تلعب المحطات الكهربائية الفرعية دورًا رئيسيًا في نقل الكهرباء بشكل فعال عبر نظامنا الوطني. تعرف على ما يفعلونه، وكيف يعملون، وأين يتناسبون مع شبكة الكهرباء لدينا.
هناك ما هو أكثر في نظام الكهرباء لدينا من مجرد مكان توليد الطاقة، أو الكابلات التي تنقلها إلى منازلنا وشركاتنا. في الواقع، تتكون شبكة الكهرباء الوطنية من شبكة واسعة من المعدات المتخصصة التي تسمح بنقل وتوزيع الكهرباء بشكل آمن وموثوق.
تعد المحطات الفرعية ميزات متكاملة داخل تلك الشبكة وتمكن من نقل الكهرباء بجهود مختلفة بشكل آمن وموثوق.
كيف تعمل محطة الكهرباء الفرعية؟
أحد الأدوار الرئيسية للمحطات الفرعية هو تحويل الكهرباء إلى جهود مختلفة. وهذا ضروري حتى يمكن نقل الكهرباء في جميع أنحاء البلاد ومن ثم توزيعها في جميع أنحاء الأحياء المحلية وفي منازلنا وشركاتنا ومبانينا.
تحتوي المحطات الفرعية على المعدات المتخصصة التي تسمح بتحويل جهد الكهرباء (أو "تبديله"). يتم رفع الجهد أو خفضه من خلال قطع من المعدات تسمى المحولات، والتي توجد داخل موقع المحطة الفرعية.
المحولات هي أجهزة كهربائية تنقل الطاقة الكهربائية عن طريق مجال مغناطيسي متغير. وهي تتكون من ملفين أو أكثر من الأسلاك، والفرق في عدد المرات التي يلتف فيها كل ملف حول قلبه المعدني سيؤثر على التغير في الجهد. وهذا يسمح بزيادة الجهد أو خفضه.
سوف تحقق محولات المحطات الفرعية أغراضًا مختلفة في تحويل الجهد اعتمادًا على مكان وجود الكهرباء في رحلة النقل.
تم تصويره بواسطة JZP (JIEZOUPOWER) في لوس أنجلوس، الولايات المتحدة الأمريكية في مايو 2024
أين تتناسب المحطات الفرعية مع شبكة الكهرباء؟
هناك فئتان من المحطات الفرعية. تلك التي تشكل جزءًا من شبكة النقل (التي تعمل بجهد 275 كيلو فولت وما فوق) وتلك التي تشكل جزءًا من شبكة التوزيع (التي تعمل بجهد 132 كيلو فولت أو أقل).
محطات النقل الفرعية
توجد محطات النقل الفرعية حيث تدخل الكهرباء إلى شبكة النقل (غالبًا بالقرب من مصدر طاقة رئيسي)، أو حيث تترك شبكة النقل للتوزيع على المنازل والشركات (المعروفة باسم نقطة إمداد الشبكة).
ولأن الناتج من مولدات الطاقة - مثل المحطات النووية أو مزارع الرياح - يختلف في الجهد، فيجب تحويله بواسطة محول إلى المستوى الذي يناسب وسائل النقل الخاصة به.
محطات النقل الفرعية هي "الوصلات" حيث تتصل الدوائر ببعضها البعض، مما يؤدي إلى إنشاء الشبكة التي تتدفق حولها الكهرباء عند الجهد العالي.
بمجرد دخول الكهرباء إلى الشبكة بأمان، يتم نقلها بعد ذلك - غالبًا عبر مسافات شاسعة - من خلال دوائر نقل عالية الجهد، عادةً في شكل خطوط طاقة علوية (OHLs) مدعومة بأبراج الكهرباء. في المملكة المتحدة، تعمل خطوط OHL هذه إما بجهد 275 كيلو فولت أو 400 كيلو فولت. إن زيادة الجهد أو خفضه وفقًا لذلك سيضمن وصوله إلى شبكات التوزيع المحلية بأمان ودون فقدان كبير للطاقة.
عندما تغادر الكهرباء شبكة النقل، تقوم محطة فرعية لنقطة إمداد الشبكة (GSP) بتخفيض الجهد مرة أخرى من أجل التوزيع الآمن للأمام - غالبًا إلى محطة توزيع فرعية مجاورة.
محطات التوزيع الفرعية
عندما يتم توجيه الكهرباء من نظام النقل إلى محطة التوزيع الفرعية عبر نظام الأفضليات المعمم، يتم خفض جهدها مرة أخرى حتى تتمكن من دخول منازلنا وشركاتنا بمستوى قابل للاستخدام. ويتم نقل ذلك من خلال شبكة توزيع من الخطوط الهوائية الأصغر أو الكابلات الأرضية إلى المباني بجهد 240 فولت.
مع نمو مصادر الطاقة المتصلة على مستوى الشبكة المحلية (المعروفة باسم التوليد المدمج)، يمكن أيضًا تحويل تدفقات الكهرباء بحيث يقوم نظام الأفضليات المعمم بتصدير الطاقة مرة أخرى إلى نظام النقل للمساعدة في تحقيق التوازن في الشبكة.
ماذا تفعل المحطات الفرعية أيضًا؟
محطات النقل الفرعية هي المكان الذي تتصل فيه مشاريع الطاقة الكبيرة بشبكة الكهرباء في المملكة المتحدة. نحن نربط جميع أنواع التقنيات بشبكتنا، حيث يتم توصيل عدة جيجاوات كل عام.
على مر السنين، قمنا بتوصيل أكثر من 90 مولدًا للطاقة - بما في ذلك ما يقرب من 30 جيجاوات من المصادر والموصلات البينية الخالية من الكربون - والتي تساعد في جعل بريطانيا واحدة من أسرع الاقتصادات في إزالة الكربون في العالم.
تستمد الاتصالات أيضًا الطاقة من شبكة النقل، على سبيل المثال من خلال نظام الأفضليات المعمم (كما هو موضح أعلاه) أو لمشغلي السكك الحديدية.
تحتوي المحطات الفرعية أيضًا على معدات تساعد في الحفاظ على تشغيل أنظمة نقل وتوزيع الكهرباء لدينا بسلاسة قدر الإمكان، دون تكرار الأعطال أو التوقف عن العمل. ويشمل ذلك معدات الحماية التي تكتشف الأخطاء في الشبكة وتزيلها.
هل العيش بجوار محطة فرعية آمن؟
في السنوات الماضية، كان هناك بعض الجدل حول ما إذا كان العيش بجوار المحطات الفرعية - وفي الواقع خطوط الكهرباء - آمنًا، بسبب المجالات الكهرومغناطيسية (EMFs) التي تنتجها.
يتم أخذ مثل هذه المخاوف على محمل الجد وأولويتنا هي الحفاظ على سلامة الجمهور والمقاولين والموظفين لدينا. تم تصميم جميع المحطات الفرعية للحد من المجالات الكهرومغناطيسية بما يتماشى مع إرشادات السلامة المستقلة، والتي تم إعدادها لحمايتنا جميعًا من التعرض. بعد عقود من البحث، فإن ثقل الأدلة ضد وجود أي مخاطر صحية للمجالات الكهرومغناطيسية أقل من الحدود التوجيهية.
وقت النشر: 28 نوفمبر 2024