محطات تحويل مدمجة (كشك كهرباء)

في غرفة لوحة الجهد المتوسط يمكن تنفيذ ربط حلقي أو تغذية طرفية أو تغذية من مصدرين، مع قياس على الجهد المتوسط وإنترلوك ميكانيكي كامل، وتيار المعدات ⁦200–⁠630 A⁩. غرفة المحول تأخذ محولًا زيتيًا أو جافًا منخفض المفاقيد، ضوضاؤه أقل من ⁦55 dB⁩ للزيتي و⁦65 dB⁩ للجاف، ومعه إنارة وتبريد قسري يبدأ تلقائيًا، وعند الطلب سكة لسحب المحول عبر الأبواب الجانبية. أما غرفة لوحة الجهد المنخفض فتنفذ بنظام اللوحة أو الكابينة، وفيها القوى والإنارة ومكثفات تحسين معامل القدرة وعدادات الطاقة وأجهزة القياس، وتيارها ⁦100–⁠3000 A⁩. ولكل غرفة باب من الخارج.

حين تصطف الغرف الثلاث في صف واحد تكون الأبعاد ⁦4140 × 2590 × 2320 mm⁩ لقدرات ⁦200–⁠630 kVA⁩، وهو المعتاد في المناجم وحقول النفط ومواقع الإنشاء، و⁦5184 × 2500 × 2626 mm⁩ لقدرات ⁦800–⁠1250 kVA⁩، وهو الأكثر في المناطق السكنية. وفي الترتيب المجمع تأخذ غرفة المحول أو غرفة الجهد المتوسط جانبًا، وتتقاسم الغرفتان الأخريان الجانب الآخر، والأبعاد ⁦2500 × 2400 × 2320 mm⁩ لقدرات ⁦50–⁠400 kVA⁩، ويكثر هو أيضًا في المناطق السكنية.

تتوزع المعدات على كابينة واحدة إلى ثلاث كبائن محكمة قابلة للنقل، وأشيعها كابينة مفاتيح ⁦35 kV⁩ وكابينة المحول الرئيسي وكابينة مفاتيح ⁦10 kV⁩، ويربط بينها كابل. هيكلها من ألواح أسمنت مقوى بالألياف الزجاجية أو ألواح ألومنيوم مركبة ببطانة عازلة للحرارة. نسب التحويل 35/10 و35/6.3 و⁦35/0.4 kV⁩ والقدرة ⁦400–⁠20000 kVA⁩، وقواطع ⁦35 kV⁩ بتيار 1250 أو 1600 أو ⁦2000 A⁩، وقواطع ⁦10 kV⁩ حتى ⁦3150 A⁩. دخول وخروج ⁦35 kV⁩ بخط هوائي أو بكابل. المحول الزيتي فوق ⁦4000 kVA⁩ يوضع عادة في العراء خلف حاجز أمان. تشحن المحطة في عدة وحدات نقل، والقواطع القابلة للسحب تعبأ منفصلة، وفي الموقع تبقى القاعدة وتوصيل الدخول والخروج.

المحول في خزان وسكينة الجهد المتوسط (LBS) في خزان آخر، والزيت لا يختلط بينهما: القوس الناتج عن تشغيل السكينة يبقى في زيت خزانها ولا يصل إلى زيت المحول. أمام الخزانين كابينة بقسم للجهد المتوسط وقسم للجهد المنخفض. في جانب الجهد المتوسط سكينة رباعية الأوضاع ⁦630 A⁩ وسكينة ثنائية الأوضاع ⁦100 A⁩، ومعهما مصهرات حماية احتياطية ومصهرات plug-in، وعند فقد أحد الأطوار يمكن أن تفصل الحماية سكينة الدخول وقاطع الجهد المنخفض. الجهد ⁦12/0.4 kV⁩، والقدرة ⁦100–⁠1000 kVA⁩ في 11 سعة، ومجموعة التوصيل Dyn11، والتبريد ONAN، والضوضاء ⁦50 dB⁩، ودرجة الحماية IP34، ومغير الجهد ⁦±2 × 2.5%⁩ يضبط والمحول مفصول. المسقط الأفقي ثابت ⁦2000 × 1620 mm⁩، والارتفاع والوزن حسب القدرة، من ⁦1600 mm⁩ و⁦1560 kg⁩ عند ⁦100 kVA⁩ إلى ⁦2060 mm⁩ و⁦4650 kg⁩ عند ⁦1000 kVA⁩. إذا كان المشروع محطة شمسية أو مزرعة رياح فانظر صفحة «محول رفع الجهد لمحطات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح».

يأتي الهيكل من ألواح صاج مركبة أو ستانلس ستيل أو سبائك ألومنيوم، أو من ألواح غير معدنية مصبوبة من الأسمنت والألياف، وكلها بمعالجة ضد التآكل. اللون والمظهر يتبعان الموقع، والصورة لطراز بشرائح تهوية يراعي المنظر العام. التهوية طبيعية وقسرية، ولغرفتي المحول والجهد المنخفض مجاري هواء، ومراوح الشفط تعمل وتتوقف عند درجة حرارة مضبوطة. على الساحل وفي المنشآت الكيميائية يمكن رفع مستوى الطلاء، وفي مواقع الرمال والغبار والضباب الملحي تصل درجة الحماية حسب المشروع إلى IP54.

التغذية الطرفية (الشعاعية) كابل دخول واحد. الربط الحلقي كابل دخول وكابل خروج، وبينهما فرع يمر بالسكينة والمصهر إلى المحول، وهو ما تسميه المناقصات في مصر لوحة ربط حلقي ⁦2+1⁩. والتغذية من مصدرين كابلا دخول، ثم فرع عبر السكينة والمصهر إلى المحول. نوع المفاتيح وعدد الدوائر ومكان القياس يحددها المخطط أحادي الخط للمشروع، وعلى جانب الجهد المنخفض الدخول والخروجات ومكثفات تحسين معامل القدرة وعدادات الطاقة.

يدخل خرج التيار المتردد من العاكس إلى لوحة دخول الجهد المنخفض، ويرفعه محول بملفي جهد منخفض (double-split)، ثم تخرج لوحة الجهد المتوسط إلى دائرة التجميع. لكل جزء غرفة، والغرف في صف واحد أو على شكل L، ويمكن أن تضم غرفة الجهد المنخفض جهاز تحكم عن بعد ومحول خدمات مساعدة. القدرة والجهد المنخفض ولوحات الجهد المتوسط تتوقف على العاكس ومخطط التجميع. وإذا كان المطلوب رفع الجهد والفصل على الجهد المتوسط فقط، فمحول pad-mounted يأخذ مساحة أقل.

في المشروعات التي تشحن بحرًا يمكن تنفيذ المحطة بهيئة حاوية 20 قدمًا عالية الارتفاع (high cube) بلوحة CSC، ولكل من غرف الجهد المتوسط والمحول والجهد المنخفض باب من الخارج. الصورة لهيكل من ETENZ. ومن يريد الهيكل فقط يجده في صفحة «غلاف كشك محول كهرباء لأنظمة تخزين الطاقة (20 قدم)».