33.1 : توزيع الطاقة

يتضمن توزيع أنظمة الطاقة نقل الطاقة الكهربائية من محطات توليد الطاقة إلى المستهلكين عبر شبكة من أنظمة النقل والتوزيع. تبدأ هذه العملية في محطات الطاقة، حيث يتم تحويل الطاقة من الفحم والغاز والطاقة النووية والمياه والرياح إلى طاقة كهربائية. تستخدم هذه المحطات مولدات ثلاثية الطور، تتراوح قدرتها عادة بين 50 إلى 1300 ميجا فولت أمبير، مع جهد طرفي يتراوح من بضعة كيلو فولتات إلى 20 كيلو فولت، اعتمادًا على حجم الوحدات وعمرها.

تم تصميم نظام النقل لتقليل خسائر الطاقة عن طريق استخدام الفولتية العالية. تعمل محولات رفع الجهد في محطات الطاقة الفرعية على زيادة الجهد وتقليل التيار لضمان نقل فعّال لمسافات طويلة. يحتوي نظام النقل على ثلاث وظائف رئيسية: توصيل الطاقة من المولدات إلى النظام، وتوفير تبادل الطاقة بين المرافق، وتزويد أنظمة النقل والتوزيع بالطاقة.

يتكون نظام النقل الفرعي من محولات خفض الجهد وخطوط تربط محطات الطاقة الفرعية بمحطات التوزيع. تعمل هذه المحولات على خفض جهد النقل العالي إلى مستويات مناسبة للتوزيع، وغالبًا ما تعمل على إمداد الأحمال الصناعية الكبيرة أو المناطق المحددة.

يتضمن نظام التوزيع محطات توزيع فرعية تعمل على خفض جهد النقل الفرعي إلى مستويات التوزيع الأولية. كما تعمل هذه المحطات الفرعية على حماية النظام باستخدام قواطع الدائرة وموانع الصواعق. توزع مغذيات الطاقة الكهربية على عدة أقسام ثلاثية الطور متصلة من خلال أجهزة حماية مختلفة.

تتكون شبكة التوزيع من جزأين رئيسيين: التوزيع الأولي والتوزيع الثانوي. ينقل التوزيع الأولي الكهرباء من محطات التوزيع الفرعية إلى محولات التوزيع، مما يؤدي إلى خفض الجهد إلى المستويات الثانوية. ويتصل التوزيع الثانوي بمباني العملاء عبر موصلات الخدمة، مما يوفر الطاقة للاستخدامات السكنية والتجارية والصناعية الخفيفة. تتصل موصلات الخدمة عبر العدادات للفوترة والتخطيط ولوحات الخدمة في مباني العملاء، والتي تحتوي على قواطع دوائر أو صمامات تزود أجهزة مختلفة بالطاقة.