انواع ساختار شبکه‌های توزیع:

با توجه به سطح ولتاژ سیستم، شرایط جغرافیائی و تمرکز یا عدم تمرکز بار مصرفی، می‌توان از انواع مختلف شبکه‌های توزیع برای تأمین نیازهای مشترکین استفاده کرد.

بطور کلی شبکه‌های توزیع می‌توانند هرنوع ساختاری را داشته باشند، ولی در حالت استاندارد می‌توان سه‌نوع ساختار کلی را برای شبکه‌های توزیع معرفی کرد:

الف) شبکه شعاعی:

در این سیستم مدار از شینه اصلی (پست فوق توزیع) به ترانسهای توزیع کشیده شده و به انتهای فیدر می‌رود.

از مزایای این سیستم به ساده بودن شکل و ارزان بودن ساخت این شبکه می‌توان اشاره کرد.

بزرگترین عیب شبکه شعاعی که استفاده آن را در کشورهای به خصوص پیشرفته با کاهش مواجه ساخته بی‌برقی قسمت معیوب (قسمتی که دچار خطا شده) تا انتهای فیدر است.

که این مسئله باعث افزایش هزینه انرژی فروخته نشده به مشترکین ، کاهش قابلیت اطمینان سیستم و نارضایتی مصرف کنندگان خواهد شد.

امروزه برای رفع این مشکل از خطوط مانور ( Tie lines) برای برقدار کردن قسمت بی‌برق توسط فیدرهای مجاور استفاده می‌شود.

– انتخاب تعداد خطوط مانور برای یک فیدر،

– همچنین انتخاب مهمترین نقاط برای انجام مانور (طول بهینه کابل یا خط مانور)،

– ملاحظات عایقی فیدرها و حداکثر جریان قابل تحمل کابلها و خطوط (که فیدرهای مجاور تا چه حد می‌توانند بار فیدر معیوب را تحمل کنند)

از جمله مواردی است که در این نوع شبکه‌ها باید مدنظر قرار گیرند.

شکل۱-۳ ساختار ساده‌ای از یک شبکه شعاعی را نشان می‌دهد:

ب ) شبکه رینگ یا حلقوی:

برای افزایش قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع، می‌توان آنها را به صورت حلقوی طراحی کرد.

بدین صورت که تغذیه فیدر فشار متوسط (۲۰ kV) پس از شروع از شینه اصلی (پست فوق توزیع) و پس از گذشت از پستهای توزیع دوباره به همان شین برمی‌گردد.

در این سیستم اگر خطایی روی شبکه ایجاد شود، بلافاصله سکسیونرها عمل کرده و قسمت آسیب‌دیده را از شبکه جدا می‌کنند.

سایر قسمتهای شبکه که تحت تأثیر خطا قرار گرفته‌اند، از مسیر دیگر فیدر تغذیه خواهند شد.

این مکانیزم در سیستمهای توزیع تحت عنوان بازیابی شبکه (Restoration) نامیده می‌شود.

این سیستم با توجه به خطوط انتقال طولانی‌تر نسبت به شبکه شعاعی گرانتر است.

شکل ۱-۴ شبکه حلقوی نمونه را نشان می‌دهد.

از مزایای این شبکه نسبت به شبکه شعاعی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱ – شبکه حلقوی در مقایسه با شبکه شعاعی خاموشی کمتری می‌دهد.

۲ – شبکه حلقوی نیازی به استفاده از خطوط مانور ندارد.

۳ – در این نوع شبکه‌ها نگرانی از بابت شکست عایقی خطوط  وجود ندارد.

شبکه‌های توزیع معمولاً به صورت حلقوی طراحی می‌شوند و به صورت شعاعی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند.

به این صورت که قسمتی از فیدر که میان دو پست توزیع از یک شبکه حلقوی(که سکسیونر در بین آن دو پست قرار دارد) واقع است، به عنوان خط مانور در نظر گرفته می‌شود و هر یک از دو قسمت فیدر که با سکسیونر جدا شده‌اد، از پست فوق توزیع تغذیه می‌شوند.

شکل ۱-۵ نمونه‌ای از این شبکه‌ها را نشان می‌دهد:

ج )   شبکه غربالی:

کاملترین و در عین‌حال پیچیده‌ترین نوع شبکه‌های توزیع شبکه غربالی است، بدین صورت که در آن هریک از پستهای توزیع به چندین پست توزیع دیگر مرتبط هستند.

در شبکه غربالی می‌توان از یک یا چند شینه فوق‌توزیع برای تغذیه شبکه استفاده نمود.

این نوع شبکه بالاترین کیفیت سرویس‌دهی به مشترکین را دارا می‌باشد.

در این سیستم در صورتِ بی‌برقیِ شینه فوق‌توزیع، مشترکین آن بی‌برق نمی‌شوند و از شینه مجاور تغذیه می‌شوند.

بدلیل مسائل اقتصادی، پیچیده بودن هماهنگی‌ها و مشکلات بهره‌‌برداری، همچنین کنترل پخش بار و عملکرد عناصر حفاظتی از این شبکه کمتر استفاده می‌شود .

شکل ۱-۶ یک شبکه ساده غربالی را نشان می‌دهد.

شبکه توزیع ایران:

شبکه توزیع ایران شبکه‌ای قدیمی است که دارای ساختاری شعاعی با خطوط مانور (که غالباً با روش استادکاری و نه مهندسی نصب و راه‌اندازی شده‌اند) می‌باشد.

– عدم مکانیزاسیون،

– مشکلات اقتصادی،

– عدم استفاده از نیروههای متخصص و مهندسین مشاور،

– و نیز توسعه بی‌رویه شهرها و صنایع بدون توجه به مشکلات شبکه توزیع،

شبکه توزیع ایران را در مقایسه با شبکه‌های توزیع کشورهای صنعتی بسیار عقب‌مانده‌تر قرار داده است.

طول عمر بیش از حدّ استاندارد کابلها هم (بیش از ۳۰ سال) در اکثر نقاط کشور ضریب اطمینان شبکه‌های زمینی را به حداقل رسانده است.

و بدنبال آن هزینه‌های گزافی در عیب‌یابی و مفصل‌زنی انرژیِ توزیع نشده و در ادامه درگیری با سازمانهائی نظیر شهرداری در حفّاریها را موجب شده است.

خوشبختانه در سالهای اخیر با توجه بیشتری که به سیستمهای توزیع شده است، حرکتهای خوبی در زمینه مکانیزاسیون شبکه‌های توزیع صورت گرفته که پروژه‌های طرحهای جامع شهرهای کشور از آن جمله‌اند.

در این پروژه‌ها محاسبات پیش بینی بار، پخش بار، خازن گذاری، جایابی پست فوق‌توزیع و توزیع، قابلیت اطمینان، جایابی بهینه نقاط مانور و سکسیونرها، محاسبات سطح مقطع کابلها و… انجام می‌شوند.

انجام هر یک از این محاسبات به تنهایی کمکهای بسیاری را به بهبود خدمات‌رسانی به مشترکین می‌نماید.

شکل ۱-۷ شمای ساده‌ای از اتصالات فیدرها در شبکه توزیع کشورمان را نشان می‌دهد.

منبع: .g-m-u.ir