مخطط إعادة الإغلاق التلقائي لأغراض أنظمة النقل أنواع وعوامل

مخطط إعادة الإغلاق التلقائي لأنظمة النقل

يعد نظام إعادة الإغلاق التلقائي شبكة متسلسلة مصممة لتقليل تكاليف التشغيل وتعزيز موثوقية الشبكة. يتم استخدام خطوط نقل الجهد الفائق (EHV) لنقل كميات كبيرة من الطاقة، على مستوى آلاف الميجاوات (MW)، وبالتالي يجب ألا تتعرض للانقطاع بأي ثمن. رغم أن الأعطال في هذه الخطوط الهوائية شائعة، إلا أنه لا ينبغي أن تتوقف الطاقة المنقولة عبرها لفترات طويلة بسبب الأعطال المؤقتة أو الدائمة.

الأعطال العابرة مثل سقوط الأشجار، الصواعق، أو اتصال الطيور بالخطوط الهوائية يمكن أن تزول تلقائيًا دون الحاجة إلى إجراء تصحيحي. في المقابل، الأعطال الدائمة - مثل انقطاع الموصل أو فشل العازل - لا يمكن استعادتها بسرعة، وفي مثل هذه الأحداث تكون إعادة الإغلاق التلقائي غير فعالة. عند استخدام إعادة الإغلاق اليدوية، يجب على المشغل إعادة ضبط الملفات وإغلاق قاطع الدائرة. إذا كان العطل عابرًا، تظل الخط مستقرة بعد الإغلاق الثاني. ومع ذلك، إذا استمر العطل، تقوم نظام الحماية بإيقاف الدائرة مرة أخرى وتصنفه كعطل دائم. أثناء الأعطال العابرة، تُدخل إعادة الإغلاق اليدوية تأخيرات كبيرة.

نظرًا لأن خطوط نقل الجهد الفائق تحمل كميات كبيرة من الطاقة، يمكن لأي تأخير في التشغيل أن يؤدي إلى خسائر نظامية كبيرة من حيث التكلفة والاستقرار. لتجنب هذه التأخيرات الناجمة عن التدخل اليدوي، يتم تقديم مخططات إعادة الإغلاق التلقائي في أنظمة نقل الجهد الفائق، مما يحد من التأخيرات غير الضرورية الناجمة عن الإنسان. تساعد إعادة الإغلاق في إدارة هذه الأعطال بتقسيم الشبكة إلى أقسام أصغر (المقسمات)، كما هو موضح في الشكل. يتم برمجة إعادة الإغلاق للقيام بعملية إعادة الضبط تلقائيًا، مما يتيح نهجًا أكثر قوة لاستعادة الخدمة. نتيجة لذلك، تزداد توفرية الكهرباء.

الأهداف الرئيسية لنظم إعادة الإغلاق التلقائي:

1.تقليل انقطاعات تزويد الكهرباء للمستهلكين

2.تحسين استمرارية التزويد

3.تقليل زيارات محطات التحويل

يمكن تصنيف أعطال خطوط النقل إلى ثلاثة أنواع:

1.الأعطال العابرة: هي أعطال قصيرة الأمد (مؤقتة). على سبيل المثال، يؤدي صعق البرق لخط نقل إلى زيادة الجهد، والتي يتم كبتها بواسطة أجهزة مختلفة في وقت قصير جدًا ثم تزول تلقائيًا. تمثل الأعطال العابرة حوالي 80٪ إلى 90٪ من أعطال خطوط النقل الهوائية.

2.الأعطال شبه الدائمة: هي أعطال تستمر لمدة دورة أو أكثر من دورات القوس. على سبيل المثال، يؤدي اتصال شجرة بموصل مرحلة حية إلى إنشاء قوس الأرض. يستمر القوس لعدة ثوانٍ حتى يتم حرق الشجرة، وبعد ذلك يزول العطل تلقائيًا. يحدث هذا النوع من الأعطال في 5٪ إلى 8٪ من الحالات.

3.الأعطال الدائمة: تنتج عن انقطاع الموصل، أو فشل العازل، أو أي خلل في المعدات الكهربائية، مما يؤدي إلى حدوث عطل دائم في خط النقل. لا يمكن استعادة الخدمة حتى يتم استبدال أو إصلاح المكونات التالفة.

يمكن تقصير وقت الاسترداد للأعطال من النوعين الأول والثاني بشكل كبير باستخدام مخططات إعادة الإغلاق التلقائي. يتضمن نظام إعادة الإغلاق التلقائي ملامسات تشغيل عالية السرعة ومادة عازلة صلبة، بالإضافة إلى مطفئات فراغ للقطع والتخلص من القوس، وأجهزة استشعار متقدمة للتيار والجهد. في مخطط إعادة الإغلاق التلقائي، إذا فشلت المحاولة الأولى في إزالة العطل، يتم القيام بـ محاولتين أو ثلاث محاولات لإعادة الإغلاق حتى يتم إزالة العطل. إذا استمر العطل، يقوم النظام بإيقاف قاطع الدائرة بشكل دائم. يمكن تطبيق فترة تأخير محددة على نظام إعادة الإغلاق التلقائي للسماح للأعطال شبه الدائمة بأن تزول من الدائرة.

العوامل المؤثرة على مخططات إعادة الإغلاق التلقائي

تشمل العوامل الرئيسية المؤثرة على اختيار الوقت الميت في إعادة الإغلاق وقت الاسترداد وعدة محاولات لإعادة الإغلاق. العوامل المؤثرة على اختيار الوقت الميت للنظام هي كالتالي:

1.استقرار النظام والتزامن

2.نوع الحمل

3.خصائص قاطع الدائرة (CB)

4.وقت تعقيم مسار العطل

5.وقت إعادة ضبط ملف الحماية

بالنسبة لإعادة الإغلاق عالية السرعة، لا يلزم التحقق من التزامن عند إعادة الإغلاق. ومع ذلك، بالنسبة لإعادة الإغلاق المتأخرة، يجب التحقق من التزامن قبل إعادة الإغلاق، عادةً ما يتم تحقيق ذلك باستخدام ملف التزامن.