أسرار SIPROTEC 7VK61 | الحلقة السادسة
التوازن القاتل: كيف يختار مهندس الحماية قيمة الـ Pickup Current؟ ولماذا قد يكون الرقم الخطأ كارثياً؟
من أكثر الأسئلة الحيوية التي تُطرح دائماً أثناء أعمال الفحص والتشغيل التجريبي (Commissioning) أو عند مراجعة جداول الإعدادات: ما هي قيمة الـ Pickup Current المثالية التي يجب ضبطها داخل ريلاي الحماية؟
للأسف الشديد، لا توجد إجابة جاهزة أو "رقم سحري" يصلح لكل الحالات؛ لأن اختيار قيمة واحدة بشكل خاطئ أو عشوائي داخل المنظومة قد يؤدي فوراً إلى أحد أمرين كلاهما بمثابة كارثة تشغيلية:
فصل غير مبرر (False Trip / Nuisance Tripping): وخروج أحمال سليمة وتكبد خسائر مالية.
عدم الفصل عند حدوث عطل حقيقي (Failure to Trip): وبقاء الـ Fault يدمر في المعدات دون استجابة من الريلاي.
ما هو الـ Pickup Current أصلاً؟
دعنا نبدأ من الأساس الفني؛ وظيفة حماية زيادة التيار (Overcurrent Protection) لا تتحرك بمجرد رؤية أي تيار يمر في الخط، بل تبدأ في العمل وحساب خطورتها الزمنية فقط عندما يتجاوز التيار قيمة محددة مسبقاً تُسمى Pickup Current.
هذه القيمة هي بمثابة خط فاصل وصارم بين حالتين:
التشغيل الطبيعي (Normal Operation): حيث تمر التيارات بسلام.
الحالة غير الطبيعية (Abnormal/Fault Condition): التي تستدعي تدخل أجهزة الحماية فوراً لحسم الموقف.
معضلة الأرقام: بين الإفراط والتفريط
تخيل أن لديك مغذياً كهربائياً (Feeder) يعمل في ظروفه المعتادة عند تيار 300A، وفي أوقات الذروة القصوى قد يصل حمله إلى 450A.
السيناريو الأول (القيمة الصغيرة): إذا قمت بضبط الـ Pickup عند 400A (أقل من تيار الذروة)، فالنتيجة الحتمية هي إنذارات مستمرة وفصل خاطئ غير مرغوب فيه للخط أثناء ظروف تشغيل طبيعية تماماً.
السيناريو الثاني (القيمة الكبيرة): وعلى الجانب الآخر، إذا أصابك الخوف وقمت بضبط الـ Pickup عند رقم ضخم جداً مثل 2000A، فقد يحدث عطل حقيقي في نهاية الخط بقيمة 1500A مثلاً، وتقف الحماية "عمياء" لا تتحسس العطل، مما قد يتسبب في كارثة احتراق الكابلات.
العوامل الـ 5 التي يدرسها مهندس الحماية لضبط الـ Pickup
المهندس المحترف لا يعتمد على التخمين أو التوقع، بل يقضي ساعات أمام ملفات الدراسة لتحليل عدة عوامل مجتمعة قبل إدخال رقم واحد في إعدادات الريلاي:
Maximum Load Current: أقصى تيار حمل متوقع للخط في الوقت الحالي.
Future Load Growth: نسبة الزيادة المستقبلية المحتومة للأحمال على هذا المغذي.
Minimum Fault Current: أقل تيار قصر متوقع عند أبعد وأضعف نقطة في الشبكة (لضمان أن الريلاي سيرى العطل حتى لو كان بعيداً).
CT Ratio: نسبة تحويل محول التيار المسؤول عن خفض التيار وتغذيته للريلاي.
Coordination Study: نتائج دراسة التنسيق الشاملة لضمان الانتقائية (Selectivity).
📊 مثال حسابي مبسط: لنفترض أن أقصى حمل متوقع للخط هو
Maximum Load = 450Aوأقل تيار عطل متوقع في نهاية الشبكة هوMinimum Fault = 1800A. هنا يجب اختيار قيمة الـ Pickup Current في منطقة آمنة وسطية: أعلى من أقصى حمل (مثلاً 550A أو 600A)، وفي نفس الوقت أقل بكثير من أقل تيار Fault، وبذلك تستطيع الحماية التمييز والفصل بذكاء.
فخ قاتل في مواقع العمل: النسخ واللصق (Copy-Paste)
من الأخطاء الشائعة والخطيرة جداً في المواقع، قيام بعض الفنيين أو المهندسين الجدد بنسخ إعدادات ريلاي من محطة قديمة ناجحة، ووضعها كما هي في ريلاي بمحطة جديدة لمجرد أن المعدات متشابهة!
هذا التصرف يهدم المنظومة بالكامل؛ نظراً لاختلاف مستويات القصر (Fault Levels)، ونسب محولات التيار (CT Ratios)، وتوزيع الأحمال من مكان لآخر. عندما ترى مهندس الحماية يقضي ساعات طويلة يراجع المنحنيات والحسابات، فهو لا يضيع الوقت، بل يحمي المحطة من الدمار.
الخلاصة
اختيار الـ Pickup Current ليس مجرد إدخال رقم عابر في الريلاي، بل هو ميزان توازن دقيق وحرِج بين:
الحساسية (Sensitivity): قدرة الريلاي على رؤية أقل عطل.
الاعتمادية (Security): استقرار الريلاي وعدم فصله بشكل خاطئ مع الأحمال الطبيعية.
🔮 في الحلقة القادمة من السلسلة:
سندخل معاً إلى واحدة من أخطر وظائف الحماية الاستراتيجية في المحطات، والتي أنقذت معدات بمليارات الدولارات من التلف المحقق: ما هي وظيفة Circuit Breaker Failure Protection (50BF)؟
ماذا يحدث إذا اكتشف الريلاي العطل، وأصدر بالفعل أمر الفصل.. ولكن القاطع الكهربائي (Circuit Breaker) عاند ورفض أن يفتح ميكانيكياً؟ هنا تبدأ واحدة من أرعب السيناريوهات داخل المحطات الكهربائية، وسنتعرف كيف يتصرف نظام الحماية بذكاء خارق لإنقاذ الموقف.
تابعوا السلسلة بانتظام، فالقادم يمس صميم العمل الميداني لكل مهندس تشغيل أو حماية أو اختبارات.
إعداد وصياغة:
مهندس/ محمد علام (Mohamed Allam)
والى اللقاء ايها الرائعون
فضلا ، قوموا بنشر المقال ، لتعم الفائدة
وإن كان لديكم أى إستفسار حول أى مما ورد فى المقال، لا تترددوا فى ترك تعليق ، وسوف أقوم بالرد عليكم فى أسرع وقت إن شاء الله
دمتم بخير وسعداء ، وتذكرونا معكم فى صالح الدعاء.
إعداد وتقديم
مهندس/ محمد علام
01062255748
صفحتى بالفيس بوك
لينك قناة اليوتيوب
* مهندس بقسم التصميم الكهربى (بدرجة مدير إدارة)
* نقوم بإنشاء الرسومات الكهربية لخلايا التحكم، والحماية، والقياس، .... لتشغيل المحطات الكهربية للجهد العالى والجهد المتوسط من بداية إستلام المواصفات الفنية، وبنظام تسليم مفتاح
* شرفت بتدريب طلبة كليات الهندسة لمعظم الجامعات (تدريب صيفى للطلبة) على مدار السنوات السابقة
* سابقة الأعمال التى قمت بها فى قسم التصميم الكهربى .. هو تصميم وإنشاء رسومات العديد من المحطات جهد 66 ك.ف وجهد 220 ك.ف حتى مرحلة الربط والتشغيل.
* وايضا تصميم الرسومات التنفيذية لجميع موزعات الجهد المتوسط 11 ك.ف و 24 ك.ف
حتى الوصول للوحات الربط الحلقى والأكشاك.
تعليقات
إرسال تعليق