دليل المبتدئين لمحطات الطاقة الفرعية الجاهزة

لا شك أن العالم يتجه تدريجيا نحو حلول طاقة أكثر استدامة بيئيا. لذلك، فإن التكامل محطات فرعية مسبقة الصنع أثبتت محطات الطاقة الفرعية الجاهزة أنها خيار فعال لتوزيع الطاقة عبر المواقع المستهلكة للطاقة. وعلى الرغم من كونها أكثر تكلفة، فإن مراكز توزيع الطاقة هذه تستخدم مواد مضغوطة إلى حد كبير وتقلل من الوقت المطلوب لإعداد الشبكة بالكامل. ستركز هذه المقالة على ماهية محطات الطاقة الفرعية الجاهزة، وما هي مكوناتها، وجوانبها، وطريقة عملها، ومزاياها، والمزيد. استمر في القراءة لمعرفة سبب كون هذه الأنظمة بمثابة ضربات عبقرية في عالم الطاقة!

الشكل رقم 1 محطات فرعية مسبقة الصنع

1) ما هي المحطة الفرعية الجاهزة؟

"محطة فرعية مسبقة الصنع (محطات فرعية معيارية) تعمل تمامًا مثل محطة فرعية نموذجية مع اختلاف وحيد وهو أنها يتم تصنيعها في شركة وليس عن طريق البناء.

تتألف هذه الوحدات من جميع المكونات اللازمة لتوزيع الطاقة مثل المحولات ومعدات التبديل ولوحات التحكم الموضوعة داخل هيكل قوي. يعمل الهيكل أو الغلاف كدرع للمعدات ويمنع الطقس أو الغبار أو أي أشكال أخرى من الضرر. علاوة على ذلك، تكون هذه المحطات الفرعية محمولة في بعض الأحيان، أي يمكنك نقلها أو تحريكها حسب المتطلبات.

الشكل رقم 2 محطة فرعية مدمجة 33 كيلو فولت مسبقة الصنع (النوع الأمريكي)

يمكن نقل محطات الطاقة الفرعية الجاهزة وتركيبها بسهولة. ونظرًا لأن هذه التركيبات يتم تصنيعها في المصنع، فهي قياسية ولا تتطلب الكثير من الوقت للتركيب. كما أن لها تطبيقات متعددة في مناطق مختلفة.  

إن حقيقة أن هذه المكونات يتم تجميعها في المصنع تقلل من احتمالية حدوث أخطاء والحواجز المحيطة بالتجميع. وبالتالي، فهي تحمي العمال والمعدات.

2) ما هي مكونات المحطة الفرعية الجاهزة؟

تتكون محطة فرعية مسبقة الصنع من العديد من الأجزاء الرئيسية الموزعة والمترابطة لتكوين نظام توزيع. ويطلق على نظام التحكم في الكهرباء في وحدة واحدة اسم "الصندوق الفائق". يتم تجميع هذه الأنظمة بالكامل في المصنع وتثبيتها في حاوية قوية. وفيما يلي المكونات الرئيسية:

i) محول: تشكل المحولات الجزء الأكبر من محطات إمداد الطاقة. وهي تعمل على رفع أو خفض الفولتية (نقلها) حسب المتطلبات.

ب) المفاتيح: من ناحية أخرى، تساعد معدات التبديل في التحكم في إمدادات الكهرباء مع حماية النظام. وهي تتألف من مفاتيح وأجهزة قادرة على فصل أجزاء من النظام أثناء الأعطال أو الصيانة.

الشكل رقم 3 مكونات محطة فرعية

ثالثا) مفاتيح جهد عالي: يمكنك اعتبارها مفاتيح أمان. فهي تمنع تدفق الكهرباء في حالة حدوث ماس كهربائي أو زيادة في الحمل أو أي عطل آخر.

رابعا) قضبان التوصيل: قضبان التوزيع هي شرائح معدنية تحمل الطاقة الكهربائية داخل محطة التوزيع. وهي تربط بين أجزاء مختلفة، وبالتالي تساعد في توزيع الطاقة بالتساوي.

v) لوحات التحكم: لوحات التحكم عبارة عن خزائن تحتوي على أدوات لمراقبة وإدارة محطة التوزيع الفرعية. وتتكون من عدادات وأجهزة إنذار وأنظمة مجهزة للتحكم في المعدات.

سادسا) المرفق: السياج هو الهيكل البارز الذي يعمل على حماية جميع الأجزاء. وهو مفيد لأنه يمنع المطر والغبار والأوساخ ويحمي الأشخاص في الحي.

7) الكابلات والأسلاك: تقوم الكابلات والأسلاك بربط مكونات المفاتيح أو المحطات الفرعية بالشبكة أو المباني.

ثامناً) نظام التبريد: تعتبر أنظمة التبريد مثل المراوح أو فتحات التهوية هي الأفضل لمنع ارتفاع درجة حرارة المعدات.

تعمل جميع هذه المكونات على ضمان توصيل الطاقة الكهربائية بشكل آمن وفعال وكفء إلى الأماكن المطلوبة.

3) ما هو مبدأ عمل محطة فرعية مسبقة الصنع؟

إن مبدأ تشغيل محطة فرعية متكاملة هو تحويل الكهرباء ذات الجهد العالي لنقلها إلى المستهلكين للاستخدام الآمن. وهي تتبع مبادئ معينة، والتي نوضحها فيما يلي:

• استهلاك الكهرباء: تعالج محطة الطاقة الكهربائية تيارًا يتراوح بين 11 كيلو فولت و132 كيلو فولت. علاوة على ذلك، يعتمد الأمر على مصدر المزود. يضمن الجهد العالي فقدانًا أقل للطاقة أثناء النقل.

• تحويل الجهد: يقوم المحول بكلا التحويلين في وحدة أو مكون واحد. على سبيل المثال، يمكن تخفيض 33 كيلو فولت إلى 11 كيلو فولت أو 400 فولت للتوزيع المحلي. وهذا يعني أن النقل يكون بمستوى نطاق مناسب للاستخدام المنزلي أو المكتبي أو الصناعي.

الشكل رقم 4 طريقة عمل محطة فرعية مسبقة الصنع

• الإدارة التشغيلية والحماية: تتطلب مثل هذه الأنظمة معدات التبديل وقواطع الدوائر لتشغيلها وحمايتها. قواطع الدوائر القصيرة قادرة على قطع التيارات الكهربائية المعطلة مثل 50 كيلو أمبير. بهذه الطريقة، يتم حماية جميع المكونات والحد من خسائر الاحتواء بعد ذلك.

• توجيه الكهرباء: تضمن وحدات توزيع القضبان الكهربائية توجيه الكهرباء. تنقل هذه الأنواع من الموصلات تيارات لا تتجاوز عمومًا 5000 أمبير. يعتمد الأمر في الغالب على تصميم المحطة الفرعية. بعد ذلك، تأتي الأسلاك والكابلات إلى الحقل لتوزيع الكهرباء على المستهلكين أو الأنظمة المختلفة.

• رصد: تقوم لوحة التحكم بمراقبة الجهاز بحثًا عن أي خلل في الجهد والتيار ودرجة الحرارة قد يحدث.

• تبريد: كما تعلم، فإن كل محول ينتج حرارة، وخاصة عندما يكون الحمل مرتفعًا. وتضمن أنظمة التبريد المثبتة أن تكون درجات الحرارة التشغيلية عند مستويات آمنة. ضع في اعتبارك أن المحول يمكنه عادةً التعامل مع حمولة تتراوح بين 1 ميجا فولت أمبير إلى 50 ميجا فولت أمبير.

4) ما هي أنواع المحطات الفرعية الجاهزة؟

مصنعي محطات فرعية مسبقة الصنع هناك أنواع وأحجام مختلفة من النماذج وفقًا لوظائفها الخاصة وكذلك البيئة. يمكنك تصنيفها حسب ميزات البناء أو نوع التثبيت أو مجال التطبيق. فيما يلي الأنواع الرئيسية:

المحطات الفرعية المدمجة

محطات الطاقة الفرعية المدمجة عبارة عن وحدات صغيرة محكمة الغلق تم إنشاؤها لتناسب الأماكن الضيقة. وتوجد تطبيقات لها في المناطق الحضرية أو مراكز التسوق أو المنشآت الصناعية. تقبل محطات الطاقة الفرعية المدمجة جهدًا يتراوح بين 11 كيلو فولت إلى 36 كيلو فولت وهي سهلة التركيب نسبيًا.

محطات فرعية تحت الأرض

تقع هذه المحطات الفرعية تحت مستوى الأرض إما لتوفير المساحة أو من أجل الجمالية. وهي مناسبة بشكل خاص للمناطق ذات الكثافة السكانية العالية والحضرية أو الأماكن ذات الجاذبية الجمالية. تم تصميم المكونات، بما في ذلك المحولات ومفاتيح التوزيع، لتناسب البيئات التشغيلية تحت الأرض. بالإضافة إلى ذلك، توجد أنظمة تبريد وتهوية للاستخدام الآمن.

محطات فرعية متنقلة

يمكنك نقل هذه المحطات الفرعية المتنقلة بسهولة عن طريق تركيبها على مقطورات أو منصات انزلاقية. وهي الأفضل للإمداد المؤقت بالكهرباء في حالات الاضطرابات أو الصيانة أو أعمال البناء. يمكن لهذه الوحدات تحمل الفولتات من 11 كيلو فولت إلى 132 كيلو فولت وهي خاصة فيما يتعلق بالنشر والتنفيذ السريع.

محطات الطاقة المتجددة

تُستخدم هذه المحطات الفرعية بشكل خاص لتوصيل مصادر الطاقة المتجددة مثل مزارع الرياح أو محطات الطاقة الشمسية بجدول الشبكة. غالبًا ما تتضمن هذه المحطات الفرعية أنظمة تحكم أفضل لإدارة مثل هذه الاختلافات في مخرجات الطاقة. يمكنها التعامل مع جهد الحمل 66 كيلو فولت وما فوق.

محطة فرعية مثبتة على لوحة

محطة فرعية مثبتة على منصات هي نوع آخر من محطات الطاقة الفرعية المثبتة والتي يتم تصنيعها مسبقًا، وعادة ما تستخدم في المناطق الحضرية أو الضواحي. يتم وضع مثل هذه الأنواع من محطات الطاقة الفرعية على منصات خرسانية. وهي تلبي عادة الاستخدام السكني أو التجاري الخفيف. وهي صغيرة الحجم ويمكنها تحمل الطقس العاصف. وبالتالي، فإن هذه الخصائص تجعلها مناسبة تمامًا للمواقع التي تنطوي على قيود المساحة بالإضافة إلى الاعتبارات الجمالية.

الشكل رقم 5 محطة فرعية مثبتة على لوحة

5) ما هي فوائد محطات الطاقة المصنعة؟

تتميز جميع محطات الطاقة الفرعية الجاهزة بالابتكار الشديد حيث يمكنها تلبية متطلبات توزيع الطاقة في أي منطقة بشكل مناسب. وترجع هذه المزايا إلى تصميمها وكفاءتها وتنوعها.

+ تقليل وقت التسليم: يتم بناء محطات الطاقة الفرعية الجاهزة في المصنع وبالتالي لا يستغرق تركيبها في الموقع وقتًا طويلاً. وهذا يقلل من وقت العمل ويحقق فائدة كبيرة خاصة عندما يتم تنفيذ مشاريع عاجلة.

+ متطلبات مساحة أقل: تتميز هذه المحطات الفرعية ببنية معيارية، وبالتالي فهي مناسبة بشكل أكبر للمناطق التي تعاني من قيود المساحة. على سبيل المثال، المدن الداخلية أو المناطق الصناعية.

+ الاقتصادية: يتم تقليل تكاليف البناء في الموقع والعمالة والمواد بشكل كبير باستخدام محطات فرعية مسبقة الصنع. وبالتالي، يتم تقليل التكاليف الإجمالية بشكل كبير. كما تعمل مثل هذه الهياكل على خفض تكاليف الصيانة على المدى الطويل.

+ جودة عالية وتناسق: يتم إنشاء هذه المحطات الفرعية في ظروف المصنع. وبالتالي، يتم تجميعها واختبارها بدقة. كما يتم تقليل أخطاء البناء إلى أدنى حد لضمان الموثوقية في التشغيل.

+ الأمن: الغرض من هذه الحواجز هو حماية الأفراد والمعدات. فهي تتجنب المخاطر من خلال تقليل الجهد العالي. وبصرف النظر عن هذا، فإنها تخفي المعدات عن البيئة المحيطة مثل المطر والغبار ودرجات الحرارة القصوى.

+ صديق للبيئة: إن تصميمها بسيط للغاية بحيث يتم تقليل خسائر الطاقة لأنها مصممة باستخدام مواد وأنظمة تبريد مستدامة.

الشكل رقم 6 محطات فرعية صديقة للبيئة

6) ما هي تطبيقات محطة فرعية مسبقة الصنع؟

في جميع أنحاء العالم، أصبحت محطات الطاقة الفرعية الجاهزة ضرورة للمناطق الحضرية والريفية التي تتطلب توزيعًا فعالًا وموثوقًا للطاقة. إن فوائد سهولة التركيب والهياكل المدمجة وقابلية هذه الوحدات للتكيف تؤهلها للعديد من البيئات. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية ما يلي:

• المناطق الحضرية: لتحسين موثوقية إمداد الطاقة للمباني السكنية والتجارية، تستخدم المدن محطات فرعية مُصنّعة مسبقًا. تعد هذه الوحدات المجزأة ملائمة جدًا في المناطق المزدحمة نظرًا لصغر حجمها.

• المنشآت الصناعية: تتطلب الصناعات، وخاصة التصنيع والتعدين والنفط والغاز، قدرة عالية من الطاقة ثابتة ومستقرة. ويتم تلبية هذه الاحتياجات من الطاقة باستخدام محطات فرعية مسبقة الصنع يمكنها تحمل الجهد العالي والبيئات القاسية.

• البنية التحتية لوسائل النقل: تُستخدم محطات الطاقة الفرعية الجاهزة أيضًا في السكك الحديدية والمطارات والموانئ البحرية لأنظمة الطاقة. قد تشمل هذه الأنظمة أنظمة الإضاءة والإشارات والتشغيل.

• إمدادات الطاقة في حالات الطوارئ: في أوقات الكوارث والطوارئ مثل انقطاع التيار الكهربائي، يمكن استخدام محطات فرعية متنقلة مسبقة الصنع.

• مناطق نائية: عندما يتعلق الأمر بالمناطق الريفية، توفر محطات الطاقة الفرعية الجاهزة إمدادًا مستمرًا بالطاقة. ويمكن بناؤها حيث قد لا تكون محطات الطاقة الفرعية العادية فعالة.

• مراكز البيانات: تحتاج مراكز البيانات دائمًا إلى طاقة كهربائية موثوقة ومستقرة. توفر محطات الطاقة الفرعية الجاهزة هذه المرافق المهمة نظرًا لموثوقيتها وصيانتها.

• مواقع البناء: تعتبر الكهرباء المؤقتة أمراً أساسياً عند التعامل مع أعمال البناء. وفي هذه الحالة، يجب تركيب محطات فرعية مسبقة الصنع بحيث يتم توفير الكهرباء لتلك الفترة.

7) الخاتمة

حسنًا! إذًا، تُعَد محطات الطاقة الفرعية المُصنَّعة مسبقًا أفضل جزء من تكنولوجيا اليوم، حيث تتطلب وقتًا قصيرًا للتركيب. وعلاوة على ذلك، يبدو أن هناك انخفاضًا في التكاليف، وتوفيرًا في العقارات. وتُستخدَم هذه المحطات في المناطق الحضرية، وفي الصناعة، وفي مشاريع الطاقة المتجددة لتوفير إمدادات الطاقة الفعّالة. منتجات ديليكسي تُستخدم المحطات الفرعية التي توفر الموثوقية والجودة في الشبكات الذكية والمصانع الصناعية وغيرها. تسمح هذه الحلول باستيراد وتصدير الطاقة الكهربائية بأمان وكفاءة. يتم تصنيع هذه المحطات الفرعية بعناية مسبقًا بواسطة DELIXIلمزيد من المعلومات يرجى الاطلاع على موقع الكتروني.