ما هي أعطال نظام الشبكة؟

أنواع الأعطال في أنظمة الشبكة الكهربائية

تعني فشل نظام الشبكة الكهربائية مختلف الحالات غير الطبيعية التي تحدث في النظام الكهربائي. قد تؤثر هذه الأعطال على التشغيل الطبيعي للنظام الكهربائي، مما يؤدي إلى تلف المعدات وانقطاع التيار الكهربائي وغيرها من المشاكل. فيما يلي بعض أنواع الأعطال الشائعة في شبكات الكهرباء:

1. عطل القصر الكهربائي

يشير عطل القصر الكهربائي إلى الظاهرة التي يحدث فيها انخفاض كبير في المقاومة بين موصيلات الأطوار المختلفة في النظام الكهربائي، أو بين الموصل والأرض، مما يؤدي إلى زيادة حادة في التيار. يمكن تقسيم أعطال القصر الكهربائي إلى نوعين: القصر الكهربائي المتماثل وغير المتماثل.

• قصر كهربائي متماثل：هو العطل الذي يشمل جميع الثلاثة أطوار ويسمى قصر كهربائي متماثل. هذا النوع من الأعطال يحافظ على توازن النظام ويحدث بشكل أساسي في أطراف المولد.

• قصر كهربائي غير متماثل：هو عطل القصر الكهربائي الذي يشمل طورًا واحدًا أو اثنين ويسمى قصر كهربائي غير متماثل. هذا النوع من الأعطال يجعل النظام يفقد التوازن وهو النوع الأكثر شيوعًا من أعطال القصر الكهربائي.

2. عطل الطور

يعني عطل الفتحة حالة انفصال أحد الأطوار أو أكثر في النظام الكهربائي، مما يؤدي إلى تشغيل غير متوازن للنظام ويؤثر على الوظيفة الطبيعية للمعدات.

• انفصال طور واحد：قصور كهربائي بين موصل طور واحد والأرض هو النوع الأكثر شيوعًا من أعطال القصر الكهربائي في النظام الكهربائي.

• انفصال طورين：يمكن أن يؤدي القصر الكهربائي بين موصلات طورين أيضًا إلى حالة غير متوازنة في النظام.

3. عطل الفتحة

يشير عطل الفتحة إلى فشل في أحد الموصلات أو أكثر مما يؤدي إلى انقطاع الدائرة ومنع تدفق التيار الكهربائي بشكل طبيعي. يمكن أن يؤثر أعطال الفتحة على موثوقية النظام وتعرف أيضًا بأعطال السلسلة.

4. عطل الرنين

يتم إنتاج أعطال الرنين بواسطة دوائر الرنين المكونة من ملفات سلكية ومكثفات وغيرها من المكونات في أنظمة الكهرباء، ويمكن تقسيمها إلى ثلاثة أنواع: الرنين الخطي والرنين غير الخطي والرنين البارامتري.

• الرنين الخطي：ظاهرة الرنين التي يتم إنتاجها بواسطة دائرة الرنين المكونة من عناصر خطية مثل الملفات السلكية والمكثفات.

• الرنين غير الخطي：ظاهرة الرنين التي تسببها العناصر غير الخطية (مثل العناصر الحديدية) وقد تؤدي إلى زيادة الجهد أو التيار.

• الرنين البارامتري：ظاهرة الرنين التي تسببها تغيرات في معلمات النظام الكهربائي (مثل التردد والجهد وما إلى ذلك).

5. عطل الأرض

يعني عطل الأرض وجود رابط ذي مقاومة منخفضة غير مقصود بين موصل طور في نظام الطاقة الكهربائية والأرض، مما يمكن أن يؤدي إلى تلف العزل في المعدات وزيادة خطر الفشل.

6. الأعطال الناجمة عن الكوارث الطبيعية

يمكن أن تسبب الكوارث الطبيعية مثل الصواعق الأمطار الغزيرة الرياح القوية الزلازل والفيضانات أيضًا تلفًا لأنظمة الطاقة الكهربائية، مما يؤدي إلى حدوث أعطال.