کارکرد تابلو برق های فشار متوسط MV و تجهیزات آن ها

کارکرد تابلو برق های فشار متوسط MV و تجهیزات آن ها

تابلو برق‌های فشار متوسط (MV)، نقش بسیار کلیدی در کنترل، حفاظت و توزیع توان الکتریکی در شبکه‌های صنعتی، شهری و نیروگاهی ایفا می‌کنند. این تابلوها معمولاً در بازه ولتاژ 1kV تا 36kV طراحی شده‌اند و به‌عنوان رابط بین تولید و مصرف انرژی الکتریکی عمل می‌کنند.

کارکرد تابلو برق های فشار متوسط MV و تجهیزات آن ها :

1. کنترل توان الکتریکی: با بهره‌گیری از کلیدهای قدرت و تجهیزات کنترلی، می‌توان جریان و ولتاژ را در خطوط اصلی و فرعی کنترل نمود.
2. حفاظت از تجهیزات: حفاظت در برابر اتصال کوتاه، اضافه بار، افت یا افزایش ولتاژ، عدم تقارن فاز و سایر خطاهای سیستم با استفاده از رله‌های حفاظتی و تجهیزات کلیدزنی انجام می‌شود.
3. جداسازی بخش‌های مختلف شبکه: با کمک کلیدهای جداکننده (Disconnector) و سکسیونر زمین (Earthing Switch)، امکان ایمن‌سازی و جداسازی فیزیکی تجهیزات برای انجام تعمیرات فراهم می‌شود.
4. اندازه‌گیری و مانیتورینگ: ترانس‌های جریان (CT) و ولتاژ (PT) به همراه تجهیزات HMI، RTU و سیستم SCADA برای مانیتورینگ دقیق وضعیت شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تجهیزات اصلی تابلو برق فشار متوسط:

• کلیدهای قدرت (VCB، SF6، OCB): قطع و وصل مدار تحت بار یا در شرایط خطا.
• سکسیونرها و کلیدهای زمین: جداسازی فیزیکی و تخلیه انرژی باقیمانده.
• ترانس‌های اندازه‌گیری CT و PT: انتقال اطلاعات دقیق جریان و ولتاژ به سیستم حفاظتی و کنترلی.
• رله‌های حفاظتی دیجیتال یا آنالوگ: شناسایی خطا و ارسال فرمان قطع به کلید قدرت.
• باس‌بارهای ایزوله: توزیع توان بین تجهیزات داخلی تابلو.
• سیستم‌های تهویه، گرمایش و تخلیه فشار: برای حفظ ایمنی و عملکرد پایدار.

تابلوهای MV به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که ایمنی اپراتور، دسترسی آسان برای تعمیرات، و قابلیت توسعه در آینده را تضمین کنند. بسته به نوع پروژه، تابلو می‌تواند به صورت ماژولار، سلولی یا کمپکت طراحی و اجرا شود.

مقایسه انواع کلیدهای قدرت در تابلوهای MV:

1. کلید خلاء (VCB):
   • بدون نیاز به تعمیرات مکرر
   • مناسب برای قطع‌های متناوب
   • عملکرد ایمن در شرایط سخت محیطی
2. کلید گازی SF6:
   • قابلیت بالا در قطع جریان‌های زیاد
   • مقاوم در برابر تنش‌های الکتریکی شدید
   • نیاز به نظارت دوره‌ای برای اطمینان از عدم نشت گاز
3. کلید روغنی (OCB):
   • قدیمی‌تر و کمتر استفاده‌شده
   • حساس به شرایط محیطی و خطر آتش‌سوزی
   • بیشتر در شبکه‌های قدیمی باقی‌مانده است

نکات کلیدی در انتخاب کلید قدرت:

• سطح ولتاژ نامی سیستم
• جریان نامی و ظرفیت قطع
• شرایط محیطی (رطوبت، گردوغبار، دما)
• نیاز به قطع مکرر یا دائمی

انتخاب درست کلید قدرت، ضامن عملکرد پایدار و ایمنی تابلو برق MV در شبکه‌های بحرانی است.

رله‌های حفاظتی در تابلو برق MV:

رله‌های حفاظتی، تجهیزات هوشمندی هستند که شرایط غیرعادی در شبکه را تشخیص می‌دهند و فرمان قطع به کلید قدرت ارسال می‌کنند. در تابلوهای MV، معمولاً از رله‌های دیجیتال استفاده می‌شود که دقت بالا، قابلیت برنامه‌ریزی و ارتباط با SCADA را دارند.

انواع رله‌های حفاظتی شامل:

• رله اضافه جریان (Overcurrent Relay)
• رله اتصال زمین (Earth Fault Relay)
• رله دیفرانسیلی (Differential Relay)
• رله ولتاژ پایین و بالا (Over/Under Voltage Relay)

این رله‌ها، با کمک CT و PT مقادیر واقعی جریان و ولتاژ را تحلیل می‌کنند و در صورت بروز خطا، بلافاصله سیستم را ایمن می‌سازند.

سیستم‌های مانیتورینگ و کنترل از راه دور:

در بسیاری از پست‌های برق و شبکه‌های هوشمند، تابلوهای MV به سیستم‌های اتوماسیون و کنترل از راه دور مجهز می‌شوند. اجزای کلیدی این سیستم‌ها عبارت‌اند از:

• RTU (Remote Terminal Unit): جمع‌آوری اطلاعات از تجهیزات تابلو و ارسال به SCADA
• HMI (Human Machine Interface): نمایش وضعیت تجهیزات برای اپراتور
• SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition): سیستم نظارت مرکزی برای کنترل، مانیتورینگ و ثبت داده‌های شبکه

این سیستم‌ها با افزایش هوشمندی شبکه، کاهش زمان واکنش به خطا و بهینه‌سازی بهره‌برداری از شبکه، نقشی اساسی در تابلو برق‌های مدرن ایفا می‌کنند.

نکات مهم در نگهداری و ایمنی تابلو MV:

• بررسی عایق‌ها، تمیزکاری داخلی، تست سالیانه CT/PT و رله‌ها
• اطمینان از عملکرد صحیح فن تهویه و گرمایش داخلی
• بررسی وضعیت مکانیکی کلیدها و سکسیونرها
• آموزش پرسنل بهره‌بردار برای کار با ولتاژ متوسط و رعایت فاصله‌های ایمنی
• ثبت گزارش‌های دوره‌ای در سیستم مانیتورینگ و نگهداری مستندات فنی

رعایت این اصول باعث افزایش طول عمر تجهیزات، کاهش خرابی‌های ناگهانی و جلوگیری از حوادث خطرناک خواهد شد.

سوالات متداول (FAQ):

1. تابلو برق MV در چه ولتاژهایی استفاده می‌شود؟ در محدوده ولتاژ 1 تا 36 کیلوولت برای پست‌ها، خطوط توزیع، صنایع سنگین و تأسیسات برق‌رسانی متوسط.

2. تفاوت VCB و SF6 در تابلوهای MV چیست؟ VCB در خلاء و SF6 با استفاده از گاز خاموش‌کننده قوس عمل می‌کند. VCB نگهداری کمتری نیاز دارد، در حالی‌که SF6 توانایی بیشتری در قطع جریان بالا دارد.

3. آیا تابلوهای MV فقط در پست برق استفاده می‌شوند؟ خیر، این تابلوها در صنایع بزرگ، مراکز داده، پالایشگاه‌ها و حتی برخی مجتمع‌های مسکونی پرمصرف کاربرد دارند.

4. آیا می‌توان تابلو MV را به سیستم هوشمند متصل کرد؟ بله، با نصب RTU، PLC و اتصال به SCADA می‌توان مانیتورینگ و کنترل هوشمند را پیاده‌سازی کرد.

5. چگونه می‌توان عملکرد ایمن تابلو MV را تضمین کرد؟ از طریق بازرسی‌های دوره‌ای، تست رله‌ها، آموزش اپراتورها و رعایت استانداردهای نصب و بهره‌برداری.