أعطال وإصلاحات التأريض الأحادي الطور في خطوط توزيع 10 كيلوفولت
حقل: تصنيع
China
خصائص أعطال الأرضية أحادية الطور وأجهزة كشفها
١. خصائص أعطال الأرضية أحادية الطور
- إشارات الإنذار المركزية:
يُصدر جرس التحذير صوتًا، وتضيء مصباح المؤشر المسمى «عطل أرضي في قسم الحافلة [X] كيلوفولت رقم [Y]». وفي الأنظمة التي يُوصَل فيها نقطة التحييد عبر ملف بيترسن (ملف إخماد القوس الكهربائي)، يضيء مؤشر «تشغيل ملف بيترسن» أيضًا. - مؤشرات جهاز مراقبة العزل الفولتمتري:
- ينخفض جهد الطور المعطّل (في حالة الأرضية غير الصلبة) أو ينعدم تمامًا (في حالة الأرضية الصلبة).
- يرتفع جهد الطورين الآخرين — فوق جهد الطور الطبيعي في حالة الأرضية غير الصلبة، أو حتى إلى جهد الخط في حالة الأرضية الصلبة.
- في حالة الأرضية المستقرة، يبقى مؤشر الفولتمتر ثابتًا؛ أما إذا تذبذب المؤشر باستمرار، فهذا يدل على أن العطل متقطع (أرضية قوسية).
- في الأنظمة ذات التأريض عبر ملف بيترسن:
إذا كان مثبتًا فولتمتر لقياس إزاحة التحييد، فإنه يظهر قراءة معينة أثناء الأرضية غير الصلبة أو يصل إلى جهد الطور أثناء الأرضية الصلبة. كما يُفعَّل ضوء إنذار أرضية ملف بيترسن أيضًا. - ظواهر الأرضية القوسية:
تولد الأرضية القوسية فولتية زائدة تؤدي إلى ارتفاع كبير في جهد الطورين غير المعطّلين. وقد يؤدي ذلك إلى انفجار الصمامات الحرارية عالية الجهد لمُحوِّلات الجهد (VTs) أو حتى تدمير مُحوِّلات الجهد نفسها.
٢. التمييز بين أعطال الأرضية الحقيقية وإنذارات الخداع
- انفجار الصمام الحراري عالي الجهد في محوِّل الجهد:
قد يؤدي انفجار الصمام الحراري في إحدى طورات محوِّل الجهد إلى إصدار إشارة عطل أرضي. ومع ذلك:- في عطل أرضي فعلي: ينخفض جهد الطور المعطّل، ويرتفع جهد الطورين الآخرين، لكن جهد الخط يظل دون تغيير.
- في حالة انفجار الصمام الحراري: ينخفض جهد طور واحد، ولا يرتفع جهد الطورين الآخرين ولا يرتفعان، و ينخفض جهد الخط.
- شحن المحول لحافلة غير محمّلة:
أثناء التشغيل، إذا أُغلق القاطع الكهربائي بشكل غير متزامن، فإن التوصيل السعوي غير المتوازن مع الأرض يؤدي إلى إزاحة التحييد وظهور جهود ثلاثية الطور غير متناظرة، مما يُحفِّز إشارة عطل أرضي كاذبة.
→ يحدث هذا فقط أثناء عمليات التشغيل/الإيقاف. وإذا لم تظهر أي شواهد غير طبيعية على الحافلة والمعدات المتصلة بها، فإن الإشارة تكون كاذبة. وعادةً ما تزول هذه الإشارة عند تشغيل خط توزيع أو محول خدمة المحطة. - عدم تناسق النظام أو ضبط غير دقيق لملف بيترسن:
أثناء تغيير نمط التشغيل (مثل تبديل التكوينات)، قد يؤدي عدم التناسق أو التعويض غير الصحيح لملف بيترسن إلى إشارات عطل أرضي كاذبة.
→ يتطلب الأمر التنسيق مع مركز التحكم: العودة إلى التكوين الأصلي، وإيقاف تشغيل ملف بيترسن، وضبط منظم التبديل الخاص به، ثم إعادة تشغيله وتبديل الأنماط مرة أخرى.
→ كما قد تنتج إشارات كاذبة بسبب ظاهرة الرنين الحديدي أثناء تشغيل الحافلة غير المحملة. ويؤدي تشغيل خط توزيع فورًا إلى كسر شروط الرنين وإزالة الإنذار.
٣. أجهزة الكشف
يتكون نظام مراقبة العزل عادةً من محوِّل جهد ثلاثي الطور ذي خمسة أذرع مغناطيسية، ومرحلات جهد، ومرحلات إشارات، وأجهزة مراقبة.
- الهيكل: خمسة أذرع مغناطيسية؛ ولفافة أولية واحدة ولفافتان ثانويتان، جميعها ملفوفة على الأذرع الثلاثة المركزية.
- ترتيب التوصيلات: Ynynd (نجمي لللف الأولي، نجمي لللف الثانوي مع تحييد، وثلاثي مفتوح لللف الثالثي).
مزايا هذا الترتيب التوصيلي:
- تقوم اللفّة الثانوية الأولى بقياس كلٍّ من جهد الخط وجهد الطور.
- توصَل اللفّة الثانوية الثانية على هيئة ثلاثي مفتوح لكشف جهد التسلسل الصفري.
مبدأ التشغيل:
- في الظروف العادية، تكون الجهود الثلاثية متوازنة؛ ومن الناحية النظرية، لا يظهر أي جهد عبر التوصيل الثلاثي المفتوح.
- أثناء حدوث عطل أرضي أحادي الطور صلب(مثل الطور أ)، يظهر جهد تسلسل صفري في النظام، مما يُولِّد جهدًا عبر التوصيل الثلاثي المفتوح.
- حتى في حالة الأرضية غير الصلبة (ذات المقاومة العالية)، يُولَّد جهد عند الطرفين المفتوحين.
- وعندما يصل هذا الجهد إلى عتبة التشغيل الخاصة بمرحل الجهد، فإن كلًّا من مرحل الجهد ومرحل الإشارة يُفعَّلان، مما يُفعِّل إنذارات سمعية وبصرية.
ويستخدم المشغلون هذه الإشارات وقراءات الفولتمتر لتحديد حدوث عطل الأرضي والطور المتأثر، ثم يقومون بإبلاغ مركز التحكم.
⚠️ ملاحظة: جهاز مراقبة العزل مشترك بين قسم الحافلة بأكمله.
⚠️ ملاحظة: جهاز مراقبة العزل مشترك بين قسم الحافلة بأكمله.
أسباب أعطال الأرضية أحادية الطور
- انقطاع الموصل وسقوطه على الأرض أو استقراره على العارضة العرضية؛
- فك أو ترخي ربط الموصلات على العوازل، مما يؤدي إلى سقوطها على العوارض العرضية أو على الأرض؛
- الرياح الشديدة التي تسبب اقتراب الموصلات من المباني أكثر من اللازم؛
- انقطاع سلك التوصيل عالي الجهد المنبعث من محول التوزيع؛
- فشل عزل مقاومات الصواعق ذات الجهد ١٠ كيلوفولت أو الصمامات الحرارية على منصات المحولات؛
- انهيار العزل أو حدوث أرضية في أحد أطراف اللفّة عالية الجهد للمحول؛
- وقوع قوس كهربائي عبر العازل أو ثقبه؛
- فشل عزل الصمامات الحرارية في خطوط التفرع؛
- انفصال سلك التثبيت من العارضة العرضية العلوية في الأعمدة متعددة الدوائر، مما يؤدي إلى ملامسته للموصلات السفلية؛
- strikes الصواعق؛
- ملامسة الأشجار؛
- أعطال ناجمة عن الطيور؛
- أجسام غريبة (مثل أكياس بلاستيكية أو أغصان شجر)؛
- أسباب حادثية أو غير معروفة أخرى.
مخاطر أعطال الأرضية أحادية الطور
- تلف معدات المحطة الفرعية:
بعد حدوث عطل أرضي بجهد ١٠ كيلوفولت، يكتشف محوِّل الجهد في الحافلة عدم وجود تيار، لكنه يُولِّد جهد تسلسل صفري وتيارًا متزايدًا في التوصيل الثلاثي المفتوح. وقد يؤدي التشغيل المطوّل إلى تلف محوِّل الجهد.
وبالإضافة إلى ذلك، قد تحدث فولتية زائدة ناتجة عن الرنين الحديدي(أضعاف الجهد العادي عدة مرات)، مما يؤدي إلى انهيار العزل ووقوع أعطال جسيمة في المعدات. - تلف معدات التوزيع:
قد تتسبب الأرضية القوسية المتقطعة والفولتية الزائدة في ثقب العزل، مما يؤدي إلى دوائر قصيرة، و احتراق المحولات، و فشل مقاومات الصواعق أو الصمامات الحرارية، وقد تؤدي في النهاية إلى حرائق كهربائية. - التهديد لاستقرار شبكة التوزيع الإقليمية:
قد تؤدي أعطال الأرضية الشديدة إلى زعزعة استقرار شبكة الطاقة المحلية، مما يحفّز حدوث أعطال متتالية. - المخاطر المترتبة على البشر والحيوانات:
إن سقوط الموصلات المشحونة يُشغّل الأرض، مما يخلق مخاطر جهد الخطوة. ويواجه المشاة وعمال الصيانة (وخاصةً أثناء الجولات الليلية) والماشية القريبة من موقع العطل خطر الصعق الكهربائي أو الوفاة بالصعق. - الأثر على موثوقية إمداد الطاقة:
- يتطلب تحديد خط التغذية المعطّل يدويًا.
- قد يتم إيقاف تشغيل خطوط التغذية غير المعطّلة بشكل غير ضروري أثناء عملية استكشاف الأخطاء، مما يؤدي إلى انقطاع التزويد عن العملاء غير المتأثرين.
- تتطلب عملية تحديد مكان العطل وإصلاحه إيقاف تشغيل الخط، وهي مهمة بالغة الصعوبة خاصةً خلال مواسم زراعة المحاصيل، و الأحوال الجوية السيئة (الرياح، الأمطار، الثلوج)، أو في المناطق الجبلية أو الغابية وخلال ساعات الليل، مما يؤدي إلى انقطاعات طويلة الأمد، واسعة النطاق.
- خسائر الطاقة في الخطوط:
تسبب أعطال الأرضية تيارات تسرب كبيرة إلى الأرض، ما يمثل خسارة مباشرة للطاقة. وعادةً ما تحدد اللوائح التشغيل في حالة العطل الأرضي بـ لا تزيد عن ساعتين لتجنب الهدر المفرط. - كمّية الطاقة المفقودة:
يتراوح متوسط تيار عطل الأرضي بين ٦ إلى ١٠ أمبير. وبمستويات الجهد النموذجية البالغة ١٠ كيلوفولت، فإن ذلك يؤدي إلى هدر تقريبي يبلغ ٣٤٥٦٠ كيلوواط ساعة من الطاقة خلال فترة ٢٤ ساعة.
الطرق والإجراءات المتبعة في التعامل مع أعطال الأرضية أحادية الطور
- أجهزة الاختيار التلقائي لأعطال الأرضية ذات التيار الصغير:
يتم تركيب أجهزة اختيار خطوط عطل الأرضية تلقائيًا في المحطات الفرعية. وهذه الأجهزة تعمل مع محوِّلات التيار التسلسل الصفري (ZCTs) المثبتة عند مخارج كل خط تغذية لتحديد الخط المعطّل بدقة قبل عزله. - أنظمة كشف أعطال الأرضية أحادية الطور:
تعتمد أنظمة التوزيع الحديثة على أجهزة حقن الإشارات المثبتة عند بداية ووسط ونهاية خطوط التغذية. مؤشرات الأعطال تحدد الموقع الدقيق للعطل، مما يمكن من الاستجابة السريعة. - التدابير الوقائية:
- إجراء جولات تفتيش دورية للخطوط: التحقق من المسافات الآمنة بين الموصلات والأشجار/المباني، ووجود أعشاش الطيور على الأعمدة، وسلامة ربط الموصلات على العوازل، وتشد البراغي المفكوكة على العوازل والعوارض العرضية وأسلاك التثبيت، وانقطاع أو تآكل أسلاك التثبيت، وانحناء الموصلات بشكل غير طبيعي.
- اختبار عزل العوازل والصمامات الحرارية في خطوط التفرع ومقاومات الصواعق بشكل دوري؛ واستبدال الوحدات التالفة فورًا.
- إجراء اختبارات دورية على محولات الت
قدم نصيحة وشجع الكاتب
مُنصح به
طريقة تشغيل توصيل نقطة المحايد لمحولات شبكة الكهرباء بجهد 110 كيلوفولت إلى 220 كيلوفولت
يجب أن تلبي طرق توصيل نقطة المحايد للأرض في محولات شبكة الكهرباء بجهد 110 كيلو فولت إلى 220 كيلو فولت متطلبات تحمل العزل لنقطة المحايد في المحولات، وأن تسعى جاهدة للحفاظ على ثبات ممانعة التسلسل الصفرية للمحطة تقريباً، مع ضمان ألا تتعدى الممانعة الشاملة للتسلسل الصفرية في أي نقطة قصر في النظام ثلاثة أضعاف الممانعة الشاملة للتسلسل الإيجابي.بالنسبة لمحولات 220 كيلو فولت و110 كيلو فولت في المشاريع الجديدة وإعادة التطوير التقني، يجب أن تلتزم طرق توصيل نقطة المحايد للأرض بما يلي:1. المحولات ذاتية التح
01/29/2026
لماذا تستخدم المحطات الفرعية الصخور والحصى والرمال والحجارة المكسرة
لماذا تستخدم المحطات الفرعية الحجارة والرمل والحصى والحجارة المكسرة؟في المحطات الفرعية، تتطلب المعدات مثل محولات الطاقة والتوزيع وخطوط النقل ومحولات الجهد ومحولات التيار ومفاتيح العزل التأريض. وبجانب التأريض، سنستعرض الآن بالتفصيل السبب وراء الاستخدام الشائع للرمل والحجارة المكسرة في المحطات الفرعية. وعلى الرغم من مظهرها العادي، فإن هذه الحجارة تؤدي دورًا حيويًّا من حيث السلامة والوظيفة.وفي تصميم نظام تأريض المحطة الفرعية — لا سيما عند تطبيق عدة طرق للتأريض — تُفرش الحجارة المكسرة أو الرمل عبر س
01/29/2026
HECI GCB لمحركات التوليد – قاطع دارة سريع SF₆
1.التعريف والوظيفة1.1 دور قاطع الدائرة المولديعتبر قاطع الدائرة المولد (GCB) نقطة فصل قابلة للتحكم تقع بين المولد والمُحوّل الرافع، ويعمل كواجهة بين المولد وشبكة الكهرباء. من أهم وظائفه عزل الأعطال على الجانب المولد وتمكين التحكم التشغيلي أثناء مزامنة المولد وربطه بالشبكة. مبدأ عمل GCB ليس مختلفًا بشكل كبير عن مبدأ عمل قاطع الدائرة القياسي. ومع ذلك، بسبب وجود مكون DC عالي في تيار الأعطال للمولدات، يجب أن يعمل GCB بسرعة كبيرة لعزل الأعطال بسرعة.1.2 مقارنة بين الأنظمة مع وبدون قاطع دارة المولديوضح
01/06/2026
مبادئ التصميم لمحولات التوزيع المثبتة على الأعمدة
مُبادئ التصميم لمحولات التوزيع المثبتة على الأعمدة(1) مبادئ الموقع والتخطيطيجب تثبيت منصات المحولات المثبتة على الأعمدة بالقرب من مركز الحِمل أو قرب الأحمال الحرجة، وفقًا لمبدأ "سعة صغيرة، مواقع متعددة"، لتيسير استبدال المعدات وصيانتها. بالنسبة لتغذية المناطق السكنية، يمكن تركيب محولات ثلاثية الطور حسب الطلب الحالي وتوقعات النمو المستقبلية.(2) اختيار سعة المحولات الثلاثية الطور المثبتة على الأعمدةالسعات القياسية هي 100 كيلو فولت أمبير، 200 كيلو فولت أمبير، و400 كيلو فولت أمبير. إذا تجاوزت متطلبا
12/25/2025
