للحد من انخفاض الجهد الكهربائي على خطوط الضغط المتوسط (33 كيلوفولت) بسبب طول الخط، هناك عدة أجهزة وتقنيات يمكن استخدامها لتحسين استقرار الجهد وتخفيف الفقد في الفولطية، وأهم هذه الأجهزة هي:
1. المكثفات التوازنية (Shunt Capacitors):
تُستخدم المكثفات لتوفير القدرة غير الفعالة (Reactive Power)، مما يساعد على تحسين الجهد في نهاية الخط. يتم تركيب هذه المكثفات عند نقاط مختلفة على طول الخط لتعويض الفاقد.
2. منظمات الجهد الآلية (Voltage Regulators):
تُستخدم منظمات الجهد لضبط الجهد بشكل آلي حسب الحاجة على طول الخط، ويمكن تركيبها عند محطات التوزيع الفرعية أو على الخط مباشرة لضمان استقرار الجهد عند المستهلكين.
3. محولات التعويض المتسلسلة (Series Capacitors):
توضع في سلسلة مع الخطوط لزيادة سعة النقل وتقليل تأثير المسافة على الجهد. هذه المكثفات تساعد في تقليل الانخفاض الفولتي من خلال تعزيز القوة الدافعة الكهربائية في الخط.
4. محولات ذات نسبة تحويل متغيرة (On-load Tap Changers - OLTC):
يتم تركيب هذه المحولات في محطات التحويل، وتعمل على تغيير نسبة التحويل أثناء التشغيل لتعديل الجهد حسب التغيرات في الحمل.
5. معوضات القدرة الديناميكية (Dynamic Reactive Power Compensators)، مثل SVC و STATCOM:
تستخدم هذه المعوضات لتحسين استقرار الجهد بشكل فوري، خاصة مع الأحمال المتغيرة، وتعتبر حلولًا فعّالة في الخطوط الطويلة.
الحلول التقنية الأخرى لمعالجة انخفاض الجهد
بالإضافة إلى استخدام الأجهزة، يمكن تحسين تصميم الشبكة لتحقيق استقرار أفضل في الجهد من خلال:
1. زيادة مقاطع الكابلات والأسلاك:
تساعد الكابلات ذات المقاطع الأكبر على تقليل المقاومة، وبالتالي تقليل الفاقد في الجهد.
2. تقسيم الأحمال وتوزيعها:
توزيع الأحمال على خطوط متعددة أو استخدام محطات فرعية إضافية يساهم في تقليل طول الخطوط وتخفيف الفاقد.
3. استخدام نظام توزيع الفولطية العالية (Higher Voltage Distribution):
إذا كان الانخفاض في الجهد كبيرًا، قد يكون من الأفضل استخدام جهد أعلى، مثل 66 كيلوفولت، بدلاً من 33 كيلوفولت، مع استخدام محولات تحويل في المناطق القريبة من الأحمال.
4. تحسين تخطيط الشبكة وتنفيذ الخطوط القصيرة عند الإمكان:
اختيار مسارات أقصر للخطوط يمكن أن يقلل من خسائر الجهد، إضافة إلى تحسين التوزيع الطبوغرافي للأحمال.
هذه الحلول يمكن أن تُستخدم بشكل منفرد أو مُتكامل للحصول على أفضل أداء واستقرار في نظام توزيع الكهرباء وتقليل مشكلات انخفاض الجهد على خطوط الضغط المتوسط الطويلة.