اختبار حماية التتابعهي أداة أساسية لا غنى عنها في صيانة ومعايرة المعدات الثانوية في نظام الطاقة. في مواجهة مجموعة واسعة من أدوات الاختبار في السوق، تعد كيفية اختيار النموذج المناسب بناءً على نوع المرحل الذي يتم اختباره خطوة مهمة في ضمان التشغيل الصحيح لأجهزة الحماية وضمان التشغيل الآمن والمستقر لشبكة الطاقة.
المرحلات هي "خط الدفاع الأول" لحماية نظام الطاقة. وفقًا لمبادئ عملها والأجيال التكنولوجية، يمكن تقسيمها عادةً إلى أربع فئات: المرحلات الكهرومغناطيسية، والمرحلات الثابتة، وأجهزة حماية الحواسيب الصغيرة، وأجهزة الحماية الرقمية البصرية للمحطات الفرعية الذكية. الأنواع المختلفة من المرحلات لها تركيزها الخاص على قدرة الإخراج ومتطلبات الدقة ودعم بروتوكول الاتصال الخاص بالمختبر. تجمع هذه المقالة بين نظام المنتج الخاص بشركة Wuhan UHV Power Technology Co., Ltd. لتوضيح الأفكار الأساسية لاختيار المرحلات حسب النوع.
التتابع الكهرومغناطيسي: إخراج التيار العالي هو المفتاح
تنتمي المرحلات الكهرومغناطيسية إلى مكونات الحماية المبكرة، مع هيكل قوي ومبدأ تشغيل بسيط نسبيًا. ومع ذلك، فإن ملفهم الحالي يتمتع بمقاومة حمل عالية، مما يضع متطلبات أعلى على قدرة الإخراج الحالية لجهاز الاختبار أثناء الاختبار. إذا كانت طاقة الخرج للاختبار غير كافية، فلن يتمكن من تشغيل المرحل بشكل موثوق، مما يؤدي إلى نتائج اختبار مشوهة. ولذلك، لاختبار المرحلات الكهرومغناطيسية، ينبغي إعطاء الأولوية لقدرة الإخراج الحالية وقدرة فولت أمبير للاختبار للتأكد من أن لديه قدرة قيادة كافية للحمل العالي.
UHV-702اختبار حماية تتابع الحواسيب الصغيرةلقد أظهرت شركة Wuhan UHV أداءً متميزًا في هذا الصدد. يعتمد الجهاز بنية شريحة مزدوجة DSP+FPGA، مع تيار تيار متردد بحد أقصى 40 أمبير (أحادي الطور) وبحد أقصى 120 أمبير عند توصيله بثلاثة متوازيات. الدقة الحالية هي ± 0.05%، وخطأ الطور أقل من أو يساوي 0.3 درجة، والذي يمكن أن يلبي متطلبات التحقق لمختلف أجهزة الحماية الكهرومغناطيسية. بالنسبة للمستخدمين الذين يحتاجون إلى موازنة كل من المرحلات الكهرومغناطيسية القديمة وأجهزة حماية الكمبيوتر الصغيرة الحديثة، يمكن أن يغطي نطاق الإخراج الواسع UHV-702 احتياجات الاختبار لأجيال متعددة من المعدات، مع تجنب الشراء المتكرر بسبب استبدال المعدات.
التتابع الثابت: الدقة والتحكم في الطور هما الأساس
تستخدم المرحلات الثابتة مكونات أشباه الموصلات لتشكيل دوائر منطق الحماية. بالمقارنة مع المرحلات الكهرومغناطيسية، فهي تتمتع بسرعة تشغيل أكبر واستهلاك أقل للطاقة، ولكنها تتطلب دقة إخراج أعلى وقدرات التحكم في الطور من جهاز الاختبار. تتطلب مكونات الاتجاه والمقاومة في المرحلات الثابتة تحكمًا دقيقًا في زاوية الطور للتحقق من خصائص التشغيل الخاصة بها، كما تحدد دقة ضبط الطور للاختبار بشكل مباشر موثوقية نتائج الاختبار.
UHV-1200اختبار حماية التتابعتتميز تقنية Wuhan UHV بقدرة إخراج تيار صغير بمستوى 0.1 مللي أمبير، وتعمل بشكل ممتاز في السيناريوهات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في التيار مثل الاتصال بشبكة الطاقة الجديدة وأنظمة تخزين الطاقة. هذه القدرة لها أهمية عملية لاختبار المكونات الحالية ذات الحساسية العالية في المرحلات الثابتة.
جهاز حماية يعتمد على الحواسيب الصغيرة: تحدد وظائف البرنامج وقدرة الاتصال عمق الاختبار
أجهزة الحماية القائمة على الحواسيب الصغيرة هي التكوين السائد في المحطات الفرعية الحالية، ويتم تنفيذ منطق الحماية الخاص بها من خلال خوارزميات البرمجيات. لا يحتاج جهاز الاختبار إلى توفير مخرجات تناظرية عالية الدقة فحسب، بل يحتاج أيضًا إلى القدرة على التواصل رقميًا مع جهاز الحماية. بالنسبة لحماية التيار الزائد للخط التقليدي، والحماية التفاضلية للمحولات، وما إلى ذلك، يحتاج جهاز الاختبار إلى القدرة على إخراج التيار والجهد ثلاثي الطور في وقت واحد؛ بالنسبة لحماية خط الحواسيب الصغيرة المعقدة التي تتضمن قنوات عالية التردد وحماية طولية من الألياف الضوئية، يجب أن يكون لدى جهاز الاختبار وظائف متقدمة مثل محاكاة مصدر الطاقة على الوجهين، وتذبذب النظام، ونقل واستقبال الرسائل الرقمية.
فيما يتعلق بتكوين القناة، تعد أجهزة الاختبار ثلاثية الطور/أربع الطور (4 فولت +3 تيار) من المعدات القياسية التقليدية، والتي يمكنها تلبية معظم متطلبات الاختبار الروتينية مثل حماية الخط وحماية النسخ الاحتياطي للمحولات؛ يعتبر جهاز الاختبار ذو الست مراحل (6 فولت +6 تيار) مناسبًا للسيناريوهات المعقدة مثل الحماية التفاضلية للمحولات وأجهزة التبديل التلقائي الاحتياطية. ليست هناك حاجة لعكس الخط أثناء الاختبار، وتم تحسين الكفاءة بشكل ملحوظ.
الجهاز اختبار حماية مرحل الحواسيب الصغيرة ذو ست مراحليمكن لـ Wuhan UHV محاكاة أعطال الدوائر المتعددة في وقت واحد مع قدرة إخراج بجهد ستة مراحل وتيار ستة مراحل. يكمن جوهرها في معالج الإشارة الرقمية DSP ومضخم الطاقة الخطي المعياري، مما يحقق استجابة عالية التردد 1200 هرتز ومحاكاة خطأ لحظية بمستوى 0.2 مللي ثانية. في تصحيح أخطاء محطات الطاقة الجديدة، يمكن لوظيفة اختبار تسلسل الحالة للمعدات إنشاء سيناريو خطأ مركب يتضمن تقلبات التردد، وعكس الطاقة، والتراكب التوافقي. على سبيل المثال، عند محاكاة خطأ خط 35 كيلو فولت في محطة طاقة كهروضوئية، يمكن أن ينتج تيار دائرة قصر متماثل، وتيار توهين يحتوي على التوافقي الثاني، ويؤدي إلى إعادة الإغلاق بالتسلسل. تسجل العملية بأكملها تلقائيًا وقت إجراء الحماية، ويتم التحكم في الخطأ خلال 1 مللي ثانية.
جهاز الحماية الرقمية البصرية: يعد توافق البروتوكول ودقة المزامنة من العتبات الصعبة
تعتمد المحطة الفرعية الذكية معيار IEC 61850، ويستقبل جهاز الحماية قيم أخذ العينات (SV) ورسائل GOOSE من خلال شبكة إيثرنت الألياف الضوئية. لا يمكن توصيل أجهزة الاختبار التناظرية التقليدية مباشرة. لاختبار هذا النوع من المعدات، من الضروري استخدام جهاز اختبار حماية التتابع الرقمي البصري. بالنسبة للسيناريوهات التي تتطلب اختبارًا مناسبًا في الموقع، يعد جهاز اختبار حماية المرحل الرقمي البصري المحمول خيارًا عمليًا. إذا تم استخدامه للاختبار الشامل للمحطات الفرعية الذكية بمستويات جهد 110 كيلو فولت وما فوق، فإن جهاز الاختبار الرقمي البصري للمحطات الفرعية الذكية يكون أكثر ملاءمة.
بعدان يجب مراعاتهما عند الاختيار
بالإضافة إلى مطابقة الوظائف الأساسية وفقًا لأنواع المرحلات، يعد مستوى الجهد وقابلية النقل أيضًا من العوامل العملية التي تحتاج إلى التوازن في الاختيار. فيما يتعلق بمستويات الجهد، يمكن استخدام أجهزة الاختبار أحادية الطور أو المحمولة لشبكات التوزيع بقدرة 10 كيلو فولت أو أقل، ويوصى باستخدام معدات دقيقة بمستوى 0.2 للأنظمة ذات جهد 110 كيلو فولت وما فوق. تتطلب المحطات الذكية ومشاريع الجهد العالي للغاية نماذج تدعم محاكاة الأخطاء المعقدة. فيما يتعلق بقابلية النقل، يجب أن تتمتع المعدات المستخدمة في الموقع بخصائص خفيفة الوزن وقوية، في حين أن المعدات المستخدمة في المختبر للاستخدام الثابت يمكن أن تعطي الأولوية لقابلية التوسع والاستقرار.
من الكهرومغناطيسي إلى الرقمي البصري، طرح كل انتقال للأجيال في تكنولوجيا التتابع متطلبات جديدة لأدوات الاختبار. المنطق الأساسي للاختيار هو دائمًا "تحديد خطة الاختبار بناءً على الكائن الذي تم اختباره" - لتوضيح نوع المرحل، ووظيفة الحماية، وبروتوكول الاتصال، ومستوى الجهد، ثم مطابقة قدرة الإخراج، وتكوين القناة، ووظيفة البرنامج للاختبار وفقًا لذلك، من أجل ضمان جودة الاختبار مع تحقيق تكوين معقول لاستثمار المعدات.