ڈسٹری بیوشن نیٹ ورکس میں لود سوچز کے ذریعہ کسٹمر یکنگ کی خرابیوں کی خودکار علاحدہ کرنے کا طریقہ

1 نظرة عامة

لم يتم التعامل بشكل كاف مع سلامة شبكات التوزيع لفترة طويلة، حيث تأخرت أتمتتها مقارنة بأتمتة محطات التحويل. استخدام الفواصل بـ 10 كيلو فولت في محطات التحويل الموجودة لتثبيت نقاط القسم يلبي احتياجات الشبكة المستقبلية. يجب أن تكون تهيئة المحولات التوزيعية والفواصل القاطعة والحماية متوافقة مع حماية خطوط الخروج من محطة التحويل للحفاظ على الموثوقية. العزل الفعّال للأخطاء والشفاء الذاتي والإعادة هي أساس الأتمتة التوزيعية.

درس الباحثون تحسين استعادة الأخطاء في الشبكات التوزيعية الذكية (مع مصادر متعددة للطاقة ومصادر متقطعة وتخزين الطاقة)، ولكن لم يدرسوا العزل المستند إلى مفتاح الحمل للأجهزة المعطلة للمستخدم. خذ الخط في الشكل 1: يقوم مفتاح القسم S3 بتزويد A، B، C. يؤدي خطأ A إلى قطع S3. الأخطاء المؤقتة تسمح بإعادة الإغلاق بنجاح، بينما الأخطاء الدائمة تتسبب في انقطاع الكهرباء عن B/C، مما يضر بالإنتاج ويقلل من التزود بالكهرباء ويضيف صعوبات في التشخيص (لأن S3 لا يمكنه تحديد الأخطاء بدقة، مما يتطلب فحصاً واحدًا بعد الآخر). وبالتالي، هناك حاجة ماسة لطريقة/جهاز يستخدم مفتاح الحمل لعزل الأخطاء وتحديد المستخدمين المعطوبين. ضمان إعادة إغلاق S3 بنجاح للمستخدمين غير المعطوبين، بغض النظر عن نوع المستخدم أو الخطأ (مؤقت أو دائم).

2 طريقة لعزل أخطاء معدات المستخدم الكهربائية بكفاءة باستخدام مفاتيح الحمل

مفتاح الحمل هو جهاز تبديل بين المقاطع الكهربائية والمفاتيح العازلة، ولديه جهاز إطفاء قوس بسيط. يمكنه قطع التيار الكهربائي للحمل المحدد وبعض التيار الزائد ولكنه لا يستطيع قطع تيار الخطأ القصير. لذلك، عندما يفشل أي جهاز للمستخدم، فإن فقط مفتاح القسم S3 يقطع للحماية. إذا اكتشف الجهاز المستخدم المعطوب وقطع مفتاح الحمل الخاص به قبل إعادة إغلاق S3، يتم عزل المستخدم المعطوب ويتم إعادة إغلاق S3 بنجاح. إرسال معلومات المستخدم المعطوب إلى فريق تشغيل وصيانة شبكة التوزيع عبر رسالة نصية يسمح لهم بمعالجة الأخطاء بسرعة، مما يقلل من العبء على فريق الصيانة ويحسن موثوقية التزود بالكهرباء ويضمن تزود المستخدمين غير المعطوبين بالكهرباء.

3 الطريق الفني لعزل أخطاء معدات المستخدم الكهربائية بكفاءة باستخدام مفاتيح الحمل
3.1 عملية الوحدة المنطقية التقنية

خذ خطأ جهاز المستخدم A كمثال. قم بتثبيت جهاز الكشف عن الأخطاء على مفتاح الحمل الخاص به (كما في الشكل 2). يتم تثبيته بين مفتاح الحمل والسلك الوارد، وهو يحتوي على وحدة لكشف الجهد، ووحدة لكشف التيار، ووحدة للحكم المنطقي ومعالجة، ومفتاح قطع الاتصال، ومفتاح الإشارة، ووحدة إرسال الإشارات اللاسلكية (عملية المنطق في الشكل 3). يتم توصيل مخرجات وحدات كشف الجهد والتيار بمدخل الوحدة المنطقية. يتم توصيل مخرج الوحدة المنطقية بطرف واحد من مفتاح القطع والإشارة. يتم توصيل الطرف الآخر لمفتاح القطع بمعدات المستخدم الأساسية عبر ملف تعاقب مفتاح الحمل، بينما يتم توصيل الطرف الآخر لمفتاح الإشارة بوحدة الإرسال اللاسلكي. هذا يمكّن العزل الفعال للأخطاء وسرعة معالجة الأخطاء من قبل فريق الصيانة وتقليل العمل المرتبط بتحديد الأخطاء وتحسين كفاءة العمل.

3.2 تنفيذ التوصيل الفيزيائي

خذ خطأ جهاز المستخدم A كمثال (انظر الشكل 4)، يتم توصيل وحدة كشف الجهد بمُحوّل الجهد العام في غرفة توزيع الكهرباء العامة، ووحدة كشف التيار متصلاً بـ CT1 (محوّل التيار للسلك الوارد للمستخدم A). وحدة الحكم المنطقي للمستخدم A تقوم بمعالجة التيار والجهد الداخلين.

عند حدوث خطأ قصير الدائرة للمستخدم A، يرتفع التيار عبر وحدة الحكم المنطقي الخاصة به ليتجاوز قيمة التيار المحددة للخطأ، ويتم علامته بـ “1”. ثم يقطع مفتاح القسم S3، مما يجعل الحافلة الكهربائية العامة تفقد الجهد. تكتشف جميع وحدات الحكم المنطقي للمستخدمين فقدان الجهد (ملحوظ بـ “1”)، ولكن فقط وحدة المستخدم A تكتشف كل من تيار الخطأ وفقدان الجهد (كلاهما “1”). هذه “1s” تشكل بوابة AND، مما يحدد المستخدم A كمعطوب.

تقوم وحدة الحكم المنطقي للمستخدم A بإخراج مفتاح القطع TJ1 ومفتاح الإشارة TJ2. يغلق TJ1 ويصل إلى مصدر الطاقة الإيجابي وملف تعاقب مفتاح الحمل لقطع مفتاح الحمل للمستخدم A. يغلق TJ2 ويرسل معلومات الخطأ إلى فريق تشغيل وصيانة شبكة التوزيع عبر اللاسلكي. هذا يضمن عدم قطع مفتاح الحمل للمستخدم المعطوب لتيار الخطأ ولكنه يعزل الخطأ. المستخدمون غير المعطوبون، رغم فقدان الجهد (دون رصد تيار الخطأ)، لا يقطعون مفاتيحهم (بوابات AND غير مفعلة).

وبالمثل، يتم توصيل التيار الثانوي لمحولات التيار الواردة CT2 (المستخدم B) وCT3 (المستخدم C) بجهاز الكشف. تتبع منطق الخطأ مبدأ المستخدم A، مما يعزل الأخطاء لـ B/C لضمان التزود بالكهرباء الطبيعي للمستخدمين الآخرين.

4 التنسيق مع حماية مفتاح القسم وإجراءات منع التشغيل الخاطئ

• بالنسبة للخطوط الهوائية: يقوم جهاز الكشف بالتنسيق مع وقت إعادة الإغلاق لمفتاح القسم S3 (عادة مع تأخير لمدة 1.2 ثانية بعد القطع). خلال 1.2 ثانية، يجب أن يقطع مفتاح الحمل للمستخدم المعطوب (للمنع من إعادة إغلاق S3 على الأخطاء). يتم إرسال معلومات الخطأ عبر رسالة نصية لفريق الصيانة لإجراء الإصلاحات بسرعة.

• بالنسبة للخطوط الكابلية: بما أن S3 ليس لديه إعادة إغلاق، يقوم جهاز الكشف بقطع مفتاح الحمل المعطوب وإرسال معلومات الخطأ. يقوم فريق الصيانة بإغلاق S3، مما يضمن تزود المستخدمين غير المعطوبين بالكهرباء ويقلل من وقت الانقطاع.

• لتتجنب قطع مفاتيح الحمل غير المعطوبة بعد إعادة إغلاق S3: يتطلب منطق جهاز الكشف أولاً رصد زيادة تيار الخطأ، ثم فقدان الجهد (تشكيل بوابة AND). يتم إضافة تأخير لحكم فقدان الجهد (لمنع القطع الخاطئ بسبب التيار الأولي الذي يصل قبل الجهد).

5 الخاتمة

تثبيت أجهزة الكشف عن الأخطاء على مفاتيح الحمل الواردة للمستخدمين (مع التنسيق مع حماية مفتاح القسم) يسمح لمفاتيح الحمل بالعزل التلقائي للأخطاء وإعلام فريق الصيانة. هذا يعزز موثوقية خطوط التوزيع العامة ويقلل من العبء المرتبط بتحديد الأخطاء ويحد من انتشار الانقطاعات. يمكن استخدام الجهاز أيضاً على مفاتيح الحمل الرئيسية لخطوط التوزيع (مع التنسيق مع حماية مفتاح القسم الأعلى)، مما يعزل الأخطاء بعد مفاتيح الحمل ويضمن تزود المستخدمين بين المفاتيح بالكهرباء. هذا يقلص نطاق الانقطاعات ويحسن موثوقية خطوط التوزيع.