختلافات الهيكلية والأجهزة

معمارية تغذية شعاعية

• تكوين بوش:مجهزة بمجموعة واحدة من 3 بوشات عالية الجهد (HV)(H₁, H₂, H₃).

• تغذية توبولوجيا:عقدة محطة ذات نهاية واحدة. تنتهي الكابلات تحت الأرض عالية الجهد مباشرة في الوحدة دون الاستمرار في المعدات اللاحقة.

• التبديل الداخلي والاندماج:عموما لا يتضمن مفاتيح عزل الحلقة الداخلية. تعتمد حماية التيار الزائد على الصمامات الأساسية (مثل الصمامات Bay-O-Net المزدوجة مع الصمامات الاحتياطية التي تحد من التيار).

• البصمة المادية والتعقيد:تصميم مجلس الوزراء المدمج ، الحد الأدنى من المكونات الداخلية ، تعقيد ميكانيكي أقل ، وإنهاء الكابلات المباشرة.

هندسة تغذية الحلقة

• تكوين بوش:مجهزة بـ 6 بوشات عالية الجهد (HV) مرتبة في مجموعتين(H_1A, H_2A, H_3A for Source A and H_1B, H_2B, H_3B for Source B).

• توبولوجيا تغذية:طوبولوجيا سلسلة الدايزي ذات النهاية المزدوجة. يسمح للكابلات الأساسية بدخول، حلقة من خلالها، والخروج لتغذية الوحدات المجاورة، وتشكيل نظام توزيع حلقة مفتوحة أو مغلقة.

• التبديل الداخلي والاندماج:مجهزة بمفتاحات اختيار حمولة داخلية مغمورة بالزيت (مفاتيح 2 أو 4 مواقف:A-B-كلاهماأوV-شفرة / T-شفرةالتكوينات). هذا يسمح بالتقسيم واختيار التغذية وعزل المحول المحلي دون فتح دائرة التغذية الرئيسية.

• المرونة والتكيف:تنوعية عالية؛ يمكن لمحول تغذية الحلقة أن يعمل بسهولة في نظام شعاعي ببساطة عن طريق وضع غطاء واقي على مجموعة ثانوية من البطانات(H_1B-H_3B).

  
  

  

2. مبادئ التشغيل وديناميكيات الدائرة

منطق تشغيل تغذية شعاعية

• توصيل الطاقة من نقطة إلى نقطة:تتدفق الطاقة في اتجاه واحد من محطة التوزيع الفرعية إلى عقدة المحول.

• صفر التكرار:تفتقر إلى مسارات طاقة بديلة. أي خطأ في الكابلات المصدرة العليا أو فشل المحول أو الصيانة المقررة يؤدي إلى انقطاع لجميع الأحمال المتصلة بهذا الفرع المحدد.

• الصيانة والترميم:يتطلب انقطاع الخدمة إصلاح المشاكل يدوياً، أو ربط الكابلات، أو استبدال الوحدة قبل استعادة الخدمة. لا يوجد تجاوز التبديل الآلي أو اليدوي متاح في الوحدة.

منطق تشغيل تغذية الحلقة

• وصول الطاقة ثنائي الاتجاه:يمكن للمحول تلقي الطاقة من اثنين من أجهزة تغذية المرافق المستقلة أو طرفين من حلقة التوزيع. يتم تشغيل الحلقة عادة فيتكوين حلقة مفتوحة (مع نقطة مفتوحة عادة في محول نقطة منتصفة معينة أو خزانة التبديل).

• تقسيم وعزل الخطأ:إذا حدث خطأ في قطاع الكابل:

1. الجهاز الوقائي في المصب يرتفع لتطهير الخطأ.

2. تعمل أفرقة الصيانة مفاتيح كسر التحميل الداخلية ذات 4 مواقف لعزل قسم الكابل التالف.

3. يتم إغلاق نقطة المفتوحة عادة لتغذية الطاقة من مصدر المرافق الثانوية ، واستعادة الطاقة إلى جميع العقد غير المعطلة في غضون دقائق.

• عملية عصا ساخنة:تسمح مفاتيح كسر الحمل الداخلية وموصلات الكوع (IEEE 386 كوع كسر الحمل) لفنيي الخط بإجراء عمليات التبديل في ظروف الحمل باستخدام عصا ساخنة معزولة قياسية.

3. ملفات تعريف التطبيق

4. ميزة مفصلة ومقارنة التفاوض

تغذية شعاعية

• المزايا:

• التكلفة الأولية المنخفضة:انخفاض النفقات الرأسمالية بنسبة 15-30٪ بسبب عدد أقل من البطانات وعدم وجود مفاتيح كسر الحمل الداخلية وتصميم الخزان المبسط.

• نظام الحماية المبسط:التنسيق الأساسي بين الصمامات الأولية للمحولات ومنحنيات قطع/إعادة إغلاق المحطات الفرعية؛ لا خطر من التيارات المتداولة الحلقة أو مشاكل تدفق الطاقة العكسية.

• تركيب وصيانة:حجم مجلس الوزراء المدمج يقلل من متطلبات بصمة الوسادة. إنهاء بسيط ثلاثي المراحل يقلل من ازدحام الكابلات داخل المقصورة الأساسية.

• العيوب:

• نقطة فشل واحدة:عرضة لأخطاء موصل واحد أو كابل.

• مدة الانقطاع الممتدة:تتطلب الخدمة إزالة الطاقة الكاملة للمغذية.

تغذية حلقة

• المزايا:

• استمرارية التشغيل العالية (N-1 التكرار):يقلل من مؤشر متوسط مدة انقطاع العملاء (CAIDI) عن طريق تمكين الاستعادة السريعة عن طريق التبديل الحلقي.

• تقسيم القدرة:يسمح الصيانة المعزولة على قطاعات الكابلات الفردية أو المحولات دون تعطيل العملاء المجاورين على الحلقة.

• التحقق من المستقبل:يتكيف بسهولة مع تغيير طوبولوجيات الشبكة أو احتياجات التوسع.

• العيوب:

• أعلى التكلفة والتعقيد:زيادة عدد المكونات (6 بوشات ، وأجهزة التبديل الداخلية ، وأبعاد الخزانة الموسعة) تزيد من تكلفة الوحدة ووزن الشحن.

• المخاطر التشغيلية:يتطلب الالتزام الصارم بتسلسلات التبديل. يمكن لعمليات التبديل غير الصحيحة في ظروف مغلقة الحلقة أن تسبب التيارات المتداولة أو التخلص التدريجي غير المقصود أو التنسيق غير الصحيح لرحلة الصمامات.

5. إطار الاختيار الهندسي

عند تحديد بين المحولات المثبتة على لوحة تغذية شعاعية وحلقة، قم بتقييم المشروع بناء على معايير الاختيار التالية:

1. موثوقية النظام المطلوبة (أهداف SAIDI/SAIFI):اخترتغذية حلقةللحمولات الحرجة حيث تتجاوز تكاليف الانقطاع تكلفة المحول الزائدة.

2. قيود الميزانية:اخترتغذية شعاعيةللمشاريع المحدودة الميزانية ذات التطبيقات غير الحرجة في نهاية الخط.

3. البنية التحتية للشبكة:إذا تم تصميم نظام توزيع المرافق حول مخطط حلقة تحت الأرض،تغذية حلقةوحدات إلزامية للحفاظ على استمرارية الحلقة، حتى لو كانت الوحدة الأخيرة في الحلقة تعمل مع أغطية مسدودة.