معرفة بمعدات التبديل ذات الجهد العالي، وعمليات انقطاع التيار الكهربائي، وأساليب معالجة تشخيص الأعطال

الاستخدام: مناسب بشكل أساسي لمختلف الأماكن مثل محطات توليد الطاقة، والمحطات الفرعية، ومحطات أنظمة الطاقة الفرعية، ومصانع البتروكيماويات، ومصانع درفلة الصلب، والصناعات الخفيفة والنسيج، والمصانع، وشركات التعدين، والمجمعات السكنية، والمباني الشاهقة، وغيرها. المكونات: يجب أن يفي جهاز التبديل بالمتطلبات ذات الصلة لمعيار "أجهزة التبديل المعدنية المغلقة للتيار المتردد". ويتكون من خزانة وقاطع دائرة. تتكون الخزانة من غلاف، ومكونات كهربائية (بما في ذلك العوازل)، وآليات متنوعة، ومحطات توصيل ثانوية، ومكونات أخرى.
خمسة دفاعات:
1. منع الإغلاق تحت الحمل: بعد إغلاق عربة قاطع الدائرة الفراغي في خزانة مفاتيح الجهد العالي في موضع الاختبار، لا يمكن لقاطع دائرة العربة أن يدخل موضع التشغيل.
2. منع الإغلاق بسلك التأريض: عندما يكون سكين التأريض في خزانة مفاتيح الجهد العالي في وضع الإغلاق، لا يمكن إغلاق قاطع دائرة العربة.
3. منع الدخول العرضي إلى الفاصل الزمني الحي: عند إغلاق قاطع الدائرة الفراغي في خزانة مفاتيح الجهد العالي، يتم قفل الباب الخلفي للوحة مع وجود الجهاز على سكين التأريض وباب الخزانة.
4. منع التأريض الحي: يتم إغلاق قاطع الدائرة الفراغي في لوحة المفاتيح ذات الجهد العالي أثناء التشغيل، ولا يمكن وضع سكين التأريض فيه.
5. منع مفتاح حمل الحمل: لا يمكن لقاطع الدائرة الفراغي في لوحة المفاتيح ذات الجهد العالي أن يخرج من وضع التشغيل لقاطع دائرة العربة أثناء تشغيله.

البنية والتركيب
يتكون بشكل أساسي من خزانة، وقاطع دائرة كهربائية عالي الجهد يعمل بالتفريغ، وآلية تخزين الطاقة، وعربة، ومفتاح تأريض، وجهاز حماية شامل. فيما يلي مثال على لوحة مفاتيح كهربائية عالية الجهد، لتوضيح بنيتها الداخلية بالتفصيل.

 

أ: غرفة الحافلات
ب: غرفة عربات اليد (قاطع الدائرة)
ج: غرفة الكابلات
د: غرفة أجهزة الترحيل
1. جهاز تخفيف الضغط
2. شل
3. حافلة الفرع
4. جلبة ناقل الحركة
5. الحافلة الرئيسية
6. جهاز التلامس الساكن
7. صندوق التلامس الثابت
8. محول التيار
9. مفتاح التأريض
10. الكابل
11. التجنب
12. اضغط على ناقل التأريض
13. حاجز قابل للإزالة
14. التقسيم (الفخ)
15. قابس ثانوي
16. عربة يدوية لقواطع الدائرة الكهربائية
17. جهاز تدفئة وتجفيف
18. القسمة القابلة للسحب
19. آلية تشغيل مفتاح التأريض
20. التحكم في مسار السلك
21. اللوحة السفلية

① خزانة
يتكون من ألواح حديدية مضغوطة وهو هيكل مغلق، مع غرفة أجهزة، وغرفة عربات، وغرفة كابلات، وغرفة قضبان توصيل، وما إلى ذلك، مفصولة بألواح حديدية، كما هو موضح في الشكل 1. غرفة الأجهزة مجهزة بأجهزة حماية متكاملة، وأجهزة قياس التيار، وأجهزة قياس الجهد، وغيرها من الأجهزة؛ غرفة العربات مجهزة بعربات وقواطع دوائر كهربائية عالية الجهد تعمل بالتفريغ؛ غرفة قضبان التوصيل مجهزة بقضبان توصيل ثلاثية الطور؛ غرفة الكابلات تستخدم لتوصيل كابلات الطاقة بالخارج.
② قاطع دائرة كهربائية عالي الجهد يعمل بالتفريغ
يُصنع قاطع الدائرة الكهربائية عالي الجهد بتقنية التفريغ الهوائي، حيث تُركّب نقاط التلامس الرئيسية داخل حجرة تفريغ مغلقة. عند تشغيل أو إيقاف نقاط التلامس، لا يحدث احتراق مدعوم بالغاز، مما يمنع انطفاء الدائرة ويضمن متانتها. في الوقت نفسه، تُستخدم مواد عازلة كأساس لتحسين أداء قاطع التفريغ الهوائي. يُطلق عليه اسم قاطع الدائرة الكهربائية عالي الجهد بتقنية التفريغ الهوائي نظرًا لأدائه العازل المتميز.
3- آلية السيارة
قم بتركيب قاطع الدائرة الكهربائية عالي الجهد ذي التفريغ على العربة وحركها. عند تحريك المقبض باتجاه عقارب الساعة، تدخل العربة إلى الخزانة وتُدخل قاطع الدائرة الكهربائية ذي التفريغ في دائرة الجهد العالي؛ وعند تحريك المقبض عكس اتجاه عقارب الساعة، تخرج العربة من الخزانة وتُشغل قاطع الدائرة الكهربائية ذي التفريغ. ارسم مخطط دائرة الجهد العالي كما هو موضح في الشكل 2.
④ تنظيم تخزين الطاقة
يقوم محرك صغير بتحريك الزنبرك لتخزين الطاقة، ويتم إغلاق قاطع الدائرة الكهربائية الفراغي باستخدام الزنبرك لإطلاق الطاقة الحركية.
⑤ مفتاح السكين الأرضي
هو مفتاح سكين يعمل على نظام التعشيق الآمن. لا يمكن فتح باب خزانة الجهد العالي إلا عند إغلاق مفتاح السكين الأرضي. وإلا، فلا يمكن فتح باب خزانة الجهد العالي عندما يكون مفتاح السكين الأرضي مفتوحًا، مما يؤدي دور الحماية بنظام التعشيق الآمن.
⑥ حامي شامل
هو جهاز حماية حاسوبي صغير يتكون من معالج دقيق وشاشة عرض ومفاتيح ودوائر طرفية. يُستخدم لاستبدال دوائر الحماية الأصلية من التيار الزائد والجهد الزائد والوقت وغيرها من دوائر الحماية المرحلية. إشارات الإدخال: محول التيار، محول الجهد، محول تيار التسلسل الصفري، قيمة المفتاح، وغيرها من الإشارات؛ يمكن استخدام لوحة المفاتيح لضبط قيمة التيار، قيمة الجهد، وقت الفصل السريع، وقت بدء التشغيل، وغيرها من البيانات؛ يمكن لشاشة العرض عرض البيانات في الوقت الفعلي والمشاركة في التحكم وتنفيذ إجراءات الحماية.

تصنيف
(1) وفقًا لشكل الأسلاك الرئيسي لخزانة المفاتيح، يمكن تقسيمها إلى خزانة مفاتيح توصيل الجسر، وخزانة مفاتيح أحادية الحافلة، وخزانة مفاتيح مزدوجة الحافلة، وخزانة مفاتيح أحادية الحافلة مع قسم، وخزانة مفاتيح مزدوجة الحافلة مع تجاوز الحافلة، وخزانة مفاتيح أحادية الحافلة مع حزام تجاوز الحافلة.
(2) وفقًا لطريقة تركيب قاطع الدائرة، يمكن تقسيمه إلى خزانة مفاتيح ثابتة وخزانة مفاتيح قابلة للإزالة (من نوع العربة اليدوية).
(3) وفقًا لهيكل الخزانة، يمكن تقسيمها إلى مفاتيح كهربائية مقسمة مغلفة بالمعدن، ومفاتيح كهربائية مدرعة مغلفة بالمعدن، ومفاتيح كهربائية ثابتة من نوع الصندوق مغلفة بالمعدن.
(4) وفقًا لموقع تركيب عربة قاطع الدائرة، يمكن تقسيمها إلى مفاتيح مثبتة على الأرض ومفاتيح مثبتة في المنتصف.
(5) وفقًا لوسيط العزل المختلف داخل لوحة المفاتيح الكهربائية، يمكن تقسيمها إلى لوحة مفاتيح كهربائية معزولة بالهواء ولوحة مفاتيح كهربائية معزولة بغاز SF6.

المعايير الفنية الرئيسية
1. الجهد المقنن، التيار المقنن، التردد المقنن، جهد تحمل تردد الطاقة المقنن، جهد تحمل نبضات الصواعق المقنن؛
2. يتميز قاطع الدائرة بتيار قطع مقنن متوسط، وتيار ذروة إغلاق مقنن، وتيار تحمل قصير المدى مقنن، وتيار تحمل ذروة مقنن؛
3. تيار التحمل المقنن لفترة قصيرة وتيار التحمل المقنن لذروة مفتاح التأريض؛
4 آلية التشغيل فتح وإغلاق الملف الجهد المقنن، مقاومة التيار المستمر، الطاقة، الجهد المقنن وطاقة محرك تخزين الطاقة؛
5. مستوى حماية الخزانة ورقم المعيار الوطني الذي تتوافق معه.
إجراءات نقل الطاقة
1. أغلق جميع الأبواب الخلفية والغطاء الخلفي، ثم قم بقفلها. لا يمكن إغلاق الباب الخلفي إلا عندما يكون مفتاح التأريض في وضع الإغلاق.
٢. أدخل مقبض تشغيل مفتاح التأريض في الفتحة السداسية الموجودة في أسفل يمين الباب الأوسط، وأدره عكس اتجاه عقارب الساعة لفتح مفتاح التأريض. ستعود لوحة التعشيق الموجودة عند فتحة التشغيل تلقائيًا لتغطيتها، وسيتم قفل الباب السفلي للخزانة.
3. ادفع عربة الخدمة لوضعها في مكانها، ثم ادفع العربة داخل الخزانة لوضعها في الوضع المعزول، وأدخل القابس الثانوي يدويًا، وأغلق باب حجرة العربة.
٤. أدخل مقبض عربة قاطع الدائرة في مقبس المقبض، وأدره باتجاه عقارب الساعة حوالي ٢٠ دورة. أخرج المقبض عندما يُصبح عالقًا بوضوح وتسمع صوت طقطقة. في هذه الحالة، تكون العربة في وضع التشغيل، وقد تم إدخال المقبض مرتين حتى يُصبح مُثبتًا، ثم تم توصيل الدائرة الرئيسية لعربة قاطع الدائرة، وتم فحص الإشارات ذات الصلة.
٥. تتمثل العملية في إغلاق لوحة العداد، حيث يقوم مفتاح الإيقاف بإغلاق قاطع الدائرة الكهربائية وتوصيل الطاقة. في الوقت نفسه، ينطفئ الضوء الأخضر على لوحة العدادات ويضيء الضوء الأحمر، وبذلك تتم عملية الإغلاق بنجاح.

إجراءات التشغيل في حالة انقطاع التيار الكهربائي
1. قم بتشغيل لوحة العدادات للإغلاق، وسيقوم مفتاح تغيير الفتح بفصل قاطع الدائرة في الفتحة والرف، وفي نفس الوقت ينطفئ الضوء الأحمر على لوحة العدادات ويضيء الضوء الأخضر، وبذلك تكون عملية الفتح ناجحة.
٢. أدخل مقبض عربة قاطع الدائرة في مقبس المقبض، وأدر المقبض باتجاه عقارب الساعة حوالي ٢٠ دورة. أخرج المقبض عندما يُصبح عالقًا بوضوح وتسمع صوت طقطقة. عندئذٍ، تكون العربة في وضع الاختبار. افتح قفل باب غرفة العربة، وافصل القابس الثانوي يدويًا، ثم افصل الدائرة الرئيسية للعربة.
3. ادفع عربة الخدمة لقفلها، واسحب العربة إلى عربة الخدمة، وقم بقيادة عربة الخدمة.
4. راقب الشاشة المشحونة أو تحقق مما إذا كانت غير مشحونة قبل مواصلة التشغيل.
٥. أدخل مقبض تشغيل مفتاح التأريض في الفتحة السداسية الموجودة في أسفل يمين الباب الأوسط، وأدره باتجاه عقارب الساعة لإغلاق مفتاح التأريض. بعد التأكد من إغلاق مفتاح التأريض، افتح باب الخزانة ليتمكن فنيو الصيانة من الدخول لإجراء الصيانة الشاملة.

تشخيص أعطال الإغلاق ومعالجتها: يمكن تقسيم أعطال الإغلاق إلى أعطال كهربائية وأعطال ميكانيكية. توجد طريقتان للإغلاق: يدوية وكهربائية. يُعدّ عدم إمكانية الإغلاق يدويًا عطلًا ميكانيكيًا في الغالب. يمكن إجراء الإغلاق يدويًا، ولكن في حالة حدوث عطل كهربائي، يُعتبر ذلك عطلًا كهربائيًا.
1. إجراءات الحماية
قبل تشغيل المفتاح، تحتوي الدائرة على دائرة حماية من الأعطال لتفعيل وظيفة مرحل منع الفصل. يفصل المفتاح فور إغلاقه. حتى لو بقي المفتاح في وضع الإغلاق، فلن يُغلق مرة أخرى وسيستمر في الفصل بشكل متقطع.
2. فشل الحماية
تم الآن ضبط وظيفة الحماية الخماسية في خزانة الجهد العالي، ويُشترط ألا يُغلق المفتاح إلا في وضع التشغيل أو وضع الاختبار. أي أنه إذا لم يُغلق مفتاح الوضع، فلن يُغلق المحرك. غالبًا ما يُصادف هذا النوع من الأعطال أثناء عملية الإغلاق. في هذه الحالة، لا يضيء مصباح وضع التشغيل أو مصباح وضع الاختبار. حرك عربة المفتاح قليلًا لإغلاق مفتاح الحد وتوصيل الطاقة. إذا كانت مسافة إزاحة مفتاح الحد كبيرة جدًا، فيجب تعديلها. عندما يتعذر تحريك مفتاح الوضع للخارج في خزانة الجهد العالي من نوع JYN، يمكن تركيب قطعة على شكل حرف V لضمان إغلاق مفتاح الحد بشكل موثوق.
3. فشل كهربائي متسلسل
في أنظمة الجهد العالي، تُستخدم بعض أجهزة التعشيق الكهربائية لضمان التشغيل الموثوق للنظام. على سبيل المثال، في نظام ذي قسم ناقل واحد بخطّي تغذية، يُشترط أن يكون مفتاحان فقط من المفاتيح الثلاثة مُفعّلين معًا: مفتاحا خطّي التغذية ومفتاح وصلة الناقل. في حال إغلاق المفاتيح الثلاثة، يُصبح هناك خطر انتقال الطاقة عكسيًا، وتتغير معايير قصر الدائرة، ويزداد تيار قصر الدائرة الناتج عن التشغيل المتوازي. يوضح الشكل 4 شكل دائرة السلسلة. تتصل دائرة تعشيق مفتاح التغذية على التوالي مع نقاط التلامس المغلقة عادةً في مفتاح وصلة الناقل، ويمكن إغلاق مفتاح التغذية عند فتح مفتاح وصلة الناقل.
تُوصَّل دائرة التعشيق الخاصة بخزانة وصلة ناقل الطاقة بالتوازي مع إحدى الخزانتين الداخلتين، إحداهما مفتوحة عادةً والأخرى مغلقة عادةً. وبهذه الطريقة، يُمكن ضمان عدم نقل الطاقة من خزانة وصلة ناقل الطاقة إلا عند إغلاق إحدى الخزانتين الداخلتين وفتح الأخرى. في حال تعذّر إغلاق خزانة الجهد العالي كهربائيًا، يجب أولًا التحقق من وجود تعشيق كهربائي، ولا يُنصح بالإغلاق اليدوي دون التأكد من سلامة الدائرة. عادةً ما تكون الأعطال الكهربائية المتسلسلة ناتجة عن تشغيل غير سليم وعدم استيفاء متطلبات الإغلاق. على سبيل المثال، على الرغم من أن وصلة ناقل الطاقة الداخلة مفتوحة ومغلقة، إلا أن عربة التوصيل اليدوية في الخزانة المفتوحة مسحوبة للخارج والقابس غير موصول. في حال تعطل دائرة التعشيق، يُمكن استخدام جهاز قياس متعدد لتحديد موقع العطل.
يُعدّ استخدام الأضواء الحمراء والخضراء لتحديد عطل المفتاح الإضافي بسيطًا ومريحًا، ولكنه ليس دقيقًا تمامًا. يمكن التحقق منه وتأكيده باستخدام جهاز قياس متعدد. وتتمثل طريقة إصلاح المفتاح الإضافي في ضبط زاوية الحافة الثابتة وطول قضيب توصيل المفتاح الإضافي.
4. عطل دائرة مفتوحة في دائرة التحكم
في دائرة التحكم، يكون مفتاح التحكم تالفًا، أو الدائرة مفصولة، وما إلى ذلك، مما يمنع تنشيط ملف الإغلاق. في هذه الحالة، لا يصدر أي صوت من ملف الإغلاق، ولا يوجد جهد كهربائي عبر ملف القياس. تتمثل طريقة الفحص في التحقق من نقطة الدائرة المفتوحة باستخدام جهاز قياس متعدد.
5. عطل في ملف الإغلاق
يُعد احتراق ملف الإغلاق عطلاً ناتجاً عن قصر الدائرة. في هذه الحالة، قد تظهر رائحة كريهة، ودخان، واحتراق الفيوز، وما إلى ذلك. صُمم ملف الإغلاق للعمل لفترات قصيرة، ولا يمكن أن تطول مدة تشغيله. بعد حدوث عطل الإغلاق، يجب تحديد السبب في الوقت المناسب، ويجب عدم عكس اتجاه الفرامل المركبة عدة مرات. يُعد ملف الإغلاق في آلية التشغيل الكهرومغناطيسية من نوع CD عرضةً للاحتراق بشكل خاص بسبب التيار العالي المار فيه.
تُستخدم طريقة اختبار الطاقة غالبًا عند إصلاح العطل الذي يمنع إغلاق خزانة الجهد العالي. تُساعد هذه الطريقة في استبعاد أعطال الخطوط (باستثناء أعطال درجة حرارة المحولات وأعطال الغاز)، وأعطال التتابع الكهربائي، وأعطال مفاتيح الحد. يُمكن تحديد موقع العطل داخل عربة النقل اليدوية. لذا، في حالات الطوارئ، يُمكن استخدام موقع الاختبار لاختبار نقل الطاقة، واستبدال طريقة نقل الطاقة الاحتياطية بعربة النقل اليدوية. يُحقق هذا ضعف النتائج بنصف الجهد، ويُقلل من مدة انقطاع التيار الكهربائي.