ما هي أدوار أجهزة إعادة الإغلاق في خطوط نقل الطاقة الكهربائية الجوية

1. مقدمة حول خطوط الجهد العالي وإعادة التوصيل في فيتنام

تسيطر خطوط الجهد العالي على مناظر توزيع الكهرباء في فيتنام، خاصة على مستوى الجهد 20 كيلوفولت، والذي يخدم المراكز الحضرية والمناطق الريفية. اعتبارًا من عام 2024، تعتمد حوالي 65% من شبكة توزيع الجهد 20 كيلوفولت في فيتنام على البنية التحتية الجوية، مما يجعلها عرضة لعوامل بيئية مثل الصواعق والأعاصير والتداخل النباتي. في هذا السياق، ظهرت أجهزة إعادة التوصيل كمكونات أساسية للحفاظ على استقرار الشبكة. وفقًا للمعايير مثل IEC 62271-111، تم تصميم هذه الأجهزة خصيصًا لمعالجة التحديات الفريدة لشبكات خطوط الجهد العالي في فيتنام، مما يضمن انخفاض الوقت غير العامل وإدارة فعالة للأعطال.

2. الوظائف الأساسية لأجهزة إعادة التوصيل في خطوط الجهد العالي
2.1 إدارة الأعطال العابرة

تواجه خطوط الجهد العالي في فيتنام أعطالًا عابرة متكررة، مثل تلك التي تسببها الصواعق (والتي تمثل حوالي 30% من جميع الأعطال في المناطق الساحلية) أو اتصالات مؤقتة بين الموصلات والأشجار. تقوم أجهزة إعادة التوصيل المثبتة على خطوط الجهد العالي 20 كيلوفولت بتحديد هذه الأعطال وقطع التيار خلال ملي ثوان. على سبيل المثال، يمكن لأداة إعادة التوصيل في شبكة خطوط الجهد العالي 20 كيلوفولت في نها ترانج أن تقوم بإزالة عطل ناجم عن الصواعق عن طريق الانقطاع ثم إعادة التوصيل بعد تأخير لمدة ثانية واحدة. إذا كان العطل عابرًا، يتم استعادة الكهرباء على الفور؛ وإذا كان دائمًا، تقوم أداة إعادة التوصيل بمتابعة سلسلة إعادة التوصيل المحددة مسبقًا.

2.2 عزل الأعطال الدائمة

في حالة الأعطال الدائمة - مثل تلف الموصلات بسبب أشلاء الأعاصير أو حوادث السيارات - تقوم أجهزة إعادة التوصيل بمحاولات إعادة التوصيل المتعددة (عادة 3-4 مرات) قبل الإغلاق. يمنع هذا الآلية تزويد القسم المعطوب بالكهرباء بشكل مستمر بينما يبقى الأقسام غير المعطوبة مشحونة. في خطوط الجهد العالي الحضرية في هانوي، يمكن لأداة إعادة التوصيل المكونة لـ 3 عمليات إعادة توصيل أن تعزل عطلًا دائمًا على أحد الأطراف، مما يضمن أن يتم قطع التيار الكهربائي فقط عن الجزء المتأثر وليس الخط بأكمله.

2.3 التنسيق مع معدات التوزيع

تقوم أجهزة إعادة التوصيل في نظام خطوط الجهد العالي 20 كيلوفولت في فيتنام بالتنسيق مع المقسّمات والمصافين لتحقيق حماية اختيارية. على سبيل المثال، سيقوم أداة إعادة التوصيل المثبتة في الأعلى من المقسّمات على خط جهد عالي في دا نانج بالتوقف الأول أثناء العطل، مما يسمح للمقسّمات الموجودة في الأسفل بتسجيل تيار العطل. إذا فشلت محاولة إعادة التوصيل لأداة إعادة التوصيل، سيتم عزل العطل بواسطة المقسّم الأقرب إلى العطل، مما يقلل من نطاق انقطاع التيار.

3. الخصائص الفنية لأجهزة إعادة التوصيل لخطوط الجهد العالي
3.1 التصميم الكهربائي لشبكات خطوط الجهد العالي 20 كيلوفولت

• التقييدات الجهدية والحالية: عادة ما يكون لأجهزة إعادة التوصيل في خطوط الجهد العالي 20 كيلوفولت في فيتنام جهد محدد 24 كيلوفولت وتقييد تيار مستمر يتراوح بين 600-1200 أمبير، وهو مناسب لنمو الحمل في المناطق الحضرية والريفية.

• معامل الطاقة المتزامن (Psyn): صُممت لتوفير الاستقرار في النظام، تضمن هذه الأجهزة قيم Psyn التي تمنع فقدان التزامن أثناء استرجاع العطل، حتى في الخطوط الطويلة (مثل الخطوط الريفية البالغ طولها 50 كم في محافظة نغيه آن).

3.2 التكيف البيئي مع تصنيف IP67

الطبيعة الاستوائية في فيتنام - والتي تتميز برطوبة عالية (80-95% طوال العام)، وأمطار غزيرة (تصل إلى 3000 ملم سنويًا في المناطق الجنوبية)، والأعاصير - تتطلب حماية قوية. أجهزة إعادة التوصيل ذات تصنيف IP67:

• مقاومة لدخول الغبار، وهو أمر حاسم لخطوط الجهد العالي الريفية التي تمر عبر المناطق الزراعية.

• تحمل الغمر في متر واحد من الماء لمدة 30 دقيقة، وهو ضروري لمعدات خطوط الجهد العالي في المناطق المعرضة للغرق مثل دلتا الميكونغ.

• تحتوي على أغطية مقاومة للتآكل (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم المطلي بالمسحوق) لمكافحة الضباب المالح في المحافظات الساحلية مثل كوانغ نينه.

3.3 التوافق مع IEC 62271-111

تفرض شبكة الكهرباء الوطنية في فيتنام الامتثال لمعيار IEC 62271-111 لأجهزة إعادة التوصيل في خطوط الجهد العالي 20 كيلوفولت، مما يضمن:

• اختبارات موحدة لقوة العزل، وقوة قطع التيار القصير، والقدرة على التحمل الميكانيكي.

• التوافق بين أجهزة إعادة التوصيل من الشركات المصنعة المختلفة، وهو أمر حاسم لمشاريع توسيع الشبكة في مدينة هوشي منه وهانوي.

• قدرات تسجيل الأعطال المعيارية، مما يمكّن مديري الشبكة من تحليل أنماط الأعطال (مثل الصواعق الموسمية في وسط فيتنام).

4. أنواع أجهزة إعادة التوصيل وتطبيقاتها في خطوط الجهد العالي في فيتنام
4.1 أجهزة إعادة التوصيل بالفراغ: الخيار الرئيسي

• المزايا: عمر خدمة طويل (20-30 سنة)، صيانة محدودة، وكفاءة عالية في إخماد القوس الكهربائي، مما يجعلها مناسبة للخطوط الريفية البعيدة في محافظات مثل كون توم.

• دراسة حالة: في محافظة فو يين، قللت أجهزة إعادة التوصيل بالفراغ على خطوط الجهد العالي 20 كيلوفولت زيارات الصيانة السنوية بنسبة 70% مقارنة بالمفاتيح التقليدية، مما خفض تكاليف التشغيل لشركة الكهرباء الفيتنامية (EVN).

4.2 أجهزة إعادة التوصيل SF6: التطبيقات الحضرية المتخصصة

• حالات الاستخدام: التصميم المدمج مناسب للخطوط الحضرية ذات المساحة المحدودة (مثل منطقة البلدة القديمة في هانوي). يمكن تركيب أجهزة إعادة التوصيل SF6 على الأعمدة الضيقة دون التأثير على الأداء.

• اعتبارات بيئية: رغم أن SF6 له قدرة عالية على تسخين الأرض، فإن المناطق الحضرية في فيتنام تعطي الأولوية لفعالية المساحة، مع قواعد صارمة لأجهزة إعادة التوصيل لتقليل الانبعاثات أثناء الصيانة.

5. التأثير على موثوقية الشبكة وتحديثها
5.1 تحسين مؤشرات SAIDI وSAIFI

ساهمت أجهزة إعادة التوصيل في خطوط الجهد العالي 20 كيلوفولت بشكل كبير في تحسين موثوقية النظام في فيتنام:

• مؤشر متوسط مدة انقطاع التيار (SAIDI): انخفض من 18 ساعة/سنة في عام 2015 إلى 8.5 ساعات/سنة في عام 2024 في المناطق الم alimentada por linhas aéreas, graças aos reclosers que limpam falhas transitórias sem intervenção manual.

• مؤشر متوسط عدد انقطاعات التيار (SAIFI): انخفض من 12 انقطاعًا/سنة إلى 5.2 انقطاعًا/سنة في مناطق مثل ثانه هوا، حيث تساعد أجهزة إعادة التوصيل ذات تصنيف IP67 على خطوط الجهد العالي في تخفيف الأعطال المرتبطة بالطقس.

5.2 تمكين مبادرات الشبكات الذكية

تحتوي أجهزة إعادة التوصيل الحديثة في شبكات خطوط الجهد العالي في فيتنام على:

• قدرات الاتصال عن بعد: RS485 أو LTE modems للتكامل مع SCADA، مما يسمح بمراقبة خطوط الجهد العالي 20 كيلوفولت في الوقت الحقيقي في مشاريع الشبكات الذكية التجريبية في مدينة هوشي منه.

• تسجيل البيانات: قوة تيار العطل، ومدة العطل، وأوقات إعادة التوصيل، مما يساعد EVN على تحسين إعدادات الحماية لخطوط الجهد العالي في المناطق المناخية المختلفة.

6. التحديات والاتجاهات المستقبلية
6.1 صراعات إدارة النباتات

غالبًا ما تمر خطوط الجهد العالي في الريف الفيتنامي عبر المناطق الغابية، حيث يمكن أن تسبب نمو الأشجار أعطالًا متكررة. لا يمكن لأجهزة إعادة التوصيل بمفردها حل الأسباب الجذرية، مما يتطلب تنسيق إدارة النباتات. في عام 2023، قامت EVN بتجربة "أنظمة إعادة التوصيل الذكية لمراقبة النباتات" في محافظة لام دونج، حيث تم الجمع بين بيانات أجهزة إعادة التوصيل الخاصة بأعطال العبور وجداول تقليم الأشجار باستخدام الطائرات بدون طيار.

6.2 التكيف مع تغير المناخ

مع زيادة شدة الأعاصير، تحتاج أجهزة إعادة التوصيل في خطوط الجهد العالي الساحلية إلى متانة محسنة. تستكشف فيتنام أجهزة إعادة التوصيل ذات مقاومة أعلى للتأثير (مثل الأغطية ذات التصنيف IK10) ومصادر طاقة احتياطية متعددة (مثل الطاقة الشمسية الاحتياطية) لخطوط الجهد العالي في المناطق المعرضة للأعاصير مثل كوانغ بينه.

6.3 التوحيد والإنتاج المحلي

للحد من الاعتماد على الواردات، تروج وزارة الصناعة والتجارة الفيتنامية لإنتاج أجهزة إعادة التوصيل المتوافقة مع IEC 62271-111 محليًا. تهدف مشروع مشترك في عام 2024 بين EVN وشركة تصنيع كورية لإنتاج 10,000 وحدة سنويًا من أجهزة إعادة التوصيل 20 كيلوفولت لخطوط الجهد العالي، مع استهداف تخفيض تكلفة بنسبة 60% مقارنة بالوحدات المستوردة.

7. الخاتمة

في شبكات خطوط الجهد العالي 20 كيلوفولت في فيتنام، تعمل أجهزة إعادة التوصيل كعمود فقري لتوزيع الكهرباء الموثوق به، متوازنة بين الكفاءة التقنية والقدرة على التحمل البيئي. بدءًا من الأجهزة ذات تصنيف IP67 التي تتحمل العواصف الاستوائية وحتى الأجهزة المتوافقة مع IEC 62271-111 التي تمكن من التوافق بين الشبكات، قام هذه الأجهزة بتحويل إدارة الأعطال في أنظمة خطوط الجهد العالي. مع تقدم فيتنام نحو الشبكات الذكية، ستستمر أجهزة إعادة التوصيل في التطور - مدمجة مع المستشعرات المتقدمة وتوقع الأعطال باستخدام الذكاء الاصطناعي وتوافق الطاقة المتجددة - لتلبية احتياجات الاقتصاد النامي والسكان الذين يشهدون عملية تحضر سريعة. دورها في خطوط الجهد العالي لا يزال ضروريًا لضمان وصول الكهرباء إلى كل ركن في فيتنام، من المدن المزدحمة إلى القرى الأكثر نائية.