المحطات الفرعيةهي المرافق المستخدمة في شبكات الطاقة لتحويل الجهد، وتبادل الطاقة، وجمع وتوزيع الطاقة الكهربائية. فهي حلقة لا غنى عنها في نظام الطاقة. مع تطور نظام الطاقة، أصبح تصنيف المحطات الفرعية تدريجيًا أكثر دقة للتكيف مع احتياجات الطاقة المختلفة وهياكل النظام. فيما يلي تصنيفات مختلفة للمحطات الفرعية:
التصنيف حسب مستوى الجهد
تعتمد الطريقة الأكثر بديهية لتصنيف المحطات الفرعية على مستوى الجهد الخاص بها. وفقًا لمستويات الجهد المختلفة، يمكن تقسيم المحطات الفرعية إلى الفئات التالية:
محطات فرعية ذات الجهد العالي:يستخدم هذا النوع من المحطات الفرعية عادةً في شبكات النقل ذات الجهد العالي (UHV)، بمستوى جهد 1000 كيلو فولت وما فوق. وتتمثل المهمة الرئيسية لمحطات فرعية UHV في تنفيذ نقل الطاقة لمسافات طويلة ذات سعة كبيرة وتحسين كفاءة النقل واستقرار شبكة الطاقة.
محطات الجهد العالي:تشمل مستويات الجهد لهذا النوع من المحطات الفرعية 750 كيلو فولت، 500 كيلو فولت و 330 كيلو فولت. إنها جزء مهم من شبكة نقل الجهد العالي وهي مسؤولة عن نقل الطاقة الكهربائية من محطات توليد الطاقة إلى مراكز التحميل.
محطات الجهد المتوسط:تسمى المحطات الفرعية ذات مستويات الجهد بين 220 كيلو فولت و110 كيلو فولت بالمحطات الفرعية ذات الجهد المتوسط. يستخدم هذا النوع من المحطات الفرعية بشكل رئيسي في شبكات الطاقة الإقليمية وشبكات التوزيع لتوزيع وخفض جهد الطاقة الكهربائية.
محطة فرعية ذات جهد منخفض:المحطات الفرعية ذات مستويات الجهد 35 كيلو فولت أو أقل هي محطات فرعية ذات جهد منخفض. وعادة ما تكون موجودة في نهاية المستخدم وتكون مسؤولة عن تقليل جهد الطاقة الكهربائية إلى مستوى جهد مناسب لاستخدام الكهرباء المنزلي والتجاري والصناعي.
التصنيف حسب الدور في نظام الطاقة
على حسب الدورالمحطات الفرعيةفي نظام الطاقة يمكن تقسيمها إلى الفئات التالية:
المحطة الفرعية المحورية:تقع المحطات الفرعية المحورية في مواقع رئيسية في نظام الطاقة وتكون مسؤولة عن جمع مصادر طاقة متعددة وخطوط الربط لتوصيل أنظمة الطاقة المختلفة. عادة ما يكون لديهم مستويات جهد عالية للغاية (مثل 220 كيلو فولت إلى 1000 كيلو فولت) وقدرة محطة فرعية ضخمة، ودورهم هو ضمان التشغيل المستقر لنظام الطاقة.
المحطات الفرعية الإقليمية:تقوم المحطات الفرعية الإقليمية بشكل رئيسي بتزويد الطاقة لعدة مناطق أو مدن كبيرة. تقوم بنقل الكهرباء من أماكن بعيدة إلى مراكز التحميل وتزويد الطاقة للمناطق المحلية والمجاورة بعد تخفيض الجهد. يتراوح مستوى الجهد لهذا النوع من المحطات الفرعية عادةً بين 220 كيلو فولت و330 كيلو فولت.
محليمحطة فرعية:المحطات الفرعية المحلية مسؤولة عن توفير الطاقة لمنطقة أو مدن كبيرة ومتوسطة الحجم. عادةً ما يتلقون الطاقة من شبكة الكهرباء 110 كيلو فولت إلى 220 كيلو فولت، ويزودون الطاقة لحمل الطاقة بعد تقليل الجهد إلى 35 كيلو فولت إلى 66 كيلو فولت أو أقل.
المحطة الفرعية الطرفية:تقع المحطات الفرعية الطرفية في نهاية شبكة الكهرباء، بما في ذلك نهاية الخط الفرعي. فهي تزود المستخدمين بالطاقة مباشرة بعد تقليل جهد الطاقة الكهربائية، ولا تقوم بمهمة نقل الطاقة. مستوى الجهد لهذا النوع من المحطات الفرعية منخفض نسبيًا، وعادةً ما يكون 220 كيلو فولت أو أقل.
التصنيف حسب ارتفاع وانخفاض الجهد
محطة فرعية خطوة المتابعة:عادة ما يتم إنشاء المولد بالقرب من محطة توليد الكهرباء، ويتم تعزيز الطاقة الكهربائية الناتجة عن المولد ونقلها إلى منطقة استهلاك الطاقة البعيدة.
محطة فرعية تنحى:عادة ما يتم إعدادها في منطقة استهلاك الطاقة، ويتم تقليل الطاقة الكهربائية ذات الجهد العالي إلى مستوى الجهد المناسب للمستخدمين المحليين. يمكن أيضًا تقسيم المحطات الفرعية المتدرجة إلى محطات فرعية تنحى إقليمية ومحطات فرعية تنحى طرفية ومحطات فرعية تنحى مؤسسية.
التصنيف حسب الملكية
وفقًا لملكية المحطات الفرعية، يمكن تقسيمها إلى الفئات التالية:
محطة فرعية لتوليد الطاقة:عادة ما يتم تركيب هذا النوع من المحطات الفرعية في محطة توليد الطاقة المملوكة لشركة توليد الطاقة، وهي المسؤولة عن تعزيز الطاقة الكهربائية التي يولدها المولد وإرسالها إلى شبكة الكهرباء. تقع مسؤولية الاستثمار والملكية والصيانة على عاتق مؤسسة توليد الطاقة.
محطة فرعية لشبكة الكهرباء:يتم تثبيت هذا النوع من المحطات الفرعية في المنطقة التي تقع فيها مؤسسة شبكة الطاقة. تقع مسؤولية الاستثمار والملكية والصيانة على عاتق مؤسسة شبكة الطاقة المسؤولة عن نقل الطاقة الكهربائية وتحويلها وتوزيعها. إنها المكونات الرئيسية لشبكة الطاقة وتتولى مهام نقل الطاقة وإرسالها.
محطة فرعية المستخدم:يتم بناء هذا النوع من المحطات الفرعية من قبل الشركات أو الأفراد ويستخدم بشكل أساسي لتلبية الطلب على الكهرباء في أماكن محددة. عادةً ما يتم تركيب المحطات الفرعية للمستخدم في المؤسسات الكبيرة أو المؤسسات الطبية أو المباني الكبيرة، وتقع مسؤولية الاستثمار والملكية والصيانة على عاتق المؤسسة.
التصنيف حسب شكل البناء
وفقًا لشكل بناء المحطة الفرعية، يمكن تقسيمها إلى الفئات التالية:
محطة فرعية خارجية:يتم تركيب المعدات الكهربائية الرئيسية مثل المحولات وقواطع الدوائر الكهربائية للمحطات الفرعية الخارجية في الهواء الطلق. يشغل هذا النوع من المحطات الفرعية مساحة كبيرة ولكن مساحة بناء صغيرة، وهو مناسب للمناطق ذات تلوث الهواء الخفيف.
محطة فرعية داخلية:عادة ما يتم تركيب المحطات الفرعية الداخلية في الداخل، ويجب مراعاة عوامل مثل استخدام المساحة وحماية السلامة. وهي تستخدم عادة الكابلات وقنوات الكابلات تحت الأرض لنقل الطاقة، وهي مناسبة للمناطق ذات المباني الكثيفة والكثافة السكانية.
أهمية المحطات الفرعية
كجزء مهم من نظام الطاقة،المحطات الفرعيةتلعب دورا لا يمكن الاستغناء عنه. إنها تضمن التشغيل الآمن والمستقر لنظام الطاقة من خلال تحويل الطاقة الكهربائية وتوزيعها وحمايتها. وفي الوقت نفسه، يمكن للمحطات الفرعية أيضًا عزل مناطق الأعطال في الوقت المناسب، وتقليل نطاق انقطاع التيار الكهربائي، وتحسين موثوقية مصدر الطاقة.
ملخص
باعتبارها جزءًا مهمًا من نظام الطاقة، تمتلك المحطات الفرعية طرق تصنيف مختلفة، تعتمد كل منها على احتياجات ووظائف مختلفة. من خلال التصنيف والتخطيط المعقول للمحطات الفرعية، يمكن ضمان التشغيل المستقر لنظام الطاقة، ويمكن تحسين موثوقية وكفاءة مصدر الطاقة. يجب تصميم وتعديل إدارة إنشاء وتشغيل المحطات الفرعية وفقًا لظروف محددة للتكيف مع احتياجات الطاقة المختلفة وهياكل الشبكة.
إن تنوع وتعقيد المحطات الفرعية يجعل دورها في شبكة الطاقة لا يمكن الاستغناء عنه. سواء كان الأمر يتعلق بتعزيز الطاقة الكهربائية أو تقليلها أو توزيعها، تلعب المحطات الفرعية دورًا حيويًا.
