فك رموز منطق الحماية للخزائن الواردة ذات الجهد المنخفض: كيفية تحقيق مصدر طاقة آمن وموثوق؟

I. السلامة الكهربائية وتحديد المواقع على مستوى النظام

باعتباره مدخل الطاقة الإجمالي لنظام توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض بأكمله، فهو بوابة الحماية الأساسية لتوزيع الطاقة للمحطة بأكملها. ستؤثر الأعطال على نظام الجهد المنخفض بأكمله، لذا فإن الموثوقية هي الأولوية القصوى.

من الضروري التمييز بدقة بين منطق الخط الوارد وربطة الحافلة والخط الصادر لمنع التوازي غير الصحيح ونقل الطاقة بشكل غير صحيح.

تلبية متطلبات تنسيق عزل النظام؛ يجب أن يتوافق جهد العزل المقنن، وجهد تحمل تردد الطاقة، ومسافات الأمان من طور إلى طور/طور إلى الأرض مع اللوائح لمنع الزحف، والانهيار، والدوائر القصيرة من طور إلى طور.

ثانيا. الأداء الكهربائي الأساسي (التكنولوجيا الصلبة)

يتوافق جهد التشغيل المقدر مع جهد مرحلة النظام وجهد الخط، مما يضمن التشغيل على المدى الطويل دون تجاوز جهد التحمل المقدر، والتكيف مع تردد الطاقة في الموقع والظروف التوافقية.

قدرة حمل التيار المستمر المقدرة: يجب التحكم في ارتفاع درجة الحرارة على المدى الطويل للخزانة وقضيب التوصيل الرئيسي ووصلة الكابل الوارد وجسم قاطع الدائرة، ويجب ألا يحدث أي ارتفاع في درجة الحرارة أو تغير اللون أو الاجتثاث عند نقاط الاتصال والقضبان النحاسية.

ماس كهربائى الصمود وكسر القدرة

يجب أن تكون قدرة كسر الدائرة القصيرة النهائية/التشغيلية أكبر من الحد الأقصى لتيار الدائرة القصيرة للنظام الموجود في الموقع.

التيار الصمود لفترة قصيرة وذروة الصمود الحالي يفي بالمعايير ؛ يجب ألا يتشوه جسم الخزانة، ولا يجوز إزاحة قضيب التوصيل، ولا يجوز أن تنفجر الأجزاء العازلة تحت تأثير ماس كهربائى.

ارتفاع درجة الحرارة وتصميم تبديد الحرارة: قنوات التهوية للخزانة معقولة، مع مدخل ومخرج هواء سلس في الأعلى والأسفل؛ لا يوجد تراكم للحرارة في مناطق التوصيل وقواطع الدائرة الكثيفة، وارتفاع درجة الحرارة يتوافق مع المعايير أثناء التشغيل طويل الأمد تحت الحمل العالي.

ثالثا. وظائف منطق الحماية والتحكم

الحماية الأساسية: تأخير التحميل الزائد لفترة طويلة، وتأخير الدائرة القصيرة لفترة قصيرة، والدائرة القصيرة لحظية، والحماية من خطأ الأرض. يتطابق منحنى الحماية مع خصائص الحمل النهائي.

مجهزة بوظيفة تعثر الجهد المنخفض/فقدان الجهد، والتي تنطلق تلقائيًا عندما تفقد شبكة الطاقة الطاقة وتمنع تأثير الإغلاق الذاتي عند استعادة مصدر الطاقة.

التنسيق الهرمي لإعدادات الحماية: يجب أن يتم تنسيق حماية الخط الوارد بشكل انتقائي مع حماية الخط الصادر من المصب لتجنب التعثر الكامل للخط الوارد الرئيسي بسبب أخطاء بسيطة في المصب.

دائرة ثانوية موثوقة: يتم توصيل مصدر طاقة التحكم، ودوائر الإغلاق والفتح، والدوائر المتشابكة بشكل قياسي، بدون اتصال افتراضي أو سوء تشغيل.

مخطط منطقي لحماية الخزانة الواردة ذات الجهد المنخفض (نسخة نصية)

أ. مخطط كتلة تدفق الإشارة الشامل

تيار الدائرة الرئيسية الأساسية ← أخذ عينات المحول الحالي (CT) ← وحدة التحكم الذكية (إصدار ACB) ← الحكم المنطقي: تأخير لفترة طويلة / تأخير لفترة قصيرة / لحظي / خطأ الأرض / الجهد المنخفض ← تلبية إعداد الإجراء ← إصدار أمر الرحلة ← آلية تعثر قاطع الدائرة ← كسر الدائرة الرئيسية الواردة

ب. مخططات تخطيطية لأربعة فروع حماية رئيسية

منطق الحماية من التحميل الزائد لفترة طويلة يتجاوز تيار الحمل المعيار ← عينات الأشعة المقطعية ويرسل إلى وحدة التحكم ← يطابق منحنى التأخير لفترة طويلة معكوس ← تأخير طويل للحمل الزائد الطفيف، تأخير قصير للحمل الزائد الشديد ← انتهاء صلاحية التأخير ← رحلة

منطق الحماية من تأخير الدائرة القصيرة تحدث الدائرة القصيرة في الدائرة النهائية → يؤدي تيار الدائرة القصيرة إلى تشغيل وحدة التحكم في الخط الوارد → يضبط الخط الوارد تأخيرًا قصيرًا قدره 0.1～0.3 ثانية → انتظر أولاً حتى ينطلق قاطع دائرة الخط الصادر على الفور لإزالة الخطأ → إذا فشل الخط الصادر في الرحلة / لم يتم إزالة الخطأ → انتهاء مدة التأخير → رحلات الخط الوارد (منع التجاوز)

منطق الحماية اللحظية لدائرة القصر دائرة قصر خطيرة بالقرب من شريط التوصيل أو داخل خزانة الخط الوارد ← تيار الدائرة القصيرة يتجاوز بكثير الإعداد اللحظي ← التشغيل مباشرة دون تأخير أو انتظار لوقت قصير ← يصدر جهاز التحكم الأمر على الفور ← ينطلق قاطع الدائرة على الفور

الطريقة المنطقية للحماية من خطأ الأرض 1: يجمع CT التسلسل الصفري مجموع المتجهات من ثلاث مراحل + N الطريقة 2: تحسب وحدة التحكم تيار التسلسل الصفري من خلال التشغيل الحالي ثلاثي الطور → يكتشف أن تيار التسلسل الصفري غير المتوازن يتجاوز المعيار → يحدد تلف التأريض / العزل والتسرب أحادي الطور → إنذار أو تأخير / رحلة لحظية

ج. مخطط كتلة منطقية لحماية الجهد المنخفض/فقدان الجهد

انخفاض جهد الخط الوارد / فقدان شبكة الطاقة الخارجية للطاقة → يراقب تحرير الجهد المنخفض الجهد في الوقت الفعلي → الجهد أقل من العتبة المحددة → أعمال تحرير الجهد المنخفض → الرحلة القسرية → لا يُسمح بإعادة الإغلاق التلقائي بعد استعادة شبكة الطاقة؛ لا يمكن إجراء الإغلاق إلا بإذن يدوي/منطقي

د. مخطط منطقي متشابك للخطوط الواردة المزدوجة + ربطة الناقل (تعشيق ثلاثي المفاتيح)

1# الخط الوارد مغلق

↓

اتصالات كهربائية مساعدة + قضيب توصيل ميكانيكي

↓

منع دوائر الإغلاق للخط الوارد رقم 2 وربطة الحافلة

2# الخط الوارد مغلق

↓

قم بحظر دوائر الإغلاق للخط الوارد رقم 1 وربطة الحافلة في نفس الوقت

ربطة عنق الحافلة مغلقة

↓

قم بحظر دوائر الإغلاق للخطوط الواردة 1# و2# في نفس الوقت

القاعدة الأساسية: يُسمح فقط بوجود اثنين من المفاتيح الثلاثة في وضع الإغلاق في أي وقت؛ يمنع منعا باتا إغلاق المفاتيح الثلاثة في نفس الوقت.

ه. مخطط كتلة منطق التنسيق لحماية المستوى العلوي والسفلي

خزانة الخط الصادر: رحلة فورية بدائرة قصيرة ← تنسيق خطوة فارق التوقيت ← خزانة الخط الوارد: رحلة تأخير لوقت قصير بدائرة قصيرة ← الإدراك: يتم تعثر أخطاء المصب بواسطة مفاتيح المصب، وليس الخط الوارد الرئيسي، مما يضمن انتقائية مصدر الطاقة.

رابعا. التعشيق الميكانيكي والتعشيق الكهربائي (الأولوية القصوى)

خط وارد واحد: تعشيق ميكانيكي بين باب الخزانة والمفتاح؛ لا يمكن فتح الباب عند إغلاقه، ويضطر المفتاح إلى التعثر عند فتح الباب لمنع الدخول غير المقصود إلى الفاصل الزمني المباشر.

الخطوط الواردة المزدوجة + سيناريو ربط الحافلة: تشابك مزدوج للتشابك الكهربائي والتشابك الميكانيكي، مما يمنع بشكل صارم الإغلاق المتزامن لخطين واردين والتوازي غير القانوني للخطوط الواردة وربطة الحافلة، لمنع الدورة الدموية، وقصر الدائرة، واحتراق المحولات.

الهيكل الميكانيكي لقاطع الدائرة نفسه موثوق به، مع إغلاق وفتح في مكانه، وعدم وجود تشويش، وتشغيل موثوق لآلية تخزين الطاقة.

V. هيكل مجلس الوزراء وتكنولوجيا بسبار

قوة لوحة الخزانة وصلابة الإطار كافية لمقاومة تأثير القوة الدافعة الكهربائية للدائرة القصيرة دون اهتزاز أو تشوه.

تتوافق مواصفات قضيب التوصيل الرئيسي وترتيبه ودعائمه العازلة مع اللوائح؛ يعد ترتيب تسلسل الطور قياسيًا، كما أن الأقسام العازلة من مرحلة إلى مرحلة ومن مرحلة إلى الأرض كاملة.

نظام التأريض الكامل: إطار الخزانة، والباب، والألواح الجانبية، وخزانة ربط الناقل كلها موثوقة ومؤرضة مركزيًا، مع مسار تأريض مستمر وغير منقطع.

يتم تكييف مستوى الحماية مع البيئة الموجودة في الموقع، مما يمنع الغبار والرذاذ والحيوانات الصغيرة من دخول الخزانة للتسبب في حدوث دوائر قصيرة.

سادسا. تكوين المراقبة والعرض

مراقبة قياسية في الوقت الحقيقي للتيار والجهد، والتي يمكنها التحقق من التوازن ثلاثي المراحل وانحراف الجهد.

مزود بجهاز عرض مباشر للحكم بشكل حدسي على ما إذا كان الخط الوارد مباشرًا، مما يمنع اللمس العرضي والصيانة غير الصحيحة.

التكوين الضروري لمراقبة درجة الحرارة والرطوبة ومنع التكثيف داخل الخزانة والتحكم فيه لمنع تدهور العزل الناتج عن تكثيف الرطوبة.

سابعا. التكيف مع البيئة والتشغيل

التكيف مع الارتفاع في الموقع، ودرجة الحرارة والرطوبة، والغبار، وبيئة الغاز المسببة للتآكل؛ تلبي الأجزاء العازلة وجسم الخزانة معايير مقاومة التآكل والطقس.

تصميم التكثيف ومنع العفن داخل الخزانة؛ يتم تكوين أجهزة التدفئة وإزالة الرطوبة في المناطق الرطبة.

حجز مساحة الصيانة ومساحة مدخل ومخرج الكابل؛ الأسلاك نظيفة، ويتم توجيه الدوائر الأولية والثانوية بشكل منفصل لمنع التداخل.

ثامنا. التشغيل والصيانة وفحص السلامة

مجهزة بنقاط انقطاع واضحة لعزل مصدر الطاقة بشكل موثوق أثناء الصيانة.

قادرة على تنفيذ عملية صيانة وضع العلامات على انقطاع التيار الكهربائي وقفلها، مع ظروف التشغيل الآمنة.

يتم ترتيب المكونات بشكل معقول، مما يسهل الفحص اليومي، وقياس درجة الحرارة، والشد، واستبدال المكونات في فترة لاحقة، دون توقف الصيانة.

ملخص

تعتبر الخزانة الواردة ذات الجهد المنخفض هي البوابة الأساسية لنظام توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض، حيث تقوم بالمهام المهمة المتمثلة في الوصول إلى مصدر الطاقة، وحماية السلامة، وتوزيع الأحمال. تركز اهتماماتها الأساسية على ثمانية جوانب: تحديد مواقع السلامة الكهربائية، والأداء الكهربائي الأساسي، ومنطق الحماية والتحكم، والحماية المتشابكة، وتكنولوجيا الخزانة وقضيب التوصيل، وتكوين المراقبة، والتكيف البيئي، وسلامة التشغيل والصيانة. من بينها، منطق الحماية (بما في ذلك الحمل الزائد، والدائرة القصيرة، والخطأ الأرضي، وحماية الجهد المنخفض) والتشابك المزدوج (الميكانيكي + الكهربائي) هو المفتاح لضمان التشغيل الآمن والمستقر للخزانة، والذي يمكن أن يمنع بشكل فعال توسع الأخطاء، والتشغيل غير الصحيح، وحوادث السلامة. تعد المطابقة العقلانية لجميع المؤشرات والامتثال الصارم للمعايير الفنية من المتطلبات الأساسية للتشغيل الموثوق به على المدى الطويل للخزانة الواردة ذات الجهد المنخفض.

الأسئلة الشائعة (الأسئلة المتداولة)

Q1: ما هو الدور الأساسي للكابينة القادمة للجهد المنخفض في نظام توزيع الطاقة؟

A1: إنه مدخل الطاقة الإجمالي وبوابة الحماية الأساسية لنظام الجهد المنخفض، وهو المسؤول عن الوصول إلى الطاقة والحماية من الأعطال وتوزيع الطاقة في اتجاه مجرى النهر، وتؤثر موثوقيته بشكل مباشر على التشغيل الآمن للنظام.

Q2: ما سبب أهمية التنسيق الانتقائي لإعدادات الحماية لخزائن الخطوط الواردة؟

A2: يضمن تعثر الأخطاء النهائية عن طريق مفاتيح الخطوط الصادرة أولاً، وتجنب انقطاع النظام بالكامل وضمان استمرارية إمدادات الطاقة.

Q3: ما هو الغرض من التعشيق المزدوج (الميكانيكي + الكهربائي) في سيناريو الخط المزدوج الوارد + ربط الحافلة؟

A3: يمنع الموازاة غير الصحيحة للمفاتيح، ويمنع تيار الدوران، والدوائر القصيرة، واحتراق المحولات لضمان سلامة النظام.

Q4: ما هي العوامل التي يجب مراعاتها عند التكيف البيئي للكابينة القادمة ذات الجهد المنخفض؟

A4: التكيف مع الارتفاع في الموقع ودرجة الحرارة والرطوبة والغبار والغاز المسببة للتآكل؛ تكوين أجهزة مضادة للتكثيف ومستوى الحماية المناسب.

Q5: كيف يتم التأكد من سلامة عمليات الصيانة لخزائن الدخل ذات الجهد المنخفض؟

A5: تجهيز نقاط الانهيار الواضحة، وتنفيذ علامات انقطاع التيار الكهربائي والقفل، وترتيب المكونات بشكل معقول لتجنب الطرق المسدودة للصيانة.