هذا سؤال يطرحه العديد من الأشخاص، والإجابة بسيطة جدًا: سواء كنت تدير خط إنتاج آلي، أو مركز بيانات، أو محطة طاقة كهروضوئية، فيجب مراقبة هذه المؤشرات الخمسة الأساسية-التوافقيات، والوميض، وعدم التوازن، والارتخاء، والتردد-. وهي تعمل بمثابة فحص صحي كامل، حيث تقيس الحالة الحقيقية لشبكة الطاقة من أبعاد مختلفة. أدناه، سنقوم بتحليل هذه المفاهيم واحدًا تلو الآخر، باستخدام الحالات التي تعاملنا معها.
التوافقيات هي في الأساس-تشوهات عالية التردد يتم تركيبها على الجهد والتيار الجيبي القياسي. كلما زادت الأحمال غير الخطية- في المصنع-مثل العاكسات، وتحويل مصادر الطاقة، وأنظمة UPS ذات السعة الكبيرة--، أصبح شكل الموجة "أقذر". بالنسبة لأولئك منا الذين يعملون على حلول حماية المرحلات، فإن المشاكل الناجمة عن التوافقيات لا تقتصر على ارتفاع درجة حرارة الخط المحايد أو تقصير عمر المحولات والمكثفات؛ والأخطر من ذلك، أنها يمكن أن تتدخل بشدة في قرارات الحماية. غالبًا ما تتسبب التوافقيات الثالثة التي تتدفق عبر الخط المحايد في توقف مرحلات التيار الزائد للتسلسل صفر- بشكل خاطئ، مما يؤدي إلى فصل دوائر الإنتاج التي لا ينبغي أن تتعثر. لذلك، تقوم محطات الحماية الرقمية الخاصة بنا بحساب التشوه التوافقي الإجمالي في الوقت الفعلي، وفصل المكونات التوافقية عن تيارات الخلل لتجنب التعثر الكاذب والمساعدة في تحديد مصدر التوافقيات.
قد يبدو مصطلح "الوميض" غير مألوف، ولكن هذه الظاهرة مألوفة بالتأكيد-وميض الأضواء بشكل غير منتظم، مما يسبب إجهاد العين بعد التعرض لها لفترة طويلة. يعكس الوميض التقلبات السريعة والمتكررة في سعة الجهد، والتي غالبًا ما تنتج عن أحمال الصدمات مثل أفران القوس الكهربائي أو آلات اللحام النقطية الكبيرة التي تسحب الطاقة بشكل متكرر من شبكة التوزيع. في الآلات الدقيقة، وتغليف أشباه الموصلات، وبيئات التصوير الطبي، يمكن لتقلبات الجهد الكهربي على مستوى المللي ثانية- أن تدمر دفعات كاملة من المنتجات. لقد أنشأنا تقييمًا قصيرًا للوميض-استنادًا إلى معايير IEC في مرحلات الجهد لدينا. وبمجرد أن تقترب القيمة المتراكمة من الحد الأقصى، فإنها تنبه موظفي الصيانة قبل حدوث أي حادث يتعلق بالجودة، مما يوفر أسلوبًا استباقيًا أفضل بكثير من استكشاف أخطاء ما بعد الحادث وإصلاحها.
غالبًا ما يكون عدم التوازن عاملًا قاتلًا-بطيئًا ومستهانًا به. يتمتع النظام المثالي ثلاثي الطور- بسعات متساوية وفرق طور قدره 120-درجة. ومع ذلك، في الواقع، هناك العديد من الأحمال-المرحلة الواحدة، والاتصالات القديمة، وحالات فشل مصهر الطور الواحد-التي تؤدي إلى تعطيل هذا التوازن. يؤدي عدم التوازن إلى توليد-مجال مغناطيسي متسلسل سلبي داخل المحرك، مما يؤدي إلى ضعف تيار تردد الطاقة-مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الدوار الموضعي-ارتفاع درجة الحرارة الذي لا تستطيع الحماية التقليدية من الحمل الزائد اكتشافه. لقد واجهنا العديد من الأمثلة على احتراق محركات غرفة المضخة بشكل متكرر، وكان السبب الجذري دائمًا هو عدم توازن الجهد الكهربي ثلاثي الطور-الذي يتجاوز 3%. لذلك، في أجهزة الحماية المتكاملة لدينا، قمنا بدمج تيار تسلسلي سلبي- كعنصر حماية منفصل لمعالجة هذا النوع من "التيار المخفي" على وجه التحديد، مما يؤدي إلى حل العديد من أعطال المحركات التي لا يمكن تفسيرها في الموقع.
يعد انخفاض الجهد الكهربائي أكثر إزعاجًا للمصانع من انقطاع التيار الكهربائي لفترة طويلة. يمكن أن تؤدي ضربات البرق، وملامسة فروع الأشجار للخطوط الهوائية، والدوائر القصيرة في ورش العمل المجاورة، وحتى التشغيل المباشر للمحركات الكبيرة، إلى انخفاض الجهد إلى أقل من 10% من القيمة المقدرة خلال نصف دورة، وتدوم فقط عشرات إلى مئات المللي ثانية. لسوء الحظ، فإن حماية الجهد المنخفض لـ PLCs والموصلات ومحولات التردد تتعطل في هذه اللحظة، مما يؤدي إلى إيقاف خط الإنتاج بالكامل، ومع ذلك لا يمكن العثور على -تيار دائرة قصيرة في تسجيل الأخطاء. يدمج جهاز مراقبة الجهد لدينا معايير منحنى تحمل الترهل، ويميز بوضوح بين الأخطاء الدائمة التي تتطلب تعثرًا فوريًا والاضطرابات المؤقتة التي يمكن "حجبها"، وبالتالي تقليل وقت توقف الإنتاج غير الضروري بشكل كبير.
ومن ناحية أخرى، يعكس التردد باستمرار التوازن الديناميكي بين توليد الطاقة واستهلاكها. في الأنظمة 50 هرتز أو 60 هرتز، حتى الانحراف بمقدار 0.5 هرتز يشير إلى إجهاد الشبكة-من المحتمل أن يكون هناك تعطل كبير للمولد أو نقص حاد في الطاقة داخل شبكة جزيرة. يمكن أن تؤدي الانحرافات الصغيرة المطولة إلى انحراف متزامن لسرعة المحرك وإرهاق شفرة التوربين بسبب الرنين. بالنسبة لحماية المرحل، تُستخدم مرحلات التردد بشكل شائع للكشف عن مصادر الطاقة الموزعة وكخط دفاع أخير ضد تساقط الأحمال ذات التردد المنخفض-. في مشروع سابق لترقية الشبكة الصغيرة للجزيرة، تذبذب منظم مولد الديزل فجأة، وتقلب بسرعة بين 49.2 و50.4 هرتز. فقط من خلال اكتشاف معدل تغير التردد غير الطبيعي، تمكنا من تنفيذ إستراتيجية مطابقة الأحمال في الوقت المناسب، مما منع انقطاع التيار الكهربائي في جميع أنحاء الجزيرة بأكملها.
هذه المؤشرات الخمسة ليست معزولة أبدا؛ غالبًا ما يؤدي التدهور في منطقة واحدة إلى تفاعل متسلسل. نقوم بدمج التحليل التوافقي وتقييم الوميض ومعايير عدم التوازن وتسجيل الترهل وحماية التردد في منصة حماية مرحل واحدة. هدفنا هو تقديم أحكام قابلة للتنفيذ بدلاً من التعامل مع عدد كبير من الإنذارات المتفرقة. إذا كنت تقوم بتكوين نظام حماية للموقع، فقدم تفاصيل حول أنواع الأحمال النموذجية وبنية مصدر الطاقة حتى نتمكن من العثور على إعدادات المعلمات الأكثر ملاءمة ومجموعات الحماية معًا.
