الهندسة الكهربائية

تكتسب (Microgrids) شعبية بسبب فوائدها الاقتصادية والبيئية إلى جانب فقدان الطاقة المنخفض والبنية التحتية الأصغر، ومع ذلك؛ فإن لديها العديد من التحديات التشغيلية.

مع انتقال صناعة الطاقة الكهربائية من التوليد المركزي المعتمد على الوقود الأحفوري إلى نموذج مع زيادة اعتماد مصادر الطاقة المتجددة الموزعة (RESs)

تخضع شبكة التوزيع لتغييرات عميقة في الوقت الحاضر، كما وأصبح مقدر الحالة جزءًا أساسياً في غرفة التحكم لتمكين الشبكة الذكية في المستقبل.

تعتبر (Microgrids) كياناً مهماً في نظام التوزيع الكهربائي، وللحصول على مزاياها الكاملة من خلال دمج الحد الأقصى من التوليد الموزع؛ فإن أنظمة الطاقة المتجددة الهجينة المستقلة (HRESs).

عدد قياسات التحكم الكهربائي في الوقت الحقيقي والحصول على البيانات (SCADA) في أنظمة توزيع الطاقة نادر، كما أن هذا يحد من موثوقية نتائج تقدير الحالة (SE) لأنظمة التوزيع.

في بعض الأحيان؛ فإنه يصبح من الضروري جداً توصيل أكثر من محول واحد بالتوازي، على سبيل المثال لتوفير الحمل الزائد لتصنيف المحولات الموجودة ضمن نطاق الخدمة على الشبكة الكهربائية.

الفلاش (الوميض) في العوازل الملوثة يهدد التشغيل الآمن والمستقر لأنظمة القدرة، وذلك بسبب تلوث الغلاف الجوي، بحيث يتراكم التلوث على سطح العوازل التي تعمل في البيئات الخارجية.

لعبت العوازل المركبة والتي تُستخدم على نطاق واسع في شبكة الطاقة، دوراً مهماً في تقليل حوادث وميض التلوث الناتج عن معدات نقل وتحويل الطاقة وضمان سلامة وموثوقية شبكة الطاقة.

يمكن استخدام العوازل الكهربائية المعروفة باسم عوازل التعليق بشكل فردي، ولكنها عادة ما تكون جزءاً من سلسلة لدعم "موصل كهربائي" من هيكل داعم.

في صناعة الطاقة الكهربائية، يتزايد الطلب على الفولتية المتوسطة والعالية وعاكس الطاقة العالية، بحيث تتمتع محولات الجسر (H) المتتالية بمزايا واضحة مثل الهيكل البسيط والتكوين السهل.

تستخدم طاقة الديزل "محرك ديزل" لتدوير المولدات وإنتاج الطاقة الكهربائية، كما يتم استخدام محرك الديزل كمحرك رئيسي وتعرف محطة الطاقة هذه باسم محطة توليد الطاقة بالديزل.

لا تقتصر تطبيقات تبديل السعة على "التيارات السعويه" فحسب؛ بل يتم تنفيذها أيضاً في عملية تنشيط مسار المكثفات والخطوط العلوية والكابلات،

يتطلب التحكم في التركيبات والمعدات الكهربائية ومراقبتها مراقبة المعطيات الكهربائية وقراءة قيمها من قبل المشغلين (قريباً وبعيداً)، وبالأمتار ووحدات التحكم في وحدات المعالجة الدقيقة.

من المعروف بأن قواطع دائرة سداسي فلوريد الكبريت، والتي تحمل الصيغة الكيميائية(SF6) تكون ذات ميزات هندسية ملحوظة وذات استناداً الى آلية "كبح الشرارة" الناتجة عن وقوع "تلامس كهربائي".

بشكل عام تستخدم قواطع الدائرة الكهربائية للحماية من عطل التيار في الأنظمة الكهربائية، وذلك على أوسع نطاق، بحيث تقوم هذه القواطع "بكسر الدائرة" فجأة وإخماد القوس الكهربائي بأمان،

في محطة الكهرباء الفرعية تحديداً؛ فإن هناك العديد من الأجهزة والمعدات مثل محولات الطاقة والتوزيع وخطوط النقل والمحولات المحتملة و"التيارية" والعوازل وما إلى ذلك.

القوة التفاعلية هي قوة تخيليّة، لكنها لا تزال ضرورية في نظام الطاقة، وخاصةً إذا كانت الطاقة التفاعلية زائدة في نظام الطاقة؛ فقد يرتفع الجهد، وفي حالة النقص في الطاقة التفاعلية قد يكون الجهد منخفضاً.

تتعرض الأنظمة والمعدات والمواد الكهربائية لأعطال يمكن أن تسبب التدمير الكامل للمعدات وانقطاعاً شديداً في التيار الكهربائي، ولهذا السبب؛ فإنه من المهم معرفة الأسباب الرئيسية لهذه الإخفاقات

يعتبر (Rim) هو الدافع من (RDT)، وهو بمثابة نوع جديد من أجهزة الدفع الكهربائية البحرية التي تدمج المروحة والمحرك، وذلك مع تطوير نظام الدفع الكهربائي بالكامل.

نظراً لهيكلها البسيط وتشغيلها الموثوق وكفاءتها العالية؛ فقد تم استخدام (BLDCM) على نطاق واسع في الفضاء والعبور بالسكك الحديدية وإلكترونيات السيارات والأجهزة المنزلية.

تعتبر المحركات الحثية الصناعية العمود الفقري للصناعة بسبب تكلفتها المنخفضة وبنيتها القوية، كما تُستخدم المحركات الحثية في مجموعة واسعة من الصناعات،

نظراً للسرعة العالية ووجود تقنية عالية الدقة في الأداء الخاص بالمحركات التزامنية؛ فقد تطورت هذه المحركات الخطية المتزامنة ذات المغناطيسية الدائمة (PMSLM).

يعد تنظيم سرعة المحركات الكهربائية مطلباً مهماً في العديد من التطبيقات الصناعية مثل الروبوتات والتحكم العددي بالكمبيوتر ومحركات الجر وتكييف الهواء والمضخات.

أحدثت كهربة النقل ثورة تقنية عالمية خلال العقود الماضية، وهي مستفيدة من كونها صديقة للبيئة وذات كفاءة عالية في استخدام الطاقة وأداء دفع جيد،

زيادة الجهد الكهربائي يعني أن قيمة الجهد قد زادت في نظام الطاقة عن القيمة المتوقعة أو القيمة التصميمية، كما أن كل نظام طاقة له قيمة الجهد الخاصة به التي سيديرها النظام.

يعد لف الجزء الثابت مكوناً رئيسياً للآلات الدوارة عالية الجهد (HV) في المولدات والمحركات الكبيرة، كما يمكن أن يؤدي فشل عزل "الجزء الثابت" للآلة الدوارة ذات الجهد العالي

المولد الاحتياطي هو حل لتوفير "طاقة احتياطية"، بحيث يوفر الطاقة لعمليات متعددة ومختلفة، أو تأمين ضمان ديمومة التطبيقات التجارية والصناعية أو المرافق في حالة انقطاع التيار الكهربائي

تشتهر المولدات العاكسة بكونها البديل الهادئ والمناسب وحتى خفيف الوزن للمولدات المحمولة التقليدية، ولكن نظراً لأن كلا النوعين من المولدات لهما محرك يعمل بالوقود.

تعد مراقبة حالة معدات الجهد العالي أمراً إلزامياً، وذلك لمنع الأعطال وتقليل تكاليف الصيانة والتشغيل وأيضاً لإطالة عمر المصنع، كما أن قياس التفريغ الجزئي هو تقنية مهمة.

على الأرجح رؤية الكرات الملونة معلقة على "خطوط الكهرباء"، وهنا يبقى التساؤل ما هو الغرض من الكرات الموجودة على خطوط الكهرباء؟