تحليل إعدادات عتبة ضغط غاز SF6 ثلاثية المستوى في معدات HGIS

1. تعريف والعلاقة المنطقية لعتبات الضغط الثلاثة

يتبع إدارة الضغط في HGIS منطقاً تنازلياً: الضغط المقنن > ضغط الإنذار > ضغط الحظر.

المستوى الأول هو ضغط التعبئة المقنن. هذه هي قيمة الضغط القياسية عند درجة حرارة محيط 20 °C والتي تحافظ فيها المعدات على الأداء الأمثل للعزل وإطفاء القوس. عند هذا الضغط، يمكن للمعدات العمل بشكل مستقر على المدى الطويل، لتلبية جميع متطلبات المعلمات الكهربائية.

المستوى الثاني هو ضغط الإنذار. عندما ينخفض ضغط الغاز إلى هذا الحد بسبب تسرب أو أسباب أخرى، يطلق مرحل الكثافة إشارة إنذار. هذا مؤشر تحذيري على وجود تسرب للغاز وتناقص هامش العزل، مما يحث المشغل على ترتيب كشف التسرب وإعادة التعبئة في أقرب وقت ممكن. في هذه المرحلة، قد تستمر المعدات في العمل دون الحاجة إلى فصل الطاقة فوراً. عادة ما تكون هذه القيمة أقل بحوالي 0.05 ميجاباسكال من الضغط المقنن.

المستوى الثالث هو ضغط الحظر. هذا هو الحد الأدنى من الضغط المضمون الذي يضمن قدرة قاطع الدائرة على الفصل الآمن. عندما ينخفض الضغط إلى هذا المستوى، لم يعد الغاز يمتلك قدرة كافية على إطفاء القوس لفصل تيار القصر بأمان. يصدر نظام التحكم أمر حظر، مما يفصل دوائر التحكم في الإغلاق والفتح لقاطع الدائرة ويحظر أي عملية، وبالتالي منع الحوادث الخطيرة مثل انفجار القاطع. عادة ما تكون هذه القيمة أقل بحوالي 0.05 ميجاباسكال من ضغط الإنذار.

2. المبادئ التقنية وراء المنطق ثلاثي المستويات

يُملى المنطق ثلاثي المستويات من خلال الخصائص الفيزيائية لغاز سادس فلوريد الكبريت. أولاً، تتناسب القوة العازلة لغاز سادس فلوريد الكبريت طردياً مع كثافة الغاز (الضغط). عندما ينخفض الضغط إلى نقطة الإنذار، لا يزال بإمكان المعدات حمل تيار الحمل العادي، ولكن قدرتها على تحمل نبضات البرق أو الجهود الزائدة أثناء التبديل تضعف، مما يستدعي إنذاراً للحث على إعادة التعبئة. ثانياً، عندما يفصل قاطع الدائرة تيار القصر، يلزم تدفق غاز عالي الضغط لنفخ القوس. إذا انخفض الضغط دون نقطة الحظر، فإن تدفق الغاز يفتقر إلى القوة الكافية لإطفاء القوس، مما يؤدي إلى تآكل داخلي أو حتى انفجار القاطع. لذلك، يجب حظر العملية قبل أن يصل الضغط إلى هذه النقطة الحرجة.

بالإضافة إلى ذلك، يتم تجهيز HGIS قيد التشغيل بمراحل كثافة لغاز سادس فلوريد الكبريت تتميز بتعويض درجة الحرارة، بدلاً من مقاييس الضغط البسيطة. يعوض مرحل الكثافة تلقائياً عن تقلبات الضغط الناتجة عن تغيرات درجة الحرارة، مما يضمن عدم تشغيل الإنذار أو الحظر إلا عندما تنخفض كتلة الغاز (الكثافة) فعلياً (أي وجود تسرب حقيقي)، وبالتالي تجنب العمليات الخاطئة بسبب التغير اليومي في درجة الحرارة.

معدات التحويل المعزولة بالغاز الهجينة (HGIS)

3. توصيات التشغيل والصيانة

أثناء الفحص الروتيني، راقب ما إذا كان مؤشر مرحل الكثافة في المنطقة الخضراء (قرب الضغط المقنن). عند تلقي "إنذار انخفاض ضغط غاز سادس فلوريد الكبريت"، استخدم فوراً كاشف تسرب غاز سادس فلوريد الكبريت لتحديد موقع التسرب واتصل بالشركة المصنعة لإعادة التعبئة. إذا حدث "حظر انخفاض ضغط غاز سادس فلوريد الكبريت"، فلا تتجاوز الحظر قسراً لتشغيل القاطع. بدلاً من ذلك، تقدم بطلب فوري إلى الموزع لفصل الطاقة، وانقل الوحدة إلى حالة الصيانة، وقم بإجراء إعادة التعبئة أو الإصلاح الطارئ.

4. الملخص

يشكّل تكوين عتبة الضغط ثلاثي المستويات "المصنف–الإنذار–الحجب" في معدات HGIS خط الدفاع الأساسي للتشغيل الآمن لشبكة الطاقة. تطابق هذه المنطقية المتدرجة والتنازلية بدقة خصائص العزل وإخماد القوس لغاز SF6 عند حالات الضغط المختلفة، محققة انتقالاً سلساً من الإنذار المبكر إلى الحماية المطلقة. فهي لا توفر للمشغلين إطاراً زمنياً كافياً لتشخيص الأعطال وإعادة تعبئة الغاز فحسب، بل تستخدم أيضاً، في الظروف القصوى، كلاً من الحجب المادي والكهربائي للقضاء تماماً على خطر تشغيل المعدات المعيبة. لذلك، يعد الفهم الشامل والتطبيق الصارم لمنطق إدارة الضغط هذا أمراً جوهرياً لضمان التشغيل المستقر والآمن على المدى الطويل لمعدات التحويل ذات الجهد العالي.

تم التحرير من:Garca