حماية الحافلة الكهربائية
عند حدوث عطل في الحافلات الكهربائية، يتم قطع التيار الكهربائي بالكامل، ويتم فصل جميع الخطوط غير المعيبة. غالبًا ما تكون الأعطال في الحافلات أحادية الطور ومؤقتة بطبيعتها. يمكن أن تحدث أعطال في منطقة الحافلة بسبب عوامل مختلفة، مثل فشل العوازل الداعمة، أو خلل في مفاتيح الدائرة، أو سقوط أجسام غريبة على الحافلات الكهربائية. لتصحيح عطل الحافلة، يجب فتح جميع الدوائر المتصلة بالجزء المعيب.
تشمل أبرز أنظمة حماية منطقة الحافلة:
الحماية الاحتياطية للحافلات الكهربائية
تمثل الحماية الاحتياطية طريقة بسيطة لحماية الحافلات الكهربائية من الأعطال. غالبًا ما تنبع الأعطال في الحافلات الكهربائية من النظام المغذي، مما يجعل الحماية الاحتياطية لنظام التغذية ضرورية. يوضح الرسم البياني أدناه إعدادًا أساسيًا لحماية الحافلات الكهربائية. هنا، يتم حماية الحافلة A بواسطة آلية حماية المسافة للحافلة B. في حالة حدوث عطل في الحافلة A، سيتم تفعيل جهاز الحماية على الحافلة B، مع تشغيل الريلاي خلال 0.4 ثانية.
عند حدوث عطل في الحافلات الكهربائية، يتم قطع التيار الكهربائي بالكامل، ويتم فصل جميع الخطوط غير المعيبة. غالبًا ما تكون الأعطال في الحافلات أحادية الطور ومؤقتة بطبيعتها. يمكن أن تحدث أعطال في منطقة الحافلة بسبب عوامل مختلفة، مثل فشل العوازل الداعمة، أو خلل في مفاتيح الدائرة، أو سقوط أجسام غريبة على الحافلات الكهربائية. لتصحيح عطل الحافلة، يجب فتح جميع الدوائر المتصلة بالجزء المعيب.
تشمل أبرز أنظمة حماية منطقة الحافلة:
الحماية الاحتياطية للحافلات الكهربائية
تمثل الحماية الاحتياطية طريقة بسيطة لحماية الحافلات الكهربائية من الأعطال. غالبًا ما تنبع الأعطال في الحافلات الكهربائية من النظام المغذي، مما يجعل الحماية الاحتياطية لنظام التغذية ضرورية. يوضح الرسم البياني أدناه إعدادًا أساسيًا لحماية الحافلات الكهربائية. هنا، يتم حماية الحافلة A بواسطة آلية حماية المسافة للحافلة B. في حالة حدوث عطل في الحافلة A، سيتم تفعيل جهاز الحماية على الحافلة B، مع تشغيل الريلاي خلال 0.4 ثانية.
حماية التيار الدائري وريلاي حماية الفرق الجهد
حماية التيار الدائري
في نظام حماية التيار الدائري، يتدفق مجموع التيار من محولات التيار (CTs) عبر ملف التشغيل للريلاي. عندما يمر التيار عبر ملفات الريلاي، فإن ذلك يشير إلى وجود تيار قصير في الثانويات لمحولات التيار. نتيجة لذلك، يقوم الريلاي بإرسال إشارة إلى مفاتيح الدائرة، مما يؤدي إلى فتح نقاط الاتصال الخاصة بهم وعزل الجزء المعيب من النظام الكهربائي.
ومع ذلك، يعتبر العيب الرئيسي لهذا نظام الحماية هو أن محولات التيار ذات النواة الحديدية قد تؤدي إلى تعطل الريلاي أثناء الأعطال الخارجية. قد تؤدي الخصائص المغناطيسية لمحولات التيار ذات النواة الحديدية إلى نسب تحويل تيار غير متساوية تحت ظروف غير طبيعية، مما يؤدي إلى تشغيل خاطئ للريلاي.
ريلاي حماية الفرق الجهد
يعتمد نظام ريلاي حماية الفرق الجهد على استخدام محولات تيار بدون نواة، والتي توفر خطية أفضل مقارنة بنظيراتها ذات النواة الحديدية. يتم استخدام مزامنات خطية لزيادة عدد الدورات على الجانب الثانوي لهذه المحولات، مما يعزز حساسية ودقة نظام الحماية.
في هذا الإعداد، يتم ربط الريلايات الثانوية بشكل متسلسل عبر أسلاك التوجيه. بالإضافة إلى ذلك، يتم أيضًا ربط ملف الريلاي بشكل متسلسل مع الطرف الثاني للمدار المتعلق. هذا التكوين يتيح مقارنة أكثر دقة للأعداد الكهربائية، مما يمكّن نظام الحماية من اكتشاف واستجابة دقيقة للأعطال الداخلية بينما يبقى مقاومًا للتأثيرات التي تسبب التشغيل الخاطئ في أنظمة المحولات التقليدية ذات النواة الحديدية.
في النظام الكهربائي الخالي من الأعطال أو عند حدوث عطل خارجي، يكون مجموع التيار الثانوي لمحولات التيار (CTs) صفرًا. يرجع هذا التوازن إلى تدفق التيار الطبيعي عبر مكونات النظام السليمة، حيث تعكس محولات التيار توزيع التيار بدقة. ومع ذلك، عند حدوث عطل داخلي داخل المنطقة المحمية، يتم اضطراب تدفق التيار الطبيعي. يمر تيار العطل عبر ريلاي الفرق، مما يضطرب التوازن السابق للتيار.
عند اكتشاف هذا التدفق غير الطبيعي للتيار، يتم تنشيط ريلاي الفرق. يقوم بإصدار أمر سريع لمفاتيح الدائرة المرتبطة، موجهًا لهم بفتح نقاط الاتصال الخاصة بهم. من خلال عزل الجزء المعيب من النظام بسرعة، يساعد نظام حماية الفرق في منع المزيد من الأضرار للمعدات وضمان استقرار النظام الكهربائي ككل. هذه الاستجابة السريعة تساعد في تقليل فترة التوقف والمخاطر المحتملة، مما يحافظ على سلامة شبكة الكهرباء.
