تحلیل نقشه تک خطی تابلو سیواکن قدرت
آشنایی با مفاهیم پایه‌ای
Incoming (ورودی)
در تابلو سیواکن قدرت، واحد Incoming به سلولی گفته می‌شود که انرژی الکتریکی از منبع اصلی (مانند ترانسفورماتور یا شبکه برق) وارد تابلو می‌شود. این بخش معمولاً شامل تجهیزات زیر است:
- کلید قدرت (Breaker) اصلی با ظرفیت بالا، مانند ACB یا MCCB
- تجهیزات اندازه‌گیری جریان و ولتاژ ورودی
- حفاظت‌های اولیه (مانند رله‌های جریان زیاد، زمین، خطا)
Outgoing (خروجی)
Outgoing به سلول‌هایی اطلاق می‌شود که انرژی الکتریکی را از تابلو به سمت بارهای مصرف‌کننده، فیدرها یا تجهیزات دیگر منتقل می‌کنند. هر Outgoing معمولاً دارای:
- بریکر مجزا برای ایزوله کردن بار در شرایط خطا
- تجهیزات حفاظتی متناسب با نوع بار
- گاهی واحد‌های اندازه‌گیری مستقل برای کنترل مصرف انرژی
Feeder (فیدر یا مدار تغذیه‌کننده)
Feeder مسیر یا خطی است که انرژی را از تابلو قدرت به سمت مصرف‌کننده‌ها (مانند موتورها، تابلوهای فرعی، بارهای صنعتی) منتقل می‌کند. Feeder می‌تواند به صورت کشویی یا ثابت باشد، و شامل مشخصاتی چون:
- نوع بریکر (ACB, MCCB, Fuse)
- ظرفیت جریان مجاز
- نوع سیم‌کشی و کابل خروجی
- محل نصب تجهیزات حفاظتی و کنترلی
تحلیل نقشه تابلو سیواکن
در اینجا، تابلو‌یی مشاهده می‌شود که با عنوان «تابلوی کوپلینگ» شناخته می‌شود. کوپلینگ در تابلو برق قدرت، به مکانیزمی اطلاق می‌شود که ارتباط الکتریکی یا عملکردی بین دو بخش مستقل از تابلو (معمولاً دو ورودی یا دو باس‌بار) را امکان‌پذیر می‌سازد.
در سمت چپ این سیستم، ما با “Incoming A” و در سمت راست با “Incoming B” مواجه هستیم. هر کجا که المانی با حرف “A” مشخص باشد، به “Incoming A” متصل است، و المان‌هایی با حرف “B” به “Incoming B” مرتبط هستند.
در سمت چپ، سلولی که به “Incoming A” چسبیده است، با عنوان “Outgoing” مشخص شده که انتهای آن با دو حرف “AA” خاتمه یافته است. این نشان‌دهنده ارتباط خروجی با “Incoming A” است. سپس سلول شماره ۲A، سلول شماره ۳A و به همین ترتیب تا سلول شماره ۵A مشاهده می‌شوند. پس از آن، بانک خازنی قرار دارد و این سلول‌ها در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند.
در این بخش، سلول اول حاوی فیدری با شناسه ۲A است. نوع این سلول را بررسی کنیم: یک بریکر نوع ACB با ظرفیت ۸۰۰ آمپر روی آن نصب است. بنابراین این سلول، یک «ACB Feeder» محسوب می‌شود.
دقت داشته باشید، خروجی آن با عنوان “Outgoing” درج شده است اما نقش ورودی ندارد. در سیستم Incoming نیز، ساختار مشابهی برقرار است: یک بریکر با ظرفیت ۲۵۰۰ آمپر همراه با تجهیزات حفاظتی، اندازه‌گیری و سایر المان‌های مرتبط نصب است.
در ادامه، چند کشو یا فیدر با ساختار مشابه مشاهده می‌کنید که ممکن است ثابت یا کشویی طراحی شده باشند. در انتهای این ساختار، دو بریکر نصب شده‌اند که عملکرد آن‌ها مرتبط با بانک خازنی است.
تحلیل نقشه تک خطی تابلو سیواکن
از سمت چپ تابلو سیواکن، کوپلینگ به بخش Incoming A متصل شده و از سمت راست، اتصال با Incoming B برقرار شده است. در مسیر Incoming B، بارهای خروجی تحت عنوان Outgoing B1، B2، B3 و… تا بخش بانک خازنی طراحی شده‌اند.
نکته حائز اهمیت این است که بانک‌های خازنی در هر دو سمت طراحی شده‌اند تا قابلیت جبران توان راکتیو برای هر دو مسیر ورودی A و B فراهم شود. دلیل این طراحی آن است که در شرایط بهره‌برداری نرمال، هر دو ورودی Incoming A و Incoming B فعال هستند، در حالی که کوپلر میان آن‌ها باز (قطع) بوده و ارتباط بین دو بخش برقرار نیست. بنابراین، بارهای هر طرف نیازمند بانک خازنی مستقل هستند.
این نقشه، نمای تک خطی بخش Incoming A تابلو سیواکن قدرت را نمایش می‌دهد. ورودی اصلی سیستم از طریق Incoming A تأمین می‌شود.
در امتداد مسیر ورودی، المان‌های متعددی بر روی نقشه تک خطی قابل مشاهده‌اند، از جمله:
- ترانسفورماتور جریان (CT)
- فیوز حفاظتی
- ولت‌متر سلکتور سوئیچ
- تست باکس
- رله حفاظتی با شناسه‌هایی مانند 592749 که مربوط به مدل 7SR1206 است؛ این رله می‌تواند به‌عنوان یکی از قطعات حفاظتی شرکت زیمنس مورد استفاده قرار گیرد.
بر روی تجهیزاتی که سمبل CT دارند و عددی در کنار آن درج شده، نشان‌دهنده نصب سه عدد ترانس جریان است که در خطوط ورودی تعبیه شده‌اند.
در ادامه، تست باکس به‌منظور کنترل عملکرد رله‌ها و تجهیزات اندازه‌گیری قرار گرفته است. همچنین در این مسیر، یک مالتی‌فانکشن نیز دیده می‌شود.
برای این مسیر Incoming A، آمپرمتر به همراه سلکتور آمپر طراحی شده است.
در انتهای مسیر ورودی، بریکر اصلی سیستم قرار دارد که وظیفه قطع و وصل جریان ورودی به باس‌بار اصلی تابلو را برعهده دارد. مشخصات فنی این بریکر به شرح زیر است:
- ولتاژ نامی: 400V
- جریان نامی: 2000A
- ظرفیت قطع: 50kA / 1s
سیستم سه‌فاز به همراه نول و ارت در تابلو قدرت
سیستم مورد بحث یک سیستم سه‌فاز به همراه نول (Neutral) و ارت (Earth) است. نکته مهمی که باید به آن توجه شود این است که در صورتی که تمامی بارهای مصرفی سیستم از نوع سه‌فاز باشند، استفاده از شینه نول در طراحی ضرورتی نخواهد داشت. زیرا در این شرایط، ترکیب سه‌فاز + ارت کفایت می‌کند و افزودن نول موجب افزایش هزینه‌های اجرایی بدون کاربرد عملی می‌شود.
به‌عنوان مثال، اگر بارها عمدتاً موتوری و به صورت سه‌فاز باشند، دیگر نیازی به نول نخواهد بود. با این حال، در طراحی فعلی تابلو، شینه‌های سه‌فاز، نول و ارت لحاظ شده‌اند:
- شینه‌های فاز و نول به‌صورت موازی در کنار یکدیگر اجرا می‌شوند.
- مسیر ارت به‌صورت سراسری در طول تابلو طراحی شده است.
در ادامه، چراغ‌های سیگنال شامل رنگ‌های قرمز، زرد و آبی قابل مشاهده‌اند که نشان‌دهنده وضعیت ولتاژ فازهای متصل به بخش بار هستند. این چراغ‌ها توسط سیستم حفاظتی مرتبط کنترل می‌شوند و نمایش‌دهنده وجود یا عدم وجود ولتاژ در Incoming A می‌باشند.
در سیستم تک‌خطی، یک ترانس جریان (CT) از بخش Incoming A به سمت بانک خازنی هدایت شده است تا وظیفه نمونه‌برداری جریان را برای سیستم جبران توان راکتیو بر عهده گیرد.
در بخش تغذیه کنترلی (Control Supply)، یک ترانس ولتاژ به کار گرفته شده است که وظیفه کاهش ولتاژ از مقدار نامی ۴۰۰ ولت باس‌بار اصلی به ۲۳۰ ولت برای استفاده در مدارهای کنترلی را ایفا می‌کند. این مدار نیز شامل:
- فیوز حفاظتی ورودی
- اتصال به تست باکس‌ها
- رله Under Voltage
- سلکتور ولتاژ و نمایشگر ولت‌متر
می‌باشد که به‌صورت یکپارچه وظیفه اندازه‌گیری، حفاظت و کنترل را بر عهده دارند.
تحلیل بخش کوپلینگ در طراحی تابلو سیواکن
مفهوم کوپلینگ در تابلو برق، شامل مجموعه‌ای از تجهیزات حفاظتی و کنترلی است که بین ورودی‌های Incoming A و Incoming B قرار می‌گیرند. در این ساختار، یک بریکر کوپلر همراه با تجهیزات اندازه‌گیری نظیر ترانس جریان (CT) و ترانس ولتاژ (PT)—در صورت نیاز—تعبیه شده‌اند.
وجود CT در این بخش قطعی است، زیرا برای انجام نمونه‌برداری جریان (Current Sampling) جهت تحلیل حفاظتی و ارسال داده‌ها به رله‌های حفاظتی و مالتی‌فانکشن‌ها الزامی است. این رله‌ها بر عملکرد سیستم نظارت داشته و شرایط ایمنی و پایداری مدار را بررسی می‌کنند.
در این طراحی، رله سنکرون چک (Synchron Check Relay) نیز لحاظ شده که وظیفه اصلی آن بررسی تطابق پارامترهای فاز، فرکانس، و ولتاژ بین دو طرف بریکر کوپلر قبل از عمل وصل است. این رله با کد ANSI شماره ۲۵ شناخته می‌شود و در مسیر بین:
- بریکر کوپلر
- بریکر مربوط به Incoming A
- بریکر مربوط به Incoming B
قرار گرفته است.
خط بنفش رنگ مشخص‌شده در نقشه، نمایانگر مسیر عملکردی این رله سنکرون چک می‌باشد که به‌صورت مستقیم در ارتباط بین سه بریکر مذکور گنجانده شده است.
آیا این مقاله برایتان مفید بود؟
