التوزيع الكهربي للمنشآت الصناعية

التوزيع الكهربي للمنشآت الصناعية

التوزيع الكهربي تتمثل أهم شروط التصميم الأمثل لشبكات التغذية الكهربية للمنشآت الصناعية في توفير عول عالي مع مراعاة اقتصاديات وجودة الطاقة الكهربية بالشبكة , وتحدد اقتصاديات المنظومة من خلال تقليص التكلفة السنوية بينما يتوقف مستوي عول التغذية على فئة عول الحمل الكهربي وخواص العملية الإنتاجية, إذ يؤدي التقدير غير الدقيق لتلك البيانات إما إلى خفض عول منظومة التغذية وإما إلى الزيادة غير ضرورية وبالتالى تكلفة عالية. وعمومًا فإنه على المصمم دراسة عدة مرادفات لمنظومة التغذية ويختار أنسبها من خلال دراسات الجدوى الفنية / الاقتصادية.

1
التغذية الكهربية
(أ)
متطلبات أساسية:
لتصميم منظومات التغذية الكهربية للمنشآت الصناعية توجد متطلبات أساسية يجب معرفتها و هي:
– نوعية المنشأة و الطلب على الطاقة الكهربية ( نوع التيار – الجهد – العول ….. وهكذا ).
– خواص البيئة المحيطة.
– حساب الأحمال الكهربية لمجموعات مستهلكي الطاقة الكهربية و تحديد الجهد المناسب لشبكة التغذية للمنشأة.
– تحديد عدد و قدرة و النوع الأمثل لمحولات القدرة بمحطة المحولات الرئيسية ومحولات التوزيع.
– الربط بين محطة المحولات الرئيسية والموزع الرئيسي.
– مخطط معدات التوزيع على الجهد العالي لمحطة المحولات الرئيسية (الموزع الرئيسي) ونوعية أكشاك المحولات.
– حساب تيارات القصر واختيار معدات القطع والوقاية في شبكة الجهد المتوسط.
– حساب تيارات القصر في شبكة الجهد المنخفض واختيار معدات الوقاية والقواطع.
– تصميم شبكة الجهد المنخفض.
– اختيار منظومة نقطة التعادل بالورش وفقًَا للخواص التكنولوجية لمستهلكي الطاقة الكهربية.
– حساب منظومة التأريض بمحطة المحولات الرئيسية والموزع الرئيسي وأكشاك المحولات وكذلك حساب وقاية المحطات من زيادة الجهود العابرة.

(ب)
متطلبات إضافية:
توجد متطلبات إضافية -طبقا لطبيعة الأحمال- يمكن تلخيصها فيما يلي:
– دراسة جودة الطاقة الكهربية و الإجراءات الكفيلة بالحفاظ على الجودة في حدود المواصفات القياسية.
– تعويض القدرة غير الفعالة.
– حساب استهلاك الطاقة الكهربية واتخاذ الإجراءات الكفيلة للوصول بها إلى معدلات الاستهلاك القياسية.
– خفض الفقد في الطاقة واختيار الطرق والوسائل الكفيلة بذلك.
– دراسة عول منظومة التغذية الكهربية وحساب الخسارة الناجمة عند انقطاع التيار.
– دراسة حالات التشغيل غير كاملة الوجه للمنظومة وحساب تأثير ذلك على عمل المحركات الكهربية.
– دراسة بدء حركة المحركات الكهربية وتأثير ذلك على منظومة التغذية الكهربية.
– تنظيم وإجراء الصيانة الوقائية للمعدات الكهربية.
– دراسة التحكم والقياس عن بعد لمنظومة التغذية الكهربية.

(ج)
متطلبات الجدوى و الأمان:
وتشمل:
– الجدوى الفنية / الاقتصادية لمنظومة الشبكات المعتمدة ومرادفات المعدات الكهربية المستخدمة.

– الإجراءات اللازمة لتوفير الأمان أثناء تركيب المعدات الكهربية بمنظومة التغذية الكهربية ومتطلبات مقاومة الحريق والحفاظ على المنشأة.

2
البيانات الأساسية لإختيار شبكات النغذية
يجب توفر البيانات التالية:
– المخطط العام للمنشأة الصناعية مبينًا عليه مواقع الورش وطرق النقل الداخلي والمساحات الخضراء والمواسير في باطن الأرض والمباني الأخرى.
– الخواص التكنولوجية لعمليات الإنتاج بالمنشأة والورش المختلفة وتقديرات تأثير انقطاع التيار على العملية الإنتاجية.
– الأحمال الكهربية للورش في صورة القدرة المركبة (القدرة المقننة ومعامل القدرة والكفاءة. والجهد المقنن ) في كل منها وزمن دورة التشغيل للمعدات التي تعمل بمنظومة تشغيل متكررة.
– منحنيات الأحمال (الفعالة وغير الفعالة) للمنشأة والورش المختلفة خلال أيام العمل صيفًا وشتاءًا.
– خواص استهلاك الطاقة الكهربية وتأثيرها على جودة لطاقة الكهربية.
– مخطط مواقع المعدات بالورش وبيانات خواص البيئة بالورش (مستوي احتراق مواد البناء والمباني ورطوبة الجو وتواجد مواد كيميائية فعالة .. وهكذا).
-البيانات التالية عن مصادر التغذية الكهربية المتاحة للمنشأة:
1.
(محطات توليد أو محطات محولات) وقدراتها.
2.
معاوقة مصدر التغذية و قدرة القصر على قضبان المصدر أو سعة القطع لقواطع المصدر.
3.
الجهد على قضبان مصدر التغذية.
4.
القدرة المتاحة من المصدر للمنشأة.
5.
المسافة بين مصدر التغذية والمنشأة.
– مقدار القدرة غير الفعالة المتاحة من مصادر التغذية للمنشأة في حالتي الحمل القصوى والدنيا.
– في حالة إعادة تأهيل منظومة تغذية موجودة بالمنشأة يجب توفير مخطط المنظومة وبيانات المعدات الكهربية المستخدمة ونوع وأحجام الموصلات والكابلات والبارات.

4
اختيار مصادر التغذية
تعتبر محطات التوليد وشبكات الربط والتوزيع لشركة الكهرباء مصادر التغذية الرئيسية للمنشآت الصناعية.

وفى حالة وجود مجموعات خاصة من الأحمال الكهربية (أفران قوس كهربي .. مثلا) أو عدم كفاية قدرة المصدر الرئيسي , يتم بناء محطات توليد خاصة بالمنشأة والتي تتحدد سعتها بالهدف من إنشائها ويمكن أن تتأرجح في حدود واسعة , وتبني هذه المحطات من النوع الحراري في المنشآت بأحمال حرارية كبيرة ويتحدد الموقع الأمثل لبناء محطة التوليد الخاصة في مركز الأحمال الكهربية , وفى حالة تطابق مركز الأحمال الكهربية مع موقع أحد مباني الإنتاج أو مركز حركة نقل داخلي يتم تحريك محطة التوليد الخاصة إلى موقع أقرب ما يكون من مركز الأحمال الكهربية.

وفى حالة المنشآت الصناعية بأحمال فئة “عول أولي” يجب توفير مصدرين مستقلين على الأقل للتغذية.

ويعتبر كل من جزئي القضبان المقسمة أو مجموعة من مجموعات منظومة قضبان أحد محطتي توليد أو محطتي محولات مصدر تغذية مستقل في حالة تغذية كل منها من مصدر تغذية مستقل مع عملها آليًا بنظام 2 من 3.