تشغيل ومعالجة الأعطال لأنظمة توزيع الطاقة ذات الجهد العالي والمنخفض

التركيب الأساسي ووظيفة حماية فشل المفتاح الكهربائي

تعني حماية فشل المفتاح الكهربائي نظام الحماية الذي يعمل عندما يصدر نظام الحماية للجهاز الكهربائي المعطل أمر قطع ولكن المفتاح الكهربائي لا يعمل. يستخدم هذا النوع من الحماية إشارة القطع من الجهاز المعطل وقياس التيار من المفتاح المعطل لتحديد فشل المفتاح. يمكن بعد ذلك لهذه الحماية عزل المفاتيح الأخرى ذات الصلة في نفس المحطة الكهربائية بتأخير قصير، مما يقلل من مساحة الانقطاع ويضمن استقرار الشبكة العامة، ويمنع الأضرار الخطيرة للمولدات والمحولات وغيرها من المكونات المعطلة، ويتجنب انهيار الشبكة الكارثي.

يشكل فشل المفتاح عطلًا مزدوجًا - وهو الجمع بين عطل في النظام الكهربائي والعطل في المفتاح. بينما قد يكون مقبولًا تخفيف متطلبات الأداء قليلاً، إلا أن المبدأ الأساسي هو أن العطل يجب أن يتم إزالته في النهاية. في شبكات الطاقة ذات الجهد العالي والجد جداً العالي الحديثة، تم تبني حماية فشل المفتاح على نطاق واسع كوسيلة حماية احتياطية قريبة.

التركيب ووظيفة حماية الفشل

تتكون حماية فشل المفتاح من عنصر حجب الجهد، دائرة بدء (تتكون من تشغيل الحماية وتفرقة التيار)، عنصر تأخير، ودائرة خرج القطع.

تعتبر دائرة البدء مهمة للغاية لعمل نظام الحماية بأكمله بشكل صحيح وموثوق. يجب أن تكون آمنة وتستخدم معايير مزدوجة لمنع التشغيل الخاطئ بسبب الحكم على حالة واحدة فقط، أو توقف أجهزة الحماية، أو اللمس العرضي، أو التغذية غير المقصودة. تتضمن دائرة البدء عنصرين يشكلان منطق "و":

• عنصر البدء: عادة ما يستخدم دائرة خرج القطع التلقائي للمفتاح. يمكن أن يكون هذا جهاز القطع نفسه أو جهاز وسيط مساعد متوازي مع عودة فورية. إذا كان هناك جهاز قام بالعمل ولم يعود إلى وضعه الأصلي، فإن هذا يشير إلى فشل المفتاح.

• عنصر التفرقة: يحدد بطرق مختلفة ما إذا كان العطل لا يزال موجودًا. تستخدم الأجهزة القائمة عمومًا طرق "وجود التيار" - التيار الفازي (للخطوط) أو التيار الصفر المتسلسل (للمحولات). إذا بقي التيار في الدائرة بعد تشغيل الحماية، فإنه يؤكد أن العطل لم يتم إزالته.

يعمل عنصر التأخير كمرحلة وسيطة في حماية فشل المفتاح. لمنع التشغيل الخاطئ بسبب فشل عنصر زمني واحد، يجب أن يشكل عنصر الوقت منطق "و" مع دائرة البدء قبل تنشيط جهاز القطع النهائي.

يتكون حجب الجهد لحماية الفشل عادة من أجهزة قياس الجهد المنخفض للأعمدة، وأجهزة قياس الجهد السلبي المتسلسل، وأجهزة قياس الجهد الصفر المتسلسل. عندما تشارك حماية الفشل في دائرة خرج القطع مع حماية الفرق بين الأعمدة، فإنها تشارك أيضًا في نفس عناصر حجب الجهد.