كيف تتسبب المغنطة الأساسية في حدوث تعثر كاذب للترحيل

مقدمة

من بين أنماط الأعطال التي تتسبب في تشغيل مرحلات الحماية بشكل غير صحيح في أنظمة الجهد المتوسط في المنشآت الصناعية، فإن إعادة التدفق المغناطيسي المتبقي الذي يبقى محبوسًا في القلب الحديدي لمحول التيار بعد توقف التيار الأساسي هو الأكثر سوء فهم منهجي والأكثر تشخيصًا خاطئًا. عندما تتعرض منشأة صناعية لرحلة حماية زائفة لا يمكن ربطها بأي حدث عطل فعلي، يركز التحقيق عادةً على إعدادات المرحل وأجهزة المرحل وأسلاك الدائرة الثانوية. ونادرًا ما يتم فحص قلب التصوير المقطعي المحوسب. ومع ذلك، في نسبة كبيرة من الرحلات الكاذبة غير المبررة - خاصةً تلك التي تحدث أثناء تنشيط المحولات، أو بدء تشغيل المحرك، أو إعادة إغلاق الدائرة بعد حدوث عطل - يكون التدفق الزائف لقلب التصوير المقطعي المحوسب هو السبب الجذري، ولن يمنع أي قدر من تعديل إعدادات المرحل تكرار حدوث العطل حتى يتم تحديد حالة الزوال وتصحيحها.

الجواب المباشر هو هذا: تتسبب زوال قلب التصوير المقطعي المحوسب في حدوث تعثر كاذب في المرحل لأن التدفق المغناطيسي المتبقي في قلب التصوير المقطعي المحوسب بعد حدث العطل أو التعرض لتيار تيار مستمر يغير نقطة تشغيل القلب على منحنى المغنطة B-H، مما يتسبب في تشبع التصوير المقطعي المحوسب في وقت مبكر وبصورة أكثر حدة أثناء عابر التنشيط التالي - مما ينتج عنه شكل موجة تيار ثانوي مشوه يحتوي على إزاحة تيار مستمر كبيرة ومكونات توافقية تفسرها مرحلات حماية القوس الكهربائي والتيار الزائد على أنها توقيعات تيار عطل، مما يؤدي إلى اتخاذ قرار تعثر في دائرة تعمل بشكل طبيعي.

لمهندسي حماية المنشآت الصناعية، وفرق صيانة الجهد المتوسط، وأخصائيي أنظمة الحماية من القوس الكهربائي الذين يقومون باستكشاف أخطاء عمليات المرحلات غير المبررة، يقدم هذا الدليل التفسير التقني الكامل لكيفية تطور الزوال القلبي وكيفية تسببه في التعثر الخاطئ وكيفية تشخيص وتصحيح ومنع أعطال الحماية الناتجة عن الزوال.

جدول المحتويات

• ما هو إعادة التصنيع الأساسية للتصوير المقطعي المحوسب وكيف يتطور في أنظمة الجهد المتوسط في المنشآت الصناعية؟
• كيف تتسبب بقايا القلب في التشبع بالتصوير المقطعي المحوسب (CT) وتعثر التتابع الكاذب؟
• كيف يمكن تشخيص التعثر الكاذب الناجم عن الرمي في أنظمة حماية المنشآت الصناعية؟
• كيف تصحح إعادة تصحيح إعادة تآكل القلب المقطعي المحوسب وتمنع تكراره في أنظمة الحماية من القوس الكهربائي ذات الجهد المتوسط؟
• الأسئلة الشائعة حول إعادة التشغيل الأساسية للتصوير المقطعي المحوسب والترحيل الكاذب في تطبيقات المنشآت الصناعية

ما هو إعادة التصنيع الأساسية للتصوير المقطعي المحوسب وكيف يتطور في أنظمة الجهد المتوسط في المنشآت الصناعية؟

القلب الحديدي لمحوِّل التيار هو مادة مغناطيسية حديدية يوصف سلوكها المغناطيسي من خلال ب-منحنى المغنطة ب-ح¹ - العلاقة بين كثافة التدفق المغناطيسي B في القلب وقوة المغنطة H المطبقة عليه. إن منحنى B-H لمادة مغناطيسية حديدية ليس علاقة خطية بسيطة - فهو عبارة عن حلقة تباطؤ، مما يعني أن كثافة التدفق في القلب لا تعتمد فقط على قوة المغنطة الحالية ولكن أيضًا على تاريخ المغنطة السابقة.

عندما تنخفض قوة المغنطة H إلى الصفر - عندما يتوقف التيار الأساسي - لا تعود كثافة التدفق B إلى الصفر. وتبقى عند قيمة متبقية تسمى كثافة التدفق المتبقي Br، والتي يمكن أن تصل إلى 70-80% من كثافة تدفق التشبع Bsat بالنسبة لصلب السيليكون الموجه نحو الحبوب المستخدم في نوى التصوير المقطعي المحوسب. ويتم حبس هذا التدفق المتبقي - البقايا - في بنية المجال المغناطيسي للقلب ويستمر إلى أجل غير مسمى حتى يتم إزالته عمدًا عن طريق إزالة المغنطة أو الكتابة فوقه بواسطة قوة مغنطة معاكسة كبيرة بما فيه الكفاية.

آليات تطوير التباطؤ في أنظمة الجهد المتوسط في المنشآت الصناعية

تُعرِّض أنظمة الجهد المتوسط في المنشآت الصناعية نوى التصوير المقطعي المحوسب (CT) لظروف توليد الزوال بشكل متكرر أكثر بكثير من أنظمة التوزيع التقليدية - لأن الجمع بين الأحمال الكبيرة للمحركات، وأحداث الأعطال المتكررة، وتشغيل نظام الحماية من القوس الكهربائي يخلق تسلسلًا من الظروف الحالية التي تدفع نوى التصوير المقطعي المحوسب بشكل منهجي نحو حالات الزوال العالية.

الآلية 1: إزاحة التيار المستمر غير المتماثل للتيار المستمر غير المتماثل

مصدر الإزاحة الأكثر أهمية في تركيبات التصوير المقطعي المحوسب في المنشآت الصناعية. عندما يحدث عطل في نظام الجهد المتوسط، يحتوي تيار العطل على مكون إزاحة تيار مستمر يعتمد مقداره على النقطة على الموجة التي يبدأ عندها العطل والنظام نسبة س/ص²:

$i_{الخطأ}(t) = I_{الذروة} \times \left [\sin(\ umga t + \phi) - \sin(\phi) \times e^{-t/tau}\right]$

المكان $\أفي$ هو زاوية بدء العطل و$1T1T1T1T4\tau = L/R$1T$ هو ثابت زمن التيار المستمر. بالنسبة لأنظمة الجهد المتوسط للمنشآت الصناعية ذات نسب X/R من 15-30، فإن ثابت زمن التيار المستمر هو 48-95 مللي ثانية - مما يعني أن مكون إزاحة التيار المستمر يستمر لمدة 5-10 دورات تردد طاقة قبل أن يتحلل إلى مستويات لا تذكر.

يدفع مكوّن التيار المستمر لتيار العطل نقطة تشغيل قلب التصوير المقطعي المحوسب تدريجياً نحو التشبع في اتجاه واحد على منحنى B-H. عندما يتم إزالة العطل بواسطة مرحل الحماية - عادةً في غضون 60-200 مللي ثانية - يبقى التدفق المدفوع بالتيار المستمر في القلب على شكل بقايا. يعتمد حجم التدفق المتبقي على حجم إزاحة التيار المستمر وزمن إزالة العطل:

$بـ{دائم} \تقريبًا B_{SAT} \ مرات \ يسار (1 - ه^^^{-{ت_ت_ت_توضيح}/\tau_{core}} \right) \ مرات \sin(\phi)$

بالنسبة لزاوية بدء الخطأ في أسوأ الحالات ($\أفي$ = 90 درجة) مع زمن تصفية 100 مللي ثانية، يمكن أن يصل التدفق الزائل إلى 60-75% من Bsat.

الآلية 2: تيار تعثر مرحل الحماية DC الحالي

تستخدم مرحلات الحماية من القوس الكهربائي وبعض مرحلات التيار الزائد تيار تيار مستمر لملف الرحلة لتشغيل آليات رحلة قاطع الدائرة. عندما يتدفق تيار ملف التعثر عبر الدائرة الثانوية لقاطع التيار المقطعي المحوسب - وهو ما يمكن أن يحدث من خلال الاقتران الاستقرائي أو من خلال التوصيلات الأرضية المشتركة في بعض تكوينات أسلاك المنشآت الصناعية - فإنه يطبق قوة مغنطة للتيار المستمر على قلب قاطع التيار المقطعي المحوسب تدفعه إلى حالة ريماننت مستقلة عن أي حالة تيار أولي.

الآلية 3: تيار تدفق المحولات المتدفق

عندما يتم تنشيط محول الجهد المتوسط، يحتوي تيار التدفق الداخلي على مكون إزاحة تيار مستمر كبير يمكن أن يستمر لمدة تتراوح بين 0.5 و2 ثانية - أطول بكثير من إزاحة التيار المستمر للتيار المستمر للخلل. بالنسبة لمقاييس التصوير المقطعي المحوسب المثبتة على المغذي الأساسي للمحولات، فإن هذا التعرض الممتد للتيار المستمر يدفع القلب إلى مستويات إعادة التشبع. إذا تم بعد ذلك إلغاء تنشيط المحول وإعادة تنشيطه - وهو أمر شائع أثناء تشغيل المحطة الصناعية وصيانتها - يتراكم قلب المحول المقطعي المحوسب من كل حدث تنشيط.

الآلية 4: اختبار الدائرة الثانوية باستخدام مصادر التيار المستمر

يطبق اختبار مقاومة العزل للدوائر الثانوية للتصوير المقطعي المحوسب باستخدام مقياس ميجا فولت 500 فولت أو 1000 فولت تيار مستمر عبر اللف الثانوي للتصوير المقطعي المحوسب. إذا لم يتم تقصير اللف الثانوي أثناء اختبار الأشعة تحت الحمراء - وهو خطأ شائع في الاختبار - فإن جهد اختبار التيار المستمر يدفع تيارًا ممغنطًا عبر قلب التصوير المقطعي المحوسب، تاركًا حالة تدفق متبقي قد لا يمكن التعرف عليها كقطعة أثرية للاختبار.

البارامترات التقنية الرئيسية التي تحدد مدى بقاء نواة التصوير المقطعي المحوسب:

المعلمة	التعريف	القيمة النموذجية	التأثير على الأداء
كثافة التدفق المتبقي (Br)	المتبقي B عند H = 0	0.8 - 1.4 ت (60-801 تيرابايت 3 تيرابايت من بسات)	تحولات نقطة التشغيل نحو التشبع
كثافة تدفق التشبع (Bsat)	الحد الأقصى B عند ارتفاع H	1.8-2.0 تيرابايت للصلب السيليكوني	يحدد عتبة بداية التشبع
القوة القسرية (Hc)	H المطلوبة لتقليل B إلى صفر	10-50 أمبير/متر للفولاذ المقطعي المحوسب	يحدد تيار إزالة المغنطة المطلوب
ثابت زمن التيار المستمر (τ)	ل/ر لدائرة تيار العطل	20-100 مللي ثانية لأنظمة MV	يحدد مدة ثبات إزاحة التيار المستمر
عامل التكرار (Kr)	ب/بسات	0.6-0.8 لقلب التصوير المقطعي المحوسب القياسي	آي إيك 61869-23 يُعرّف Kr ≤ 0.1 لنوى الفئة PR
المعيار المطبق	المواصفة القياسية IEC 61869-2 فئة PR	مواصفات النواة المحمية من الإزالة	Kr ≤ 0.1 يتحقق بواسطة فجوة الهواء في القلب

كيف تتسبب بقايا القلب في التشبع بالتصوير المقطعي المحوسب (CT) وتعثر التتابع الكاذب؟

يتضمن المسار من إعادة تنشيط القلب إلى التعثر الكاذب للترحيل الكاذب تسلسلًا محددًا من الأحداث الكهرومغناطيسية التي تحدث خلال الدورات القليلة الأولى من تدفق التيار الأساسي بعد إنشاء حالة الترحيل الكاذب - عادةً أثناء تنشيط المحول أو بدء تشغيل المحرك أو إعادة إغلاق الدائرة بعد إزالة العطل.

متوالية الانتقال من التشبع إلى التشبع

المرحلة 1: التدفق المتبقي يؤسس نقطة التشغيل المتغيرة

بعد حدوث عطل، يحتفظ قلب التصوير المقطعي المحوسب بالتدفق الزائد Br. على منحنى B-H، تكون نقطة تشغيل القلب عند (H=0، B=Br) - مزاحة من الأصل بواسطة التدفق الزائد. يكون تأرجح التدفق المتاح قبل التشبع الآن:

$\ دلتا B_{متوفر} = B_sat} - B_remanent$

بالنسبة للقلب الذي يحتوي على Bsat = 1.9 T وBremanent = 1.3 T (68% من Bsat)، فإن تأرجح التدفق المتاح هو 0.6 T فقط - مقارنة بـ 1.9 T لقلب منزوع المغناطيسية بالكامل. تتناسب قدرة التصوير المقطعي المحوسب على إعادة إنتاج التيار الأساسي بدقة مع تأرجح التدفق المتاح - فالقلب الذي يحتوي على 68% من التأرجح المغناطيسي لديه 32% فقط من سعة التدفق العادية المتاحة لإعادة إنتاج التيار بدقة.

المرحلة 2: التنشيط العابر يدفع القلب إلى التشبع

عندما يتم إعادة تنشيط الدائرة - تنشيط المحول أو بدء تشغيل المحرك أو إعادة الإغلاق بعد إزالة العطل - يحتوي التيار الأساسي على مكون غير متماثل مع إزاحة التيار المستمر. يدفع إزاحة التيار المستمر التدفق الأساسي في نفس اتجاه إزاحة التيار المستمر (في أسوأ الحالات، عندما تتطابق قطبية الإزاحة مع اتجاه إزاحة التيار المستمر). يصل القلب إلى التشبع بعد جزء بسيط فقط من نصف الدورة الأولى:

$t_{التشبع} = \frac{B_{sat} - B_{القوي}}{dB/dt_dt_{normal}}$

بالنسبة للقلب الذي يحتوي على 68%، يحدث التشبع قبل 3 أضعاف تقريبًا من القلب منزوع المغناطيسية بالكامل - ربما خلال ربع الدورة الأولى من عابر التنشيط.

المرحلة 3: ينتج عن التصوير المقطعي المحوسب المشبع شكل موجي ثانوي مشوه

عندما يتشبع قلب المقطوع المقطوع المحوسب، ينهار الحث المغنطة - لم يعد بإمكان القلب دعم زيادة التدفق، ولم يعد التيار الابتدائي يتدفق في الملف الثانوي. وبدلًا من ذلك، ينخفض التيار الثانوي فجأة نحو الصفر بينما يستمر التيار الابتدائي في التدفق. يصبح الشكل الموجي الثانوي مشوهًا بشدة - يحتوي على قمم كبيرة خلال الأجزاء غير المشبعة من كل دورة والتيار شبه الصفري خلال الأجزاء المشبعة.

يحتوي الشكل الموجي الثانوي المشوه على:

• مكون تيار مستمر كبير: من نمط التشبع غير المتماثل - يتشبع التصوير المقطعي المحوسب بشكل أكثر حدة في نصف دورة عن الأخرى
• محتوى توافقي فردي كبير: التوافقيات الثالثة والخامسة والسابعة من الشكل الموجي المقطوع
• انتقالات عالية للتيار العابر: التحولات السريعة للتيار عند الحدود بين المناطق المشبعة وغير المشبعة

المرحلة 4: يؤدي التيار الثانوي المشوه إلى حدوث تعثر كاذب للترحيل

يتم تقديم الشكل الموجي للتيار الثانوي المشوه إلى مرحل الحماية كتيار أولي مقيس. تعتمد استجابة المرحل على خوارزمية القياس الخاصة به:

• مرحل حماية القوس الكهربائي (الضوء + كشف التيار): تستخدم مرحلات الحماية من القوس الكهربائي قياس التيار اللحظي - فهي تستجيب لذروة الشكل الموجي للتيار الثانوي. يمكن أن تتجاوز القمم عالية السعة في الشكل الموجي الثانوي للتيار المقطعي المحوسب المشوه خلال الأجزاء غير المشبعة من كل دورة عتبة التيار في مرحل الحماية من القوس، مما يؤدي إلى اتخاذ قرار الرحلة على الرغم من عدم وجود خطأ في القوس الكهربائي
• مرحل التيار الزائد اللحظي (50 عنصراً): يستجيب لذروة التيار الثانوي - يمكن أن تتجاوز قمم شكل الموجة المشوهة عتبة الالتقاط اللحظي، مما يتسبب في رحلة لحظية خاطئة
• مرحل التيار الزائد الزمني (51 عنصراً): يستجيب لتيار RMS - يحتوي الشكل الموجي المشوه على محتوى RMS مرتفع يمكن أن يتجاوز عتبة الالتقاط ويبدأ التوقيت نحو رحلة متأخرة زمنيًا
• المرحل التفاضلي (87 عنصر): يقارن الترحيل التفاضلي التيارات الثانوية من التصوير المقطعي المحوسب على جانبي المعدات المحمية؛ إذا كان أحد التصوير المقطعي المحوسب فقط متأثرًا بالتشبع، فإن التيار التفاضلي أثناء التنشيط يحتوي على مكون كبير من عدم تناسق التشبع الناجم عن التشبع، مما قد يتجاوز عتبة تشغيل الترحيل التفاضلي

العلاقة الرياضية بين التدفق الزائد واحتمالية الرحلة الخاطئة:

$P_{false,trip} \مقترحة \frac{B_{دائم}}{B_{sat} - B_{دائم}}} \times \frac{I_{DC,offset}}{I_{rated}} \times \frac{1}{t_{relay,pickup} \مرة و}$

توضح هذه العلاقة أن احتمالية التعثر الكاذب تزداد مع مستوى الزوال، ومع حجم إزاحة التيار المستمر، ومع سرعة المرحل - مما يفسر لماذا تكون مرحلات الحماية من القوس الكهربائي (أسرع وقت تشغيل: 5-10 مللي ثانية) هي الأكثر عرضة للتعثر الكاذب الناجم عن الزوال.

حالة العميل - محطة فرعية لمحطة صناعية بجهد 11 كيلوفولت، صناعة السيارات، أوروبا الوسطى:
اتصل مهندس حماية في مصنع لتصنيع السيارات بشركة بيبتو إلكتريك بعد تعرضه لسبع عمليات غير مبررة لترحيل الحماية من القوس الكهربائي في فترة 14 شهرًا - حدثت جميعها خلال أول 100 مللي ثانية من تنشيط محول 2 ميجا فولت أمبير يغذي نظام تهوية ورشة الطلاء. تسببت كل رحلة خاطئة في إغلاق خط الإنتاج بتكلفة حوالي 45,000 يورو لكل حدث. أظهر تحليل الذبذبات بعد الحدث من مرحل الحماية من القوس الكهربائي أن المرحل قد اكتشف كلاً من الضوء (من تفريغ الهالة على جلبة المحول أثناء التنشيط) والتيار الزائد - حيث عمل عنصر التيار الزائد على شكل موجة تيار ثانوي مشوه مع قمم تبلغ 3.2 ضعف عتبة التيار للمرحل. كشف اختبار منحنى الإثارة بالأشعة المقطعية عن أن الأشعة المقطعية الثلاثة على المغذي الأساسي للمحول كانت مستويات التدفق المتبقي بها 71% و68% و74% من Bsat على التوالي - متراكمة من أحداث الأعطال الستة السابقة على المغذي على مدار السنوات الثلاث السابقة. وقد أدت إزالة المغناطيسية من جميع أجهزة التصوير المقطعي المحوسب الثلاثة إلى خفض المغناطيسية إلى أقل من 5% من Bsat. في ال 18 شهرًا التي تلت إزالة المغناطيسية، لم تحدث أي رحلات حماية من القوس الكهربائي الكاذب على مغذي المحول. وذكر مهندس الحماية “سبع رحلات كاذبة، وسبع حالات توقف عن الإنتاج، وخسارة إجمالية تزيد عن 300,000 يورو - كل ذلك بسبب المغناطيسية المتبقية في ثلاثة قلوب للتصوير المقطعي المحوسب استغرقت أربع ساعات لإزالة المغناطيسية. كان مرحل الحماية من القوس الكهربائي يعمل تمامًا كما تم تصميمه. كان التصوير المقطعي المحوسب يعطيه معلومات خاطئة.”

كيف يمكن تشخيص التعثر الكاذب الناجم عن الرمي في أنظمة حماية المنشآت الصناعية؟

ينتج التعثر الكاذب الناجم عن التعثر الكاذب الناجم عن إعادة التثبيت بصمة تشخيصية مميزة تميزه عن أسباب التعثر الكاذب الأخرى - أخطاء إعداد المرحل وأعطال الدائرة الثانوية وأحداث العطل الحقيقية. تتبع منهجية التشخيص تسلسلًا منظمًا ينتقل من تحليل الحدث إلى اختبار التصوير المقطعي المحوسب إلى التأكيد.

الخطوة 1: تحليل سجل أحداث الرحلة الخاطئة

يوفر سجل أحداث مرحل الحماية والتقاط الذبذبات أول دليل تشخيصي:

• ارتباط التوقيت: تحدث الرحلات الكاذبة الناجمة عن إعادة التنشيط خلال أول 1-5 دورات من تدفق التيار الأساسي - أثناء تنشيط المحول أو بدء تشغيل المحرك أو إعادة الإغلاق. من غير المرجح أن تكون الرحلة الكاذبة التي تحدث بعد أكثر من 200 مللي ثانية بعد تنشيط الدائرة ناجمة عن إعادة التنشيط
• شكل شكل موجة التيار الثانوي: ينتج التشبع الناجم عن التشبع الناجم عن إعادة التشبع شكل موجة غير متماثل مميز - قمم كبيرة في نصف دورة واحدة، وشكل موجة مكبوت أو مقصوص في نصف الدورة الأخرى. يشير الشكل الموجي المشوَّه المتماثل إلى وجود سبب مختلف
• مكون التيار المستمر في التيار الثانوي: ينتج عن التشبع الناجم عن إعادة التشبع مكون تيار مستمر كبير في شكل موجة التيار الثانوي - يظهر في الالتقاط التذبذبي كشكل موجة لا يعبر الصفر بشكل متماثل
• الارتباط بأحداث الأعطال السابقة: مراجعة سجل أحداث مرحل الحماية للأشهر 6-12 السابقة للرحلة الكاذبة - تتراكم البقايا من أحداث الأعطال؛ تتوافق الرحلة الكاذبة بعد فترة من ارتفاع وتيرة الأعطال مع البقايا كسبب

الخطوة 2: إجراء اختبار منحنى الإثارة بالتصوير المقطعي المحوسب

اختبار منحنى الإثارة هو التشخيص النهائي لبقاء قلب التصوير المقطعي المحوسب:

1. نزع الطاقة وعزل الأشعة المقطعية: يتطلب اختبار منحنى الإثارة نزع طاقة الأشعة المقطعية وفصل الدائرة الابتدائية المفتوحة
2. قم بتطبيق جهد التيار المتردد على اللف الثانوي: زيادة جهد التيار المتردد من صفر إلى جهد نقطة الركبة⁴ أثناء قياس تيار المغنطة؛ ارسم B (يتناسب مع الجهد المطبق) مقابل H (يتناسب مع تيار المغنطة)
3. قارن بشهادة اختبار المصنع: يُظهر التصوير المقطعي المقطعي المحوسب المتأثر بالارتداد منحنى إثارة متحرك - تحدث نقطة الركبة عند جهد مطبق أقل من قيمة شهادة المصنع، ويكون تيار المغنطة عند نقطة الركبة أعلى من قيمة المصنع
4. حساب مستوى الزوال: يوفر التحول في جهد نقطة الركبة لمنحنى الإثارة من قيمة المصنع تقديرًا لمستوى التدفق الزائل:

$بـ{دائم} \تقريبًا B_{Sat} \ مرات \ يسار (1 - \frac{V_{Knee، مقيس}{V_{knee، مصنع}} \right)$

الخطوة 3: التأكيد بقياس تدفق التيار المستمر

لقياس البقايا بشكل نهائي، توفر طريقة تدفق التيار المستمر قياسًا مباشرًا لكثافة التدفق الزائل:

1. قم بتطبيق نبضة تيار مستمر معروفة على الملف الثانوي في الاتجاه الذي يدفع القلب إلى التشبع الموجب
2. قياس التغيّر في التدفق من حالة التشبّع إلى حالة التشبّع باستخدام جهاز تكامل التدفق (قياس فولت-ثانية)
3. كرر في الاتجاه السالب لقياس التغير في التدفق من حالة التشبع السالب إلى التشبع السالب
4. حساب البقايا: يحدد عدم التماثل بين تغيرات التدفق الموجب والسالب بشكل مباشر كمية التدفق الزائل:

$بـ{دلتا_في} = \frac{(\دلتا_في_في_{موجب} - \دلتا_في_في_سالب})}{2 \في_ألف_{نواة}}$

المكان $أ{نواة}$ هي مساحة المقطع العرضي للقلب المقطعي المقطعي المحوسب من شهادة اختبار المصنع.

مصفوفة القرار التشخيصي

الملاحظة	إعادة الإشارة إلى	السبب البديل
رحلة خاطئة خلال أول 3 دورات من التنشيط	مؤشر قوي	—
شكل موجة ثانوي غير متماثل مع مكون تيار مستمر	مؤشر قوي	التشبُّع المقطعي المحوسب من التيار الزائد
رحلة خاطئة بعد تاريخ حدث خطأ سابق	مؤشر قوي	—
نقطة ركبة منحنى الإثارة المتحول	تم التأكيد	الضرر الأساسي (إذا كان التحول >20%)
رحلة كاذبة في أي وقت، شكل موجي متماثل	مؤشر ضعيف	إعداد المرحل، خطأ في الدائرة الثانوية
رحلة خاطئة مع عدم وجود تاريخ خطأ سابق	مؤشر ضعيف	أجهزة الترحيل، خطأ في الإعداد
يعمل المرحل على اكتشاف الضوء فقط (مرحل القوس)	عدم التكرار	الإكليل الخارجي، وميض القوس الكهربائي

كيف تصحح إعادة تصحيح إعادة تآكل القلب المقطعي المحوسب وتمنع تكراره في أنظمة الحماية من القوس الكهربائي ذات الجهد المتوسط؟

إجراء إزالة المغناطيسية من الجزء الداخلي للتصوير المقطعي المحوسب

إن إزالة مغنطة قلب التصوير المقطعي المحوسب - الإزالة المتحكم فيها للتدفق الزائل عن طريق تدوير القلب من خلال حلقات تباطؤ أصغر تدريجيًا حتى تعود نقطة التشغيل إلى أصل منحنى B-H - هو التصحيح النهائي للتعثر الخاطئ الناجم عن الزوال. يتطلب هذا الإجراء إلغاء تنشيط التصوير المقطعي المحوسب وعزله، ولكنه لا يتطلب إزالته من التركيب.

طريقة تخفيض جهد التيار المتردد (موصى بها):

1. قم بتوصيل محول تلقائي متغير بالملف الثانوي للتصوير المقطعي المحوسب مع فتح الدائرة الابتدائية؛ قم بتوصيل مقاوم محدد للتيار على التوالي لمنع التيار المغنطي الزائد
2. قم بزيادة جهد التيار المتردد إلى 120% من جهد نقطة الركبة في التصوير المقطعي المحوسب - وهذا يدفع القلب إلى التشبع في كلا الاتجاهين في كل دورة، مما يؤدي إلى إنشاء حلقة تباطؤ متماثل كبيرة متناظرة تتخطى التدفق المتبقي
3. خفض جهد التيار المتردد ببطء إلى الصفر بمعدل 5% تقريبًا في الثانية - وهذا يقلل تدريجيًا من حجم حلقة التباطؤ مع الحفاظ على التماثل، مما يؤدي إلى العودة بنقطة التشغيل إلى نقطة أصل منحنى B-H
4. تحقق من إزالة المغنطة: كرر اختبار منحنى الإثارة - يجب أن يتطابق جهد نقطة الركبة مع قيمة شهادة اختبار المصنع في حدود ± 5%؛ يجب أن يتطابق تيار المغنطة عند نقطة الركبة مع قيمة المصنع في حدود ± 10%
5. توثيق عملية إزالة المغنطة: تسجيل منحنى الإثارة قبل إزالة المغناطيسية ومعلمات إجراء إزالة المغناطيسية ومنحنى الإثارة بعد إزالة المغناطيسية في سجل صيانة التصوير المقطعي المحوسب

طريقة عكس التيار المستمر (البديل):

بالنسبة للتصوير المقطعي المحوسب حيث يكون وصول جهد التيار المتردد إلى اللف الثانوي صعبًا، تطبق طريقة عكس التيار المستمر سلسلة من نبضات التيار المستمر ذات قطبية متناوبة ومقدار متناقص تدريجيًا - مما يحقق نفس التخفيض التدريجي لحلقة التباطؤ مثل طريقة جهد التيار المتردد.

الوقاية تحديد نوى التصوير المقطعي المحوسبة المحمية من إعادة التكرار

بالنسبة للتركيبات الجديدة للتصوير المقطعي المحوسب في تطبيقات الحماية من القوس الكهربائي في المنشآت الصناعية حيث يكون التعثر الكاذب الناجم عن إعادة التماس خطرًا معروفًا، حدد أنوية IEC 61869-2 فئة PR (محمية من إعادة التماس):

• تعريف الفئة PR: عامل البقايا Kr = Br/Bsat ≤ 0.10 - الحد الأقصى 10% للتدفق الزائل بعد أي تاريخ مغنطة
• كيفية تحقيق ذلك: يتم إدخال فجوة هوائية صغيرة في الدائرة المغناطيسية للقلب المقطعي المقطعي المحوسب؛ حيث تخزن الفجوة الهوائية الطاقة التي تجبر التدفق على العودة نحو الصفر عند إزالة قوة المغنطة مما يحد من إعادة المغنطة إلى ≤10% من Bsat
• المفاضلة: تقلل الفجوة الهوائية من محاثة المغنطة المقطعية من فئة PR، مما يزيد من تيار المغنطة ويقلل قليلاً من الدقة عند التيارات الأولية المنخفضة؛ وعادةً ما يتم تحديد أنوية الفئة PR لتطبيقات الحماية فقط، وليس لقياس الإيرادات
• التطبيق: مواصفات إلزامية لجميع أنوية الأشعة المقطعية المقطعية المتصلة بمرحلات الحماية من القوس الكهربائي في أنظمة الجهد المتوسط في المنشآت الصناعية التي تزيد نسبة X/R عن 10

تدابير الوقاية على مستوى النظام

بخلاف المواصفات الأساسية للتصوير المقطعي المحوسب، تقلل التدابير على مستوى النظام من معدل تراكم البقايا في أنظمة الحماية من القوس الكهربائي في المنشآت الصناعية ذات الجهد المتوسط:

• تقليل وقت إزالة العطل: يقلل تشغيل الحماية الأسرع من مدة التعرض لإزاحة التيار المستمر لكل حدث عطل، مما يقلل من تراكم البقايا لكل حدث؛ وقت إزالة العطل المستهدف أقل من 80 مللي ثانية لتطبيقات الحماية من القوس الكهربائي
• التنفيذ تبديل نقطة على الموجة⁵ لتنشيط المحول: التبديل المتحكم فيه الذي ينشط المحول عند تقاطع الجهد الصفري يقلل من إزاحة التيار المستمر في تيار التدفق، مما يقلل من تراكم البقايا من كل حدث تنشيط
• جدولة إزالة المغنطة الدورية للتصوير المقطعي المحوسب: بالنسبة للتركيبات الحالية المزودة بقلب التصوير المقطعي المحوسب القياسي (Kr = 0.6-0.8)، قم بجدولة إزالة المغنطة كل 3 سنوات أو بعد أي حدث عطل يتجاوز فيه التيار الأساسي 501 تيرابايت 3 تيرابايت من التيار المقننن لفترة قصيرة - أيهما يحدث أولاً
• فصل نوى التصوير المقطعي المحوسب للحماية من القوس الكهربائي عن نوى التصوير المقطعي المحوسب للقياس: استخدام نوى التصوير المقطعي المحوسب المخصصة لقياس تيار مرحل الحماية من القوس الكهربائي - نوى يمكن إزالة مغناطيسيتها دون التأثير على دقة قياس الإيرادات

الأخطاء الشائعة في إدارة المخلفات

• إزالة مغنطة الأشعة المقطعية التي تم تحديدها على أنها متأثرة بالبقايا: في التركيب ثلاثي الأطوار، تتعرض جميع الأشعة المقطعية ثلاثية الطور لنفس تاريخ تيار العطل؛ إذا كان أحد الأشعة المقطعية به بقايا مغناطيسية كبيرة، فيجب تقييم الثلاثة جميعًا وإزالة المغناطيسية منها كمجموعة
• إجراء اختبار دقة النسبة قبل إزالة المغناطيسية: لا تمثل نتائج اختبار دقة النسبة على جهاز التصوير المقطعي المحوسب المتأثر بالارتداد أداء فئة الدقة الحقيقية للتصوير المقطعي المحوسب؛ قم دائمًا بإزالة المغنطة قبل اختبار النسبة
• تحديد نوى من الفئة PR لتطبيقات قياس الإيرادات: تزيد الفجوة الهوائية التي تحد من إعادة التشغيل في أنوية الفئة PR من تيار المغنطة وتقلل من الدقة عند التيارات الأولية المنخفضة؛ الفئة PR هي مواصفات قلب الحماية - يتطلب قياس الإيرادات أنوية قياسية من الفئة 0.2S أو 0.5 بدون فجوة هوائية
• ضبط إعدادات مرحل الحماية من القوس الكهربائي لتجنب الرحلات الكاذبة دون معالجة إعادة التيار المقطعي المقطعي المحوسب: زيادة العتبة الحالية لمُرحِّل الحماية من القوس الكهربائي لتجنب الرحلات الكاذبة الناتجة عن إعادة التماس يقلل من حساسية المرحِّل للأعطال القوسية ذات التيار المنخفض الحقيقي - مقايضة منع الرحلات الكاذبة بفشل حقيقي في اكتشاف الأعطال

الخاتمة

إن زوال مغناطيسية القلب المقطعي المحوسب هو المتغير الخفي في موثوقية نظام حماية الجهد المتوسط في المنشآت الصناعية - غير مرئي لفحص لوحة الاسم، وغير مرئي لاختبارات التشغيل القياسية، وغير مرئي لحسابات إعدادات المرحلات، ولكنه قادر تمامًا على التسبب في تشغيل مرحلات الحماية من القوس الكهربائي والتيار الزائد على أشكال موجية ثانوية مشوهة لا علاقة لها بالتيار الأساسي الفعلي خلال الدورات الأولى الحرجة لتنشيط الدائرة. الآلية مفهومة جيدًا، ومنهجية التشخيص واضحة، والتصحيح - إزالة مغناطيسية قلب التصوير المقطعي المحوسب - هو نشاط صيانة لمدة أربع ساعات يزيل حالة التكرار تمامًا. في أنظمة الحماية من القوس الكهربائي في المنشآت الصناعية ذات الجهد المتوسط، حيث تكلف الرحلة الخاطئة عشرات الآلاف من اليورو في خسائر الإنتاج، ويكلف خطأ القوس الكهربائي الحقيقي المفقود أرواحًا، فإن تقييم إعادة مغنطة قلب الأشعة المقطعية وإزالة المغناطيسية ليس نشاط صيانة تقديري - إنه الأساس الهندسي لنظام حماية يمكن الوثوق به للعمل بشكل صحيح وصحيح فقط عندما يكون الأمر مهمًا للغاية.

الأسئلة المتداولة حول إعادة التشغيل الأساسية للتصوير المقطعي المحوسب والترحيل الكاذب

1. يوفر المبادئ الفيزيائية الأساسية التي تشرح كيفية استجابة المواد المغناطيسية الحديدية للمجالات المغناطيسية المطبقة واحتفاظها بالتدفق المتبقي. ↩

2. يشرح العلاقة بين مفاعلة النظام والمقاومة في تحديد حجم ومدة إزاحة التيار المستمر أثناء الأعطال الكهربائية. ↩

3. يوجه القراء إلى المواصفة القياسية الدولية التي تحدد متطلبات الأداء وبروتوكولات الاختبار لمحولات التيار من فئة الحماية. ↩

4. يقدم تعريفات فنية وطرق حسابية لعتبة الجهد الحرجة حيث يبدأ تشبع قلب المحول الحالي. ↩

5. تفاصيل التكنولوجيا والفوائد التشغيلية لمزامنة تشغيل قواطع الدارات الكهربائية مع تقاطع الجهد الصفري لتقليل التيارات المتدفقة العابرة. ↩