كيفية تثبيت وحدة التحكم الطرفية الموزعة على وحدة التحكم الرئيسية ذات الحلقة العازلة N2

وحدة الطرفية التوزيعية (DTU) هي وحدة طرفية للمحطة الفرعية في أنظمة الأتمتة التوزيعية، وهي معدات ثانوية تُثبت في محطات التبديل، وأماكن التوزيع، ووحدات الحلقات الرئيسية المعزولة بالنيتروجين (RMUs)، ومراكز التوزيع الصندوقية. تقوم بربط المعدات الأولية والمحطة الرئيسية للأتمتة. وحدات RMUs القديمة التي لا تحتوي على DTUs لا يمكنها التواصل مع المحطة الرئيسية، مما يجعلها غير قادرة على تلبية متطلبات الأتمتة. بينما يمكن حل هذه المشكلة من خلال استبدال وحدات RMUs بأكملها بنماذج جديدة مدمجة مع DTUs، فإن ذلك يتطلب استثمارًا كبيرًا ويسبب انقطاع الكهرباء. يعد تحديث وحدات RMUs الحالية بتركيب DTUs حلاً اقتصاديًا. بناءً على الخبرة العملية، فيما يلي عملية تحديث وحدات RMUs المعزولة بالنيتروجين مع وحدات DTU الرأسية المحمية والمفتوحة.

1 نقاط الاستقصاء الرئيسية لتحديث وحدات RMUs المعزولة بالنيتروجين

(1) فحص عيوب المعدات الأولية: تحقق من وجود تآكل شديد أو تجمد الآلية أو التشوه. إذا كانت المعدات قديمة جدًا، فلا يستحق تحديثها. 

(2) التحقق من آليات التشغيل الكهربائية: الآليات غير الكهربائية تدعم فقط القياس عن بعد والإشارة عن بعد دون القدرة على التحكم عن بعد. يجب أن تأخذ قرارات التحديث بعين الاعتبار متطلبات الشركة.

(3) تأكيد أطراف الأسلاك الثانوية: بدون أطراف سلكية متاحة، يكون توصيل DTU مستحيلاً. وحدات RMUs ذات الأسلاك الداخلية (التي تتطلب إزالة البراغي للوصول إليها) ليست مناسبة للتحديث. (4) تحديد تكوين وحدة RMU: تشمل وحدات RMUs المعزولة بالنيتروجين عادةً خزانات الوارد، وخزانات الصادر، وخزانات محولات الجهد. الوحدات ثنائية الوارد/رباعية الصادر لديها 7 خزانات؛ الوحدات ثنائية الوارد/ثنائية الصادر لديها 5 خزانات. التكوينات الشائعة لـ DTU تشمل 4 أو 6 أو 8 أو 10 قنوات (عادة لا تتجاوز 10). عدد القنوات يحدد أبعاد DTU.

(5) تقييم المساحة المتاحة للتركيب: بعد تحديد حجم DTU، تحقق مما إذا كان بإمكان داخل وحدة RMU استيعابه. المساحة الأفقية الكافية تسمح بالتركيب الرأسي المحمي، وإلا فيكون البناء الرأسي الخارجي ضروريًا. بالنسبة للتركيب الرأسي المحمي، يجب أيضًا النظر في توفر باب الخزان الجانبي. إذا كان DTU يتناسب فقط بشكل أفقي ولكن لا يوجد باب جانبي، يكون تعديل الخزان ضروريًا. يحتاج التركيب الرأسي الخارجي إلى خزان خارجي إضافي، مما يزيد التكلفة ويؤثر على الجمالية ويحتاج إلى عمل الأساس. يجب أن يتم وضع الأساس مع مراعاة التأثير البيئي، والقرب من أقسام محولات الجهد (الأوتاد أقصر مع وضع أقرب)، وخيارات توجيه الكابلات.

(6) التحقق من توفر محولات الجهد: تقدم محولات التيار الحالي تيار القياس للأجهزة الواقية ووحدات DTU. بينما تحتوي معظم خزانات وحدات RMU على محولات تيار، إلا أن محولات الجهد ليست دائمًا موجودة. تقدم محولات الجهد الطاقة للأجهزة (وحدات فقد الخط، وأجهزة الطاقة، إلخ) والأدوات (متر الجهد، متر الطاقة)، وتوفير 220 فولت متناوب، وجهد الصفر، وجهد القياس لـ DTU. من خلال وحدات الطاقة، تقدم الطاقة التشغيلية بشكل غير مباشر، وطاقة DTU، وطاقة الإشارة عن بعد، وطاقة الاتصال. لا يُنصح بتحديث وحدات RMU التي لا تحتوي على محولات جهد (تعتمد فقط على محولات التيار لتزويد الأجهزة الواقية بالطاقة). بعض وحدات RMU تحتوي على محولات جهد بنسبة 10/0.22 فقط والتي تحتاج إلى استبدال بوحدات نسبة 10/0.22/0.1. بالإضافة إلى ذلك، يجب التحقق مما إذا كانت سعة محولات الجهد الموجودة كافية للحمل الإضافي لـ DTU (عادة ≤40 VA).

(7) التحقق من أنواع المعدات في الخزانات: المقاطع الكهربائية والمحولات ذات الحمل تستخدم أسلاك التحكم المتشابهة (المحولات ذات الحمل فقط تفتقر إلى سلك إشارة "الطاقة المخزنة"). المحولات ذات الحمل اليدوية تحتاج فقط إلى إشارات الموضع والخطوط القياسية المتصلة بأطراف DTU.

(8) تحديد المخاطر الأمنية: استقصاء المخاطر المحتملة أثناء البناء وتطوير التدابير الأمنية المناسبة.

2 التحضير للمواد

(1) اختيار DTU: بعد الاستقصاء، قم بتحديد نموذج DTU المناسب (عدد القنوات). بالنسبة للتكوينات ثنائية الوارد/رباعية الصادر الشائعة، تكون وحدات DTU ذات 6 قنوات أو 8 قنوات مناسبة.

(2) الكابلات التحكمية: تقوم بتوصيل أطراف وحدات RMU بأطراف DTU، لتشكيل دوائر مختلفة:

• دوائر الإشارة: تقوم بنقل موضع المقاطع (المغلق/المفتوح، الطاقة المخزنة، الوضع المحلي/عن بعد، إلخ). عادة ما تستخدم كابلات تحكم بحجم 12×1.5 مم². إشارات الموضع للمقاطع في خزانات محولات الجهد لها قيمة محدودة ولا يتم تركيبها عادة.

• دوائر القياس: تشمل قياس الجهد والتيار (تيار الحمل وتيار الصفر). تقوم بمراقبة معلمات الشبكة لحساب قيم الطاقة وكشف الاختلالات (فقدان المرحلة، عدم التوازن، زيادة الحمل). هذه تنشّط وظائف حماية DTU (حماية التيار الثلاثية، حماية الجهد، حماية الصفر). عادة ما تستخدم 3-4 قطبية من كابلات بحجم 6×2.5 مم² متصلة بمحولات التيار ثلاثية الأطوار (UVW) أو ثنائية الأطوار (UW) بأطراف DTU. تتطلب التكوينات ثنائية الوارد/رباعية الصادر ستة كابلات بحجم 6×2.5 مم². كابل إضافي بحجم 6×2.5 مم² يربط أطراف 100 فولت لمحولات الجهد بأطراف DTU. العديد من وحدات RMU لا تحتوي على محولات الصفر لأن شبكات الكابلات لديها احتمال منخفض لحدوث أعطال الأرض.

• دوائر التحكم: تمكن من التحكم المحلي/عن بعد في المقاطع الكهربائية أو المحولات ذات الحمل. عادة ما تستخدم 3 قطبية من كابلات بحجم 12×1.5 مم².

• دوائر الطاقة: تزود الوحدات مثل مصادر الطاقة بالطاقة. عادة ما تستخدم 2 قطبية من كابلات بحجم 6×2.5 مم².

بالنسبة للتكوينات الشائعة ثنائية الوارد/ثنائية الصادر وثنائية الوارد/رباعية الصادر لوحدات RMU، يتم عرض مواصفات الكابلات التحكمية والأطوال المرجعية اللازمة في الجدول 1.

من بين هذه:

① بالنسبة لكابلات التحكم 12×1.5 مم²: يُوصَل أحد طرفي نوى الكابل بالتحكم في إغلاق القاطع، والتحكم في فتح القاطع، والطرف المشترك لعمليات الفتح/الإغلاق، إلخ، بينما يُوصَل الطرف الآخر بالوحدة النهائية الموزعة (DTU) عبر كتل الطرف، مشكّلاً الدائرة عن بعد للتحكم. وتُوصَل النوى الأخرى بموقع القاطع المغلق، وموقع القاطع المفتوح، وموقع المفصل المغلق، وموقع المفصل الأرضي المغلق، والموقع عن بعد، وموقع الطاقة المخزنة، والطرف المشترك، إلخ، مع توصيل الأطراف الأخرى بالوحدة النهائية الموزعة (DTU) عبر كتل الطرف، مشكّلة دائرة الإشارة عن بعد. وتتطلب المفاتيح الحمولة العاملة كهربائياً نفس الأسلاك المستخدمة في القواطع ما عدا عدم وجود سلك الإشارة "للطاقة المخزنة". ويجب الاحتفاظ بالنوى غير المستخدمة من الكابل كاحتياطية. يتطلب التكوين ذو مدخلين/مخرجان 4 كابلات من هذا النوع؛ ويتطلب التكوين ذو مدخلين/أربعة مخارج 6 كابلات. ولا تحتاج خزانة محول الجهد إلى هذه الكابلات.

② بالنسبة لخزائن الخطوط الداخلة والخارجة: تتصل كابلات 6×2.5 مم² بمحولات التيار ثلاثية الطور U، V، W أو ثنائية الطور U، W وكل الأطراف المشتركة لكل خط داخلي أو خارجي. وتتطلب الاتصالات الثلاثية الطور 4 نوى؛ وتحتاج الاتصالات الثنائية الطور إلى 3 نوى. ويتم الاحتفاظ بالنوى المتبقية كاحتياطية. يتطلب التكوين ذو مدخلين/مخرجان 4 كابلات من هذا النوع؛ ويتطلب التكوين ذو مدخلين/أربعة مخارج 6 كابلات.

③ بالنسبة لخزانة محول الجهد: يتصل كابل إضافي واحد مقاس 6×2.5 مم² بأطراف الخزانة ثلاثية الطور U، V، W عند 100 فولت و220 فولت (ويتطلب إجمالي 5 نوى) بأطراف الوحدة النهائية الموزعة (DTU). ويستخدم هذا الجهد المقاس أساسًا لمراقبة انقطاع التيار والانحرافات الجهدية داخل الخزانة، ويدعم حسابات الطاقة، ويوفّر عينة لحماية التتابع المعتمدة على الجهد، ويوفر الطاقة لوحدة الطاقة (التي توفر الطاقة التشغيلية للوحدة النهائية الموزعة DTU).

(3) المواد المساعدة: قم بإعداد مواد عازلة للحريق، وأنابيب تمييز أسلاك PVC، وعلامات تعريف الكابلات، وأشرطة ربط نايلون للكابلات، وأنابيب تغليف الأسلاك، وشريط عزل، ومواد مساعدة أخرى حسب الحاجة بناءً على الظروف الفعلية.

(4) أدوات التركيب: قم بإعداد أدوات مثل مبازل كشف الكابلات، مفكات البراغي، أجهزة القياس متعددة الأغراض، وغيرها من الأدوات الضرورية.

3 إجراءات التركيب

نظرًا لأن تركيب الوحدة النهائية الموزعة (DTU) يتطلب فقط أن تكون المعدات الثانوية بدون تيار، فإن تشغيل المعدات الأولية يبقى دون تأثير. ولمنع انقطاع التيار الكهربائي العرضي للمعدات الأولية أثناء تركيب وتشغيل الوحدة النهائية الموزعة (DTU)، يجب التأكد مسبقًا من الآتي:

يجب وضع مفتاح التحكم عن بعد/المحلّي في وضع "محلّي" أو "مقفول". يجب سحب جميع ألواح الحماية الصلبة لإخراج حماية التتابع. يجب فصل جميع قواطع الدوائر الهوائية ما عدا مصدر الطاقة الخاص بالجهاز ومصدر التيار المتردد.

(1) أولًا، قم بتركيب الوحدة النهائية الموزعة (DTU) بشكل آمن وتأكد من تأريضها بشكل موثوق مع مقاومة تأريض لا تتجاوز 10 أوم.

(2) قم بتوصيل أحد طرفي كابلات التحكم المحضّرة بالأطراف المقابلة في الوحدة النهائية الموزعة (DTU) والطرف الآخر بأطراف الخزانة. ونظرًا للتآكل الميكانيكي في الكابلات، يجب الحفاظ على هامش كافٍ من الكابل كطول احتياطي. ويجب أن يلتزم وضع الكابلات والتوصيل بشروط توصيل الكابلات الثانوية. على سبيل المثال: يجب ربط كابلات التحكم بشكل مرتب وآمن باستخدام أشرطة ربط نايلون؛ ويجب أن يكون لكلا طرفي الكابل علامات تحديد؛ ويجب لف النوى المكشوفة للأسلاك بعد إزالة عزل الكابل بأنابيب تغليف الأسلاك. وبما أن هذا توصيل إضافي (retrofit)، يجب وضع علامات واضحة على كلا طرفي كل نواة باستخدام أنابيب تمييز PVC. ويجب عزل النوى غير المستخدمة بشريط عازل لمنع التلامس العرضي.

(3) بعد الانتهاء من التوصيل، قم بالتحقق مرة أخرى من جميع الاتصالات لضمان الدقة. وتأكد من عدم بقاء أي أدوات أو مواد زائدة في الموقع.

(4) قم بإجراء التشغيل المشترك للوحدة النهائية الموزعة (DTU) مع المعدات الأولية ومحطة التحكم الآلي للتوزيع لضمان دقة وظائف "الثلاثية عن بعد" (القياس عن بعد، والإشارة عن بعد، والتحكم عن بعد). وبعد التحقق، قم بوضع علامات على ألواح التحكم عن بعد المقابلة وفقًا لأرقام الخطوط والاتجاهات. ويمكن إدخال الإعدادات أثناء عملية التشغيل. وبما أن اختبار المصنع للوحدات النهائية الموزعة (DTUs) يمكنه فقط التحقق من وظيفة الاتصال (وبعدم وجود توصيلات، لا يمكن لمحطة التحكم الرئيسية رؤية بيانات القياس عن بعد والإشارة عن بعد)، فإن التشغيل المشترك في الموقع ضروري للتحقق من صحة التوصيلات ووظائف "الثلاثية عن بعد".

(5) قم بسد جميع فتحات الكابلات ونظّف الموقع.

(6) حسب الحاجة، شغّل قواطع الدوائر الهوائية المناسبة، والألواح، والمفاتيح. وبعد تشغيل المعدات، لا تغيّر مواقع الألواح والمفاتيح بشكل عشوائي.