أنظمة التغذية في الجهد المتوسط واشكالها

قد يهمك أيضا

أنظمة التغذية في الجهد المتوسط واشكالها 

وظيفة المغذيات أن تصل بين محطة التوزيع الفرعية (الموزع) وبين محولات التوزيع المنتشرة فى أجزاء المدينة المختلفة، بمعنى آخر أنها تمثل شبكة التوزيع داخل مدينة أو قرية أو مجموعة قرى. و منظومة التوزيع هذه تقع بالكامل فى منطقة الجهد المتوسط .

أشكال منظومة التغذية

وتنقسم أشكال التوزيع فيها إلى عدة أنواع منها:

نظام الشبكات الإشعاعية

يعتبر (Radial Distribution System) أبسط نظام توزيع وأكثره انتشارا في منظومات التوزيع بالقرى والأرياف، وفيه تكون التغذية دائما من جهة واحدة فقط بينما الأحمال فى الجهة الأخرى.

ويتكون هذا النظام من مجموعة من الدوائر المستقلة التي تخرج من محطة المحولات مباشرة ليغذي كل منها منطقة محددة ، وكل دائرة تتكون من المغذي الرئيسي Primary Feeder وعليه قاطع CB مناسب ، ثم تتفرع منه فرعيات أخري وهي التي تتصل بمحولات التوزيع الشكل التالي، التى تخرج منها فرعيات الجهد المنخفض Secondary Feeders .

وتتصل هذه الفرعيات بالمغذي الرئيسي عن طريق مصهرات (Fuses) حتى لا يتسبب حدوث أي خطأ في الفرعيات إلى فصل المغذي الرئيسي بالكامل ، وإن كان الواقع يقول أن هذا الاحتمال وارد جدا ، فقد لا يشعر الفيوز بالعطل ومن ثم تقع مسئولية فصل هذا العطل على القاطع الرئيسى فى المحطة ومن ثم تخرج جميع المحولات الفرعية المركبة على هذا المغذى.

الشكل 1 Radial system

نظام الـ Loop المفتوحة

فى هذا النظام يكون للمغذي الرئيسي مسار مغلق يبدأ من محطة التوزيع (الموزع) وينتهي فيها أيضا ، أي أن نهايتي الموزع تكونان داخل المحطة (الشكل 2)،  ومن ثم فالمغذيات تتمتع بميزة التغذية من جهتين على عكس نظام الـ Radial الذى يتمتع بتغذية من جهة واحدة فقط.

الشكل 2 Open Ring System

لاحظ أن الموزع نفسه يتم تغذيته من جهتين (خلايا رقم 9 و 10 و 5 و 6 ) كما فى الشكل ، وهذا أيضا لزيادة الاعتمادية. كما أن الـ BB المستخدم فى الشكل من النوع Sectionalized Single BB وهو الأكثر انتشارا (الخلتين 7 و 8 تعتبران خلايا ربط).

لاحظ هنا أن الـ Loop مفتوحة وذلك فى الظروف العادية للتشغيل من أجل تقليل قيمة تيار القصر، لأنه إذا كان الحلقة مغلقة وحدث عطل فإن تيار القصر سيغذى من جهتين (ومن مصدرين) وهذا يعنى أن قيمة تيار الـ Short Circuit سيكون مرتفعا ، أما إذا كانت الـ Loop مفتوحة فقد جمعنا بين الحسنيين : أن تيار القصر منخفض وفى نفس الوقت هناك مصدر تغذية احتياطى يمكن استخدامه وقت اللزوم فقط وذلك بغلق مفتاح الفصل الموجود فى الحلقة.

ويتكون هذا النظام من فيوزات أيضا على المحولات المتفرعة من الـ Loop (وقد يستخدم CB أيضا). بالإضافة إلى القاطع الرئيسي الموجود فى بداية الحلقة داخل محطة التوزيع )الموزع( والذى يفتح آليا في حالة فشل الفيوزات فى فصل العطل على الفرع . ويتم تغذية الأحمال بعد ذلك بواسطة الجزء الآخر من المغذي ، لذلك تصميم هذا المغذي يجب أن يتحمل أحمال الجزءين معا.

واضح أن العيب الأساسي لنظام Radial السابق قد تلاشي هنا ، وذلك بضمان استمرارية الخدمة للمستهلكين ولكن على حساب التكلفة العالية . وهذا النظام شائع الاستخدام فى المدن الرئيسية فقط. فى السابق لاحظ أن الخليتين خ 1 ،خ 12 تقومان بتغذية الـ Open Loop مع وجود سكينة مفتوحة فى أحد الأكشاك وذلك لزيادة الاعتمادية فى الشبكة ، فعند حدوث خلل فى أحد الكابلات يتم التغذية من المصدر الآخر.

والمحولات الفرعية فى هذا النظام تكون أكبر حجما من المنظومة السابقة ) Radial ( فلن تجد فى هذا النظام محولات بقدرة عشرات الـ kVA كما فى السابق .ويرتبط كل محول بالـ Loop من خلال ما يعرف بالـ RMU .

وقد تأتى تغذية الموزع جهة اليمين (خ 9 و خ 10) من محطة توزيع بينما تأتى التغذية جهة اليسار (خ 5 ،خ 6 ) من محطة واحدة ، وقد تكونان من مغذيات من نفس المحطة.

نظام الـ Loop المغلقة

فى هذا النظام تكون الحلقة مغلقة حتى فى الظروف العادية ، وهذا يؤدى لزيادة الاعتمادية فالمغذيات تكون هنا دائمة قادمة من محطتين مختلفتين، وبالطبع فاحتمالية أن تخرج كلتا المحطتين هو احتمال ضعيف وبالتالي فالاعتمادية أعلى.

لاحظ فى الشكل 3 أن المحولات الموجودة فى الـ Loop السفلى مثلا مغذاة من خليتين فى (الموزع ) Distribution S/S وهذا الموزع نفسه مغذى من خليتين مختلفتين فى الـ Sub Transmission العلوية ، وهذا يعطى مثالا على حجم التأمين لهذه الشبكات التى تجدها غالبا فى المناطق الهامة.

الشكل 3 Closed Loop system

ويتميز أيضا بأنه الأقل فى المفقودات ففى حالة التغذية الـ Radial يكون التيار فى الـ Sections الأولى من الخط مرتفعا جدا وهذا يتسبب فى ارتفاع قيمة مربع I مضروبا في R بينما لو كانت التغذية من جهتين فسيتوزع التيار بين الجهتين ولا يتراكم فى الأجزاء الأولى ومن ثم تقل المفقودات .

ويترتب على تحسن المفقودات أن يتحسن أيضا توزيع الجهد فلا تجد انخفاضا شديدا فى نهاية الخط كما فى حالة الـ Radial system

لكن بالطبع كل هذا على حساب التكلفة العالية ولذا لا تجد هذا النظام فى مصر إلا نادرا ، لكنه شائع فى دول الخليج. وأهم شئ فى هذا النظام أنه يحتاج إلى Synchronization .

لكن نظام الـ Closed Loop هو الأساسي فى منظومات الجهد الأعلى بدءا من 33kV فما فوق حيث يتم ربط محطات هذه الجهود دائما بنظام الحلقة المغلقة.

منقول من كتاب هندسة القوى الكهربائية للمؤلف أ.د. محمود الجيلاني