تاسیسات الکتریکی
امروزه سه شبکه مختلف داریم: شبکه فشار قوی، شبکه فشار متوسط (شبکه توزیع) و شبکه ی فشار ضعیف که با سطوح ولتاژ مناسب موجود می باشد،برای نمونه سطوح ولتاژ شبکه های توزیع یا شبکه های فشار متوسط عمومی در ایران، ولتاژ های 11 و 20 و 33 کیلو ولتی کار می کنند. که در این میان ولتاژ 20 کیلو ولتی رایج ترین آنها می باشد، از طرفی در آینده در شهر های بزگ مانند تهران، ولتاژهای فوق توزیع 63 کیلو ولتی نیز جز سطوح ولتاژ فشار متوسط در طرف ولتاژ اولیه شبکه های توزیع قرار خواهد گرفت. شبکه های فشار ضعیف نیز ولتاژی کمتر از 1000 ولت دارند، تاسیسات الکتریکی حوزه ای از زیر شاخه ی برق میباشد که پروژه های انتقال و توزیع برق، نصب و راه اندازی تابلوهای قدرت و کنترل را شامل میشود.
در اجرای تاسیسات برقی، شبکه قدرت که وظیفه تأمین انرژی الکتریکی مصرفی کاربران خانگی و صنعتی را بر عهده دارد، توان الکتریکی را بسته به میزان بار درخواستی کاربر در سطوح ولتاژ مختلفی در اختیار او قرار میدهد، درحالیکه واحدهای خانگی توان را در سطح ولتاژ ۲۲۰ ولت تک فاز و یا درنهایت ۳۸۰ ولت سه فاز دریافت میکنند، واحدهای صنعتی به علت میزان تقاضای بالای انرژی خود، توان را در سطوح ۲۰، ۶۳ و حتی ۱۳۲ کیلوولت دریافت میدارند، چراکه ابعاد بزرگ یک واحدصنعتی انتقال توان را از نقطهی تحویل تا محل تجمع بار در سطوح ولتاژ پایین غیرممکن میسازد، بدین علت که سطح بالای جریان در ولتاژ پایین، افت ولتاژ و تلفات فوقالعاده بالایی را به آن واحد صنعتی تحمیل خواهد کرد. علاوه بر این بسیاری از بارها در یک واحد صنعتی ازجمله بعضی از موتورهای الکتریکی سه فاز در سطح ولتاژهایی بالاتر از ۴۰۰ ولت کار میکنند، که نیاز به دسترسی به سطح ولتاژهای بالا را لازم مینماید، این دو عامل در کنار هم دریافت توان در سطح ولتاژهای بالا و به دنبال آن انجام هزینهای اولیه در ساخت پست تبدیل داخلی بهمنظور کاهش سطح ولتاژ دریافتی متناسب با بارهای نصبشده در کارخانه را موجه مینماید.
اطلاعات اولیه مورد نیاز در طراحی تأسیسات الکتریکی پروژهها
در آغاز طراحی تأسیسات الکتریکی، جمعآوری اطلاعات اولیه نقش کلیدی در تعیین محدوده پروژه و انتخاب راهکارهای فنی مناسب دارد. بررسی شرایط محیطی مانند دما، رطوبت، ارتفاع و فشار هوا، تعیین نوع پروژه (جدید یا بهینهسازی)، و تحلیل پیامدهای قطع برق از مهمترین مراحل اولیه طراحی هستند.
همچنین نحوه تأمین انرژی الکتریکی (از شبکه، منابع داخلی یا ترکیبی از هر دو)، الزامات بهرهبرداری و نگهداری، وجود خطرات محیطی نظیر گازها و بخارات قابلانفجار، لزوم اصلاح ضریب توان و نیاز به سیستمهای برق اضطراری مانند UPS، باتری یا دیزل ژنراتور باید بهطور دقیق بررسی شوند.
بررسی شرایط محیطی پروژه
شرایط محیطی محل اجرای پروژه از جمله حداکثر و حداقل دمای محیط، ارتفاع از سطح دریا، میزان رطوبت و فشار هوا تأثیر مستقیمی بر انتخاب تجهیزات الکتریکی، سیستمهای خنککاری و سطح حفاظت تجهیزات دارد. عدم توجه به این عوامل میتواند منجر به کاهش عمر مفید تجهیزات و افزایش خرابیها شود.
تعیین هدف پروژه برقرسانی
در گام بعدی، باید مشخص شود که هدف پروژه، اجرای یک سیستم برقرسانی جدید است یا توسعه، اصلاح و بهینهسازی تأسیسات الکتریکی موجود. این موضوع بر دامنه طراحی، میزان تغییرات زیرساختی و انتخاب راهکارهای فنی تأثیرگذار خواهد بود.
تحلیل پیامدهای قطع برق
بررسی این موضوع که قطع برق چه عواقبی برای واحد صنعتی یا تأسیسات موردنظر به دنبال دارد، از اهمیت بالایی برخوردار است. میزان حساسیت فرآیندها به قطع انرژی، تعیینکننده سطح پایداری، افزونگی (Redundancy) و نیاز به سیستمهای برق اضطراری خواهد بود.
نحوه تأمین انرژی الکتریکی
در طراحی اولیه باید مشخص شود که تأمین انرژی الکتریکی از طریق شبکه سراسری انجام میشود یا از منابع داخلی بهصورت اختصاصی و یا ترکیبی از هر دو. این تصمیم نقش مهمی در طراحی پست برق، تجهیزات حفاظتی و سیستمهای کنترلی دارد.
الزامات بهرهبرداری و نگهداری
در برخی پروژهها، شرایط خاص بهرهبرداری و نگهداری تأسیسات الکتریکی وجود دارد که باید از همان ابتدای طراحی مدنظر قرار گیرد. سهولت تعمیرات، دسترسی ایمن به تجهیزات و کاهش زمان توقف از جمله مواردی هستند که در این مرحله بررسی میشوند.
بررسی خطرات محیطی و ایمنی
وجود گازها و بخارات قابلانفجار در برخی واحدهای صنعتی، الزاماتی ویژه در طراحی سیستم برق ایجاد میکند. در این شرایط، انتخاب تجهیزات ضدانفجار، سیستمهای حفاظتی مناسب و رعایت استانداردهای ایمنی اهمیت دوچندان پیدا میکند.
اصلاح ضریب توان
در بسیاری از پروژههای صنعتی، شرکت توزیع برق، واحد بهرهبردار را ملزم به اصلاح ضریب توان میکند. بررسی این الزام در مرحله اطلاعات اولیه، امکان طراحی صحیح بانکهای خازنی و جلوگیری از هزینههای اضافی در آینده را فراهم میسازد.
تأمین برق اضطراری و پشتیبان
برای افزایش ضریب اطمینان سیستم برق، لازم است نیاز به منابع تغذیه پشتیبان از جمله باتری، سیستم برق بدون وقفه (UPS) یا دیزل ژنراتور مورد بررسی قرار گیرد. این موضوع بهویژه در واحدهایی با تجهیزات حساس یا فرآیندهای حیاتی اهمیت بالایی دارد.