تطبيق أجهزة إعادة الإغلاق والتقسيم في تلقائية شبكة التوزيع

1. اختيار المفاتيح العائدة والقطاعات

يعد اختيار المفاتيح العائدة والقطاعات أمرًا حاسمًا لتحقيق الأتمتة في شبكة التوزيع. تعمل القطاعات بالتعاون مع قواطع الدائرة المتصلة بالمصدر الكهربائي. تقوم بتقاطع التيار تلقائيًا عندما يتم استيفاء ثلاثة شروط في نفس الوقت: تجاوز تيار الخطأ القيمة المحددة، وانخفاض تيار الجهد إلى أقل من 300 ميلي أمبير، ووصول عدد العد إلى القيمة المحددة. تُستخدم المفاتيح العائدة في المحطات الفرعية الداخلية أو على الأعمدة الخارجية. تعزز هذه المفاتيح موثوقية التزويد بالطاقة من خلال عمليات إعادة الإغلاق المتعددة، وتقوم بتحديد المناطق المعيبة، وتقليل منطقة انقطاع الطاقة، وتقليل نظام رفع المعلومات والتحكم، وبالتالي تلبية متطلبات الأتمتة في شبكة التوزيع.

• قم بتثبيت مفتاح عائد ذاتي فراغي عالي الجهد خارجي (مع آلية مغناطيسية دائمة) عند مخرج المحطة كمفتاح حماية للخط الرئيسي. يجب ضبط هذا المفتاح لأداء عمليتين لإعادة الإغلاق، واحدة سريعة وأخرى بطيئة (يمكن أيضًا ضبطه وفقًا للحاجات الخاصة).

• قم بتثبيت القطاعات ذات الوظيفة الثنائية للعد عند مداخل الأفرع الكبيرة، وتثبيت القطاعات ذات الوظيفة الواحدة للعد عند مداخل الأفرع الصغيرة. هذا يعزل نقاط الحوادث النهائية بشكل فعال، ويقلل من منطقة انقطاع الطاقة، ويحسن التنسيق بينها.

• نظرًا لأن حماية الخطوط تستخدم حماية بإعادة الإغلاق، فإنها تضمن بشكل فعال أن يمكن للخط تجاوز الأعطال المؤقتة، مما يمنع أكثر من 85% من الأعطال المؤقتة من التأثير بشكل كبير على جودة التزويد بالطاقة.

• عند تثبيت مفتاح عائد، قم بحساب تيار القصر ثم ضبط قيمة تشغيله.

• المفاتيح العائدة مجهزة بمآخذ للتشغيل عن بعد، مما يوفر مجالًا كافيًا لتنفيذ "التحكم الأرباع" في المستقبل (الاستشعار عن بعد، التحكم عن بعد، الإشارة عن بعد، والقياس عن بعد).

• بالنسبة لأعطال توصيل الخط بالأرض، تحتوي المفاتيح العائدة على وظائف حماية من أعطال التوصيل بالأرض، ولكنها يمكن فقط حماية الخط بأكمله. عند حدوث عطل توصيل بالأرض، لا يمكن تحديد موقع العطل المحدد. إذا تم اختيار قطاع ذو وظيفة حماية من أعطال التوصيل بالأرض، فإن التكلفة تكون عالية جدًا. يُنصح باستخدام مستقبل أعطال التوصيل بالأرض في المحطة وموجهات أعطال التوصيل بالأرض على الخط. عند حدوث عطل توصيل بالأرض، تقوم موجهات أعطال التوصيل بالأرض على الخط بالتقلب للإشارة وإرسال إشارات لتحديد الموقع المحدد، ويتلقى مستقبل أعطال التوصيل بالأرض في المحطة الإشارات ويصدر إنذارًا.

• لضمان التنسيق الجيد بين المفاتيح العائدة والقطاعات، يجب تحويل قواطع الدائرة الفراغية الموجودة أصلاً على الأعمدة إلى مفاتيح تحميل.

2. مثال توضيحي

لنأخذ شبكة الكهرباء ذات البنية الشعاعية المبينة في الشكل 1 كمثال. قم بتثبيت القطاعات ذات العد مرتين عند مداخل الأفرع الكبيرة حيث يكون الحمل ثقيلًا للغاية والخطوط طويلة نسبيًا، وتثبيت القطاعات ذات العد مرة واحدة عند مداخل الأفرع الصغيرة. قم بضبط المفتاح العائد عند مخرج المحطة ليكون له خاصية زمنية عكسية بأربع عمليات، سريعة واحدة وبطيئة اثنتان. قم بتثبيت قطاع F1 ذو العد مرتين عند مدخل فرع L2 من الخط L1، وتثبيت قطاع F2 ذو العد مرة واحدة عند فرع L3.

إذا حدث عطل في فرع L2، يقوم المفتاح العائد عند مخرج المحطة باكتشاف تيار العطل ويقوم بالإغلاق السريع مرة واحدة. بما أن القطاع F1 لم يصل بعد إلى عدد العد المحدد، فإنه يبقى في حالة الإغلاق. بعد فترة إعادة الإغلاق، يقوم المفتاح العائد عند مخرج المحطة بإعادة الإغلاق. إذا كان العطل مؤقتًا، يتم استعادة التزويد بالطاقة للخط بعد إعادة الإغلاق. إذا كان العطل دائمًا، يقوم المفتاح العائد عند المخرج بالتقطيع مرة أخرى. يصل القطاع F1 إلى عدد العد المحدد، ويقوم بالتقطيع والعزل لجزء العطل. بعد إعادة الإغلاق مرة أخرى للمفتاح العائد عند المخرج، يتم استعادة التزويد بالطاقة للأطراف الأخرى.

تنطبق هذه الحلول عندما لا تستطيع قواطع الدائرة الموجودة على الأعمدة تلبية متطلبات الأتمتة في شبكة التوزيع. يحقق إضافة المفاتيح العائدة والقطاعات حماية كاملة لخطوط 10 كيلوفولت، وهو مناسب لبناء وتطوير الشبكة الكهربائية، ويلبي متطلبات الأتمتة في شبكة التوزيع.