ما هي الأساسيات لاختيار وتثبيت محولات الجهد الخارجية AIS بجهد 66 كيلوفولت
مرحباً جميعاً! أنا جيمس، محترف لدي أكثر من 10 سنوات من الخبرة في تركيب المحولات الجهدية. اليوم، أود التحدث عن اختيار وتركيب محولات الجهد الهوائية العازلة (AIS) في محطات التوزيع الخارجية بجهد 66 كيلوفولت.
هذه الأجهزة حاسمة للقياس والحماية في أنظمة الطاقة. اختيارها وتركيبها بشكل صحيح يؤثر مباشرة على سلامة واستقرار الشبكة الكهربائية بأكملها. مع تقدم تقنية الشبكات الذكية، أصبحت محولات الجهد الهوائية العازلة الإلكترونية هي الخيار المفضل تدريجياً. فهي توفر العديد من الميزات الذكية، ولكنها تتطلب أيضاً متطلبات أعلى للتركيب والصيانة.
1. العوامل الرئيسية في اختيار محول الجهد AIS
لنبدأ بالوظيفة والتطبيق — هذا هو الاعتبار الأكثر أهمية عند اختيار محول الجهد.
تحتاج محولات الجهد الحامية إلى نطاق ديناميكي واسع. عادةً ما نختار فئة الدقة 10P بقدرة محددة حوالي 5 فولت أمبير. وهذا يضمن نقل الإشارات بدقة حتى تحت ظروف غير طبيعية مثل القصر الكهربائي.
أما محولات الجهد القياسية فتحتاج إلى دقة عالية. عادةً ما نختار فئة 0.2S أو أعلى، بقدرة محددة لا تقل عن 10 فولت أمبير، لتلبية متطلبات قياس الطاقة ومراقبة النظام.
مع تطور الشبكات الذكية، أصبحت محولات الجهد الإلكترونية شائعة في محطات التوزيع بجهد 66 كيلوفولت بسبب قدرتها على إخراج إشارات رقمية، خاصة في البيئات التي تحتاج إلى التكامل مع أنظمة الحماية الرقمية.
بعد ذلك، لننظر في مستوى الجهد والشكل البنائي. في جهد 66 كيلوفولت، الذي يقع ضمن الفئة المتوسطة (3 كيلوفولت–110 كيلوفولت)، يتم استخدام الأشكال الأحادية أو الثلاثية الأطوار بشكل شائع.
للأنظمة الرئيسية البسيطة، تعمل جيداً اثنان من المحولات الأحادية الأطوار المتصلة بجهد طور إلى طور أو V/V.
في محطات التوزيع التي تتطلب مراقبة العزل، من الأفضل استخدام محول جهد ثلاثي الأطوار خماسي النواة ذو ثلاثة ملفات أو ثلاثة محولات أحادية الأطوار ذات ثلاثة ملفات متصلة بطريقة Y/Y-Δ. هذا الترتيب يسمح بقياس الجهد الخطي وتصفية الجهد الصفر عبر ملف الدلتا المفتوح، مما يسمح بمراقبة حالة العزل النظام بكفاءة.
ثم هناك نوع العزل واختيار العازل — وهو عاملاً أساسيًا لتشغيل آمن في الهواء الطلق. غالباً ما تستخدم محولات الجهد التقليدية بجهد 66 كيلوفولت العزل بالزيت أو الراتنج المعاد صبه، ولكن النماذج الحديثة من AIS تفضل تصاميم العزل بالغاز.
وفقًا للمعيار الوطني GB/T 20840.11-2025، يتم الآن توصية باستخدام عزل الغاز المختلط SF₆/N₂ بدلاً من غاز SF₆ النقي لمحولات الجهد الهوائية العازلة الخارجية بجهد 66 كيلوفولت وما فوق. لماذا؟ لأن غاز SF₆ النقي يمكن أن يصبح سائلًا بسهولة في البيئات ذات درجة الحرارة المنخفضة، خاصة تحت -25°C. يحل الغاز المختلط (عادة 20%–30% SF₆) هذه المشكلة بينما يقلل من انبعاثات غازات الدفيئة.
يجب أن تستخدم محولات الجهد العازلة بالغاز خزانات غاز ملحومة من الفولاذ المقاوم للصدأ وأنظمة ختم ثنائية O-Ring لضمان ضيق الغلق حتى في الظروف الخارجية القاسية. كما يجب مراعاة قابلية التكيف البيئي للمادة العازلة — مثل مقاومة الطقس والتلوث — للتعامل مع ظروف المناخ المختلفة في المناطق المختلفة.
2. المتطلبات الفنية لتركيب محولات الجهد AIS
الآن، دعنا ننتقل إلى التركيب — خطوة أخرى حاسمة تحتاج إلى الالتزام الصارم بالمعايير الفنية.
عند اختيار موقع التركيب، هنا بعض النقاط الرئيسية:
يجب تركيب محول الجهد بين مخرج المعدات ذات الجهد العالي والمعدات التوزيعية، لضمان قياس الجهد بدقة.
يجب وضعه بالقرب من الخط الرئيسي أو مخرج المحول، ولكن يجب الحفاظ على مسافة لا تقل عن 1.5 متر من المقاطع الفاصلة والأجهزة القاطعة، لتجنب التداخل الكهرومغناطيسي والاهتزاز الميكانيكي.
يجب أن يتبع ارتفاع التركيب إرشادات تصميم محطة التوزيع — عادة أعلى من المعدات المحيطة لتقليل تراكم التلوث وضمان التهوية الجيدة، ومنع زيادة الحرارة التي قد تؤدي إلى تدهور أداء العزل.
إذا كان هناك عدة محولات جهد تعمل بالتوازي، تأكد من عزلها عن بعضها البعض لمنع التداخل المتبادل.
التالي هو تكوين الأرضية، وهو أمر أساسي لتركيب آمن.
يجب أن يتبع نظام الأرضية لمحولات الجهد الهوائية العازلة الخارجية بجهد 66 كيلوفولت مبدأ "الارضية بنقطة واحدة":
يجب ربط نقطة الوسط للملف الأولي بشكل موثوق — خاصة في التكوينات النجمية. هذا أساس لمنع الجهد الزائد وضمان سلامة النظام.
يجب ربط الدائرة الثانوية بنقطة واحدة فقط — عادة في لوحة الطرف في غرفة التحكم — لتجنب تدفق التيار الدوري أو التشغيل الخاطئ الناجم عن الارضية بنقطتين.
يجب أيضًا ربط أحد طرفي الملف الثالث (ملف الدلتا المفتوح) بنقطة واحدة، ولا يجب إدخال أي جهاز قابل للتبديل في سلك الأرضية.
بالنسبة لمحولات الجهد العازلة بالغاز، يجب الانتباه بشكل خاص إلى تصميم الأرضية للأغشية مضادة للانفجار. استخدم مواد مقاومة للشيخوخة والتآكل، وتأكد من الأرضية المتينة لمنع التلف الناجم عن تراكم المياه أو التجمد. كما يجب تركيب أغطية مطر على أجهزة كثافة غاز SF₆ وتأكد من أنها تسمح بالضبط بدون الحاجة لفكها، مما يحسن موثوقية التشغيل.
أخيرًا، يجب أن يتطابق اختيار وتثبيت المصهر مع معلمات المعدات.
يجب تجهيز الجانب الأولي لمحول الجهد الهوائي العازل الخارجي بجهد 66 كيلوفولت بمصهر RW10-35/0.5 ذو تيار محدد 0.5 أمبير وبقدرة القطع 1000 ميجا فولت أمبير. هذا يحمي المحول من تيارات القصر.
قم بتثبيت المصهر بشكل عمودي أو أفقي، مع التأكد من اتصال أنبوب المصهر بإحكام مع الأنبوب الكهربائي لتجنب عدم التواصل بسبب الضعف.
يجب اختيار المصهر الثانوي بناءً على المقاومة الحمل، عادة باستخدام مصهرات قياسية. ومع ذلك، تجنب توصيل أي نقاط قطع محتملة (مثل المفاتيح الفاصلة) في الدائرة الثانوية لمنع تغذية الجهد العكسية التي قد تضر بالمعدات.
بالنسبة لمحولات الجهد الهوائية العازلة الإلكترونية، يجب مراعاة حماية الحلقة الضوئية — مثل تدابير المقاومة للاهتزاز والرطوبة — لضمان سلامة الإشارة.
3. المعايير لتركيب وصيانة محولات الجهد AIS
تعتبر التوحيد في التركيب والصيانة أساس التشغيل الآمن.
وفقًا لـ GB/T 20840.11-2025، يجب أن تفي محولات الجهد الهوائية العازلة بجهد 66 كيلوفولت وما فوق بمتطلبات صارمة لمتانة الجهاز وتحمل الحرارة وأداء الختم. أثناء النقل، يجب تركيب أجهزة استشعار اهتزاز 10g. لأكثر من 10 وحدة، قم بتثبيت اثنين لكل سيارة؛ لأقل من 10، قم بتثبيت واحد. عند الوصول، قم بفحص بيانات الاهتزاز. إذا سجل أي جهاز استشعار أكثر من 10g أو سقط، قم بإرجاع الوحدة للتفتيش الداخلي.
بالنسبة للصيانة، تعتبر الاختبارات الوقائية المنتظمة مهمة للغاية:
أجري اختبارات مقاومة العزل
قم بقياسات التفريغ الجزئي
قم بإجراء اختبارات منحنى التحفيز
هذا يضمن أن المعدات تلبي متطلبات الأداء. بالنسبة لمحولات الجهد العازلة بالغاز، قم باختبار محتوى رطوبة غاز SF₆ بشكل منتظم وإجراء فحص تسرب حي. في بعض الحالات، قم بتجزئة دورة الفحص.
خلال الشهر الأول بعد التشغيل، قم بإجراء فحص حي. بعد ذلك، قم بالفحص ربع السنوي لضمان أن جودة الغاز تتوافق مع المعايير.
عند التعامل مع الأعطال، اتبع الإجراءات الموحدة:
إذا تم تفجير المصهر، فتحقق أولاً من المصهر الثانوي. إذا تم تفجيره مرة أخرى بعد الاستبدال، فهذا يعني وجود عطل خطير في الدائرة الثانوية — قم بالبحث الشامل.
إذا انخفض ضغط الغاز بشكل مفاجئ، قم بإخراج الوحدة من الخدمة على الفور لفحص التسرب وإصلاحه، لتجنب الاستمرار في التشغيل الذي قد يعرض العزل للخطر.
4. الخلاصة
باختصار، إليك النقاط الرئيسية التي يجب تذكرها عند اختيار وتركيب محولات الجهد AIS:
تحديد الوظيفة بوضوح: النوع الحامي يستخدم فئات واسعة النطاق مثل 5TPE؛ النوع القياسي يستخدم فئات عالية الدقة مثل 0.2S؛ النوع الإلكتروني يجب أن يأخذ في الاعتبار التوافق مع الإخراج الرقمي.
اختيار الهيكل المناسب بناءً على مستوى الجهد وخصائص النظام — تكوين V/V أو تكوين ثلاثي الأطوار الخماسي النواة — وتأكد من أن طريقة الأرضية المحايدة تتوافق مع النظام.
اختيار المواد العازلة المناسبة بناءً على الظروف البيئية. لمحطات التوزيع الخارجية بجهد 66 كيلوفولت، يجب أولوية استخدام العزل المختلط SF₆/N₂ لتجنب مخاطر التسريب الناجم عن استخدام غاز SF₆ النقي في المناخات الباردة.
قم بالتركيب بالقرب من مخارج المعدات ذات الجهد العالي، ولكن حافظ على مسافة لا تقل عن 1.5 متر من المقاطع الفاصلة والأجهزة القاطعة لضمان التهوية والاستقرار الميكانيكي.
اتبع قاعدة "الارضية بنقطة واحدة" للملفات الأولية والثانوية والثالثية لتجنب تدفق التيار الدوري.
قم بربط المصهر بمعلمات المعدات: RW10-35/0.5 للجانب الأولي، المصهرات القياسية للجانب الثانوي، وتأكد من التركيب الآمن.
مع استمرار التطور التكنولوجي، تتطور محولات الجهد الهوائية العازلة. تحسينات العزل بالغاز ونضج تقنيات الاستشعار الإلكترونية واعتماد أنظمة المراقبة الذكية كلها تساهم في حلول أكثر أمانًا وموثوقية وكفاءة لمحطات التوزيع الخارجية بجهد 66 كيلوفولت.
في المستقبل، ستقوم المواد الجديدة وعمليات التصنيع بتقوية أداء هذه المحولات، مما يجعلها أكثر تكيفًا بيئيًا وذكاءً. مع تشديد اللوائح البيئية، سيتم تبني العزل المختلط والمحولات السلبية ذات الطاقة المنخفضة بشكل أوسع، مما يدفع صناعة الطاقة نحو التنمية الأخضر والأكثر استدامة.
آمل أن يكون هذا المقال قد ساعدك في فهم الأساسيات الخاصة باختيار وتركيب محولات الجهد AIS. إذا كان لديك أي أسئلة أو تريد مشاركة تجاربك الخاصة، فلا تتردد في ترك تعليق أو إرسال رسالة لي. دعنا نتعلم ونمو معًا!
— جيمس
