فناوری‌های کلیدی برای حفاظت از خطوط انتقال ولتاژ بالا در فواصل طولانی

حفاظت از راه دور خطوط انتقال برق با فشار بالا عمدتاً بر پایه فناوری‌هایی مانند حفاظت دیفرانسیل، حفاظت فاصله و خودبستن مجدد اتوماتیک است. این فناوری‌ها به طور کلی عملکرد امن و پایدار شبکه را تضمین می‌کنند.

در شبکه گسترده انتقال برق، خطوط انتقال برق با فشار بالا نقش مهمی ایفا می‌کنند و مانند شریان‌های انرژی، برق را از نیروگاه‌ها به منزل‌ها و کسب‌وکارها منتقل می‌کنند. با افزایش طول خطوط انتقال، تضمین پایداری و ایمنی برق، به ویژه در انتقال‌های بلند مدت، به چالش مهمی برای مهندسان برق تبدیل شده است.

۱. حفاظت دیفرانسیل: شناسایی دقیق مناطق خرابی

حفاظت دیفرانسیل جزء اصلی حفاظت از راه دور خطوط انتقال برق با فشار بالا است. براساس قانون جریان کیرشهف، این روش مقادیر و فاز جریان‌ها در دو سر خط محافظت شده را مقایسه می‌کند تا مشخص شود آیا خرابی داخلی وجود دارد یا خیر. هنگامی که خرابی کوتاه مداری یا خرابی داخلی دیگری رخ می‌دهد، اختلاف جریان بین دو سر خط به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد و رله دیفرانسیل با سرعت خرابی را جدا می‌کند. این امر از افزایش خرابی جلوگیری کرده و اطمینان می‌دهد که بخش دیگر شبکه به طور عادی عمل می‌کند.

۲. حفاظت فاصله: جدا کردن سریع محل خرابی

حفاظت فاصله با اندازه‌گیری نسبت ولتاژ به جریان (یعنی امپدانس) در سر ارسال خط، محل خرابی را تعیین می‌کند. در زمان کوتاه مداری، امپدانس در نقطه خرابی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. رله حفاظت فاصله بر اساس امپدانس اندازه‌گیری شده فاصله تا خرابی را محاسبه کرده و دستور قطع را صادر می‌کند تا بخش خراب از شبکه جدا شود. این روش عملکرد سریع و انتخابی بسیار خوبی دارد و برای محافظت از خطوط انتقال بلند مدت بسیار مناسب است.

۳. خودبستن مجدد: افزایش قابلیت اطمینان تأمین برق

به علاوه روش‌های ذکر شده، خودبستن مجدد جزء ضروری حفاظت از خطوط انتقال برق با فشار بالا است. بسیاری از خرابی‌های شبکه موقتی هستند، مانند خرابی‌های ناشی از برخورد برق یا تماس پرنده. پس از رفع این خرابی‌ها، خط معمولاً به وضعیت عادی خود بازمی‌گردد. خودبستن مجدد تشخیص می‌دهد که خط قطع شده است، منتظر می‌ماند تا زمان تأخیر پیش‌تعیین شده (برای اجازه رفع خرابی‌های موقت) و سپس خودکار مداربر قطع شده را باز می‌کند تا برق بازگردد. این کار به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان تأمین برق را افزایش می‌دهد و خسارات مربوط به قطعی برق را برای مصرف‌کنندگان کاهش می‌دهد.

به طور خلاصه، حفاظت از راه دور خطوط انتقال برق با فشار بالا یک کار مهندسی پیچیده و سیستماتیک است که به کاربرد یکپارچه چندین فناوری حفاظتی متکی است. استفاده ترکیبی از حفاظت دیفرانسیل، حفاظت فاصله و خودبستن مجدد پشتیبانی قوی برای عملکرد امن و پایدار شبکه برق ارائه می‌دهد. با پیشرفت فناوری‌های سیستم‌های برق، می‌توان انتظار داشت که راه‌حل‌های حفاظتی نوآورانه‌تری ظاهر شوند و انرژی جدیدی به آینده انتقال برق بخشند.