نقشه تک‌ خطی SLD در مهندسی برق

تاریخ انتشار : 2024/01/19

نقشه تک‌ خطی SLD در مهندسی برق قدرت نمایشی ساده‌شده از سیستم‌های قدرت سه‌فاز است. بیشترین کاربرد این نمودار در تحلیل پخش بار سیستم‌های قدرت است. در این نمودار قطعات برق قدرت مانند ژنراتورها، ترانسفورماتورها، خطوط انتقال، شین‌ها و باس ها و … با نماد‌های مخصوص با خود نمایش داده می‌شوند. از نمودار تک‌خطی گاهی برای نمایش یک سیستم کنترل PLC نیز استفاده می‌شود.

 

نقشه تک‌خطی الکتریکی که به اختصار SLD نامیده می‌شود، همچنین به‌عنوان نقشه یک‌خطی نیز شناخته می‌شود. این یک نقشه ساده‌شده از کل سیستم یا بخشی از سیستم قدرت است که محل قرارگیری الکتریکی تمام تجهیزات اصلی را نشان می‌دهد.

نقشه تک‌خطی یک توضیح ساده‌شده برای نمایش یک سیستم قدرت سه‌فاز است.

اطلاعات موردنیاز به آن اضافه می‌شود تا به مهندس یا اپراتور سیستم تصویر کاملی از سیستم الکتریکی ارائه دهد. همچنین طرح‌های حفاظتی سیستم را شامل می‌شود.

نقشه‌های تک‌خطی چه کاربردی دارند؟

• آن‌ها برای برنامه‌ریزی فعالیت‌های تعمیر و نگهداری بسیار مفید هستند.
• در بازمسیر دادن توان بعد از بروز خطا کمک می‌کنند.
• برای دستورهای سوئیچینگ جهت تغییر پیکربندی سیستم مفید هستند.
• درک روابط بین بخش‌های کوچک‌تر سیستم قدرت و کل سیستم را آسان می‌سازند.

نقشه تک خطی SLD در مهندسی برق چگونه برای کاربران مختلف مفید است؟

خط هوایی  (Line crew): نقشه تک‌خطی به کارکنان نشان می‌دهد که وسایل قطع‌کننده در کجا قرار دارند. همچنین نشان می‌دهد که چگونه همه منابع جایگزین می‌توانند ایزوله شوند.

اپراتورهای سیستم: از نقشه‌های تک‌خطی برای شناسایی محل الکتریکی کلیدهای قدرت، کلیدها، ترانسفورماتورها، تنظیم‌کننده‌ها و غیره در پست‌های برق استفاده می‌کنند که ممکن است نشان‌دهنده آلارم باشند. بازیابی توان با شناسایی این تجهیزات امکان‌پذیر است.

مهندسان برق: از نقشه‌های تک‌خطی برای درک رفتار سیستم و ایجاد تغییرات در سیستم قدرت جهت بهبود عملکرد استفاده می‌کنند.

مصرف‌کنندگان نهایی (End-users): از نقشه‌های تک‌خطی برای شناسایی تجهیزات الکتریکی، مدارها و دستگاه‌های حفاظتی خود استفاده می‌کنند.

آشنایی:

آشنایی با علائم الکتریکی به فرد کمک می‌کند تا اتصالات کلی سیستم را درک کند.

مثال نقشه تک‌خطی (SLD)

نقشه تک‌خطی بالا مراحل را از تولید تا توزیع نشان می‌دهد. از این نقشه تک‌خطی می‌توان به‌راحتی فهمید که خط از تولید توان آغاز شده و سپس شامل تعداد کلیدهای قدرت، ترانسفورماتور فشار قوی/فشار ضعیف (HT/LT)، مرکز کنترل توان (PCC)، سپس مرکز کنترل موتور (MCC) و در نهایت فیدرها می‌شود.

• جعبه قرمز نشان‌دهنده کلیدهای قدرت (Circuit breakers) است.
• دایره آبی هم‌پوشان نشان‌دهنده ترانسفورماتور از توان فشار قوی (HT) به فشار ضعیف (LT) است.
• خط خاکستری نمایانگر توان سه‌فاز در یک هادی است.

نقشه تک‌خطی به دو بخش تقسیم می‌شود:

• از تولید تا پست برق که در یک جعبه خط‌چین خاکستری نشان داده شده است.
• جعبه دیگر نشان‌دهنده مرکز کنترل توان، مراکز کنترل موتور و اتصال آن‌ها به فیدرها است.

ترانسفورماتورهای جریان در دو محل با نشانگرها نمایش داده شده‌اند.

یک مقاومت زمین خنثی (NGR) به خط نول متصل نشان داده شده است تا حفاظت ژنراتور در برابر خطاهای زمین فراهم شود.

کلیدهای قدرت در مکان‌های مختلف برای ایزوله کردن توان ترانسفورماتور، PCC و MCC نشان داده شده‌اند.

 

اجزای اصلی نقشه‌های تک خطی (Single Line Diagrams)

 منابع توان (Power Sources):

 

• ژنراتورها (Generators): منبع اصلی توان الکتریکی را نشان می‌دهند، که به صورت یک دایره یا مستطیل با نماد موج سینوسی ترسیم می‌شوند.
• ترانسفورماتورها (Transformers): ولتاژ را افزایش یا کاهش می‌دهند و به‌صورت دو دایره یا سیم‌پیچ در هم‌تنیده نمایش داده می‌شوند.

عناصر توزیع (Distribution Elements):

 

• شینه‌ها (Busbars): خطوط افقی یا عمودی ضخیمی که توان را به بخش‌های مختلف سیستم توزیع می‌کنند.
• کلیدهای قدرت (Circuit Breakers): تجهیزاتی که در صورت بروز خطا جریان برق را قطع می‌کنند و به شکل یک مستطیل با یک خط مورب یا افقی داخل آن نشان داده می‌شوند.
• کلیدهای قطع‌کننده (Disconnect Switches): امکان قطع دستی مدارها را فراهم می‌کنند و با نماد یک کلید ساده نمایش داده می‌شوند.

تجهیزات حفاظتی (Protection Devices):

• رله‌ها (Relays): خطاها را تشخیص داده و عملکرد کلیدهای قدرت را آغاز می‌کنند. معمولاً به صورت یک جعبه با برچسب R نمایش داده می‌شوند.
• فیوزها (Fuses): از مدارها در برابر اضافه‌جریان محافظت می‌کنند و در صورت عبور جریان بیش از حد ایمن، اتصال را قطع می‌نمایند. به صورت یک مستطیل با یک خط مورب ترسیم می‌شوند.

بارها (Loads):

 

• موتورها (Motors): انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند و به صورت یک دایره با حرف M یا یک مستطیل نمایش داده می‌شوند.
• تابلوهای روشنایی (Lighting Panels): توان را به مدارهای روشنایی توزیع می‌کنند و به شکل مستطیل‌ها نمایش داده می‌شوند.