اختيار شبكات التوزيع الداخلية

US DEPARTMENT OF INTERIOR 2005 Electricity distribution network

من خصائص شبكات التوزيع الداخلية كثرة تفرعها واحتوائها على أعداد كبيرة من أجهزة الوقاية مما يؤثر بشدة على المؤشرات الفنية والاقتصادية وعول منظومات التغذية الكهربية ولبناء شبكات التوزيع الداخلي بشكل أمثل يجب مراعاة : الشكل التنفيذي للمراكز الرئيسية للشبكة ومسار الطاقة الكهربية وتيارات القصر وذلك من خلال إعداد عدة مرادفات لتصميم الشبكة كما يجب أن يهتم المصمم بتوفير حلول مناسبة لتغذية أحمال القوي والإضاءة ليلا وفى أيام العطلات والأعياد ولتحقيق الاحتياطي المتبادل يوصي بتوفير كباري قضبان وكابلات بين أكشاك الورش المتقاربة وكذلك بين المغذاة من محولات توزيع مختلفة .

 

الأسس العامة فى اختيار شبكات التوزيع الداخلية

 

فى الحالة العامة تبني شبكات التوزيع الثانوية بعدة مراحل إلا أنه من غير المجدي بناء منظومات شبكات بأكثر من 2-3 مراحل توزيع تفاديًا لتعقيد توافق معدات القطع والوقاية ويوصي ببناء شبكات بمرحلة توزيع واحدة بالمنشآت الصناعية ذات قدرة مركبة صغيرة .

 

ويجب ربط تصميم شبكات التوزيع بمنظومة الإنتاج التكنولوجي للمنشأة وذلك بتغذية الأحمال الكهربية لخطوط الإنتاج المتوازية من مصادر مستقلة حتى لا يتوقف خطا الإنتاج عند أحد مصدري التغذية وتغذية معدات الإنتاج المترابطة من مصدر تغذية واحد لضمان توقفها جميعًا فى نفس الوقت عند فصل التغذية الكهربية .

 

وعند تنفيذ شبكات التوزيع الداخلية للمنشأة الصناعية يجب استعراض مرادفات تحقق أمثل استخدام للوحات التوزيع وأقل طول لمغذيات الشبكة وأقصي اقتصاديات لمعدات القطع والوقاية .

 

اختيار شبكات التوزيع الداخلية للمنشآت الصناعية

 

تبني شبكات التوزيع الثانوية للمنشأة الصناعية إما بمنظومة المغذيات الرئيسية أو بمنظومة إشعاعية أو خليط من المنظومتين يتم اختيار المنظومة طبقًا لعول الأحمال الكهربية ومواقعها على المخطط العام للمنشأة وخواص منظومة التشغيل .

 

فى المنظومات الإشعاعية تنتقل الطاقة الكهربية مباشرة من مصدر التغذية إلى المستهلك وغالبًا ما تنفذ هذه المنظومات بمراحل توزيع لا تزيد عن مرحلتين وفى المنشآت الصناعية الصغيرة والمتوسطة تبني منظومات التوزيع الإشعاعية بمرحلة توزيع واحدة لتغذية الأحمال الممركزة المنتشرة فى جميع الاتجاهات من مركز التغذية و تحقق منظومات التوزيع الإشعاعية تجزئة عميقة لكل منظومة التغذية الكهربية ابتداء من مصدر التغذية وانتهاء بقضبان الجهد المنخفض فى أكشاك محولات الورش – الشكل التالي  و تغذي محطات المحولات والموزعات بأحمال فئة ” عول أولي ” بخطين إشعاعين على الأقل خارجين من جزئي قضبان مصدر التغذية وتغذي أكشاك المحولات ( 400 – 630ك ف أ ) المنتشرة بعيدًا عن مصدر التغذية مع غياب أحمال كهربية فئة ” عول أولي وثانية ” بمغذي إشعاعي واحد دون احتياطي مع ضمان الإصلاح السريع للمغذي بتوفير طريقة مناسبة لمد الكابلات أما بالنسبة للورش بأحمال فئة ” عول ثانية ” فتغذي بواسطة مغذيين على التوازي مع توفير سكينيتين لكل كابل

 

Distribution networks1

 

تستخدم الشبكات الإشعاعية بمرحلتي توزيع وذلك ببناء موزعات بينية فى شبكة توزيع المنشآت الصناعية الكبيرة والمتوسطة حيث تغذي مراكز الأحمال الكبيرة من خلال موزعات -الشكل التالي  إذا ليس من المجدي تحميل مركز التغذية الرئيسي للمنشأة المكون من خلايا توزيع مكلفة بأعداد كبيرة من مغذيات الخروج قليلة التحميل وتغذي أكشاك محولات الورش من الموزعات البينية بدون قضبان على الجهد المتوسط ويتم توصيلها بالكابل أو من خلال سكينة فصل الحمل مع توفير أجهزة القطع والوقاية داخل الموزع .

 

Distribution networks2

 

تستخدم شبكات التوزيع بمغذيات رئيسية فى حالة كثرة مراكز الأحمال وعدم جدوى استخدام الشبكات الإشعاعية و تتمثل الميزة الأساسية فى الشبكات بمغذيات رئيسية فى قلة أعداد مواقع الفصل والتعشيق وتزداد جدوى هذه الشبكات عندما تنتشر أكشاك المحولات على مساحة المنشأة فى خطوط شبكة مستقيمة مما يتيح المد المباشر للكابل الرئيسي من مصدر التغذية إلى الأكشاك بأقصر الطرق .

 

يعاب على الشبكات بمغذيات رئيسية انخفاض عولها مقارنة بالشبكات الإشعاعية بسبب عدم إمكانية توفير منظومات احتياطية على الجهد المنخفض للأكشاك أحادية المحول عند تغذيتها من مغذي رئيسي واحد ويوصي بعدم تغذية أكثر من 2-3 أكشاك محولات (1000 – 2500 ك ف أ ) أو أكثر من 4-5 كشك محولات (250 – 630 ك ف أ ) من مغذي رئيسي واحد ولرفع عول الشبكات بمغذيات رئيسية يتم تطويرها إلى أحد الشكلين التاليين طبقًا لعول التغذية المحقق :

  • شبكات متعددة المغذيات الرئيسية بدون احتياطي لتغذية الأحمال فئة “عول ثالثة ” – الشكل التاليمخطط شبكة توزيع بمغذي رئيسي واحد
    1. a) تغذية من مصدر واحد     b) تغذية من مصدرين

 

Distribution networks3

 

شبكات متعددة المغذيات الرئيسية المتداخلة ذات العول المرتفع لتغذية باقي فئات العول -الشكل التالي:

 

Distribution networks4

 

تفضل الشبكات ثنائية المغذيات الرئيسية المتداخلة لتغذية أكشاك المحولات بالورش أو الموزعات بقضبان مجزأة Fdr2 , Fdr1 – الشكل السابق أو أكشاك الورش نائية المحولات بدون قضبان على الجهد المتوسط Fdr4 , Fdr3 – الشكل السابق ويعمل جزءًا قضبان كشك المحولات أو الموزع منفصلين فى حالة التشغيل الاعتيادية . وفى حالة حدوث عطل على أي من أكشاك المحولات على المغذي الرئيسي أو بالموزع تنقل تغذيتها إلى المغذي الرئيسي الباقي بالخدمة .

 

وفى التصميمات الفعلية قليلا ما يستخدم الشكل الإشعاعي فقط أو الشكل بمغذيات رئيسية فقط وإنما يستخدم توليفة من كليهما للاستفادة من مزايا كل منهما فى بناء منظومة تغذية كهربية بأعلى جدوى فنية اقتصادية .

 

المصدر