ما هي مزايا وحدة التوزيع متوسطة الجهد

تلعب وحدة التغذية الكهربائية متوسطة الجهد دورًا رئيسيًا في رصد وحماية وتوزيع الطاقة الكهربائية ضمن أنظمة توزيع الطاقة ذات الجهد المتوسط (10 كيلو فولت - 35 كيلو فولت). وهي جزء لا يتجزأ من الشبكات الحضرية للطاقة، والمنشآت الصناعية، والمراكز التجارية، والأحياء السكنية. كما أنها تُلغي مشاكل أنظمة التوزيع التقليدية مثل المعدات الكبيرة جدًا، والصيانة المعقدة، وانخفاض الموثوقية. على سبيل المثال، تتخصص شركة GPSwitchgear في حلول معدات الطاقة وتصمم أنظمة وحدات التغذية الكهربائية متوسطة الجهد لمساعدتها على العمل بشكل أفضل في الميدان. فيما يلي الأسباب الرئيسية التي تجعل هذه الوحدات ضرورية لأنظمة توزيع الطاقة الحديثة.

وحدة التغذية الكهربائية متوسطة الجهد تعزز موثوقية إمدادات الطاقة

تُعد إمدادات الطاقة الموثوقة الأولوية القصوى لأي نظام توزيع، وتتميز وحدة التغذية الرئيسية متوسطة الجهد في هذا الجانب بفضل تصميمها "الشبكة الحلقية". وعلى عكس أنظمة التوزيع الشعاعية (التي يؤدي فيها عطل واحد إلى انقطاع التيار عن جميع المستخدمين اللاحقين)، تتصل وحدة التغذية الرئيسية متوسطة الجهد بشبكة كهربائية دائرية—فإذا فشل قسم واحد من الخط، فإن الوحدة تقوم تلقائيًا بالتحويل إلى مصدر طاقة بديل من خلال مفتاح الحمل أو قاطع الدائرة المدمج بها. على سبيل المثال، في منطقة سكنية مجهزة بوحدة تغذية رئيسية متوسطة الجهد، لن يؤدي عطل في أحد خطوط التغذية إلى حدوث انطفاء تام؛ بل تقوم الوحدة بإعادة توجيه التيار الكهربائي بسرعة من الاتجاه المعاكس، مما يعيد التزويد بالطاقة خلال ثوانٍ. كما تعزز وحدات GPSwitchgear متوسطة الجهد من درجة الموثوقية من خلال استخدام مواد عازلة عالية الجودة (مثل غاز SF6 أو العزل الصلب) التي تمنع تسرب الرطوبة أو الغبار أو التآكل إلى المكونات الداخلية. ويضمن هذا التصميم استمرار تشغيل وحدة التغذية الرئيسية متوسطة الجهد بشكل مستقر حتى في البيئات القاسية، ويقلل من انقطاعات التيار غير المخطط لها بنسبة 60-70% مقارنةً بأرفف التوزيع التقليدية.

توفير المساحة وخفض تكاليف النشر مع وحدات التغذية الرئيسية متوسطة الجهد

تستهلك تصميمات معدات التوزيع ذات الجهد المتوسط القديمة مساحة كبيرة وتتطلب خزانات كبيرة مخصصة، مما يزيد من تكاليف استخدام الأراضي والبناء. تصبح تعقيدات استخدام الأراضي مكلفة خاصة في المناطق الحضرية. ويُساهم التصميم المدمج والقابل للتوسيع لوحدة الحلقة الرئيسية ذات الجهد المتوسط في توفير المساحة ويتيح ترتيبات مرنة. فهذه الوحدة تستهلك أقل بـ 70-80% من المساحة وتوفر 3 أمتار مكعبة من المساحة، وذلك حسب عدد الدوائر الفرعية. أما النماذج الأخرى لنفس المعدات فتوفر 2-3 أمتار مكعبة وتحتل مساحة تتراوح بين 1-3 أمتار مكعبة. ويتيح التصميم القابل للتوسيع لوحدة الحلقة الرئيسية ذات الجهد المتوسط إتمام التركيب في الموقع خلال فترة أقصر وبتصميم أكثر إحكاما. علاوة على ذلك، فإن وحدات GPSwitchgear الحديثة تكون جاهزة خلال يومين، في حين تستغرق المعدات التقليدية من 5 إلى 7 أيام. وتُوفر وحدة الحلقة الرئيسية ذات الجهد المتوسط 30-40% من تكاليف البناء لأنها تُسرّع عملية تحديث الشبكات القديمة. وتُوفر وحدة الحلقة الرئيسية ذات الجهد المتوسط 30-40% من تكاليف البناء لأنها تُسرّع عملية تحديث الشبكات القديمة. وتُعد وحدة الحلقة الرئيسية ذات الجهد المتوسط اقتصادية لأنها توفر في تكاليف النشر والبناء.

تحسين السلامة التشغيلية وعبء الصيانة

عندما يتعلق الأمر بصناعة توزيع الطاقة، فقد دُمجت وحدة الخنق الجهد المتوسطة مع العديد من الميزات التصميمية لضمان سلامة المشغل والمعدات. أولاً، يتم تطبيق تقنية العزل المحكم. فوحدة الخنق الجهد المتوسط من GPSwitchgear تستخدم عزل الغاز SF6 أو تقنية العزل بالإيبوكسي الصلب، والتي تحافظ على فصل المكونات عالية الجهد عن البيئة الخارجية. وبذلك، تمنع هذه الأجهزة حدوث القوس الكهربائي والمزالق الحرائقية الناتجة عن الأجزاء الحية. كما يضمن التصميم تقليل احتمالية الصدمة الكهربائية العرضية. بالإضافة إلى السلامة في التصميم، تأتي الوحدة مع تقنية مراقبة ذكية. حيث تقوم أجهزة الاستشعار المدمجة بكشف ورصد درجات الحرارة الداخلية، وضغوط الغاز (في نماذج SF6)، ومستويات التيار/الجهد، وإبلاغ مركز التحكم بأي انحرافات في ضغط الغاز أو درجات الحرارة. ويمكن للمشغلين إجراء استكشاف الأخطاء ومعالجتها مسبقًا بشكل آمن وعن بعد دون الحاجة للوصول إلى الوحدة. وفيما يتعلق بالصيانة، فإن تصميم الوحدة المختومة لوحدة الخنق الجهد المتوسط يحتوي بشكل فعال على غاز SF6، مما يقلل من فترات الصيانة إلى 5-8 سنوات. أما الوحدات المعزولة صلبًا فتتطلب صيانة دورية شبه منعدمة، وتلغي فترات الصيانة السنوية أو الثنائية للتجهيزات التقليدية. بشكل عام، تنخفض تكاليف العمالة والمواد اللازمة للصيانة بنسبة 50-60%، مما يقلل التكلفة الإجمالية للملكية بالنسبة لمرافق الطاقة.

استكشف مرونة وحدة الدخل والمخرج المتوسطة الجهد في توزيع الطاقة القابل للتكيف

يجب أن تكون أنظمة توزيع الطاقة الحديثة مرنة لاستيعاب أحمال جديدة مثل محطات شحن المركبات الكهربائية (EV) والتوسعات إلى مناطق جديدة. وبفضل التصميم الوحداتي للوحدة المتوسطة الجهد (MV RMU)، فإن عمليات التوسع تكون مباشرة، ويمكن دمج وحدات المغذّي الجديدة والأجهزة الواقية أو الرقابية في الوحدة الأساسية دون إجراء تغييرات واسعة النطاق. على سبيل المثال، عندما يُنشأ مصنع جديد في محطة فرعية بمنطقة صناعية، يمكن لشركة GPSwitchgear توفير وحدة مغذٍ جديدة وتوصيلها بالوحدة المتوسطة الجهد (MV RMU) الحالية خلال ساعات قليلة بدلاً من إعادة هيكلة النظام بالكامل. ويمكن تكييف وظيفة الوحدة (RMU) مع مجموعة متنوعة من الظروف. فهي تعمل عند مستويات مختلفة من الجهد (10 كيلوفولت، 20 كيلوفولت، 35 كيلوفولت)، ويمكن تعديلها لتوفير ما بين 2 و8 مغذٍّ، وتشمل حماية من الحمل الزائد وعطل الأرضي. تم تصميم هذه الأجهزة لتلبية احتياجات توزيع الطاقة في المناطق الحضرية والصناعية والنائية الريفية. كما تدعم الوحدة المتوسطة الجهد (MV RMU) تقنيات الشبكة الذكية. على سبيل المثال، تتيح أجهزة GPSwitchgear المدمجة مع أنظمة SCADA التحكم عن بعد في توزيع الطاقة، وجمع البيانات، والتغيرات الآلية في الأحمال. تسهم هذه الوظائف في تطوير نظم توزيع الشبكات الكهربائية الحديثة.

أولاً، يحتوي وحدة الخزانة المتوسطة الجهد على مكونات داخلية ذات مقاومة منخفضة (مثل أعمدة النحاس عالية التوصيلية). وهذا يقلل إلى حد كبير من فقدان طاقة نقل الكهرباء — حيث تبلغ نسبة الفقد في الطاقة لوحدة الخزانة متوسطة الجهد من GPSwitchgear أقل من 0.5%، بالمقارنة مع 1-1.5% في وحدات الفتح والإغلاق التقليدية. وهذا يعني توفير آلاف الكيلوواط ساعة من هدر الطاقة خلال عام واحد لكل وحدة. تساهم هذه الكفاءة العالية في استهلاك الطاقة بشكل كبير في دمج مصادر الطاقة المتجددة (مزارع الطاقة الشمسية/رياح) مع وحدة الخزانة متوسطة الجهد. ويُمكن التحكم السريع في المفاتيح والتحكم المستقر في الجهد من التعامل بسهولة مع تقلبات الطاقة الخضراء، كما أن التحكم السلس في الجهد وتواتر القدرة أمر بالغ الأهمية لتغذية الشبكة بالطاقة المتجددة متوسطة الجهد بأمان. على سبيل المثال، تسمح وحدة الخزانة متوسطة الجهد لمزرعة رياح متصلة مباشرةً بالشبكة بتنظيم إنتاج الطاقة فعليًا في الوقت الحقيقي بما يتناسب مع سرعة الرياح، بينما يستقبل المستخدمون في الأسفل تيارًا كهربائيًا ثابتًا. إن هذا الدمج لدعم أنظمة الطاقة الخضراء متوسطة الجهد ضروري للحد من انبعاثات الكربون عالميًا، ويجعل وحدة الخزانة متوسطة الجهد استثمارًا آمنًا في نظم الطاقة المستدامة.