في البنية التحتية الكهربائية، غالبًا ما ينشأ مصطلحان عند مناقشة توزيع الطاقة:غرفة التبديلومحطة فرعية.
المفهوم الأساسي: غرفة التبديل مقابل المحطة الفرعية
أغرفة التبديلهي منطقة مخصصة داخل مبنى أو منشأة تضممفاتيح الجهد المنخفض إلى المتوسطوالتي تستخدم للتحكم في الدوائر الكهربائية وحمايتها وعزلها. لا تشتمل عادةً على محول طاقة.
أمحطة فرعية، من ناحية أخرى، هو تثبيت أكثر شمولاً يتضمندليل المحولات,المفاتيح الكهربائية,أنظمة الحماية، ومعدات التحكمللتنحي أو زيادة مستويات الجهد بين أنظمة النقل والتوزيع.
مجالات التطبيق
غرفة التبديل
- المباني التجارية (الفنادق ومراكز التسوق)
- المنشآت الصناعية (المصانع، مصانع المعالجة)
- مراكز البيانات والمستشفيات
- يتم تركيبها في الداخل، عادة في الأرضية الكهربائية أو الطابق السفلي
محطة فرعية
- شبكات كهرباء المرافق (النقل والتوزيع)
- تكامل الطاقة المتجددة (مزارع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح)
- المطارات والسكك الحديدية ومشاريع البنية التحتية واسعة النطاق
- يمكن أن يكونداخلي,في الهواء الطلق، أوالمدمجة / الجاهزة
اتجاهات الصناعة وتطور السوق
مع ظهور الشبكات الذكية والمحطات الفرعية المعيارية والتكامل المتجدد، تطور تصميم ووظائف كل من المحطات الفرعية وغرف التبديل بشكل ملحوظ.
وفقتقرير IEEMA للبنية التحتية للطاقة لعام 2023، هناك تفضيل متزايد لـالمفاتيح الكهربائية الذكيةفي غرف التبديل المجهزةمراقبة إنترنت الأشياء,كشف فلاش القوس، وتكامل SCADA.
وفي الوقت نفسه، تقوم المرافق بترقية المحطات الفرعية باستخدامنظم المعلومات الجغرافية (المفاتيح الكهربائية المعزولة بالغاز)ومرحلات الحماية الرقمية. IEEEوشنايدر إلكتريكالتأكيد أيضا على التقارب نحومحطات فرعية هجينةالتي تجمع بين المعدات التقليدية وأجهزة الاستشعار المتقدمة وبروتوكولات الاتصال.
المقارنة الفنية
| ميزة | غرفة التبديل | محطة فرعية |
|---|---|---|
| نطاق الجهد | الجهد المنخفض إلى المتوسط (LV/MV) | الجهد المتوسط إلى العالي (MV/HV) |
| يشمل المحول؟ | لا | نعم |
| الوظيفة الأساسية | التحكم والحماية | تحويل وتبديل الجهد |
| المعدات النموذجية | القواطع، القضبان، العوازل، لوحات التحكم | المحولات، قواطع الدائرة، المرحلات، SCADA |
| موقع | داخلي (داخل المبنى) | في الهواء الطلق / داخلي / الجاهزة |
| تعقيد البناء | معتدل | أعلى |
| الامتثال للمعايير | إيك 61439، إيك 60947 | آي إي سي 62271، آي إي إي سي 37، إي إي سي 60076 |
كيفية الاختيار: تبديل الغرفة أو المحطة الفرعية؟
يعتمد الاختيار على عدة عوامل رئيسية:
- متطلبات الجهد
- إذا كنت تتعامل مع أحمال 400 فولت أو 11 كيلو فولت داخل المبنى، فقد تكون غرفة التبديل كافية.
- للتنحي من 33 كيلو فولت أو أعلى، تعد محطة فرعية ضرورية.
- قيود المساحة والموقع
- تتطلب غرف التبديل مساحة أقل ويتم دمجها داخل الهياكل.
- تحتاج المحطات الفرعية إلى ساحات مسيجة أو سياجات مخصصة.
- سعة الطاقة
- يمكن للمحطات الفرعية التعامل مع الأحمال التي تتجاوز 1 ميجا فولت أمبير، بينما تدير غرف التبديل بشكل عام السعات الأقل.
- التنسيق التنظيمي والمرافق
- غالبًا ما تتطلب المحطات الفرعية موافقة المرافق وتكون متصلة بمغذيات الشبكة.
- الميزانية ووقت النشر
- غرف التبديل أرخص وأسرع في البناء.
- تتضمن المحطات الفرعية العمل المدني وتصميم الحماية وربط المرافق.
كبار مقدمي الخدمات مثلبينيلي,ايه بي بي,إيتون، وسيمنزتقديم كلا الحلين مع التخصيصات المتوافقة معاللجنة الانتخابية المستقلة,يكون، وIEEEالمعايير.
المصادر والمراجع الرسمية
- ويكيبيديا – محطة فرعية كهربائية
- IEEE Std C37.100.1™: دليل تطبيق المفاتيح الكهربائية
- إيك 62271: المفاتيح الكهربائية وأجهزة التحكم ذات الجهد العالي
- ورقة فنية لشركة ABB: "اعتبارات التصميم لغرف المفاتيح الكهربائية الداخلية"
- ورقة عمل شنايدر إلكتريك: "المحطات الفرعية الرقمية في الشبكات الحضرية"
تساعد هذه المراجع في التحقق من صحة قرارات التصميم وضمان السلامة التشغيلية والامتثال على المدى الطويل.
الأسئلة الشائعة
ج:لا. تفتقر غرفة التبديل إلى القدرة على تحويل الجهد.
ج:نعم. دليل المحطات الكهربائية الفرعيةللتحويل وغرفة تبديل للتوزيع الداخلي والتحكم.
ج:ليس بالضرورة.
فهمالفرق بين غرفة التبديل والمحطة الفرعيةأمر حيوي لتصميم أنظمة التوزيع الكهربائية الفعالة. حلول الجهدالتحول والتوزيع على نطاق واسع.
