نظام الحماية في نظام الطاقة

تغطي هذه الجزء من موقعنا الإلكتروني تقريبا كل ما يتعلق بـ نظام الحماية في النظام الكهربائي بما في ذلك الأرقام القياسية للأقطاب والأجهزة، وطريقة الاتصالات في الأشرطة النهائية، وأكواد الألوان في الكابلات متعددة النواة، والقواعد والإرشادات في التنفيذ. كما تغطي المبادئ المختلفة لأنظمة أجهزة الحماية في النظام الكهربائي والخطط بما في ذلك الخطط الخاصة مثل أجهزة الحماية التفاضلية، حماية العطل الأرضي المقيدة، وأجهزة الحماية الاتجاهية وأجهزة الحماية المسافة وغيرها. يتم تقديم التفاصيل حول حماية المحولات، حماية المولدات، خطوط النقل وحماية مجموعات المكثفات. يغطي هذا القسم تقريبا كل شيء عن حماية النظام الكهربائي.
يتم شرح اختبارات الأجهزة الكهربائية، والمتحولات القياسية مثل اختبار المتحول الكهربائي، واختبار المتحول الكهربائي أو متحول الجهد واختبار جهاز الحماية المرتبط به بشكل مفصل.
تشمل الدوائر المختلفة للإغلاق والفتح، والإشارات والتوجيهات المختلفة لـ قواطع الدائرة وتوضيحها.

أهداف حماية النظام الكهربائي

هدف حماية النظام الكهربائي هو عزل الجزء المعيب من نظام الطاقة الكهربائية عن باقي النظام الحي حتى يمكن لباقي الجزء أن يعمل بشكل مرضٍ دون أي ضرر شديد بسبب تيار العطل.
في الواقع، تقوم قاطع الدائرة بعزل الجزء المعيب من باقي النظام الصحي، وهذه قواطع الدائرة تفتح تلقائيًا أثناء حالة العطل بسبب إشارة الفتح التي تأتي من جهاز الحماية. الفلسفة الرئيسية حول الحماية هي أنه لا يمكن لأي حماية لنظام الطاقة منع تدفق تيار العطل عبر النظام، بل يمكن فقط منع استمرار تدفق تيار العطل عن طريق قطع مسار الدائرة القصيرة من النظام بسرعة. لتحقيق هذا القطع السريع، يجب أن يكون لدى أجهزة الحماية المتطلبات الوظيفية التالية.

نظام الحماية في النظام الكهربائي

دعونا نناقش مفهوم نظام الحماية في النظام الكهربائي وإعداد أجهزة الحماية.

في الصورة تم عرض الاتصال الأساسي لجهاز الحماية. إنه بسيط للغاية. يتم توصيل الثانوي للمحول الكهربائي بلفة التيار لجهاز الحماية والثانوي لمتحول الجهد بتوصيله بلفة الجهد لجهاز الحماية. عندما يحدث عطل في دارة التغذية، يتدفق التيار الثانوي المناسب للمحول الكهربائي (CT) عبر لفة التيار لجهاز الحماية مما يؤدي إلى زيادة المجال المغناطيسي لهذا اللف. هذا المجال المغناطيسي المزداد كافٍ لإغلاق الاتصال المفتوح عادة لجهاز الحماية. يقوم هذا الاتصال بإغلاق دائرة لفة الفتح التيار المستمر ويتم تشغيل لفة الفتح. يبدأ المجال المغناطيسي للفة الفتح في تحريك آلية الفتح لقاطع الدائرة وفي النهاية يتم فتح قاطع الدائرة لعزل العطل.

متطلبات الوظائف لجهاز الحماية

الموثوقية

أهم مطلب لأجهزة الحماية هو الموثوقية. تظل غير مستخدمة لفترة طويلة قبل حدوث عطل، ولكن إذا حدث عطل، يجب أن تستجيب الأجهزة فورًا وبشكل صحيح.

الاختيارية

يجب أن تعمل أجهزة الحماية فقط في الحالات التي تم تعيينها لها في نظام الطاقة الكهربائية. قد تكون هناك بعض الحالات النموذجية أثناء العطل حيث يجب ألا تعمل بعض أجهزة الحماية أو تعمل بعد فترة تأخير محددة، لذا يجب أن تكون أجهزة الحماية قادرة على اختيار الحالة المناسبة التي سيتم فيها تشغيلها.

الحساسية

يجب أن تكون معدات الحماية حساسة بما فيه الكفاية بحيث يمكن تشغيلها بشكل موثوق عندما يتجاوز مستوى حالة العطل الحد المحدد مسبقًا.

السرعة

يجب أن تعمل أجهزة الحماية بسرعة مطلوبة. يجب توفير تنسيق صحيح بين أجهزة الحماية المختلفة في النظام الكهربائي بحيث لا تؤثر حالة العطل في جزء من النظام على الجزء الصحي الآخر. قد يتدفق تيار العطل عبر جزء من النظام الصحي لأنه متصلاً كهربائيًا، ولكن أجهزة الحماية المرتبطة بتلك الجزء الصحي يجب ألا تعمل بشكل أسرع من أجهزة الحماية المرتبطة بالجزء المعيب، وإلا فقد يحدث انقطاع غير مرغوب في النظام الصحي. مرة أخرى، إذا لم تعمل أجهزة الحماية المرتبطة بالجزء المعيب في الوقت المناسب بسبب عيب فيها أو لأسباب أخرى، فيجب أن تعمل فقط أجهزة الحماية المرتبطة بالجزء الصحي من النظام لعزل العطل. لذا يجب ألا تكون بطيئة جدًا مما قد يؤدي إلى تلف المعدات، ولا يجب أن تكون سريعة جدًا مما قد يؤدي إلى تشغيل غير مرغوب.

العناصر الهامة لحماية النظام الكهربائي

معدات التحكم الكهربائية

تتكون أساساً من قواطع دوائر الزيت الكمي، قواطع دوائر الزيت الأدنى، قواطع دوائر SF6، قواطع دوائر الانفجار الهوائي و قواطع دوائر الفراغ وغيرها. يتم استخدام آليات التشغيل المختلفة مثل الملفات الذاتية، والربيع، والهوائي، والهيدروليكي وغيرها في قواطع الدائرة. قاطع الدائرة هو الجزء الرئيسي لنظام الحماية في النظام الكهربائي وهو يقوم تلقائيًا بعزل الجزء المعيب من النظام عن طريق فتح اتصالاته.

معدات الحماية

تتكون أساساً من أجهزة حماية النظام الكهربائي مثل أجهزة الحماية الكهربائية، وأجهزة الحماية الجهد، وأجهزة الحماية المقاومة، وأجهزة الحماية القوة، وأجهزة الحماية التردد، وغيرها بناءً على معلمات التشغيل، وأجهزة الحماية الزمنية المحددة، وأجهزة الحماية الزمنية العكسية، وأجهزة الحماية المتدرجة وغيرها بناءً على خصائص التشغيل، ومنطقية مثل أجهزة الحماية التفاضلية، وأجهزة الحماية الزائدية وغيرها. أثناء العطل، تعطي أجهزة الحماية إشارة الفتح إلى قاطع الدائرة المرتبط به لفتح اتصالاته.

بطارية المحطة

جميع قواطع الدائرة في النظام الكهربائي تعمل بواسطة التيار المباشر (DC). لأن طاقة التيار المباشر يمكن تخزينها في البطارية وإذا حدث فشل كامل في الطاقة الواردة، لا يزال يمكن تشغيل قواطع الدائرة لاستعادة الوضع باستخدام طاقة بطارية المحطة. لذلك، تعتبر البطارية عنصرًا أساسيًا آخر لنظام الطاقة. في بعض الأحيان، يتم الإشارة إليها كقلب محطة التوزيع الكهربائية. تحتوي بطارية محطة التوزيع الكهربائية أو ببساطة بطارية المحطة على عدد من الخلايا التي تتراكم الطاقة خلال فترة توفر التيار المتردد وتقوم بالإفراج عنها عند تشغيل أجهزة الحماية حتى يتم فتح قاطع الدائرة المناسب عند فشل الطاقة المتردد الوارد.

بيان: احترم الأصل، المقالات الجيدة مستحقة للنشر، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى الاتصال لحذف.