ثورة في حماية الشبكات الكهربائية ذات الجهد العالي في الهواء الطلق عبر قواطع الدائرة التقليدية -- إعادة الضغط

Ⅰ. الفروق الأساسية في التوضع الوظيفي

​1. إعادة التوصيل: المفتاح الذكي للشفاء الذاتي​

• ​الجوهر: يدمج نظام إطفاء القوس الكهربائي، والآلية التشغيلية، ووحدة التحكم الذكية. قادر على اكتشاف الأعطال بشكل ذاتي → فصل → إعادة توصيل بعد فترة تأخير → الإغلاق.
• ​المزايا الأساسية:
• ​تسلسلات التشغيل قابلة للبرمجة: يدعم تسلسلات قابلة للتخصيص (مثل "واحد سريع + ثلاثة متأخرة" أو "اثنان سريعان + اثنان متأخران") لتمييز الأعطال المؤقتة والدائمة. مثال: يفصل الأول بسرعة لإزالة الأعطال المؤقتة؛ بينما يتم تنسيق الفصلات المتأخرة مع المفاتيح الحرارية.
• ​لا يحتاج إلى تحكم خارجي: المحولات الحالية (CTs) والميكروبروسيسورات المدمجة تستعمل التيار الكهربائي للخط مباشرة لتوليد الطاقة، تعمل بشكل مستقل دون الحاجة إلى لوحات حماية الريلاي.

​2. المفتاح الخارجي عالي الجهد: جهاز القطع الأساسي​

• ​الجوهر: مهمته الوحيدة هي قطع تيار القصر، معتمداً على الريلاي الخارجية للمنطق التحكمي.
• ​القيود:
• تسلسلات تشغيل ثابتة (مثل "فصل → 0.3 ثانية → فتح-فصل → 180 ثانية → فتح-فصل")، غير قادرة على التكيف مع حماية الشبكات التوزيع المعقدة.
• يتطلب خزانات التحكم ومصادر طاقة التيار المستمر، مما يزيد من تعقيد النظام وتكلفته.

 II. المزايا الأساسية لإعادة التوصيل

​ 1. التكامل العالي والذكاء

• ​التحكم الذاتي: الكشف عن التيار المدمج، والحكم المنطقي، والتشغيل بالطاقة من الخط يسمح بالتشغيل الآلي الكامل، مما يقلل من التدخل اليدوي.
• ​خوارزميات الحماية المتقدمة:
• منحنيات الخصائص الزمنية العكسية تتطابق بدقة مع خصائص الأمبير-ثانية للمفاتيح الحرارية لتحقيق التنسيق الأمثل.
• وحدات CT الصفرية الاختيارية تحسن دقة كشف الأعطال الأرضية.

​ 2. قفزة في موثوقية التزويد بالطاقة

• ​آلية إعادة التوصيل المتعددة: 3-4 محاولات لإعادة التوصيل (مثل "واحد سريع + ثلاثة متأخرة") تستعيد 80٪ من الأعطال المؤقتة في المحاولة الأولى.

• ​عزل العطل السريع: مع المقسّمات، يحدد ويعزل الأعطال في ≤30 ثانية، مما يقلل نطاق انقطاع التيار بنسبة 70٪+.
• ​منع التغذية العكسية: منطق تأخير إغلاق المفتاح المرتبط (QR0) يتجنب تدفق الطاقة العكسي أثناء صيانة المحطة.

​ 3. الكفاءة الاقتصادية والنشر​

• ​تكلفة الملكية الكلية أقل بنسبة 40٪:
• يُزيل لوحات حماية الريلاي، وشاشات التيار المستمر، ومساحة غرفة المفاتيح.
• التثبيت على العمود (200-300 رطل) مقابل المفاتيح التي تتطلب 1800-3000 رطل + أسس خرسانية.
• ​دورات صيانة أطول ثلاث مرات:
• أنواع الفراغ/الفلورين تتحمل 10,000 عملية؛ الصيانة كل 3-5 سنوات مقابل إصلاحات آلية الربيع المتكررة في المفاتيح.

​ 4. التكيف مع البيئات القاسية​

• ​مقاومة متزايدة للأحوال الجوية:
• خزان ثلاثي الأطوار مشترك (معزول بـ SF₆) يتحمل -40°C إلى 40°C.
• تصميم أحادي الأطوار محاط بالراتنج يناسب المناجم والمناطق الساحلية.
• ​مرونة الطوبولوجيا:
• وحدات أحادية الأطوار للشبكات الريفية؛ التجميعات ثلاثية الأطوار تحل مشكلات التأريض المحايد.

III. مقارنة المعلمات الرئيسية

IV. التطبيقات النموذجية

1. ​الشبكات الريفية والجبال:
• تقسيم الخطوط الهوائية الطويلة (مثل خطوط التغذية الشعاعية 10kV)، استبدال تركيبات "المفتاح + لوحة الحماية".
2. ​الأتمتة في الشبكات الحضرية:
• عقد وحدة الدائرة الرئيسية (RMU) (يمكن أن يقوم QR0 بنقل الحمل تلقائيًا) مع FTU للتحكم "ثلاثي البعيد".
3. ​المواقع الخاصة: حقول النفط والمناجم (تصميم مقاوم للتآكل + وظيفة كلمة مرور لمكافحة السرقة).

V. القيود والحلول

1. ​حد القدرة على قطع التيار: استخدام المفاتيح للتيارات القصيرة >16kA.
2. ​الأنظمة غير المترابطة: إضافة وحدات CT الصفرية لتحسين كشف أعطال الأرض الواحدة.