برای شینهبندی یک دستگاه برق طرحهای مختلفی ارائه شده است. عواملی چون قابلیت اطمینان سیستم و تداوم سرویس دهی، هزینههای اقتصادی، سطح زیر بنای ایستگاه، اهمیت مصرف کننده یا به عبارت دیگر اهمیت پست برق، سهولت انجام عملیات کلید زنی جهت انجام تعمیرات دورهای و بهرهبرداری مناسب از خطوط ورودی و خروجی در طراحیسیستم شینه بندی دخالت دارد.
طرح بدون شین Without Busbar:
از این طرح تنها در پستهای کم اهمیت و یا موقت استفاده میشود. امکان انجام عملیات بهره برداری روی خط ورودی به ایستگاه وجود ندارد. جهت انجام تعمیرات روی بریکر یا هر قسمت دیگر از تجهیزات مربوطه مانند ترانس جریان یا دیسکانکت بایستی پست را کاملا بی برق کرد. همچنین به هنگام وقوع اتصال کوتاه روی خط یا هر قسمت از مدارات داخل پست، ترانس از مدار خارج خواهد شد. بنابراین نسبت با سایر طرحهای شینه بندی کهمعرفی خواهند شد دارای قابلیت اطمینان بسیار کمی است.
طرح شینه بندی ساده یا تک شینه Single Busbar:
در چنین طرحی تمامی انشعابات روی یک شین و توسط یک بریکر با یکدیگر ارتباط پسدا میکنند. به خصوص از نظر عملیاتی (Operation) و حفاظت (Protection)، دارای معایب و مزایای زیر است:
*هر اتصال کوتاه روی شین یا نقص در بریکر، تمام پست را بی برق میکند.
*چنانچه هر یک از تجهیزات مربوط به ترانس یا خط به خصوص بریکر آن نیاز به تعمیر داشته باشد بایستی ترانس یا خط مربوطه کاملا بی برق شود.
*امکان توصعه ایستگاه بدون خاموشی کامل ایستگاه وجود ندارد.
*این شینه بندی نسبت با سایر طرحهای شینه بندی کهمعرفی خواهد شد سادهتر بوده و نسبت به سایر طرحهای شینه بندی کمترین هزینه را دارد و در مجموع از قابلیت اطمینان کمتری برخوردار است.
برای برطرف کردن بعضی از معایب شینه بندی ساده شین را از دو یا چند نقطه تقسیم میکنند و به اصطلاح قطع طولی شین انجام میشود. هر قطعه از شین یک بخش (Section) نامیده میشود. قطع طولی شین ساده میتواند بدون هیچ وسیله ارتباطی بین دو بخش باشد و یا اینکه توسط یک دیسکانکت یا بریکر اتصال بخشهای شین به یکدیگر به هنگام ضرورت امکان پذیر باشد. بریکری که برای این منظور بکار میرود بریکر Bus Section یا Bus Tie نامیده میشود.
شکل زیرنمونه دیگری از پست با سیستم تک شینه به همراه بریکر اتصال شین را نشان میدهد موسوم به سیستم H-Type نیز میباشد.
شینه بندی ساده با بریکر Bus Section با وجود سادگی و ارزانی معایب زیر را دارد:
*سرویس و تعمیر مقرهها و سایر متعلقات شینه بندی و نیزهر گونه تعمیرات روی آن بدون قطع برق یک بخش از شین امکانپذیر نیست.
*جهت توسعه پست ( ایجاد انشعابات جدید یا انجام تغییراتی در طرح آن) بایستی بخش مربوطه را از مدار خارج کرد.
* چنانچه در هر انشعاب، بریکر یا سایر تجهیزات مربوط به آن انشعاب نیاز به تعمیر داشته باشد انشعاب مربوطه بایستی از مدار خارج شود.
به طور کلی از طرح شینه بندی ساده در پستهای برق تا ولتاژ 66 کیلوولت و گاهی در پستهای فرعی تا ولتاژ 132 کیلوولت استفاده میشود.
شینه بندی اصلی و فرعی Main & Transfer Busbar:
بنا به اهمیت پست طرح های شینه بندی پیچیدهتری جهت بالا بردن قابلیت اطمینان شبکه در نظر گرفته میشود. یکی از از طرحها سیستم شینه بندی دو شینه اصلی و فرعی است.
طرح شینه بندی اصلی و فرعی
در این طرح بریکر کوپلر میتواند در چنین مواردی جانشین بریکر اصلی در هر انشعاب بشود. روش جانشینی بریکر کوپلر به این ترتیب است که برای مثال اگر بریکر خط 1 نیاز به تعمیر داشته باشد ایتدا دیکانکتهای طرفین بریکر کوپلر وخود بریکر کوپلر را بسته، سپس دیسکانکت ارتباط با شین فرعی در خط یک یعنی Q12 را بسته و به این ترتیب یک مسیر موازی برای تغذیه خط یک از طریق شین اصلی، بریکر کوپلر، شین فرعی و دیسکانکت Q12 ایجاد میشود، در این وشعیت میتوان بریکر اصلی خط یک یعنی Q0 را از مدار خارج کرد. در حین عمل جانشینی بریکرها تمام سیستم حفاظتی که روی بریکر Q0 عمل میکرد توسط یک کلید چند تیغهای که Transfer Switch نامیده میشود به روی بریکر کوپلر منتقل میگردد. به لحاظ محدودویتهای فنی بریکر کوپلر در هر زمان تنها میتواند جانشین یکی از بریکرهای اصلی شود.
ارتباط بخشها در شین اصلی به طور معمول از طریق بریکر و در شین فرعی از طریق دیسکانکت انجام میشود. همچنانکه در شکل الف دیده میشود در هر بخش از شین اصلی و شین فرعی یک بریکر کوپلر در نظر گرفته شده است و میتوان در زمان واحد دو بریکر کوپلر را جانشین دو بریکر انشعاب در دو بخش شین نمود. برای این منظور باید بریکر و دیسکانکت مقسم باز باشند. در شکل ب نیز همان طرح را نشان میدهد که در آن برای صرفه جویی از یک بریکر کوپلر استفاده شده است. سیستم شینه بندی اصلی فرعی به طور معمول تا ولتاژ 132 کیلوولت استفاده میشود.
شینه بندی دوبل ( دو شین اصلی) Duplicate Busbar:
در این سیستم از دو شین اصلی و یک کوپلر استفاده میشود. هر انشعاب دارای سه دیسکانکت است.
نحوه به کار گیری این طرح می تواند به یکی از دو صورت زیر باشد:
· یکی از شین ها در مدار و شین دیگر بدون استفاده و به صورت رزرو باشد. برای این منظور در شکل 3-7 در تمام انشعابات موجود دیسکانکت Q11 متصل به شین 1 و مدار شکن Q0 و دیسکانکت Q10 بسته میشود. بریکر کوپلر و دیسکانکتهای طرفین آن نیز باز نگه داشته میشود. دیسکانکتهای Q12 در تمام انشعابات نیز باز نگه داشته میشود. در نتیجه شین 2 کاملا ایزوله بوده و در مدار نیست. اگر در این شرایط به دلایلی نیاز باشد که شین 1 از مدار خارج شود بدون قطع برق میتوان تمام انشعابات را از شین 1 به شین 2 منتقل نمود. انتقال از یک شین به شین دیگر به این صورت است که ابتدا دیسکانکتها و بریکر کوپلر را بسته، سپس دیسکانکتای شین دوم را بسته و دیسکانکتهای شین اول را باز میکنند.
· تعدادی از انشعابات روی شین 1 و تعدادی نیز روی شین 2 باشد، در این شرایط هر دو شین در مدار هستند این شیوه بهرهبرداری از این طرح همانند طرح شینه بندی ساده با بریکر مقسم شین است، که بریکر کوپلر نیز نقش بریکر مقسم شین را دارد.
در مواردی که تعدادی انشعابات روی شین زیاد است میتوان با تقسیم شینها و استفاده از بریکر مقسم نوین قابلیت اطمینان و تداوم سرویس دهی را بالا برد.
شینه بندی دوبل با دیسکانکتهای موازیDuplicate Busbar With By- pass disc
این سیستم که نمونهای از آن در شکل 3-8 نشان داده شده است، در واقع ترکیبی از دو سیستم شینه بندی دوبل و اصلی –فرعی است. هر یک از دو شین موجود میتوانند در حالت عادی در مدار باشند و دیگری به عنوان رزرو باشد. همچنین دیسکانکت موازی بریکر مثلا Q7 میتواند د رمواردی که بریکر موازی آن نقصی داشته باشد مسیری جهت تغذیه انشعاب مربوطه به کمک بریکر کوپلر ایجاد نماید. به این ترتیب مزیتهای دو سیستم در یک سیستم جمع شده است اما به لحاظ تعداد زیاد دیسکانکتها کنترل و حفاظت کل سیستم پیچیدهتر و همچنین از نظر اقتصادی نیز گرانتر خواهد بود.
این شینه بندی نیز در پستهای با ولتاژ 132 که دارای اهمیت زیادی باشند و اهیمیت زیادی باشند و گاهی در پستهایی با سطح ولتاژ 230 کیلوولت نیزکاربرد دارد.
طرح شینه بندی یک و نیم بریکری One & a Half Breaker System
طرح شینه بندی که تا کنون معرفی شده است به هنگام کار عادی پست همگی فقط دارای یک شین برق دار هستند و شین دوم به طور معمول به صورت رزرو و در مدار نیست.
در چنین طرحهایی چنانچه اتصال کوتاهی روی شین برقدار رخ دهد تمام بریکرهای تغذیه کننده شین توسط سیستم حفاظت شین (Busbar Protection) قطع شده و از مدار خارج میشوند و در نتیجه تمام پست یا بخشی از آن برای مدتی بی برق خواهد ماند. لذا برای بالا بردن قابلیت اطمینان و پایداری شبکه از طرحهای شینه بندی گرانتر ولی مطمئنتری استفاده میشود که طرح یک و نیم بریکری از آن جمله است
در هر لحظه دو مسیر تغذیه برای هر انشعاب وجود دارد. سیستم دارای دو شین اصلی یک و دو میباشد که در حالت عادی کارکرد ایستگاه هر دو برقدار بوده و کلیه بریکرها نیز در مدار میباشند. به این ترتیب دو صورتی که روی هر یک از شینها اتصال کوتاه رخ دهد هیچ یک از انشعابها از مدار خارج نمیشود. توسعه ایستگاه و انجام تعمیرات و سرویسهای دورهای روی کلیه تجهیزات شینها یا انشعابات بدون قطع هیچ یک از انشعابات امکانپذیر است. نقص در هر بریکر میانی تنها سبب قطع دو انشعاب و نقص در بریکر مجاور هر باس تنها سبب قطع یک انشعاب میشود.
از مزایای دیگر این طرح قابلیت انعطاف از نقطه نظر عملیات کلید زنی است. کلیه عملیات اصلی توسط بریکرها انجام میشود.
جریان نامی تجهیزات از جریان بامی انشعابات بیشتر است چون از هر بریکر ممکن است تمام بار ایستگاه عبور نماید.
طرح شینه بندی با دو کلید Double Breaker System
این طرح دارای همان مزیتهای طرح یک و نیم کلیدی است ولی قابلیت اطمینان آن کمی بالاتر و از نظر هزینه گرانتر است.
هر اتصالی روی شین یک یا دو، تنها همان شین را از مدار خارج میکند و تداوم سرویس دهی حفظ میشود، تعمیر هر بریکر نیز بدون قطع برق انشعاب مربوطه به راحتی امکانپذیر است.
طرح شینه بندی حلقوی Ring – Bus System
در این طرح شین به مفهومی که در طرحهای قبل دیده میشود وجود ندارد به ازای هر انشعاب یک بریکر نصب شده است. قابلیت اطمینان این طرح نسبت به طرحهای یک و نیم بریکری و دو بریکری در آن پیچیدهتر است. هزینه ساخت آن به نسبت پایین است زیرا برای هر انشعاب تنها یک بریکر هزینه شده است. امکان تعمیر هر بریکر بدون قطع برق انشعابات وجود دارد چون هر انشعاب از دو مسیر قابل تغذیه است.