ما هي أنظمة التحكم في محطة فرعية من نوع الصندوق؟

باعتباري موردًا متمرسًا للمحطات الفرعية من النوع الصندوقي، فقد شهدت بنفسي الدور الحاسم الذي تلعبه أنظمة التحكم في هذه التركيبات الكهربائية المدمجة والقوية. المحطات الفرعية من النوع الصندوقي عبارة عن وحدات قائمة بذاتها تحتوي على المحولات والمفاتيح الكهربائية وغيرها من المعدات الكهربائية، مما يوفر طريقة موثوقة وفعالة لتوزيع الطاقة الكهربائية. في هذه المدونة، سوف أتعمق في أنظمة التحكم المختلفة الموجودة في محطة فرعية من النوع الصندوقي، موضحًا وظائفها وأهميتها.

1. نظام مراقبة الحماية

نظام التحكم في الحماية هو الوصي على المحطة الفرعية من النوع الصندوقي. وتتمثل وظيفتها الأساسية في اكتشاف الحالات غير الطبيعية مثل الدوائر القصيرة، والأحمال الزائدة، والأعطال الأرضية، ثم اتخاذ الإجراءات المناسبة لعزل القسم المعيب. وهذا يساعد على منع تلف المعدات ويضمن سلامة شبكة الطاقة.

حماية التيار الزائد

تعد حماية التيار الزائد إحدى الوظائف الأساسية لنظام التحكم في الحماية. يراقب التيار المتدفق عبر الدوائر الكهربائية. عندما يتجاوز التيار عتبة محددة مسبقًا، فإن جهاز الحماية، والذي عادة ما يكون قاطع دائرة، سوف يتعثر. على سبيل المثال، في أمحطة فرعية مدمجة بقدرة 1000 كيلو فولت أمبير، يضمن نظام حماية التيار الزائد أنه في حالة وجود حمل زائد بسبب الارتفاع المفاجئ في الطلب على الطاقة، فإن قاطع الدائرة سوف يقطع مصدر الطاقة لمنع ارتفاع درجة الحرارة والضرر المحتمل للمحول.

الحماية من خطأ الأرض

تم تصميم نظام الحماية من الأعطال الأرضية للكشف عن الأعطال التي تحدث عندما يتلامس موصل كهربائي مع الأرض. يمكن أن يكون ذلك خطيرًا للغاية لأنه قد يسبب مخاطر حدوث صدمة كهربائية وتلف المعدات. يقوم نظام الحماية بمراقبة التيار المحايد بشكل مستمر. إذا تم اكتشاف تيار محايد غير طبيعي، مما يشير إلى وجود خطأ أرضي، فسيتم تشغيل قاطع الدائرة لعزل الجزء المعيب من الدائرة.

الحماية التفاضلية

تستخدم الحماية التفاضلية بشكل أساسي لحماية المحولات. فهو يقارن التيار الداخل والخارج من المحولات. في ظل ظروف التشغيل العادية، يجب أن يكون التيار الداخل والخارج متساويين. ومع ذلك، إذا كان هناك خطأ داخل المحول، مثل قصر الدائرة بين اللفات، فسيتم اختلال التوازن الحالي. سوف يكتشف نظام الحماية التفاضلية هذا الخلل بسرعة ويقوم بفصل قاطع الدائرة لحماية المحول.

2. نظام المراقبة والتحكم

يوفر نظام المراقبة والتحكم في المحطة الفرعية من النوع الصندوقي معلومات في الوقت الفعلي حول حالة تشغيل المحطة الفرعية. فهو يسمح للمشغلين بمراقبة المحطة الفرعية والتحكم فيها عن بعد، مما يحسن كفاءة التشغيل والصيانة.

الوحدة الطرفية البعيدة (RTU)

تعد وحدة RTU مكونًا رئيسيًا لنظام المراقبة والتحكم. فهو يجمع البيانات من أجهزة الاستشعار المختلفة المثبتة في المحطة الفرعية، مثل أجهزة الاستشعار الحالية، وأجهزة استشعار الجهد، وأجهزة استشعار درجة الحرارة. ويتم بعد ذلك نقل البيانات المجمعة إلى مركز التحكم المركزي عبر شبكة الاتصالات. على سبيل المثال، في أمحطة فرعية لمحولات التوزيع الكهربائية المعبأة المتنقلةتتيح وحدة RTU للمشغلين مراقبة الجهد والتيار ودرجة حرارة المحول والمعدات الأخرى من مكان بعيد.

نظام التحكم الإشرافي والحصول على البيانات (SCADA).

نظام SCADA هو نظام مراقبة وتحكم شامل يدمج البيانات التي تم جمعها بواسطة RTU. يوفر واجهة مستخدم رسومية (GUI) تسمح للمشغلين بتصور حالة تشغيل المحطة الفرعية. يمكن للمشغلين استخدام نظام SCADA لأداء وظائف التحكم المختلفة، مثل فتح وإغلاق قواطع الدائرة، وضبط إعدادات الصنبور للمحولات، وإعداد معلمات الحماية.

3. نظام التحكم الآلي

يهدف نظام التحكم الآلي في محطة فرعية من النوع الصندوقي إلى تحسين موثوقية وكفاءة توزيع الطاقة. يمكنه إجراء عمليات معينة تلقائيًا بناءً على قواعد وخوارزميات محددة مسبقًا.

إعادة الإغلاق التلقائي

تعتبر إعادة الإغلاق التلقائي وظيفة شائعة في نظام التحكم الآلي. عندما يحدث عطل في دائرة كهربائية قصيرة في شبكة الطاقة، فإن قاطع الدائرة سوف ينطلق لعزل العطل. ومع ذلك، فإن العديد من أعطال الدائرة القصيرة تكون مؤقتة، مثل الأعطال الناجمة عن ضربات البرق أو ملامسة أغصان الأشجار لخطوط الكهرباء. ستحاول وظيفة إعادة الإغلاق التلقائي إغلاق قاطع الدائرة بعد فترة زمنية قصيرة. إذا اختفى العطل، يمكن استعادة مصدر الطاقة بسرعة، مما يقلل من وقت الانقطاع.

إدارة الأحمال

تعد إدارة الأحمال وظيفة مهمة أخرى لنظام التحكم الآلي. يمكنه ضبط استهلاك الطاقة للمحطة الفرعية وفقًا لطلب الحمل. على سبيل المثال، خلال فترات ذروة التحميل، يمكن للنظام تقليل الأحمال غير الأساسية لضمان استقرار شبكة الكهرباء. في أHv Lv محطة فرعية مسبقة الصنع، يمكن لنظام إدارة الأحمال تحسين توزيع الطاقة على الأحمال المختلفة، مما يحسن الكفاءة الإجمالية للمحطة الفرعية.

4. نظام الاتصالات

نظام الاتصالات هو العمود الفقري لأنظمة التحكم في محطة فرعية من النوع الصندوقي. إنه يتيح تبادل البيانات بين المكونات المختلفة للمحطة الفرعية وبين المحطة الفرعية ومركز التحكم المركزي.

الاتصالات السلكية

تُستخدم طرق الاتصال السلكية، مثل كابلات الإيثرنت والألياف الضوئية، بشكل شائع في المحطات الفرعية من النوع الصندوقي. توفر شبكة Ethernet قناة نقل بيانات عالية السرعة وموثوقة، وهي مناسبة لتوصيل RTU ونظام SCADA والأجهزة الذكية الأخرى في المحطة الفرعية. توفر كابلات الألياف الضوئية عرض نطاق ترددي أعلى ومناعة أفضل للتداخل الكهرومغناطيسي، مما يجعلها مثالية لنقل البيانات لمسافات طويلة بين المحطة الفرعية ومركز التحكم.

الاتصالات اللاسلكية

يتم أيضًا استخدام تقنيات الاتصالات اللاسلكية، مثل Wi-Fi وZigBee و4G/5G، بشكل متزايد في المحطات الفرعية من النوع الصندوقي. يوفر الاتصال اللاسلكي مرونة أكبر في التركيب والصيانة، خاصة بالنسبة للمحطات الفرعية المتنقلة. على سبيل المثال، في أمحطة فرعية لمحولات التوزيع الكهربائية المعبأة المتنقلةيتيح الاتصال اللاسلكي سهولة الاتصال بمركز التحكم دون الحاجة إلى مد الكابلات.

أهمية أنظمة مراقبة الجودة العالية

تعتبر أنظمة التحكم في المحطة الفرعية من النوع الصندوقي ذات أهمية قصوى. تضمن أنظمة التحكم عالية الجودة التشغيل الموثوق والآمن للمحطة الفرعية. يمكنهم اكتشاف الأخطاء والاستجابة لها بسرعة، مما يقلل من مخاطر تلف المعدات وانقطاع التيار الكهربائي. علاوة على ذلك، فإن وظائف المراقبة والتحكم المتقدمة تمكن المشغلين من تحسين تشغيل المحطة الفرعية، وتحسين كفاءة الطاقة وتقليل تكاليف التشغيل.

خاتمة

في الختام، تعمل أنظمة التحكم في المحطة الفرعية من النوع الصندوقي، بما في ذلك التحكم في الحماية والمراقبة والتحكم والتحكم الآلي وأنظمة الاتصالات معًا لضمان التشغيل الموثوق والآمن والفعال للمحطة الفرعية. كمورد للمحطات الفرعية من النوع الصندوقي، نحن ملتزمون بتوفير أنظمة تحكم عالية الجودة تلبي الاحتياجات المتنوعة لعملائنا.

إذا كنت مهتمًا بمحطاتنا الفرعية من النوع الصندوقي وأنظمة التحكم المتقدمة الخاصة بها، فإننا ندعوك إلى الاتصال بنا للشراء وإجراء المزيد من المناقشات. فريق الخبراء لدينا على استعداد لتزويدك بالمعلومات التفصيلية والحلول المخصصة.

مراجع

• بلاكبيرن، جي إل (1998). الترحيل الوقائي: المبادئ والتطبيقات. مارسيل ديكر.
• كوندور، ب. (1994). استقرار نظام الطاقة والتحكم فيه. ماكجرو - هيل.
• ستيفنسون، دبليو دي (1982). عناصر تحليل نظام الطاقة. ماكجرو - هيل.