دراسة حالة مشروع قاطع الدائرة Rockwill 72.5 كيلوفولت في جنوب أفريقيا

1.1 خلفية المشروع

جنوب أفريقيا، كأكبر دولة صناعية في أفريقيا وذات نظام شبكات كهربائية متطور، لديها متطلبات صارمة فيما يتعلق بالموثوقية وسعة الفصل وقدرة التكيف البيئي للمعدات الكهربائية ذات الجهد العالي في مناجمها وقطاعاتها المعدنية والطاقة وأماكن تمركز الشبكات الإقليمية. تم تنفيذ هذا المشروع في مشروع ترقية شبكة صناعية رئيسي في جنوب أفريقيا. يتميز موقع المشروع بكثافة الحمل العالية والسعة القصيرة العالية والظروف البيئية القاسية بما في ذلك درجات الحرارة المرتفعة والإشعاع الشمسي الشديد والتعرض المتكرر للغبار. كانت المعدات الكهربائية الأصلية تعاني من هامش فصل غير كاف وممانعة بيئية ضعيفة واستقرار ميكانيكي سيء، مما أدى غالبًا إلى انقطاع التيار الكهربائي وتصرفات حماية غير طبيعية، مما يؤثر مباشرة على استمرارية الإنتاج الصناعي وأمان الشبكة.

لتحقيق أهداف تشغيل الشبكة بأمان وموثوقية وتعزيز أمن التزويد بالطاقة، اختار العميل مفاتيح الدائرة ذات الخزان الميت لجهد 72.5 كيلوفولت من Rockwill. مستفيداً من الخبرة الناضجة في التصميم والتصنيع لدى Rockwill في مجال المعدات ذات الجهد العالي، يقدم هذا المشروع حل قاطع دائرة عالي الجودة وأداء عالٍ لشبكة جنوب أفريقيا، مما يضمن استقرار الشبكة ويدعم التكامل الموثوق به للأحمال الصناعية والمتجددة.

1.2 المنتج الرئيسي ومواصفات التقنية

تم تجهيز المشروع بـ 20 وحدة من مفاتيح الدائرة ذات الخزان الميت لجهد 72.5 كيلوفولت مع آلياتها التشغيلية وأجزائها الاحتياطية. المواصفات الأساسية هي كالتالي:

02 التصنيع والضمان الجودة

2.1 التصميم الفني الأساسي

يتميز قاطع الدائرة Rockwill RHD-72.5-4000/40 ببنية خزان مغلق بالكامل. يتم تغليف غرفة إطفاء القوس والدارة الموصلة الرئيسية داخل خزان غاز SF₆، مما يقاوم بشكل فعال آثار الحرارة العالية والتلوث والرطوبة في جنوب أفريقيا، مما يوفر استقرارًا تشغيليًا أفضل بكثير من المعدات ذات الخزان الحي (النوع المفتوح).

• الأداء العالي: يستخدم مبدأ إطفاء القوس الذاتي الناضج، مع قدرة كسر للدائرة القصيرة تبلغ 40 كا وتيار مقنن يبلغ 4000 أمبير، مما يلبي احتياجات التشغيل المتكرر تحت ظروف الحمل العالي وسعة الدائرة القصيرة العالية.
• السلامة الهيكلية: يتم صنع الخزان من الفولاذ عالي القوة الذي يتمتع بخصائص مقاومة للصدأ ومكافحة الصدأ ممتازة، مما يضمن الصلابة الهيكلية للنقل على مسافات طويلة والتشغيل الخارجي طويل الأمد.
• مزايا الخزان الميت: يتميز الهيكل بنقطة ثقل منخفضة وأداء زلزالي متفوق. مع المحولات الكهربائية الداخلية (CTs)، فهو أكثر ملاءمة لبيئات المناطق الجيولوجية المعقدة في مناطق التعدين في جنوب أفريقيا مقارنة بالمعدات التقليدية ذات الخزان الحي.
• الميكانيكية الموثوقة: يتميز نظام التشغيل الربيعي بموثوقية عالية ولا يحتاج إلى مصدر هواء أو زيت خارجي، مما يضمن صيانة بسيطة ومناسبة للغاية لظروف O&M الخارجية.
• تحسين العزل: يصل المسافة الزحفية إلى 25-31 مم/كيلوفولت، مما يلبي متطلبات العزل للأماكن المرتفعة والتلوث الشديد في جنوب أفريقيا. معدل تسرب الغاز SF₆ السنوي ≤5٪، مما يقلل بشكل كبير من تواتر إعادة التعبئة بالغاز.

2.2 شهادة الجودة

تطبق Rockwill أنظمة إدارة ISO 9001 (الجودة) وISO 14001 (البيئة) وISO 45001 (صحة وسلامة العمل). جميع المنتجات قد مرّت باختبارات النوع واختبارات القبول في المصانع في المختبرات المرموقة، وفقًا للمعايير الدولية IEC 62271-100 ومواصفات الشبكة التقنية في جنوب أفريقيا.

03 اختبار القبول في المصنع (FAT)

اكتملت جميع الوحدات الـ 20 اختبارات القبول الكاملة في المصنع وفقًا للمعايير IEC:

• اختبار تحمل العزل: اختبار تحمل التردد الكهربائي لمدة دقيقة واحدة (185 كيلوفولت) واختبار تحمل الصدمة الكهربائية (450 كيلوفولت) نجح بدون انهيار أو ضربة كهربائية.
• اختبار كسر الدائرة القصيرة: تم التحقق من كسر موثوق عند 40 كا. لم يحدث أي إعادة اشتعال أو تآكل غير طبيعي. كان الارتفاع الحراري والأداء الميكانيكي متوافقًا تمامًا خلال فترة تحمل القصيرة لمدة 4 ثوانٍ.
• اختبار التشغيل الميكانيكي: أجريت آلاف عمليات الفتح والإغلاق، مما يضمن أن خصائص التزامن والارتداد والتقييد تتوافق مع متطلبات التصميم.
• اختبار ختم SF₆: معدل التسرب السنوي المقاس ≤ 0.5٪، وهو أفضل بكثير من الحدود القياسية، مما يضمن التشغيل الطويل الأمد دون الحاجة إلى إعادة التعبئة المتكررة.
• اختبار رطوبة SF₆: محتوى الرطوبة ≤ 150 جزء في المليون (v)، مما يضمن عزلًا مستقرًا وأداءً لإطفاء القوس.
• اختبار مقاومة الدارة الرئيسية: كانت قيم المقاومة متوافقة، مما يضمن تشغيل الدارة 4000 أمبير دون ارتفاع درجة الحرارة.

04 التغليف والشحن

استخدمت المعدات حل تغليف تصدير متخصص. تم تثبيت الخزان في صناديق خشبية مقوى بها مواد امتصاص الصدمات وختم ضد الرطوبة. هذا التصميم يحمي من النقل البحري واللوجستيات البرية على مسافات طويلة في جنوب أفريقيا. تم تسمية جميع المكونات والوثائق الفنية بوضوح للتأكد من الوصول سليم وفي الوقت المناسب.

05 ملخص التركيب والتشغيل

5.1 تنفيذ التركيب

قدم فريق Rockwill الفني المتخصص الدعم على الأرض في جنوب أفريقيا:

• توجيه قبول الأساس وفحص نظام التأريض.
• إشراف على رفع وتثبيت ومحاذاة وتأمين وحدات DTCB.
• إكمال ملء غاز SF₆ واكتشاف التسرب واختبار الرطوبة (0.5 ميجاباسكال عند 20°C).
• إجراء التوصيل الثانوي واختبار العزل وإجراءات الفتح والإغلاق الأولية.
• تنسيق تدشين نظام الحماية والتحكم لتأكيد المنطق والترابط.
• إجراء تدريب على التشغيل والتفتيش والصيانة للعاملين المحليين.

5.2 ردود الفعل على التشغيل

منذ بدء التشغيل، عملت الوحدات العشرون من RHD-72.5-4000/40 بشكل مستقر دون حدوث أعطال أو إنذارات غير طبيعية:

• التكيف مع البيئة: الهيكل المغلق تماماً يتكيف بشكل مثالي مع درجات الحرارة العالية والغبار والتلوث الشديد، مما يوفر موثوقية عالية في العمليات الخارجية.
• سعة الحمل: يتوافق التيار المقنن البالغ 4000 أمبير مع احتياجات التزويد بطاقة عالية مع سيطرة ممتازة على الارتفاع الحراري.
• حماية الأعطال: قدرة القطع البالغة 40 كا والقدرة القصوى للتحمل البالغة 100 كا توفران عزل أعطال موثوق به للشبكة.
• العزل المتفوق: القدرة على تحمل الجهد الكهربائي البالغ 185 كيلو فولت وقوة الجهد الانفجاري البالغة 450 كيلو فولت تلبيان بالكامل متطلبات العزل لشبكة جنوب أفريقيا وتوفير حماية ممتازة ضد الصواعق.
• كفاءة التشغيل والصيانة: انخفاض معدل التسرب (≤ 0.5%) يقلل بشكل كبير من حجم العمل الصيانة.
• استقرار الشبكة: تحسنت موثوقية التزويد بالطاقة بشكل كبير، مما يضمن استمرار تشغيل الأحمال الصناعية ويقلل من انقطاعات الإنتاج.

لقد حظي المشروع باعتراف عالٍ من العميل الجنوب أفريقي والسلطات المحلية للطاقة، مما يظهر قوة تقنية Rockwill وموثوقيتها في سوق شبكات أفريقيا الفاخرة.

06 خدمات التشغيل والصيانة خلال دورة الحياة

توفر Rockwill دعمًا كاملًا للتشغيل والصيانة خلال دورة حياة المشروع، بما في ذلك التركيب والمراقبة والفحص الدوري وتقييم الحالة وإصلاح الأعطال وتوفير قطع الغيار والتدريب الفني. من خلال الإدارة المعيارية ذات الحلقة المغلقة، نضمن التشغيل الآمن طويل الأمد، ونمد عمر المعدات، ونخفض الكلفة الإجمالية للملكية (TCO) للمستخدمين الصناعيين في جنوب أفريقيا.

تواصل معنا لمزيد من التفاصيل والحلول المخصصة!