تطبيقات رئيسية ومزايا أجهزة الحماية المصغرة في أنظمة توزيع الطاقة الصناعية

I. الخلفية

مع تقدم الأنظمة الكهربائية الذكية، أصبحت أجهزة الحماية المصغرة جزءًا أساسيًا في أنظمة توزيع الطاقة الصناعية الحديثة بفضل دقتها العالية ووظائفها المتعددة وموثوقيتها. من خلال دراسة حالة مشروع توزيع الطاقة لمحطة استرداد الغاز الطبيعي في الشرق الأوسط، يبحث هذا المقال الدور الهام لأجهزة AM series microcomputer protection في تعزيز سلامة النظام ومعاييره ومستوى التحويل الآلي، ويحلل مزاياها التقنية والحلول المخصصة في التطبيقات العملية.

في أنظمة توزيع الطاقة الصناعية، يتم ربط التشغيل المستقر للمعدات الكهربائية مباشرةً بأمان الإنتاج والكفاءة. لم تعد طرق الحماية التقليدية بالمتواقدات قادرة على تلبية الاحتياجات تحت ظروف التشغيل المعقدة. في المقابل، توفر أجهزة الحماية المصغرة حماية أكثر كفاءة من خلال المراقبة الفورية للعمليات وتسجيل الأعطال والتحليل الذكي. يتطرق هذا المقال إلى خصائص الوظائف والقيمة التطبيقية لأجهزة الحماية المصغرة من خلال الجمع بين حالات هندسية محددة.

II. الوظائف الأساسية لأجهزة الحماية المصغرة

من خلال دمج العديد من وظائف الحماية، يمكن لأجهزة الحماية المصغرة الاستجابة لعديد من الأعطال في أنظمة الطاقة، بما في ذلك زيادة التيار وتقليل الجهد وأعطال الأرض.

في مشروع محطة استرداد الغاز الطبيعي في الشرق الأوسط، توفر أجهزة AM series حلولاً حماية مخصصة للمعدات المختلفة:

• حماية الخط:
  تشمل حماية زيادة التيار الفوري وزيادة التيار في نقطة المحايدة وفشل القاطع لضمان سلامة خطوط النقل.

• حماية المحرك:
  تضيف حماية التحويل العكسي ومحاكاة مفتاح الحرارة وحماية القفل لمنع تلف المحرك في ظروف غير طبيعية.

• حماية المكثف:
  تحمي بنوك المكثفات من الأضرار أثناء التقلبات الجهدية باستخدام حماية زيادة الجهد وتقليل الجهد.

• التبديل التلقائي:
  يمكن من التبديل السلس بين مصادر الطاقة المزدوجة، ويدعم وضع التحقق من التزامن وغير التزامن، ويضمن إمداد الطاقة المستمر.

تعزز هذه الوظائف، التي يتم تنفيذها من خلال عقد الإخراج المستقلة للمتوصيلات والمراقبة الفورية للإدخالات الرقمية، سرعة استجابة النظام ومعتمدته.

III. التنفيذ التقني للحلول المخصصة

في التطبيقات العملية، تتطلب أجهزة الحماية المصغرة تخصيص البرامج بناءً على متطلبات المشروع المحددة.

• جهاز مراقبة PT:
  لحل مشكلة الانقطاع الكاذب في حماية الجهد الأمامي، تم تحديد مصدر التدخل كمنظم جهد منفصل من خلال تحليل بيانات الشكل الموجي. تم حل المشكلة من خلال تحسين منطق البرنامج.

• تحسين منطق التحويل التلقائي:
  أُضيفت تأخيرات قابلة للتكوين للإشارات الفورية لضمان تنفيذ كامل لعملية التحويل التلقائي؛ تم تقديم معايير الجهد السلبي في الأنظمة ذات الجهد المنخفض لتطبيق شروط التزامن أكثر صرامة.

لا تساعد التخصيص فقط في حل التحديات التقنية على الأرض، بل يبرز أيضًا المرونة والتكيف لأجهزة الحماية المصغرة.

IV. التطبيق العملي والنتائج

في هذا المشروع لمحطة استرداد الغاز الطبيعي، تم توزيع أجهزة الحماية المصغرة عبر معدات التوزيع ذات الجهد العالي والمنخفض. من خلال المراقبة الفورية والعزل السريع للأعطال، تحسنت استقرار النظام بشكل كبير.

تشمل النتائج الرئيسية:

• زيادة الاعتمادية:توفر وظائف تسجيل الأعطال والتحليل دعم البيانات لتشغيل الصيانة، مما يقلل من وقت الاستجابة للأعطال.

• تحسين التحويل الآلي:تمكن من تشغيل المحطات دون مراقبة أو بمراقبة محدودة، مما يقلل من تكاليف العمالة.

• زيادة الأمان:تمنع آليات الحماية المتعددة تلف المعدات وإطفاء الكهرباء بشكل فعال.

V. مستقبل أجهزة الحماية المصغرة

مع تطور إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي، ستقوم أجهزة الحماية المصغرة بتضمين وظائف المراقبة عن بعد والصيانة التنبؤية بشكل أكبر، مما يجعلها مكونات أساسية في الشبكات الذكية. سيتم توسيع نطاق تطبيقها من توزيع الطاقة الصناعية إلى مجالات جديدة مثل الطاقة الجديدة والنقل بالسكك الحديدية.

بفضل وظائفها المتعددة ومعتمدتها العالية وميزاتها الذكية، توفر أجهزة الحماية المصغرة دعمًا تقنيًا قويًا لأنظمة الطاقة الحديثة. تظهر نجاح تطبيقها في محطة استرداد الغاز الطبيعي في الشرق الأوسط أن الحلول المخصصة لأجهزة الحماية المصغرة يمكن أن تلبي بكفاءة احتياجات التشغيل المعقدة، مما يضمن التشغيل الآمن والموثوق به لأنظمة توزيع الطاقة الصناعية.