مخطط أحادي الخط

في هندسة الطاقة ، يُعدّ مخطط الخط الواحد ( SLD )، والذي يُسمى أحيانًا مخطط الخط الواحد ، أبسط تمثيل رمزي لنظام الطاقة الكهربائية. ^{[ 1 ] [ 2 ]} عادةً ما يُمثل الخط الواحد في المخطط أكثر من موصل فعلي واحد : ففي نظام التيار المستمر، يشمل الخط مساري التغذية والعودة، وفي نظام ثلاثي الأطوار ، يُمثل الخط الأطوار الثلاثة جميعها (حيث تُمثل الموصلات مساري التغذية والعودة معًا نظرًا لطبيعة دوائر التيار المتردد ). ^{[ 1 ]}

يُستخدم مخطط الخط الواحد على نطاق واسع في دراسات تدفق الطاقة . وتُظهر الرموز التخطيطية القياسية العناصر الكهربائية مثل قواطع الدائرة والمحولات والمكثفات وقضبان التوصيل والموصلات. ^{[ 2 ]} وبدلاً من تمثيل كل طور من الأطوار الثلاثة بخط أو طرف منفصل، يُستخدم موصل واحد فقط.

هو نوع من المخططات الهيكلية التي توضح مسارات تدفق الطاقة بين مكونات النظام. لا تمثل العناصر في المخطط الحجم الفعلي أو موقع المعدات الكهربائية، ولكن من المتعارف عليه تنظيم المخطط بنفس تسلسل لوحة المفاتيح أو أي جهاز آخر ممثل فيه، من اليسار إلى اليمين ومن الأعلى إلى الأسفل. كما يمكن استخدام مخطط الخط الواحد لعرض نظرة عامة على مسارات التوصيلات الكهربائية لنظام تحكم PLC .

تربط الخطوط في مخطط الخط الواحد العُقد - وهي نقاط في النظام "مختلفة كهربائيًا" (أي توجد بينها مقاومة كهربائية غير صفرية). في الأنظمة الكبيرة بما يكفي، تُمثل هذه النقاط قضبان توصيل فعلية ، ولذلك تُسمى عُقد المخطط غالبًا بالحافلات . تُشير الحافلة إلى موقع يتم فيه حقن الطاقة في النظام (مثل المولد) أو استهلاكها ( حمل كهربائي ). ^{[ 3 ]} يمكن وصف حالة الاستقرار لكل حافلة بواسطة متجه الجهد الخاص بها ؛ وتُحدد حالة النظام بواسطة متجه ^{[ 4 ]} من متجهات الجهد لجميع الحافلات. ^{[ 5 ]} في النظام الفعلي، تُحسب الحالة من خلال تقدير حالة نظام الطاقة ، ومنذ نهاية القرن العشرين، تتضمن هذه العملية قياسات متزامنة مباشرة ( متجهات التزامن ) باستخدام وحدات قياس المتجهات . ^{[ 6 ]}

تنص نظرية أنظمة الطاقة ثلاثية الأطوار على أنه طالما كانت الأحمال على كل طور من الأطوار الثلاثة متوازنة، فإن النظام يُمثَّل تمثيلاً كاملاً بأي طور منفرد (وبالتالي يمكن إجراء الحسابات عليه) (ما يُعرف بتحليل الطور الواحد ). ^{[ 7 ] [ 8 ]} في هندسة الطاقة، يُعد هذا الافتراض مفيدًا في كثير من الأحيان، بينما يتطلب النظر في الأطوار الثلاثة جميعها جهدًا أكبر مع فائدة ضئيلة جدًا. ^{[ 9 ]} ومن الاستثناءات المهمة والمتكررة حدوث عطل غير متماثل في طور واحد أو طورين فقط من النظام.

عادة ما يتم استخدام مخطط الخط الواحد جنبًا إلى جنب مع تبسيطات تدوينية أخرى، مثل نظام الوحدة الواحدة .

تتمثل الميزة الثانوية لاستخدام مخطط الخط الواحد في أن المخطط الأبسط يترك مساحة أكبر لإدراج المعلومات غير الكهربائية، مثل المعلومات الاقتصادية .

عند استخدام طريقة المكونات المتناظرة ، يتم إنشاء مخططات أحادية الخط منفصلة لكل من أنظمة التتابع الموجب والسالب والصفري. يُبسط هذا تحليل حالات عدم التوازن في نظام متعدد الأطوار. تُحدد العناصر ذات المعاوقات المختلفة لتسلسلات الأطوار المختلفة على المخططات. على سبيل المثال، عادةً ما يكون للمولد معاوقة تتابع موجب وسالب مختلفة، كما أن بعض توصيلات ملفات المحولات تمنع مرور تيارات التتابع الصفري. يمكن تحليل النظام غير المتوازن إلى ثلاثة مخططات أحادية الخط لكل تتابع، وربطها ببعضها البعض لإظهار كيفية تراكم مكونات عدم التوازن في كل جزء من أجزاء النظام.

• الرسم الكهربائي

• أوليفر، كينيث ج. (1991). "مخططات الأسلاك المفردة" . أساسيات الكهرباء الصناعية: دليل التدريب والصيانة . دار النشر الصناعية. الصفحات 38-41 . ISBN  978-0-8311-3006-0. OCLC 1000410657 . 
• ماير، ألكسندرا فون (30 يونيو 2006). أنظمة الطاقة الكهربائية: مقدمة مفاهيمية . جون وايلي وأولاده. ص  197. ISBN 978-0-470-03640-2. OCLC 1039149555 .