تفاوت بین طبقه بندی دیزل ژنراتور با ولتاژ بالا متوسط و پایین

طبقه بندی ولتاژها :

دیزل ژنراتور ولتاژ بالا، متوسط و پایین عبارت هایی هستند که هنگام صحبت در مورد طبقه بندی ولتاژ می شنویم. از دیدگاه بین المللی، این طبقه بندی ها و محدوده ها بسته به محل زندگی افراد تغییر می کنند.  در ایالات متحده و NEC و انجمن ملی تولیدکنندگان برق (NEMA) دستورالعمل ها و استانداردهایی وجود دارد که تمام طبقه بندی های مربوط به ولتاژ را پوشش می دهد. همچنین مؤسسه استانداردهای ملی آمریکا (ANSI) بر ایجاد، انتشار و استفاده از هزاران دستورالعمل و استانداردی که بر مشاغل تأثیر می گذارد نظارت می کند. ولتاژی که به هر صنعت پیشنهاد می شود با مقررات قابل اجرا در آن صنعت مطابقت دارد.

پورتال مهندسی برق (EEP) تفکیکی از استانداردهای ANSI C84.1-1989 را ارائه می دهد که طبق این سند، ولتاژها به پنج طبقه، تقسیم بندی می شوند.

این طبقه بندی ها را می توان در دسته های زیر ارائه کرد:

• دیزل ژنراتور ولتاژ پایین (LV)
• دیزل ژنراتور ولتاژ متوسط (MV)
• دیزل ژنراتور ولتاژ بالا (HV)
• دیزل ژنراتور خیلی بالا (EHV)
• دیزل ژنراتور ولتاژ فوق العاده بالا (UHV)

جنراک یک مقاله با عنوان بررسی اجمالی تولید ولتاژ متوسط در هر سایت منتشر کرده است و در این مقاله NEC را با استانداردهای ANSI مقایسه کرده است. استانداردهای ولتاژ NEC در این مقاله به شرح زیر آورده شده اند :

• توزیع بالا – 1000 تا 4160 ولت
• توزیع متوسط – 50 تا 1000 ولت
• توزیع کم – 0 تا 49 ولت

لیست بالا طبقه بندی تغییرات سطح ولتاژ را بسته به مرجع حاکم نشان می دهد. جنراک بیان می کند که ژنراتورهای با ولتاژ کمتر و یا مساوی 600 ولت در دسته ولتاژ متوسط و ژنراتورهای با ولتاژ بیشتر از 600 ولت در دسته ولتاژ بالا قرار می گیرند. ژنراتورهایی که ولتاژ 4160 ولت را تولید می کنند در بسیاری از صنایع، برای موتورهای بزرگ که به ولتاژ بالا نیاز دارند مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین باید گفت که ژنراتور پشتیبان، ولتاژ مورد نیاز برای یک شبکه جداگانه را تامین می کنند.

ولتاژهای موجود در ژنراتور معمولاً VAC 4160، VAC 480 ، VAC 12470  و VAC 13800 هستند، هنگامی که برق یک مرکز صنعتی قطع می شود ، دیزل ژنراتور پشتیبان برق را به تابلوهای توزیع و کنترل برای ادامه عملیات ارسال می کند. ولتاژهای بالاتری که از ژنراتورها تولید می شوند با استفاده از ترانسفورماتورها کاهش می یابند. مطلب زیر این موضوع را به روشنی بیان می کند.

توجه داشته باشید:

محتوای این سند تنها برای مطالعه جهت کسب اطلاعات نگارش شده است و باید به این نکته توجه کنید که هنگام طراحی و کار بر روی تجهیزات الکتریکی، باید همیشه با یک متخصص خبره مشورت کنید. اگر تجربه ای ندارید هرگز روی مدارهای برق دار کار نکنید یا فعالیتی را انجام ندهید که در آن زمینه تخصص ندارید.

ولتاژهای بالا، خیلی بالا و فوق العاده بالا

ولتاژهای بالا و خیلی بالا با انتقال منابع تغذیه ای که در نیروگاه ها مستقر هستند مرتبط می باشند. دلیل انتقال نیرو در سطوح بالا و خیلی بالای ولتاژ، افزایش راندمان است. جریان کمتر همراه با انتقال ولتاژ بالا، امکان استفاده از کابل های نازک تر با وزن سبک تر را فراهم می کند و این امر، باعث کاهش هزینه در ساخت برج و خطوط برق می شود. محدوده ولتاژ بالا از 115000 تا 230000 VAC و ولتاژ خیلی بالا از 345000 تا 765000 VAC می باشد.

ایالات متحده تا 500000 ولت را در شبکه ولتاژ بالا انتقال می دهد. ولتاژهای بالا نیاز به تابلوهای سوئیچینگ و توزیع تخصصی نیاز دارند و اتاق های کنترل دارای قابلیت سوئیچینگ اضافی هستند. به این ترتیب آن ها را می توان از راه دور کنترل کرد یا تنها با استفاده از یک کتابچه راهنمای تعمیر و نگهداری و آزمایش سیستم های تامین نیرو از آن ها محافظت کرد.

ایستگاه ‌های فرعی ، ولتاژ پایین ‌تری را ارائه می‌ کنند و آن ها را در مناطق محلی توزیع می ‌کنند. ولتاژهای فوق بالا، ولتاژهایی هستند که اندازه آن ها بیش از 765000 تا 1100000 VAC می باشد. کشور چین از بالاترین ولتاژ انتقال 800000 VAC استفاده می کند. این کشور امروزه در حال توسعه یک سیستم 1,100,000 VAC با استفاده از کابل هایی با 1,200,000 VAC می باشد.

ولتاژهای متوسط و صنعت

مجتمع‌ های صنعتی و کارخانه ‌های بزرگ که به مقدار قابل ‌توجهی برق نیاز دارند، اغلب از ولتاژ تغذیه متوسط استفاده می‌ کنند. تجزیه و تحلیل تغییرات الکتریکی اجبار می کند که ولتاژ با آمپر نسبت عکس دارد. این بدان معنی است که وقتی ولتاژ افزایش می یابد آمپر برای تکمیل عملیات کاهش می یابد.

موتورها و تجهیزات الکتریکی که برای کار با ولتاژهای بالاتر طراحی شده ‌اند، برق کمتری مصرف می ‌کنند و کارکرد آن ها مقرون به صرفه ‌تر است. اکثر ایستگاه های فرعی مرتبط با ایستگاه های اولیه، بیشتر از 35000 VAC از منبع برق دریافت نمی کنند. این ایستگاه ها می توانند برق کاهش یافته را برای ایستگاه(های) فرعی ثانویه یا یک ساختمان واحد تامین کنند.

ایستگاه های فرعی ثانویه ، توان دریافتی از ایستگاه فرعی اولیه را توزیع می کند. ایستگاه های فرعی ثانویه می توانند با استفاده از ترانسفورماتورهای کاهنده، توان را برای توزیع به یک تابلوی کنترل، برای توزیع در سراسر تاسیسات کاهش دهند. ایستگاه های فرعی عموماً در مناطقی قرار دارند که می توانند به یک یا چند ساختمان در یک ناحیه خدمات رسانی کنند.

شرکت آلومینیوم آمریکا (ALCOA) Warrick Operations نمونه ‌ای از صنایع بزرگ است که مقادیر زیادی انرژی مصرف می‌ کند. آن ها در جنوب ایندیانا واقع شده اند و دارای یک نیروگاه مستقل هستند و با استفاده از نیروگاه زغال سنگ واقع در رودخانه اوهایو برق تولید می کنند. آن ها شمش‌های آلومینیوم را به ورق‌های آلومینیومی نورد شده تبدیل می ‌کنند تا در کارخانه ‌هایی که نیاز به انبار قوطی آلومینیومی دارند استفاده شود. شمش ها در کوره های ذوب الکتریکی بزرگی ذوب می شوند و سپس طی یک سری عملیات پردازش می شوند تا به ضخامت مناسب دست یابند.

هر کارخانه ای که از منبع ولتاژ متوسط برای یک ایستگاه فرعی استفاده می کند، نیاز به منبع تغذیه اضطراری یا پشتیبان دارد. دیدن ژنراتورهایی که 13800 VAC را تامین می کنند غیر معمول نیست. این منابع ولتاژ برای ایستگاه های فرعی با ولتاژ کم و متوسط و ایستگاه های فرعی ثانویه مناسب هستند. با استفاده مناسب از ژنراتور، مجموعه می تواند در زمان قطع برق به کار خود ادامه دهد. ژنراتورها دارای طراحی های مختلفی از جمله، کاناپی یا کانتینر، و واحدهای قابل حمل ارائه می شوند. واحدهای قابل حمل در محفظه های کاناپی یا کانتینردر یک تریلر که توسط یک ماشین سنگین کشیده می شود محصور می شوند.

منبع تغذیه و کنترل ولتاژ پایین

ولتاژ پایین، در دنیای برق و الکترونیک معانی متعددی دارد. یک قانون کلی رایج وجود دارد و آن هم این است که هر چیزی کمتر از 600 ولت، ولتاژ پایین در نظر گرفته می شود. کارخانه هایی که از سیستم های اتوماسیون استفاده می کنند می توانند از چندین ولتاژ استفاده کنند. تقسیم مصرف برق به دو بخش تامین و کنترل، به درک کاربرد آن کمک می کند. هر یک از  آن ها ماموریت حیاتی برای یک عملیات خاص در کارخانه انجام می دهند و هر دو باید برای تولید کار کنند.

تامین

کارخانه هایی که نیاز به تامین ولتاژ متوسط یا بالا از تاسیسات برق دارند، می توانند یک ایستگاه فرعی اختصاصی داشته باشند. این ایستگاه ‌ها، سطوح ولتاژ را پایین می‌آورند و به ساختمان‌ها در سراسر یک منطقه مشخص توزیع می‌شوند.

با این حال، همه کارخانه ها به ولتاژ بالا یا متوسط نیاز ندارند. برخی از آن ها نیاز به ولتاژهای کم 240، 480 یا 600 VAC دارند. در این کارخانه ها، نیروی برق مستقیماً به سیستم توزیع نیروگاه هدایت می شود.

کنترل ها

سیستم یا ماشینی که از ولتاژ پایین برای کار با تجهیزات ولتاژ بالاتر استفاده می کند، اصول اولیه یک سیستم کنترل است. حضور کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) در این سیستم ها یک موضوع رایج است. PLC ورودی ها را از حسگرها از طریق بخش ورودی سیستم ورودی/خروجی دریافت می کند. خروجی ها از طریق بخش خروجی سیستم ورودی/خروجی محاسبه و ارسال می شوند. هر دو بخش ورودی و خروجی بسته به نوع طراحی سیستم 12 یا 12 VDC هستند.

خروجی را می توان با یک رله با سیم پیچ DC و کنتاکت های AC هدایت کرد. هنگامی که رله سیگنال DC را دریافت می کند، کانتکت آن بسته می شوند. این کار به تجهیزات یا قطعه انرژی می دهد تا زمانی که سیگنال توسط I/O حذف شود.

سوالات متداول دیزل ژنراتور با ولتاژ بالا متوسط و پایین