ما هي اتجاهات التطبيق والتحسين للمحولات الحالية في أنظمة الطاقة

كعامل صيانة وتشغيل كهربائي في الخطوط الأمامية، أتعامل بشكل يومي مع المحولات الحالية (CTs). بعد أن شهدت انتشار المحولات الضوئية الجديدة وواجهت العديد من الأعطال، حصلت على رؤى عملية حول تطبيقاتها وتحسينات الاختبار. أدناه، سأشارك تجربتي الميدانية مع المحولات الجديدة في أنظمة الطاقة، مع التركيز على التوازن بين الاحترافية والعملي.

1. تطبيق المحولات الجديدة في أنظمة الطاقة
1.1 المحولات في أنظمة الطاقة

معظم المحولات الجديدة هي ضوئية، وتنقسم إلى نوعين: ذات نواة معدنية وبدون نواة. رغم أن المحولات ذات النواة المعدنية عرضة للتيار المتسرب والإشباع الكهرومغناطيسي والتراجع في البيئات المعقدة (مثل درجات الحرارة العالية والحقول المغناطيسية القوية)، ومع دقة محدودة للمواد المستخدمة في رأس الاستشعار (عرضة للتغيرات غير الخطية تحت الظروف القصوى)، إلا أنها لا تزال قابلة للتكيف مع شبكات الطاقة ذات الجهد العالي والأجهزة الكبيرة. استناداً إلى مزايا العزل التي توفرها مواد استشعار الألياف الضوئية، يمكنها نقل الضوء عبر الألياف الضوئية، مما يتجنب المشكلات الشائعة للمحولات التقليدية - وبالتالي استخدامها الواسع في خطوط نقل الجهد الفائق.

في الممارسة العملية، شاهدت المحولات التقليدية تعاني من بيانات متقلبة تحت التداخل الكهرومغناطيسي القوي، بينما تستعيد المحولات الضوئية الاستقرار - مما يبرز القيمة العملية للمحولات الجديدة.

1.2 حماية المجموعات الكهربائية الكبيرة

المجموعات الكهربائية الكبيرة (مثل المولدات والمحولات الرئيسية) تتطلب أداءً عابرًا عاليًا من المحولات. كانت هذه المحولات تعاني سابقًا من الإشباع العابر والتراجع، ولكن المحولات الجديدة تحل هذه المشاكل الآن. على وجه الخصوص، المحولات "ذات النواة الحديدية مع فجوة هواء" بـ 500 كيلوفولت تتميز بإعاقة تشغيل عالية، مما يوفر حماية مستقرة للأجهزة ويمنع الإشباع العابر والتراجع.

على سبيل المثال، المحولات TPY المستوى من Huayi Electric Power لوحدات 300-600 ميجاوات، والتي تم اختيارها بناءً على خصائصها العابرة وتقيدها بالتراجع، تضمن "عدم التشغيل خارج المناطق المحمية والفصل الصحيح داخلها". أثناء عمليات تفويض حماية الوحدات، تثبط هذه المحولات مكونات التيار القصير غير الدورية بكفاءة، مما يتجنب التشغيل الخاطئ للحماية.

1.3 حماية الريلاي التلقائية

تعمل حماية الريلاي كـ "الطبيب الطارئ" للشبكة الكهربائية، مع المحولات كـ "السماعة الطبية". مع تطور أتمتة الشبكة، يجب أن تتطور حماية الريلاي أيضًا - وقدرة المحولات على التكيف التلقائي تؤثر مباشرة على ذكاء النظام.

في حالات الأعطال، يجب على المحولات أن تنقل إشارات التيار بسرعة إلى أجهزة الحماية لعزل الأعطال بدقة. توفر المحولات الجديدة استجابة أسرع ودقة أعلى، مما يتوافق مع متطلبات الشبكة الذكية - وهو أمر حاسم لأتمتة الطاقة.

2. تحسينات اختبار المحولات (حلول الخطوط الأمامية)

مع مواصفات المحولات تتراوح بين 20A-720A، طور فريقنا برنامج اختبار محسن لتوحيد العمليات وتقليل الأخطاء البشرية وتبسيط الاستعداد.

2.1 تصميم برنامج الاختبار

تركز على "التكامل + الدقة"، نستخدم مصدر تيار أحادي المرحلة مخصص لمراحل المحولات المختبرة، ونحول نطاقات التيار عبر وحدة تحويل، ونراقب الإدخال بمقياس قياسي (A1)، وندمج قياس زاوية الطور والمحولات القياسية ووحدات التحويل والمقاييس في مقعد الاختبار - مما يسهل الاختبارات.

(1) اختيار مصدر التيار

بعد التخلي عن مصادر الإشارة غير المستقرة للمجموعات المولدة، نعتمد على مصدر طاقة متوسط ​​التردد عالي الجودة مع محول ذاتي ومضخم تيار لإنشاء مصدر تيار ثابت (مخرج 0-800A)، مما يغطي جميع اختبارات CT AC ويحل مشكلة التقلبات في التيار الجانب الأول.

(2) مبدأ خط الاختبار

يعمل الحلقة المغلقة "المحول الذاتي → مضخم التيار → المحول القياسي → المحول المختبر → مصدر الطاقة المتوسط ​​التردد" عند حوالي 120V (مخرج متوسط ​​التردد). تعتمد تعديلات التيار على المحول الذاتي (نسبة مضخم التيار ثابتة). لتقليل التقلبات، يتم تقصير مخرج مضخم التيار بقضيب النحاس (قصيراً للحد من الحرارة وتوفير التيار والاستهلاك).

تمرير نفس التيار عبر الثلاث مراحل للمحول المختبر يقلل من الفروق بين التيار في المراحل ويزيد من كفاءة الاختبار - والذي أثبت فعاليته في الاختبارات الدُفعة.

3. الخاتمة (رؤى الخطوط الأمامية)

تشخيص أعطال المحولات أمر حيوي ومنهجي. كموظفين في الخطوط الأمامية، من الضروري إتقان مبادئ المحولات واتباع البروتوكولات - السلامة أولاً! يجب دائمًا قطع التيار قبل التشخيص أو حل الأعطال لتجنب المخاطر.

تعزز المحولات الجديدة تشغيل وصيانة الشبكة، ولكن يجب أن يواكب معرفة الاختبار والتشخيص هذا التطور. فهم سيناريوهات التطبيق وتنفيذ تحسينات الاختبار يضمن أن تكون المحولات "حراسًا مخلصين" للشبكة الكهربائية.