جهاز قمع الذكاء الاصطناعي للقوس الكهربائي (لأنظمة غير موصولة من ٣ إلى ٣٥ كيلوفولت)

في شبكات التوزيع الكهربائي في الصين والتي تتراوح بين 3-35 كيلوفولت، تعمل معظم الأنظمة بمحايد غير متصلاً. تسمح المعايير بالعمل لمدة تصل إلى ساعتين بعد حدوث عطل أرضي أحادي الطور، مما يقلل من تكاليف التشغيل ويزيد من موثوقية التزويد. ومع ذلك، مع زيادة طاقة النظام وتقدم استبدال الخطوط الجوية بالأسلاك، يزداد التيار السعوي بين النظام والأرض بشكل كبير.
عند حدوث عطل أرضي أحادي الطور، يجعل التيار السعوي الكبير من الصعب إخماد قوس العطل، مما يمكن أن يؤدي إلى تكوين قوس أرض متقطع. والجهد الزائد الناتج عن القوس الأرضي والجهد الزائد الناتج عن الرنين الفرزي يشكلان مخاطر جدية على سلامة الشبكة. من بينها، يعتبر الجهد الزائد للقوس الأرضي الأحادي الطور هو الأكثر خطورة - حيث يمكن أن يرتفع الجهد في الطور غير المتأثر إلى 3-3.5 مرة من الجهد الطبيعي للطور. التعرض المستمر لهذا المستوى يمكن أن يضر بعزل المعدات؛ التدهور التراكمي يخلق نقاط ضعف قد تؤدي إلى انهيار عزل الأرض، وقصور بين الأطوار، وإخفاق عزل المحركات، وانفجار الأسلاك، وإشباع المحول PT وحدوث الرنين الفرزي مما يؤدي إلى احتراق المحول PT، وانفجار مثبطات الجهد.

تقليدياً، يتم تركيب ملفات القمع عند المحايد لتعويض التيار السعوي وتقليل احتمالية حدوث القوس. ومع ذلك، بسبب القيود المتأصلة في ملفات القمع - خاصة صعوبة تعويض التيار (وخاصة المكونات عالية التردد) التي تضر بالمعدات - غالباً ما يكون التخفيف غير كافٍ.
بناءً على دراسة شاملة لهذه الملفات، قمنا بتطوير جهاز RMRXHG لقمع القوس الذكي، مصمم لتقليل الجهد الزائد طويل الأمد الناتج عن أعطال القوس الأرضي بتقديم قمع أكثر ذكاءً وفعالية لحماية الأنظمة غير المتصلة بالأرض.

نطاق التطبيق

• مناسب لأنظمة الطاقة المتوسطة الجهد من 3-35 كيلوفولت.
• مناسب لأنظمة المحايد غير المتصلة بالأرض، وأنظمة المحايد المتصلة بالأرض بالرنين (عبر ملف القمع)، وأنظمة المحايد المتصلة بالأرض ذات المقاومة العالية.
• مناسب للشبكات المهيمن عليها بالأسلاك، أو الشبكات المختلطة من الأسلاك والخطوط الجوية، أو الشبكات المهيمن عليها بالخطوط الجوية.

الوظائف الأساسية

• خلال التشغيل الطبيعي، يقوم الجهاز بمراقبة إشارات المحولات ويوفر وظائف الإنذار والتقطيع والحظر. يتضمن الكشف عن أعطال القوس الأرضي الأحادي الطور، تحديد موقع نقطة العطل الانتقالية، قمع القوس، قمع التوافقيات، إنذار الجهد الزائد، وتسجيل الأعطال.
• يسجل معلمات مثل وقت العطل، نوع العطل، طور العطل، الجهد الخطي، والتيار المحايد، مما يسهل تحليل العطل.
• عند حدوث عطل أرضي أحادي الطور، يستجيب الجهاز خلال 30 مللي ثانية، يحدد نوع العطل ويختار تلقائياً إجراءات القمع المناسبة (ملف القمع، مقاومة الأرض، أو طرق أخرى).
• يقمع القوس الأرضي المستمر، مما يقلل من خطر انهيار العزل، أو قصر الدائرة، أو انفجار المعدات.
• يوفر مراقبة فصل المحول، مما يمنع الإجراءات الخاطئة بسبب أعطال المحول.
• يتميز بتكنولوجيا التحويل الذكي PTK، والتي تقمع الجهد الزائد المستمر الناتج عن أعطال القوس الأرضي، مما يحمي سلامة المعدات.
• يدعم الاتصال RS-485 وبروتوكول MODBUS لجمع البيانات والمراقبة عن بعد.

الوظائف الإضافية

• يمكن تجهيزه بدارة اختيار المحايد التلقائية.
• يعمل مع جهاز اختيار الأرض ذو التيار المنخفض RMRXL لتحسين دقة الكشف عن الأعطال.
• النمط الاختياري "التخلص": تكنولوجيا خاصة تفرغ الشحنات المتبقية وتمنع الأضرار الناجمة عن الرنين الفرزي للمحولات.
• وحدات قمع التوافقيات الإضافية قابلة للتخصيص حسب رغبة المستخدم.

مبدأ العمل

• المتحكم يراقب باستمرار الجهود الثانوية للمحولات في التوصيلة المثلثية المفتوحة.
• عند حدوث عطل أرضي أحادي الطور، يتم تحليل التغيرات في الجهود الثانوية للمحولات (Ua, Ub, Uc) لتحديد نوع العطل.
• بالنسبة للأعطال الأرضية المعدنية، يقوم الجهاز بعزل نقطة العطل بسرعة، ويصدر إشارات القطع، ويعمل على حماية المعدات والأشخاص.
• بالنسبة للأعطال الأرضية المتقطعة، يقوم النظام بتحديد خصائص العطل ويقوم تلقائياً بتشغيل وحدة القمع خلال 30-40 مللي ثانية، مما يمنع تصاعد الجهد الزائد.
• بالنسبة لأنظمة المحايد المتصلة بالأرض بالرنين، يقوم الجهاز بقمع الجهد الزائد العابر والاستاتيكي، مما يضمن استعادة النظام بأمان.

المميزات الرئيسية

• تسجيل البيانات: يقوم بتسجيل الجهد والتيار ومعلمات العطل لغرض التحليل وإصلاح الأعطال.
• الاستجابة السريعة: وقت استجابة من 30 إلى 40 مللي ثانية، يقمع بشكل سريع عيوب القوس الأرضي.
• التعافي التلقائي: قادر على إخماد الأقواس العابرة بسرعة وترميم تشغيل النظام.
• العمل الممتد: يسمح للشبكات بالعمل لمدة تصل إلى ساعتين مع وجود عيوب أرضية أحادية الطور، مما يقلل من وقت الانقطاع والتكلفة.
• الحماية الشاملة: لا تتأثر بتوبولوجيا النظام أو شروط التشغيل.
• الموثوقية العالية: مزود بمراقبة PT المساعدة لمنع الأعطال.
• اختيار العطل الذكي: يقوم تلقائياً بتحديد خصائص التأريض، مما يحسن الدقة.
• التصميم المرن: يدعم عدة أنماط عمل للتكوينات الشبكية المختلفة.