شبکه و نیروگاههای فشار قوی

امروزه یکی از مهمترین دغدغه های جوامع پیشرفته، تامین صحیح انرژی الکتریکی برای مصرف کنندگان است. کارایی بهینه صنایع و ماشین آلات، صنعت حمل و نقل، خدمات پزشکی و بیمارستانی، عملکرد صحیح لوازم خانگی و به طور اجتناب ناپذیری با توزیع درست و بدون وقفه انرژی الکتریکی در ارتباط است.

یک سیستم قدرت بهینه که تشکیل شده از تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی، باید در عین ارایه حداکثر کیفیت و ایمنی، از لحاظ اقتصادی نیز توجیه پذیر باشد.

به هر حال هنوز بروز اختلال و قطعی گاه و بیگاه در یک سیستم قدرت، اجتناب ناپذیر است. هدف نهایی تمام متولیان صنعت برق، جلوگیری از بروز اختلالات ناشی از تجهیزات بکار رفته در شبکه ، کاهش زمان قطعی ها، رفع سریع اشکالات سیستم و برقراری مجرد جریان برق است . در این زمینه راهکارهای متفاوتی ارایه می شود.

 شناسایی نقاط معیوب و علت بروز خطاهای مکرر، استفاده از تجهیزات الکتریکی مدرن و به روز ، برنامه ریزی صحیح در هنگام توسعه سیستم قدرت و اتوماسیون شبکه های توزیع از جمله روشهای بهبود کیفیت توزیع انرژی الکتریکی و عرضه آن به مصرف کنندگان است.

 در این نوشتار سعی شد که با ارایه یک راه حل ساده و در عین حال اقتصادی، شمای کلی از یک شبکه توزیع انرژی الکتریکی مجهز به سیستم اتوماسیون به خواننده ارایه شود.

اتوماسیون شبکه توزیع

سیستم شعاعی، یکی از ساده ترین و عمومی ترین انواع پیکربندی در شبکه های توزیع

است. این سیستم شامل فیدرها و مدارات شعاعی مجزاست که از پستهای برق، منشعب می شوند. پیکره اصلی این سیستم از کلیدهای قدرت (دژنکتور) و کلیدهای قابل قطع زیربار(سکسیونر) تشکیل شده است.

در زمان وقوع خطا در یک خط، دژنکتور مربوط به همان فیدر باز و خط مزبور بی برق خواهد شد.در صورتی که خطا زودگذر نباشد و بعد از بسته شدن اتوماتیک خط، سیستم به حالت اولیه بازنگردد، لازم است که تا رفع کامل عیب، قسمت معیوب از شبکه جدا (ایزوله) شود تا بتوان سایر قسمتهای سالم خط را برق دار کرد.

اجرای مراحل فوق به دو صورت امکان پذیر است. در روش سنتی و معمول، یافتن محل خطا، جداسازی (ایزولاسیون) قسمت معیوب، رفع عیب و بازگرداندن سیستم به حالت اولیه تماما به وسیله نیروی انسانی، انجام می شود.

ولی در صورت استفاده از روشهای نوین اتوماسیون در شبکه های توزیع، تنها رفع عیب قسمت معیوب، نیاز به استفاده از نیروی انسانی خواهد داشت و سایر مراحل به صورت خودکار و بدون دخالت فرد یا افراد متخصص و با کمترین زمان انجام می شود.

عملکرد یک سیستم اتوماسیون به این شرح است:

نظارت بر عملکرد شبکه وکنترل تجهیزات الکتریکی اصلی در هر لحظه از زمان
عملکرد کنترل از راه دور تمام تجهیزات (امواج رادیویی یا خطوط ارتباطی)
جست و جو برای بازیابی خطا و جداسازی قسمت معیوب به صورت خودکار
برق دار کردن مجدد قسمتهای سالم تا زمان رفع کامل خطا از قسمت معیوب
ذخیره تمام اطلاعات شبکه با هدف تجزیه و تحلیل عملکردارسال اطلاعات شبکه به مرکز کنترل

تجهیزات اتوماسیون

در یک سیستم اتوماسیون توزیع، وضعیت کلیدها )دژنکتورها و سکسیونر ها) و همچنین وضعیت تجهیزات حفاظتی خط، به عنوان اطلاعات پایه محسوب می شود.

 یک سیستم میکروپروسسوری هوشمند، وظیفه جمع آوری، آنالیز و ارسال اطلاعات و دستورات لازم به مرکز کنترل و نیز تجهیزات الکتریکی تحت فرمان را بر عهده دارد.

سیستم فوق شامل باتری پشتیبان، تجهیزات مخابره اطلاعات (به صورت رادیویی و یا به وسیله خطوط ارتباطی)، عملکرد موتوری برای قطع و وصل کلید (سکسیونر )، تجهیزات حفاظت در برابر اضافه ولتاژ و رله های کنترلی، است.

 تمام این مجموع در داخل یک تابلو جایگذاری می شود و با توجه به درجه حفاظت مورد نیاز می توان تابلو مربوط را بر روی تیرهای شبکه توزیع، متصل کرد. وظیفه این سیستم هوشمند میکروپروسسوری به این شرح خلاصه می شود:

بررسی مقادیر و جریان شبکه

بازیابی خطای اضافه جریان و زمین و ارسال علایمتشخیص حالت شبکه در زمان بسته شدن خودکار کلیدها بعد از وقوع خطاکنترل سیستم عملکرد موتوری سکسیونر ها
قطع خودکار سیستم کنترل در حالت قطع ولتاژ تغذیهارسال اطلاعات مربوط به وصعیت کلیدها، وضعیت باتری پشتیبان و … به مرکز کنترلهمزمانی ارسال اطلاعات قابلیت تبادل اطلاعات با مرکز کنترل و سازگاری با کامپیوتر مرکز کنترل

قابلیت Self-tetin

تجهیزات الکتریکی مربوط به اتوماسیون شبکه توزیع در یک فیدر تشکیل شده از:

سکسیونر قابل قطع زیر بار مجهز به مکانیزم عملکرد موتوری

ترانس جریان

ترانس ولتاژ