الفاصل الزمني في الكشف عن التيار الكهربائي الزائد

تأثير الفاصل الزمني في الكشف عن التيار الكهربائي الزائد

في الآونة الأخيرة، تسببت الشبكة الذكية في نقاش واسع وتم تنفيذها بشكل منتشر في العديد من مرافق الطاقة على الرغم من أن الوظائف الشاملة للشبكة الذكية لا تزال متخلفة أو لا يزال يتعين تحديث العديد من المعايير، ومع ذلك؛ فإن الشفاء الذاتي هو الوظيفة الأساسية الأكثر شهرة المستخدمة في الشبكة الذكية، وحتى الآن تتضمن خطة الشبكة الذكية لشركة Taiwan Power Company) (Taipower)) مشروع توزيع الطاقة الذكي الذي تم إنشاؤه بشكل أساسي بواسطة مخطط أتمتة وحدة التغذية.

ومن أجل الاستعادة السريعة للطاقة بالإضافة إلى جودة الطاقة العالية؛ فإنه تم تضمين الكشف عن الأعطال والعزل والاستعادة (FDIR) في معظم عمليات تنفيذ المغذيات الآلية، كما تعد المعطيات المحددة في الأجهزة الإلكترونية الذكية (IEDs) المتصلة بقاطع دائرة التغذية (CB) هي المراجع المهمة لضبط منحنى اكتشاف التيار الكهربائي الزائد لوحدة التغذية الطرفية (FTU) والذي يؤثر على صحة إعداد علامة الخطأ.

لذلك يصعب تعيين موظفي تخطيط أتمتة وحدة التغذية (FA) في كل نقطة زمنية في المنحنى بسبب عدم وجود أداة مناسبة بمساعدة الكمبيوتر، بالإضافة إلى ذلك تم العثور على العديد من منحنيات الكشف عن التيار الزائد للإعداد اليدوي في نظام (Taipower FA) حيث توجد العديد من النقاط الزمنية الحالية للمنحنى أسفل منحنى التصفية الكلي للمصهر، على سبيل المثال، وذلك حسب شكل (1)، وبالتالي؛ فإن إشارات (FTU) من المحتمل أن تظل بدون تغيير حتى في حالة وقوع حادث تغذية حقيقي.

تمت دراسة العديد من نتائج البحث لإيجاد الحل الكامل للمشكلة المذكورة أعلاه، كما طور نهجاً متعدد الوكالات لاستعادة الخدمة لأنظمة توزيع القدرة بعد حدوث خطأ طارئ، كما قدم نوعين من الخوارزميات للحكم على الفشل، حيث أن الأول هو المصفوفة التي تناسب المحطة الرئيسية فقط والثاني هو خوارزمية تحديد الموقع غير النهائي التي يتم تطبيقها على محطة التوزيع.

كذلك تم القيام بتحليل نموذج النظام المعدل بعد العزل أو نموذج “المنطقة” للمصادر البديلة ذات السعة المتاحة، والتحقق من انتهاكات الجهد الكهربائي لاستعادة عملاء المصب؛ فان عالج المشاكل المحتملة المرتبطة بتطبيقات التحسين غير المنسقة التي تتضمن (FDIR، ومع ذلك يبدو أن جميع الأبحاث المذكورة أعلاه لا توفر الطريق لإعداد منحنى الكشف عن التيار الزائد (FTU) عبر نهج التحليل بمساعدة الكمبيوتر.

صياغة المشاكل الخاصة في الكشف عن التيار الكهربائي الزائد

يتكون منحنى الكشف عن التيار الزائد (FTU) من عدة نقاط زمنية وتيار بأسلوب متدرج، وذلك حسب الشكل التالي (2)، كما يجب وضع هذه النقاط تحت منحنى الوقت الحالي (TCC) الخاص بالعبوات الناسفة لقاطع دائرة التغذية (FCB) من أجل الكشف عن تيار الخلل وكذلك ضبط علم الخطأ قبل انطلاقها بزمن قياسي منتظم.

ومن أجل تجنب التأثير من الحالة العابرة للمغذي لتبديل الحمل الكبير، لذلك يجب أيضاً تعيين كل هذه النقاط بالقرب من (TCC of FCBs) في (IED) قدر الإمكان، لذلك؛ فإن هناك حاجة إلى إجراء تخطيط مناسب للعثور على نتيجة مثالية تخضع للحد الأعلى، أي أن (TCC) من (FCBs IED) وعدد النقاط الزمنية الحالية.

منحنى كشف التيار الكهربائي الزائد (FTU)

حالياً تتوافق جميع وحدات (FTU) المستخدمة في (Taipower) مع خوارزمية الكشف عن التيار الزائد التالية، لذلك إذا كانت نقاط الوقت الحالي (i1 ، t1) إلى (in ، tn) تشكل منحنى الكشف عن التيار الزائد في تسلسل الزيادة الحالية وتناقص وقت الرحلة، لذلك؛ فإن حالة التيار الزائد (io،to)، أي يحدث خطأ التيار (io) ويستمر لثواني، كما وسيؤدي إلى تعيين علامة الخطأ مرة واحدة (ik <io <ik + 1) و (tk <= to)، حيث أن (1 <k <n).

وعلى افتراض أن منحنى الكشف عن التيار الزائد (FTU) بأربع نقاط ضبط معروض في الشكل التالي (2)، كذلك هذه النقاط تشكل مساراً متدرجاً، كما أنه لن يتم ضبط الخطأ بمجرد حدوث حالة التيار الزائد (1) (OC1) بسبب (i1 <io1 <i2) و (t1> to1)، ووفقاً لذلك، ستؤدي حالتا زيادة التيار (2) و (3) إلى تعيين علامة خطأ (FTU) منذ (t2 <to2) و (t3 <to3).

وبمجرد حدوث عطل وحدة التغذية؛ فإنه سيتم فتح (FCB) بواسطة إشارة متصلة بناءً على آلية حماية توزيع الطاقة، كما سيختفي تيار العطل بعد فتح (FCB) ولا يمكن لـ (FTU) اكتشاف الخطأ بعد الآن ومن المستحيل تعيين علامة الخطأ، وباختصار لن يتم تعيين علامة خطأ (FTU) بشكل صحيح إذا كانت نقطة ضبط منحنى الكشف عن التيار الزائد، أي في كتلة صلبة أو نقطة اشتقاقها أي في كتلة مجوفة، كما تقع على الجانب العلوي من (TCC) لـ (FCB) في الشكل التالي (2).

وبالتالي؛ فإن العبوات المعطيات (TCC) لـ (FCB) تشكل الحد الأعلى لمنحنى الكشف عن التيار الكهربائي الزائد (FTU)، ومن أجل تحمل وقت تشغيل (FCB)، بحيث يتحرك الحد الأعلى الفعلي لأسفل بعدة نسب مئوية من العبوات الناسفة (TCC) الخاصة بـ (FCB) (على سبيل المثال، 20٪).

في الآونة الأخيرة، يتم عادةً تركيب فتيل القدرة القياسي ذي السرعة القياسية (125E) على طرف رأس الفرع أو على طرف وحدة التغذية في نظام توزيع (Taipower)، كما تم تصميم نطاق خدمة (FDIR) فقط للجذع الكامل لوحدة التغذية من أجل تقليل تكلفة نشر (FA)، وذلك بقدر ما يتعلق الأمر بمنحنى الكشف عن التيار الزائد في المرحلة (FTU)، كما لا ينبغي تعيين علامة الخطأ الخاصة به إذا لم يكن فتيل الطاقة واضحاً تماماً في حالة حدوث خطأ في طور الفرع وكذلك تجنب تشغيل (FDIR) غير الضروري.

ومن وجهة نظر مختلفة، إذا تم ذوبان فتيل الطاقة وإزالته تماماً؛ فهذا يعني أن الخلل يقع في فرع وحدة التغذية ولم يعد (FDIR) ضرورياً للبدء بسبب العطل الذي تم عزله بواسطة المصهر الذي تم حرقه، وبالتالي يجب وضع منحنى الكشف عن التيار الزائد في المرحلة (FTU) فوق منحنى التخليص الكلي للصهر، وبالتالي؛ فإن منحنى التخليص الكلي للفتيل يشكل الحد الأدنى لمنحنى الكشف عن التيار الزائد للطور (FTU).

ومن وجهة نظر منحنيات الكشف عن التيار الزائد (FTU) الأرضي، يعتبر منحنى (TCC) للأرض (IED) المركب على الخط الأرضي لوحدة التغذية الحد الأعلى، وبالمثل يتم نقل الحد الأعلى الفعلي لأسفل بعدة نسب مئوية (على سبيل المثال، 20٪)، كذلك (TCC) من (FCB) لأغراض تحمل وقت الرحلة (FCB)، كما يتم تقييم الحد الأدنى بمستوى أعلى لتجنب تأثير الحمل غير المتوازن العابر المحتمل.

وبالتالي، يتم اختيار منحنى الحد الأدنى من خلال النتائج التجريبية التي يتم تشكيلها عن طريق تحريك (TCC) من التيارات الأرضية بنسبة معينة، على سبيل المثال (50٪)، وبناءً على نتيجة الدراسة لهذا الطرح؛ فإنه يتم عرض منحنيات الكشف عن التيار الزائد للأرض والأرضية وقيم الوقت الحالي في الشكلين (3) و (4) والجدول الأول والثاني على التوالي.