الأخطاء الشائعة عند ترقية أنظمة الحماية

الأخطاء الشائعة عند ترقية أنظمة الحماية
محول التيار LZJ8-10 محول تيار 10 كيلو فولت عالي الجهد الداخلي - 5-1000 أمبير - 5-1000 أمبير 0.2S 0.5S 10P فئة 100×في الحرارية 250×في الديناميكية 12 42 75 كيلو فولت راتنجات الإيبوكسي GB1208 IEC60044-1
محول التيار (CT)

مقدمة

تُعد ترقيات نظام الحماية في المحطات الفرعية متوسطة الجهد من بين أكثر أنشطة التشغيل التي تتطلب الكثير من المتطلبات الفنية في هندسة أنظمة الطاقة - ومن بين أكثر الأنشطة التي يتم تنفيذها بشكل غير صحيح. يتم استبدال المرحل وإعادة حساب الإعدادات واجتياز اختبار التشغيل وإعادة المحطة الفرعية إلى الخدمة. وبعد ثلاثة أشهر، يحدث عطل وتفشل الحماية في العمل بشكل صحيح. يكشف التحقيق أن المرحل كان محددًا تمامًا وتم ضبطه بشكل صحيح - ولكن لم تتم إعادة تقييم محولات التيار التي تغذيه للتأكد من توافقها مع مخطط الحماية الجديد، وكانت أخطاء القياس التي تسببت في فشل الحماية موجودة منذ اليوم الأول لتشغيل المخطط الذي تمت ترقيته.

والإجابة المباشرة هي: إن الأخطاء الأكثر شيوعًا والأكثر شيوعًا في ترقيات نظام الحماية ليست أخطاء في إعداد المرحل - إنها أخطاء في قياس التصوير المقطعي المحوسب التي تحدث لأن المهندسين يتعاملون مع تركيب التصوير المقطعي المحوسب الحالي كمدخل ثابت وموثوق به لنظام الحماية الجديد بدلاً من كونه مكونًا يجب إعادة تقييمه وإعادة اختباره وإعادة التأكد من متطلباته مقابل متطلبات قياس المرحل الجديد وخصائص العبء ومتطلبات الأداء العابر، والتي تختلف دائمًا تقريبًا عن متطلبات المرحل الذي يتم استبداله.

بالنسبة لمهندسي حماية المحطات الفرعية ومديري مشاريع ترقية الجهد المتوسط وفرق التشغيل التجريبي ذات الأهمية الحرجة للسلامة المسؤولة عن ترقيات نظام الحماية، يحدد هذا الدليل كل خطأ كبير في قياس التصوير المقطعي المحوسب الذي يحدث أثناء ترقيات نظام الحماية - ويوفر المنهجية الهندسية لمنع كل خطأ.

جدول المحتويات

لماذا تصبح أجهزة التصوير المقطعي المحوسب الحالية غير متوافقة عند ترقية أنظمة الحماية؟

مقارنة بين مخطط مرحل كهروميكانيكي قديم عالي العبء ومخطط مرحل رقمي جديد منخفض العبء، يوضح عدم التطابق في خصائص الدائرة الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب أثناء ترقية حماية محطة فرعية.
تصور عدم تطابق الدائرة الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب في ترقيات الحماية

إن الافتراض بأن التصوير المقطعي المحوسب الحالي يظل متوافقًا تمامًا مع مرحل الحماية الجديد هو الخطأ الأساسي لمعظم مشاريع ترقية نظام الحماية. يبدو الأمر معقولاً - لم تتغير نسبة التصوير المقطعي المحوسب، ولم يتغير التيار الأساسي، واجتاز التصوير المقطعي المحوسب آخر اختبار صيانة له. ما تغير هو المرحِّل - والمرحِّل هو الذي يحدد بيئة القياس التي يجب أن يعمل فيها التصوير المقطعي المحوسب.

يمثل كل مرحل حماية عبئًا محددًا على الدائرة الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب. كل مرحل حماية له متطلبات أداء عابر محددة تحدد عامل الحد من دقة التصوير المقطعي المحوسب (ALF) اللازم للتشغيل الصحيح أثناء ظروف العطل. يحتوي كل مرحل حماية على خوارزمية قياس محددة - RMS أو مرحلة التردد الأساسي أو الكشف عن الذروة - والتي تتفاعل بشكل مختلف مع تشوه شكل الموجة الثانوي للتصوير المقطعي المحوسب. عندما يتغير التتابع، تتغير جميع هذه المعلمات الثلاثة في وقت واحد - وقد لا يفي التصوير المقطعي المحوسب الحالي بأي منها.

المعلمات التقنية الرئيسية التي تتغير عند استبدال مرحل الحماية:

  • العبء الثانوي (VA)1: تقدم مرحلات الحماية الرقمية الحديثة أعباءً تتراوح بين 0.025-0.1 فولت أمبير عند 1 أمبير ثانوي - أي أقل بعشر إلى أربعين مرة من عبء 1-5 فولت أمبير للمرحلات الكهروميكانيكية التي تحل محلها؛ وهذا التخفيض الكبير في العبء يغير نقطة تشغيل التصوير المقطعي المحوسب على منحنى الإثارة ويمكن أن يسبب سلوكًا غير متوقع للتصوير المقطعي المحوسب أثناء ظروف العطل
  • عامل الحد من الدقة (ALF)2 المتطلبات: وتحدد مواصفات الأداء العابر للمرحل الجديد الحد الأدنى من معامل التحويل المقطعي المحوسب (CT) المطلوب للتشغيل الصحيح أثناء تيار العطل الأقصى؛ إذا كان معامل التحويل المقطعي المحوسب الحالي عند عبء المرحل الجديد أقل من المطلوب، فإن هذا الأخير سيشبع قبل أن يتمكن المرحل من اتخاذ قرار الحماية الصحيح
  • ألف ألف فعالة في العبء الجديد: ALF_eF فعال = ALF_مُصنَّف × (Rct + Rburden_rated) / (Rct + Rburden_actual)؛ يؤدي تقليل عبء الترحيل من 5 VA إلى 0.1 VA إلى زيادة كبيرة في ALF الفعال - وهو ما يبدو مفيدًا ولكنه قد يتسبب في تشغيل CT في منطقة غير متوقعة من خصائص الإثارة
  • توافق خوارزمية القياس: تستجيب المرحلات الكهروميكانيكية لشكل موجة التيار الثانوي بما في ذلك جميع التوافقيات وإزاحة التيار المستمر؛ وتستخرج المرحلات العددية طور التردد الأساسي باستخدام ترشيح فورييه - يجب أن يكون شكل الموجة الثانوية للتيار المقطعي المحوسب أثناء ظروف العطل متوافقًا مع خوارزمية الترشيح الخاصة بالمرحل
  • المعايير المطبقة: IEC 61869-23 (دقة التصوير المقطعي المحوسب و ALF)، IEC 60255-151 (متطلبات مرحل حماية التيار الزائد), الحماية التفاضلية للمحوّلات4 المتطلبات (IEC 60255-187-1)

يكشف حساب ALF الفعال عن نتيجة حاسمة وغير بديهية لاستبدال المرحلات الكهروميكانيكية عالية العبء بمرحلات عددية منخفضة العبء:

ALFeffective=ALFrated×RCT+Rburden,ratedRCT+Rburden,actualALF{effective} = ALF_effective{مصنف} \أضعاف \frac{R_{CCT} + R_{{العبء المقدر}}{R_{CCT}} + R_{Burden، الفعلي}}}}

بالنسبة لـ CT المصنفة 5P20 مع Rct = 2 Ω والحمل المقدر = 15 VA (15 Ω عند 1 أمبير):

  • مع التتابع الكهروميكانيكي الأصلي عند 5 فولت أمبير (5 Ω): ALF_effective = 20 × (2+15)/(2+5) = 48.6
  • مع التتابع العددي الجديد عند 0.1 VA (0.1 Ω): ALF_effective = 20 × (2+15)/(2+0.1) = 161.9

إن التصوير المقطعي المحوسب الذي كان يعمل عند مستوى ALF 48.6 مع المرحل القديم يعمل الآن عند مستوى ALF 161.9 مع المرحل الجديد - أعلى بكثير من نقطة الركبة لمنحنى الإثارة أثناء ظروف العطل، في منطقة لا يمكن التنبؤ فيها بالسلوك العابر للتصوير المقطعي المحوسب وحيث قد يحتوي شكل الموجة الثانوي على تشويه كبير لا يمكن لمرشح فورييه للمرحل العددي معالجته بشكل صحيح.

ما هي أكثر أخطاء القياس المقطعي المحوسب خطورة أثناء ترقيات نظام الحماية؟

اختبار تحقق حاسم في الموقع للحمل الثانوي وخصائص الإثارة في التصوير المقطعي المحوسب الحالي أثناء ترقية مخطط حماية محطة فرعية متوسطة الجهد، ومعالجة نوع خطأ فادح.
الاختبار الموقعي للتصوير المقطعي المحوسب الحالي للتحقق الفعال من فعالية المرافق

تنقسم أخطاء قياس التصوير المقطعي المحوسب لترقية نظام الحماية إلى فئتين: أخطاء المواصفات التي تُرتكب أثناء مرحلة التصميم والتي تؤدي إلى عدم التوافق قبل بدء التركيب، وأخطاء التشغيل التي تُرتكب أثناء تنفيذ الترقية والتي تُدخل أخطاء في نظام محدد بشكل صحيح.

خطأ في المواصفات 1: قبول التصوير المقطعي المحوسب الحالي دون إعادة تقييم العبء الجديد

خطأ المواصفات الأكثر شيوعًا والأكثر خطورة. يقوم مهندس الحماية بتحديد المرحل الجديد، ويحسب إعدادات المرحل الجديد، ويلاحظ أن نسبة التصوير المقطعي المحوسب الحالية لم تتغير - ثم يقبل التصوير المقطعي المحوسب الحالي دون إعادة حساب عامل الترحيل الفعال عند عبء المرحل الجديد.

والنتيجة: يعمل المحول المقطعي المحوسب عند نقطة مختلفة بشكل كبير في خاصية الإثارة مع المرحل الجديد عما كان عليه مع المرحل القديم. في حالة المرحل العددي منخفض العبء الموصوفة أعلاه، قد يعمل التصوير المقطعي المحوسب أعلى بكثير من نقطة الركبة أثناء ظروف العطل بحيث يكون شكل موجة التيار الثانوي مشوهًا بشدة - يحتوي على مكونات إزاحة تيار مستمر كبيرة ومحتوى توافقي لا يمكن لمرشح فورييه للمرحل العددي استخلاص الطور الأساسي منه بشكل صحيح. يفشل المرحل في العمل، أو يعمل بتوقيت غير صحيح، أو يعمل على مكون شكل الموجة المشوه بدلاً من تيار العطل بالتردد الأساسي.

خطأ المواصفات 2: عدم تطابق نوى التصوير المقطعي المحوسب بين وظائف الحماية

عادةً ما تحتوي أجهزة التصوير المقطعي المحوسب للجهد المتوسط على نوى متعددة - نوى منفصلة لوظائف الحماية والقياس، وأحيانًا نوى منفصلة لوظائف الحماية المختلفة. أثناء ترقية مخطط الحماية، من الشائع إعادة تعيين نوى التصوير المقطعي المحوسب - باستخدام نواة مخصصة سابقًا للحماية من التيار الزائد لوظيفة الحماية التفاضلية الجديدة، على سبيل المثال.

خطأ إعادة تعيين النواة: تتطلب الحماية التفاضلية نواة قياس تفاضلية متطابقة مع أخطاء متطابقة في النسبة وانزياحات الطور على جانبي المعدات المحمية. إن استخدام نواة تم تحسينها مسبقًا للحماية من التيار الزائد - مع نسبة أعلى من ALF وخصائص إثارة مختلفة - على جانب واحد من مخطط تفاضلي أثناء استخدام نواة قياس قياسية على الجانب الآخر يخلق تيارًا تفاضليًا دائمًا في ظل ظروف الحمل العادية التي يجب على المرحل إما أن يكبحها أو يسيء تفسيرها على أنها خطأ داخلي.

خطأ في المواصفات 3: تجاهل تاريخ التصوير المقطعي المحوسب أثناء الترقية

لقد تراكم التدفق المغناطيسي المقطعي المحوسب الذي ظل في الخدمة لعدة سنوات في محطة فرعية لها تاريخ من أحداث الأعطال في قلبها. ويؤدي التدفق الزائل إلى تغيير نقطة تشغيل CT على منحنى B-H الخاص به - مما يزيد من تيار المغنطة ويزيد من خطأ النسبة ويقلل من قيمة ALF الفعالة إلى أقل من قيمة اللوحة الاسمية.

أثناء ترقية نظام الحماية، لا يتم تقييم حالة التدفق الزائل للتقطيع المقطعي المحوسب الحالي - لأن إجراء التشغيل القياسي لاستبدال المرحل لا يتضمن إزالة مغناطيسية التصوير المقطعي المحوسب والتحقق من دقة النسبة. يتم تشغيل المرحل الجديد مقابل التصوير المقطعي المحوسب الذي قد يعمل عند 60-701 تيرابايت 3 تيرابايت من التدفق الزائد في لوحة اسمه، بسبب تراكم التدفق الزائد - وهي حالة ستؤدي إلى تشبع التصوير المقطعي المحوسب في وقت أبكر مما تتوقعه خوارزمية الحماية الخاصة بالمرحل الجديد.

خطأ المواصفات 4: حساب العبء الثانوي غير الصحيح لتوجيه الكابلات الجديدة

تتضمن ترقيات نظام الحماية في كثير من الأحيان نقل مرحل الحماية - من لوحة محلية مجاورة لمجموعة المفاتيح الكهربائية إلى لوحة حماية مركزية في غرفة تحكم بعيدة، أو من مرحل مثبت على لوحة إلى مرحل رقمي مثبت على حامل مع مواقع مختلفة للأطراف. كل عملية نقل تغير طول الكابل الثانوي وبالتالي مقاومة الدائرة الثانوية - مما يغير العبء الثانوي الكلي وبالتالي العبء الثانوي الكلي وبالتالي عامل الترحيل الفعال.

مقارنة: أخطاء قياس التصوير المقطعي المحوسب حسب شدة التبعات

نوع الخطأطريقة الكشفالعواقب إذا لم يتم اكتشافهاالخطورة
لم تتم إعادة احتساب الأعباء الجديدة في إطار الأعباء الجديدةتحليل منحنى الإثارةالتشبع بالتصوير المقطعي المحوسب أثناء العطل - فشل الحمايةالحرجة
إعادة التعيين الأساسي للتفاضلالحقن الأولي5 اختبار التوازنالتيار التفاضلي الدائم - التشغيل الخاطئالحرجة
لم يتم تقييم البقايااختبار النسبة + إزالة المغناطيسيةانخفاض فعالية ALF المنخفضة - تأخر التشغيل - تأخر التشغيلعالية
عدم إعادة حساب العبء بالنسبة للكابل الجديدقياس العبء الثانويتخفيض ALF - التشبع عند تيار العطل المنخفضعالية
لم تتم إعادة التحقق من القطبية بعد الترقيةاختبار قطبية الحقن الأوليفشل التتابع الاتجاهي - قرار رحلة غير صحيحالحرجة
لم يتم تأكيد نسبة CT بعد تغيير الصنبورقياس النسبةخطأ في إعداد التيار الزائد/الناقص - التقاط غير صحيحعالية

حالة العميل - ترقية محطة فرعية متوسطة الجهد 33 كيلو فولت، مصنع أسمنت، شمال أفريقيا:
اتصل أحد مهندسي الحماية في مصنع أسمنت بشركة بيبتو إلكتريك بعد أن تسبب عطل في قضيب التوصيل في حدوث أضرار كارثية للوحة مفاتيح 33 كيلو فولت - وهو ضرر كان ينبغي أن يكون محدودًا بواسطة مرحل حماية قضيب التوصيل الذي تم تركيبه كجزء من ترقية نظام الحماية قبل ستة أشهر. وكشف التحقيق الذي أجري بعد الخطأ أن مرحل حماية عمود التوصيل فشل في العمل أثناء العطل. كان مشروع الترقية قد استبدل مرحلات التيار الزائد الكهروميكانيكية الأصلية بمرحل حماية رقمي حديث لحماية قضبان التوصيل - لكنه لم يقم بإعادة حساب معامل الجهد المنخفض الفعال لمقاييس التيار المقطعي المحوسب الحالية عند عبء المرحل الجديد البالغ 0.08 فولت أمبير. كان لدى أجهزة التصوير المقطعي المحوسب الحالية، المصنفة 5P20 مع Rct 3 Ω، عامل فعال فعال يبلغ 187 عند عبء المرحل الجديد - أعلى بكثير من نقطة الركبة. أثناء عطل قضيب التوصيل، كان شكل الموجة الثانوي للتصوير المقطعي المحوسب مشوهًا بشدة مع مكونات إزاحة تيار مستمر كبيرة لم يتمكن مرشح فورييه للمرحل العددي من معالجتها ضمن نافذة وقت التشغيل. فشل المرحل في استخراج طور تردد أساسي صالح قبل أن يقوم مؤقت المراقبة الداخلي الخاص به بإعادة ضبط دورة القياس. وقد أدى استبدال التصوير المقطعي المحوسب بوحدات مخصصة لتطبيقات الترحيل العددي منخفضة العبء - مع وجود عامل ALF مضبوط قدره 30 عند العبء الثانوي الفعلي - إلى حل مشكلة الحماية. ذكر مهندس الحماية “قمنا بترقية المرحل إلى أحدث التقنيات المتاحة وانتهى بنا الأمر بأداء حماية أسوأ من المرحلات الكهروميكانيكية التي استبدلناها. وكانت المشكلة في التصوير المقطعي المحوسب، ولم ننظر إليه أبدًا لأن النسبة لم تتغير.”

كيف يمكن إعادة تقييم مواصفات التصوير المقطعي المحوسب بشكل صحيح لتحديثات نظام حماية الجهد المتوسط؟

توضيح تقني منظم من أربع خطوات لإعادة تقييم محولات التيار ذات الجهد المتوسط (CTs) بشكل صحيح لترقية مخطط الحماية، بما في ذلك تحديد متطلبات الترحيل (VA، PX/5P، Ktd)، وإعادة حساب ALF الفعال باستخدام الصيغة، والتحقق من تعيين التخصيص الأساسي للتفاضل/القياس، وتقييم حالة المحولات ذات الجهد المتوسط وإعادة تقييمها مع اختبار منحنى الإثارة (مقارنة البيانات المقاسة مقابل بيانات المصنع) لضمان الامتثال للمواصفة IEC 61869-2 وتوقيع السلامة. لا توجد انقسامات أفقية. جمالية هندسية حديثة.
عملية إعادة تقييم مواصفات التصوير المقطعي المحوسب المهيكل لعملية إعادة تقييم مواصفات التصوير المقطعي المحوسب المهيكل لتحديثات الجهد المتوسط

تتطلب إعادة التقييم الصحيح للتصوير المقطعي المحوسب لتحديثات مخطط الحماية منهجية منظمة من أربع خطوات تتعامل مع التصوير المقطعي المحوسب الحالي كمكون غير متحقق منه حتى يثبت توافقه مع مخطط الحماية الجديد.

الخطوة 1: تحديد متطلبات قياس الترحيل الجديدة

قبل تقييم التصوير المقطعي المحوسب الحالي، قم بتوصيف متطلبات واجهة التصوير المقطعي المحوسب الجديدة بالكامل:

  • العبء الثانوي عند التيار المقنن: الحصول عليها من المواصفات الفنية للشركة المصنعة للمرحل - وليس العبء المقدر للمرحل، ولكن مقاومة الإدخال الفعلية عند تصنيف التيار الثانوي للتقطيع المقطعي المحوسب؛ حيث تقدم المرحلات الرقمية الحديثة 0.025-0.1 VA عند 1 أمبير، وليس 1-5 VA المعلن كعبء مقدر
  • مطلوب فئة دقة التصوير المقطعي المحوسب المقطعي المحوسب: تأكد ما إذا كان المرحل الجديد يتطلب الفئة P (5P أو 10P) أو الفئة PX (المحددة بجهد نقطة الركبة وتيار المغنطة) CTs - العديد من مرحلات الحماية التفاضلية والحماية عن بعد الحديثة تحدد متطلبات الفئة PX التي قد لا تلبيها مرحلات الفئة P الحالية
  • عامل الأبعاد العابر (Ktd): بالنسبة للمرحلات ذات متطلبات الأداء العابر المحددة، احصل على Ktd المطلوب من مواصفات المرحل - وهذا يحدد الحد الأدنى من القدرة العابرة للتصوير المقطعي المحوسب المطلوبة لتشغيل المرحل بشكل صحيح خلال الدورات القليلة الأولى من تيار العطل
  • خوارزمية القياس: تأكد مما إذا كان المرحل يستخدم قياس RMS، أو استخلاص طور التردد الأساسي، أو اكتشاف الذروة - لكل خوارزمية حساسية مختلفة لتشوه شكل الموجة الثانوي للتصوير المقطعي المحوسب أثناء ظروف العطل

الخطوة 2: إعادة حساب معدل الأعباء الثانوي الجديد الفعال عند العبء الثانوي الجديد

قم بتطبيق معادلة ALF الفعالة لكل وحدة من وحدات التصوير المقطعي المحوسب الموجودة في نظام الحماية المطور:

ALFeffective=ALFrated×RCT+Rburden,ratedRCT+Rburden,actualALF{effective} = ALF_effective{مصنف} \أضعاف \frac{R_{CCT} + R_{{العبء المقدر}}{R_{CCT}} + R_{Burden، الفعلي}}}}

أين:

  • Rburden,actualR_{العبء، الفعلي} = مقاومة مدخلات المرحل + مقاومة الكابل الثانوي (كلا الموصلين) + أي مقاومة أخرى متسلسلة في الدائرة الثانوية
  • قارن ALF_effective مع ALF_effect المطلوب للترحيل الجديد - إذا تجاوز ALF_effect القيمة المطلوبة بأكثر من 3 أضعاف، فقد يعمل CT في منطقة غير متوقعة أثناء ظروف العطل؛ إذا كان ALF_effect أقل من القيمة المطلوبة، فإن CT سيشبع قبل أن يتمكن المرحل من اتخاذ قرار الحماية الصحيح

الخطوة 3: التحقق من التعيين الأساسي للتصوير المقطعي المحوسب لكل وظيفة حماية

  • تعيين نوى التصوير المقطعي المحوسب الحالية لوظائف الحماية الجديدة: قم بتوثيق قلب التصوير المقطعي المحوسب الفعلي المتصل بكل مدخل من مدخلات مرحل الحماية في المخطط المطور
  • تحقق من تطابق فئة الدقة الأساسية مع وظيفة الحماية: أنوية الحماية (5P، 10P، الفئة PX) لمرحلات الحماية؛ أنوية القياس (الفئة 0.5، الفئة 1) لقياس الإيرادات - لا تستخدم أبدًا نواة قياس لوظيفة الحماية في مخطط مطور
  • تحقق من مطابقة قلب التصوير المقطعي المحوسب التفاضلي: بالنسبة للحماية التفاضلية للمحول أو عمود التوصيل، تأكد من تطابق أخطاء النسب والإزاحات الطورية في كلا جانبي المعدات المحمية - احصل على شهادات اختبار المصنع لكلا المحولين ومقارنتها

الخطوة 4: تقييم حالة التصوير المقطعي المحوسب وحالة البقايا

  • مراجعة سجل أحداث الأعطال: احصل على سجلات أحداث مرحل الحماية للسنوات 3-5 السابقة؛ وحدد جميع أحداث الأعطال التي تجاوز فيها التيار الأساسي المقطعي المحوسب 501 تيرابايت 3 تيرابايت من التيار المقنن قصير الوقت - كل حدث من هذا القبيل هو حدث تراكم تراكمي محتمل
  • إجراء اختبار منحنى الإثارة: قارن منحنى الإثارة المقاس بشهادة اختبار المصنع؛ تؤكد نقطة الركبة المتغيرة أو زيادة تيار المغنطة عند نقطة الركبة تراكم التدفق المتحرك
  • قم بإجراء إزالة المغنطة إذا تأكدت إعادة المغنطة: إزالة المغناطيسية قبل التحقق من دقة النسبة - نتائج اختبار النسبة على التصوير المقطعي المحوسب المتأثر بالبقاء لا تمثل أداء فئة الدقة الحقيقية للتصوير المقطعي المحوسب
  • إجراء التحقق من دقة النسبة بعد إزالة المغناطيسية: تأكد من أن خطأ النسبة وإزاحة الطور ضمن حدود فئة الدقة قبل قبول التصوير المقطعي المحوسب لنظام الحماية المطور

سيناريوهات التطبيق

  • ترقية مرحل التيار الزائد الكهروميكانيكي إلى رقمي: إعادة حساب العامل المؤثر المؤثر الفعال عند عبء الترحيل الجديد؛ التحقق من أن العامل المؤثر الفعال في حدود 2-5× العامل المؤثر الفعال المطلوب؛ تقييم تاريخ إعادة التذكر؛ إعادة التحقق من قطبية الحقن الأولي إلزامي
  • إضافة الحماية التفاضلية للمحول التفاضلي إلى تركيبات التصوير المقطعي المحوسب الحالية: التحقق من توافق قلب التصوير المقطعي المحوسب من فئة PX؛ وإجراء اختبار الحقن الأولي لتوازن الدائرة التفاضلية؛ والتأكد من تطابق أخطاء النسبة على أزواج التصوير المقطعي المحوسب ذات الجهد العالي والجهد المنخفض
  • ترقية حماية المسافة على مغذي الإرسال: التحقق من جهد نقطة الركبة من الفئة PX مقابل مواصفات المرحل؛ إعادة حساب العبء الثانوي بما في ذلك توجيه الكابل الجديد إلى لوحة المرحل البعيد؛ تأكيد التوافق مع Ktd
  • إضافة حماية قضبان التوصيل: التحقق من تطابق خصائص جميع أنوية التصوير المقطعي المحوسب لقضبان التوصيل؛ حساب عامل الثبات لظروف الأعطال العابرة؛ التحقق من ثبات الحقن الأولي إلزامي قبل التنشيط

كيف يتم تنفيذ التحقق من القياس المقطعي المحوسب الآمن أثناء مشاريع ترقية نظام الحماية المباشرة؟

رسم توضيحي تقني مفصل يصور التطبيق الصحيح لوصلة تقصير محول التيار (CT) من قبل مهندس تشغيل من شرق آسيا في محطة فرعية متوسطة الجهد من الداخل. تسلط الصورة الضوء على الخطوة 1: "تقصير الدوائر الثانوية لمحول التيار المقطعي المحوسب قبل أي فصل للترحيل" لضمان السلامة. يقوم المهندس، الذي يرتدي معدات الوقاية الشخصية المناسبة، بتأمين المحطتين الثانويتين S1 و S2 داخل صندوق طرفية CT مفتوح بينما يظل المرحل الكهروميكانيكي متصلاً، مما يمنع مخاطر الجهد العالي. تشير الملصقات النصية إلى "الصندوق الطرفي للتصوير المقطعي المحوسب" و"تطبيق وصلة التقصير" و"مقياس أميتر المشبك" المستخدم للتحقق من تدفق التيار الثانوي عبر الوصلة.
تأمين التقصير الثانوي للتصوير المقطعي المحوسب المقطعي المحوسب أولاً لسلامة الترقية المباشرة

خطوات التحقق من القياس المقطعي المحوسب الآمن

  1. قم بتقصير الدارات الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب قبل أي فصل للترحيل: قبل فصل أي دائرة ثانوية للتصوير المقطعي المحوسب من المرحل الموجود، قم بتطبيق وصلات تقصير في أطراف التصوير المقطعي المحوسب الثانوية أو في كتلة طرفية الاختبار - الدائرة الثانوية المفتوحة للتصوير المقطعي المحوسب تحت التيار الأساسي تخلق جهدًا عاليًا مميتًا؛ يجب أن يسبق التقصير أي فصل لطرف المرحل
  2. تحقق من سلامة وصلة التقصير تحت الحمل: بعد تطبيق وصلات التقصير، تأكد من تدفق التيار الثانوي عبر وصلة التقصير باستخدام مقياس التيار الكهربائي بمشبك - وصلة التقصير التي تبدو متصلة ولكن بها تلامس مفكوك هي دائرة مفتوحة خطرة كامنة
  3. قم بإجراء التحقق من النسبة والقطبية قبل توصيل المرحل: مع تثبيت المرحل الجديد ولكن لم يتم توصيله بعد بالدائرة الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب، قم بإجراء التحقق من نسبة الحقن الأولية والقطبية - تأكد من أن التصوير المقطعي المحوسب يوصل التيار الثانوي الصحيح في الاتجاه الصحيح قبل التوصيل بالمرحل الجديد
  4. تحقق من العبء الثانوي مع توصيل مرحل جديد: قياس العبء الإجمالي للدائرة الثانوية مع توصيل المرحل الجديد؛ ومقارنته بالعبء المقدر للتصوير المقطعي المحوسب؛ والتأكد من أن حساب معامل الترددات المنخفضة للغاية الفعال متوافق مع العبء المقاس
  5. قم بإجراء اختبار الحماية الوظيفية قبل إزالة وصلات التقصير: مع توصيل المرحل الجديد واكتمال الدائرة الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب، قم بإجراء اختبار وظيفي للحقن الثانوي للمرحل - تأكد من التشغيل الصحيح والتوقيت الصحيح وتشغيل تلامس الخرج الصحيح قبل إزالة وصلات تقصير الدائرة الأولية والعودة إلى الخدمة

الأخطاء الشائعة المتعلقة بالسلامة أثناء ترقيات نظام الحماية

  • إزالة وصلات التقصير الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب قبل اكتمال إعادة توصيل المرحل: أخطر خطأ في التشغيل - حتى فترة وجيزة مع فتح الدائرة الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب (CT) أثناء تدفق التيار الأساسي يخلق خطر الجهد العالي في الطرف المفتوح؛ حافظ على وصلات التقصير حتى يتم التحقق من أن الدائرة الثانوية الكاملة مستمرة
  • إجراء اختبار الحقن الثانوي دون التحقق من استمرارية الدائرة الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب: يقوم الحقن الثانوي باختبار المرحل بمعزل عن غيره - فهو لا يوفر أي معلومات حول سلامة الدائرة الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب؛ لا تسمح نتيجة نجاح الحقن الثانوي بإزالة وصلات التقصير الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب دون التحقق من الحقن الأساسي
  • حذف إعادة التحقق من القطبية بعد ترقية نظام الحماية: أي تعديل في الدائرة الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب - كابل جديد، كتلة طرفية جديدة، تعيين طرفي مرحل جديد - يخلق إمكانية انعكاس القطبية؛ يجب إعادة التحقق من القطبية عن طريق الحقن الأولي بعد كل تعديل في مخطط الحماية، وليس افتراضها من سجل التشغيل السابق
  • تنشيط نظام الحماية المطور بدون اختبار العطل المرحلي: عندما تسمح ظروف تشغيل الشبكة بذلك، فإن اختبار العطل المرحلي - إحداث حالة عطل متعمد على الدائرة المحمية في ظل ظروف محكومة - هو الطريقة الوحيدة التي تتحقق من نظام الحماية الكامل بما في ذلك أداء التصوير المقطعي المحوسب في ظل ظروف تيار العطل الفعلي

الخاتمة

تخلق ترقيات نظام الحماية حالات عدم توافق في قياس التصوير المقطعي المحوسب غير مرئية لاختبار المرحل، وغير مرئية لإجراءات التشغيل القياسية، وغير مرئية لفحص لوحة الاسم - ولكنها مرئية تمامًا لفشل نظام الحماية في العمل بشكل صحيح عندما تتعرض المحطة الفرعية لأول خطأ حقيقي بعد الترقية. الأخطاء التي تسبب هذه الأعطال متسقة ويمكن التنبؤ بها ويمكن الوقاية منها تمامًا: الفشل في إعادة حساب معامل التحويل الفعال عند عبء المرحل الجديد، والفشل في إعادة تقييم التخصيصات الأساسية للأقطاب المقطعية لوظائف الحماية الجديدة، والفشل في تقييم وتصحيح إعادة تقييم وتصحيح إعادة تجميع الأشعة المقطعية المتراكمة خلال سنوات الخدمة، والفشل في إعادة التحقق من القطبية ودقة النسب بعد تعديلات الدائرة الثانوية. في عمليات ترقية مخطط حماية الجهد المتوسط، لا يعد التصوير المقطعي المحوسب مكونًا سلبيًا يمكن توريثه من المخطط السابق دون إعادة تقييمه - فهو جهاز قياس نشط يجب إثبات توافقه مع المرحل الجديد عن طريق الحساب والاختبار والتحقق من الحقن الأولي قبل أن يتم الوثوق في مخطط الحماية الذي تمت ترقيته لحماية المحطة الفرعية والعاملين فيها.

الأسئلة الشائعة حول أخطاء القياس المقطعي المحوسب في ترقيات نظام الحماية

س: لماذا يتطلب استبدال مرحل التيار الزائد الكهروميكانيكي بمرحل رقمي حديث في ترقية محطة فرعية متوسطة الجهد إعادة حساب عامل الدقة الفعال للتيار الزائد الحالي حتى لو لم تتغير نسبة التيار الزائد وفئة الدقة؟

A: تقدم المرحلات العددية عبء 0.025-0.1 VA مقابل 1-5 VA للمرحلات الكهروميكانيكية. تُظهر معادلة ALF الفعالة أن تقليل العبء من 5 VA إلى 0.1 VA يمكن أن يزيد من ALF الفعال بمقدار 3-8 أضعاف، مما يدفع المرحلات العددية إلى منطقة تشغيل غير متوقعة أثناء ظروف العطل حيث يمنع تشويه شكل الموجة الثانوي مرشح فورييه للمرحل العددي من استخراج طور تردد أساسي صالح.

س: ما هي اختبارات الحقن الأولية الإلزامية قبل تنشيط مخطط الحماية التفاضلية للمحول المحسن حيث تم إعادة تعيين CTs الحالية إلى مدخلات الترحيل التفاضلية الجديدة؟

A: اختبار ثبات العطل العابر - حقن أولي من خلال المحول المحمي مع توصيل كل من المحولات ذات الجهد العالي والجهد المنخفض المقطعي المحوسب (HV) والجزء الثاني من المحول المقطعي المحوسب (LV) بالترحيل التفاضلي؛ تأكيد ضبط المرحل وليس تشغيله. اختبار حساسية العطل الداخلي - حقن أولي على جانب واحد فقط؛ تأكيد تشغيل المرحل ضمن عتبة الحساسية. يجب توثيق كلا الاختبارين قبل التنشيط.

س: كيف ينبغي تقييم وتصحيح بقايا التصوير المقطعي المحوسب المتراكمة خلال سنوات الخدمة قبل بدء ترقية نظام حماية الجهد المتوسط؟

A: مراجعة سجلات أحداث الأعطال للسنوات 3-5 السابقة لتحديد الأحداث ذات التيار العالي. قم بإجراء اختبار منحنى الإثارة ومقارنته بشهادة المصنع - تؤكد نقطة الركبة المتحركة على إعادة التثبيت. إزالة المغناطيسية باستخدام طريقة تخفيض جهد التيار المتردد قبل اختبار دقة النسبة. إعادة التحقق من خطأ النسبة ضمن حدود فئة الدقة بعد إزالة المغناطيسية قبل قبول التصوير المقطعي المحوسب للمخطط المطور.

س: ما هو إجراء السلامة الصحيح لفصل الدوائر الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب عن المرحلات الحالية أثناء ترقية مخطط حماية المحطات الفرعية ذات الجهد المتوسط؟

A: قم بتطبيق وصلات التقصير والتحقق منها عند الأطراف الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب قبل أي فصل لطرف المرحل. تأكد من تدفق التيار الثانوي من خلال وصلة التقصير باستخدام مقياس التيار الكهربائي باستخدام مقياس التيار الكهربائي بالمشبك. الحفاظ على وصلات التقصير طوال فترة استبدال المرحل. قم بإجراء نسبة الحقن الأولي والتحقق من القطبية مع تركيب المرحل الجديد قبل إزالة وصلات التقصير. لا تعتمد أبدًا على نتائج اختبار الحقن الثانوي للسماح بإزالة وصلة التقصير.

س: كيف يمكن أن يؤدي التخصيص غير الصحيح لنواة التصوير المقطعي المحوسب أثناء ترقية مخطط الحماية - باستخدام نواة قياس لوظيفة الحماية - إلى خطر على السلامة في المحطات الفرعية متوسطة الجهد؟

A: نوى القياس (الفئة 0.5، FS5-FS10) تتشبع عند 5-10×التيار المقنن لحماية العدادات المتصلة. تتطلب مرحلات الحماية نوى تظل خطية خلال تيار العطل لاتخاذ قرارات الرحلة الصحيحة. تتشبع نواة القياس المخصصة لوظيفة الحماية قبل أن يتمكن المرحل من قياس تيار العطل بدقة - مما يتسبب في تأخر التشغيل أو فشل التشغيل أو اتخاذ قرار اتجاه غير صحيح أثناء العطل الذي يعرض المعدات والأفراد للخطر.

  1. تحليل مفصل للمقاومة الكلية في دوائر الحماية الثانوية.

  2. المعلمات الفنية التي تحدد أداء التصوير المقطعي المحوسب أثناء ظروف العطل.

  3. المعيار الدولي الرسمي لدقة وأداء محولات التيار.

  4. دليل شامل لمطابقة نوى التصوير المقطعي المحوسب للمخططات التفاضلية.

  5. معايير السلامة الصناعية للتحقق من سلامة مخطط الحماية.

ذات صلة

جاك بيبتو

مرحبًا، أنا جاك، أخصائي معدات كهربائية يتمتع بخبرة تزيد عن 12 عامًا في مجال توزيع الطاقة وأنظمة الجهد المتوسط. من خلال منصة Bepto الكهربائية، أشارك الرؤى العملية والمعرفة التقنية حول مكونات شبكة الطاقة الرئيسية، بما في ذلك المفاتيح الكهربائية، ومفاتيح كسر الأحمال، وقواطع الدوائر الكهربائية الفراغية، ومفصلات الكهرباء، ومفاتيح الفصل، ومحولات الأجهزة. تنظم المنصة هذه المنتجات في فئات منظمة مع صور وتفسيرات تقنية لمساعدة المهندسين والمتخصصين في الصناعة على فهم أفضل للمعدات الكهربائية والبنية التحتية لأنظمة الطاقة.

يمكنك التواصل معي على [email protected] للأسئلة المتعلقة بالمعدات الكهربائية أو تطبيقات أنظمة الطاقة.

جدول المحتويات
نموذج الاتصال
🔒 معلوماتك آمنة ومشفرة.