ما هي تقنية تشخيص أعطال العاكس التلقائي؟

وفقاً للإحصائيات، فإن الغالبية العظمى من أعطال خطوط التوتر العالي هي "مؤقتة"، مع أن الأعطال الدائمة تشكل عادة أقل من 10%. حالياً، بالنسبة لخطوط شبكة التوزيع ذات الجهد 10 كيلو فولت، يمكن استخدام المنشق التلقائي والأقسام التلقائية مجتمعة لإعادة تزويد الكهرباء بسرعة بعد العطل المؤقت والعزل الجزء المعطوب في حالة العطل الدائم. من الضروري مراقبة حالة عمل جهاز التحكم في إعادة التشغيل التلقائي لتعزيز موثوقيته التشغيلية.

1. البحث التقني المحلي والدولي
1.1 تصنيف المنشقين التلقائيين

يتم تقسيم المنشقين التلقائيين إلى نوع التيار ونوع الجهد. منشقة التيار هي التي يمكنها إعادة الإغلاق بعد الانفصال استجابة لتيار العطل. هذا النوع من المنشقات يعمل كلما كان جهاز الحماية القاطع ويمكنه تنفيذ عملية إعادة تشغيل واحدة إلى ثلاث عمليات. يزيل الأجزاء المعطوبة واحداً تلو الآخر بدءًا من الجزء الأخير حتى يتم تحديد الجزء المعطوب. بما أنه يتطلب عمليات إعادة تشغيل متعددة مع تيار العطل، فإنه له تأثير كبير نسبياً على الشبكة الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، كلما زاد عدد الأقسام، كلما زادت الحاجة إلى عمليات إعادة التشغيل وزاد الوقت المطلوب. لذلك، لا يُنصح بأن يتجاوز عدد الأقسام الثلاثة. وهو مناسب للخطوط الفرعية والخطوط الراديوية.

النوع الآخر من المنشقات هو منشقة الجهد، والتي تفصل عندما تفقد الخطوط الجهد وتقوم بإعادة الإغلاق بعد فترة زمنية عند استعادة الطاقة. يحتاج المقاطع الخارجي في المحطة الفرعية إلى إعادة الإغلاق مرتين لإكمال عزل العطل وإعادة تزويد الطاقة. تكون الإعادة الأولى للتعرف على الجزء المعطوب. بناءً على عدد المقاطع المفتوحة في كل قسم، يتم تحديد الجزء المعطوب ويتم قفل المقاطع على الجانبين من الجزء المعطوب لعزل العطل. تكون الإعادة الثانية لإعادة تزويد الطاقة للأقسام غير المعطوبة.

يختبر المرسل بأكمله تيار العطل مرة واحدة فقط أثناء عملية إعادة التشغيل، ولكن يستغرق وقتاً طويلاً نسبياً لإكمال عزل العطل وإعادة تزويد الطاقة. بما أن حماية القطع السريعة للتيار الزائد تحتاج إلى إنجازها بواسطة المقاطع الرئيسية في المحطة الفرعية، فإنه ليس مناسباً للخطوط الطويلة. ومع ذلك، مع زيادة سعة النظام، تم تخفيف هذا التناقض تدريجياً. وهو مناسب للخطوط القصيرة الراديوية أو الحلقوية لتحقيق التحويل الأولي الآلي.

1.2 مشاكل الكشف التقليدي

بسبب عوامل مثل عمليات التصنيع والتآكل الناتج عن الاستخدام طويل الأمد، قد يتعطل المنشقون التلقائيون أو يعملون بشكل خاطئ. حالياً، يعتمد الكشف عن المنشقين التلقائيين بشكل أساسي على أجهزة الكشف اليدوية، مما يؤدي إلى تكاليف استثمار عالية.

1.3 حالة البحث والتوجهات التنموية المحلية والدولية

بالنسبة لتكنولوجيا كشف الحالة للمنشقين التلقائيين، في الصين، يتم اعتماد طرق الصيانة الدورية خارج الخدمة بشكل أساسي، بما في ذلك اختبارات مقاومة العزل واختبارات مقاومة العزل للدارة التحكم واختبارات الجهد البديل المستمر، وغيرها.

من أهم عيوب هذه الأساليب أن معدات الكشف كبيرة وكبيرة الحجم وغير مريحة للنقل. خلال عملية الاختبار، يجب رفع معدات الكشف، مما يشكل بعض المخاطر الأمنية. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب عملية الكشف كمية كبيرة من الموارد البشرية والمادية. حالياً، لا تزال أنظمة الكشف والتشخيص الكاملة نادرة التطبيق في الإنتاج الفعلي.

شهدت عملية الكشف والتحليل لأجهزة التحكم في المنشقين التلقائيين تطوراً معيناً. حالياً، تم تبني وأصبحت محلية الصنع على نطاق واسع. يتطلب الأمر فقط اتصال واجهة بسيط ويمكنه الاتصال بجميع المنشقين التلقائيين من مختلف الشركات المصنعة بطريقة "plug-and-play". من خلال حقن إشارات التيار في المنشق التلقائي، يمكن قياس معلومات ذات صلة مثل منحنى الخصائص الزمنية-التيارية (TCC) وترتيب التحكم.

يمكنه التحكم الشامل في معلمات مثل شكل الموجة والوقت والهيئة من إشارة التيار. في نفس الوقت، يمكنه تسجيل المعلومات المتعلقة بالردود فعل جهاز التحكم في التيار بدقة، مع دقة وقت الردود فعل تصل إلى الميكروثانية. يمكنه التحكم الكامل والتنفيذ المتتابع لاختبار كامل والإظهار الفوري للنتائج النصية للاختبار، مثل إظهار الأوامر المولدة بواسطة ردود فعل إدخال التيار مع الأحداث المسجلة والمقاسة، بما في ذلك القطع وإعادة الإغلاق والحظر.

يركز البحث حول التشخيص الذكي للأعطال بشكل أساسي على الجوانب التالية:

• بحث حول تقنية التشخيص الذكي المتكاملة للأعطال؛

• بحث حول الأنظمة الذكية المتصلة لتشخيص الأعطال؛

• بحث حول الهياكل الذكية المتكيفة لتشخيص الأعطال.

2. تكنولوجيا تشخيص الأعطال للمنشقين التلقائيين

نظام تشخيص الأعطال للمنشقين التلقائيين مناسب لتشخيص الأعطال في أجهزة التحكم في المنشقين التلقائيين لخطوط التوتر العالي ذات الجهد 10 كيلو فولت. بعد ربط الجزء "المقاطع" من الخط بجهاز التحكم في المنشق، يتم حقن أنواع مختلفة من تيارات العطل المحاكاة في جهاز التحكم في المنشق من خلال التحكم البرمجي، ويتم تنفيذ عمليات "الفتح والإغلاق" وفقاً لأوامر الجهاز. يتم تسجيل رد فعل الجهاز على التغيرات في التيار. من خلال التحليل البرمجي، يتم تحديد ما إذا كان الجهاز قادرًا على الرد بشكل صحيح على وضع العطل وما إذا كان الرد يتوافق مع المتطلبات. يمكن تنفيذ العديد من تحليلات اختبارات الأعطال، مما يتيح الكشف التلقائي عن أعطال جهاز التحكم في المنشق.

يتم ربط نظام تشخيص الأعطال للمنشقين التلقائيين بمنشقين تلقائيين من نماذج مختلفة من خلال واجهات عامة أو خاصة. يمكن الكشف عن الأداء المتعلق بالمنشقين التلقائيين من خلال برامج التحليل المتخصصة، وكل التحكم والاختبار يتم تحقيقه من خلال البرمجيات. تتميز خصائص نظام تشخيص الأعطال للمنشقين التلقائيين بما يلي:

• يستخدم النظام مصدر تيار عالي الدقة، الذي يتميز بدقة عالية ودقة فائقة وأداء موثوق، مما يحسن دقة إخراج التيار المحاكي. من خلال البرمجيات، يمكن التحكم الشامل في معلمات مثل شكل الموجة والهيئة ووقت الصعود والمدة ووقت النزول للتيار، مما يعزز صحة محاكاة تيار العطل. في نفس الوقت، يمكن عرض معلومات مثل شكل الموجة والهيئة للتيار في الوقت الحقيقي، مما يسمح بتحليل أكثر فعالية.

• تم تصميم النظام بواجهة عامة، مما يتيح التشغيل "plug-and-play" على الموقع من خلال الواجهة العامة، مما يتحقق نقل الإشارات والبيانات.

• إنشاء قاعدة بيانات: الخاصية الأمبيرية-الثانية هي منحنى العلاقة العكسية بين وقت الفتح وتقطيع التيار للمنشق، بما في ذلك TCC سريع وTCC بطيء. حالياً، بالنسبة لأجهزة إعادة التشغيل التلقائي.

• إنشاء قاعدة البيانات: الخاصية الأمبيرية-الثانية هي منحنى عكسي لوقت فتح المنشق مقابل تقطيع التيار، بما في ذلك TCC سريع وTCC بطيء. حالياً، منحنيات الأمبير-الثانية لأجهزة إعادة التشغيل التلقائي تشمل معايير Cooper وIEEE (الولايات المتحدة) وIEC. تحتوي برامج التحليل الخاصة بالنظام على قواعد بيانات مدمجة تسهل التحليل.

3. الخاتمة

يمكن لتكنولوجيا تشخيص الأعطال للمنشقين التلقائيين تحليل مجموعة متنوعة من الحالات غير الطبيعية، بما في ذلك الوظيفة الفورية لإعادة التشغيل غير الطبيعية ومنحنى TCC (الخصائص الزمنية-التيارية) غير الطبيعي ووظيفة حماية التيار الزائد غير الطبيعية واختبار فاصل إعادة التشغيل غير الطبيعي وحظر الإغلاق غير الطبيعي. تمثل هذه التكنولوجيا اتجاهاً تنموياً نحو تحويل صيانة المنشقين التلقائيين من الصيانة المجدولة التقليدية إلى الصيانة المعتمدة على الحالة المتقدمة. يمكنه تحليل شامل وتشخيص جزء التحكم في المنشقين، مما يعزز بشكل كبير مستوى الصيانة المعتمدة على الحالة للمنشقين. يلعب دوراً حاسماً في منع حوادث خطوط النقل في شبكة التوزيع.