مقدمة إلى المحطة الفرعية 220 كيلوفولت
A 220 كيلو فولت محطة فرعية عبارة عن مرفق كهربائي عالي الجهد يستخدم في نقل وتوزيع الطاقة الكهربائية عند مستوى جهد 220 كيلو فولت. وهي تلعب دورًا محوريًا في الشبكة من خلال خفض الجهد من مستويات النقل (غالبًا 400 كيلو فولت أو أعلى) إلى مستويات جهد أقل (مثل 132 كيلو فولت أو 66 كيلو فولت أو 33 كيلو فولت) لمزيد من التوزيع. تضمن هذه البنية التحتية توصيل الكهرباء بكفاءة وموثوقية وأمان عبر مناطق جغرافية شاسعة.
التطبيقات والأهمية
المحطات الفرعية 220 كيلوفولت ضرورية في:
- شبكات الطاقة الوطنية، خاصة في البلدان ذات البنية التحتية واسعة النطاق.
- المناطق الصناعية تتطلب أحمال طاقة عالية.
- المراكز الحضرية حيث الطلب على الكهرباء مرتفع باستمرار.
- محطات الطاقة المتجددةوخاصة مزارع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح المتصلة بشبكة الجهد العالي.
تضمن هذه المحطات الفرعية ما يلي تنظيم الجهد، وعزل الأعطالوتوصيل الطاقة بشكل آمن، ودعم الاستمرارية التشغيلية للصناعات والمرافق.
اتجاهات السوق وسياق الصناعة
وفقاً ل وكالة الطاقة الدولية (IEA) والبيانات من رابطة مصنعي الكهرباء والإلكترونيات الهندية (IEEMA)يتزايد الطلب على المحطات الفرعية ذات الجهد العالي مثل 220 كيلو فولت بسبب:
- زيادة تكامل الطاقة المتجددة.
- توسيع الشبكات الذكية.
- التحضر والنمو الصناعي في المناطق النامية.
في عام 2024، تجاوزت الاستثمارات العالمية في البنية التحتية لنقل الطاقة $300 مليار دولار، حيث ساهمت المحطات الفرعية جهد 220 كيلوفولت بشكل كبير في الاستقرار الإقليمي وموازنة الأحمال.
المواصفات الفنية
| المعلمة | القيمة النموذجية |
|---|---|
| الجهد الاسمي | 220 كيلو فولت |
| التردد المقدر | 50/60 هرتز |
| سعة المحول | 100 م فولت أمبير - 500 م فولت أمبير |
| تكوين النظام | قضيب توصيل مزدوج / قاطع ونصف |
| نوع العزل | AIS (معزول بالهواء) / GIS (معزول بالغاز) |
| قواطع دوائر كهربائية | SF6، أو التفريغ، أو النوع الزيتي |
| نظام الحماية | الأتمتة القائمة على الترحيل و SCADA |
| قدرة تحمل الأعطال | حتى 40 كيلو أمبير لمدة 3 ثوانٍ |
AIS مقابل GIS في المحطات الفرعية جهد 220 كيلوفولت
هناك نوعان شائعان من المحطات الفرعية جهد 220 كيلوفولت:
- AIS (محطة فرعية معزولة بالهواء):
يستخدم الهواء كوسيط عزل. اقتصادية وسهلة الصيانة، ولكنها تحتاج إلى مساحة أكبر. - GIS (محطة فرعية معزولة بالغاز):
الاستخدامات غاز SF6 للعزل. صغير الحجم، مقاوم للعوامل الجوية، مثالي للمناطق الحضرية ذات المساحات المحدودة. تكلفة أولية أعلى ولكن صيانة أقل.
الاختلافات عن المحطات الفرعية ذات الجهد المنخفض
| الميزة | محطة فرعية جهد 220 كيلوفولت | محطة فرعية جهد 132 كيلو فولت/66 كيلو فولت |
|---|---|---|
| مستوى الجهد | فولتية عالية جداً | الجهد العالي |
| سعة المحول | أعلى | متوسط |
| موضع الشبكة | مستوى الإرسال | مستوى التوزيع |
| التكلفة | عالية | متوسط |
| البصمة | أكبر / مدمج (GIS) | أصغر |
دليل الاختيار ونصائح الشراء
عند اختيار محطة فرعية بجهد 220 كيلوفولت أو مكوناتها، ضع في اعتبارك:
- الطلب على الحمولة: اختيار السعة بناءً على توقعات ذروة التحميل والتوقعات المستقبلية.
- توافر المساحة: استخدام نظم المعلومات الجغرافية حيثما تكون الأرض محدودة.
- الظروف البيئية: قد يؤثر الغبار والرطوبة والنشاط الزلزالي على التصميم.
- الأتمتة والمراقبة: يجب أن تدعم المحطات الفرعية الحديثة التحكم القائم على SCADA وإنترنت الأشياء.
- الامتثال: ضمان معايير مثل IEC 62271, IEEE C37، وقوانين المرافق المحلية مستوفاة.
الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة مثل ABB, سيمنز, شنايدر إلكتريكو بينيل تقدم حلولاً معيارية بجهد 220 كيلو فولت متوافقة مع المواصفات الدولية.
الاستشهاد بمصادر موثوقة
- IEEE: أنظمة الطاقة الكهربائية
- حلول المحطات الفرعية ABB 220 كيلو فولت
- ويكيبيديا - المحطات الكهربائية الفرعية
- تقارير IEEMA
قسم الأسئلة الشائعة
تربط محطة فرعية بجهد 220 كيلو فولت خطوط النقل عالية الجهد بشبكات التوزيع الإقليمية، مما يتيح تحويل الجهد وحماية النظام.
توفر المحطات الفرعية لنظم المعلومات الجغرافية المساحة، وهي أكثر موثوقية في البيئات القاسية، وتتطلب صيانة أقل من أنظمة نظم المعلومات الجغرافية.
220 كيلو فولت تعمل عند جهد 220 كيلو فولت أعلى حلول الجهد الكهربائييتعامل مع حمولة أكبر، ويستخدم عادةً في طبقة النقل في الشبكة، بينما يستخدم جهد 132 كيلو فولت أكثر في النقل الفرعي أو التوزيع.
الخاتمة
إن محطة فرعية جهد 220 كيلوفولت عنصر حاسم في شبكة نقل الطاقة الحديثة. فهو يضمن نقل الكهرباء المولدة في محطات توليد الطاقة بكفاءة عبر مسافات طويلة ثم يتم تخفيضها للاستخدام الصناعي أو العام. يعد فهم معايير تصميمها وتطبيقها واختيارها أمرًا ضروريًا للمهندسين ومخططي المرافق وفرق المشتريات التي تهدف إلى الحفاظ على استقرار الشبكة وتلبية الطلب المتزايد على الطاقة.
