أسرار SIPROTEC 7VK61 | الحلقة الثانية
سر ذكي في شبكات القوى: لماذا تعيد شركات الكهرباء غلق القاطع تلقائيًا بعد حدوث عطل (Fault)؟
للوهلة الأولى، يبدو الأمر غريباً ومناقضاً للمنطق! إذا حدث عطل كهربائي (Fault) وتسبب في فصل الخط، فلماذا تحاول المنظومة إعادة توصيله مرة أخرى فوراً؟ أليس من المفترض أن يبقى الخط مفصولاً تماماً حتى يتم إرسال فريق صيانة للكشف عليه وإصلاحه؟
الحقيقة أن هذا التفكير التقليدي صحيح في بعض الحالات.. لكنه خاطئ تماماً في حالات أخرى. دعنا نغوص في أعماق هندسة حماية القوى الكهربائية لنكتشف معاً عبقرية أحد أهم الأنظمة الذكية في الشبكة.
واقع أعطال الخطوط الهوائية: هل هي دائمة أم مؤقتة؟
تخيل خط نقل أو توزيع كهربائي يمر عبر مساحات مكشوفة ومنطقة مفتوحة، وفجأة حدث أحد السيناريوهات التالية:
اصطدم غصن شجرة بالخط بفعل الرياح.
لامس طائر موصلين (Phases) في نفس الوقت.
حدث تفريغ جوي لحظي بسبب صاعقة برق.
في جميع هذه الحالات، يظهر Fault حقيقي وتكتشفه أجهزة الحماية، ولكن بمجرد فصل الخط، يختفي غصن الشجرة، أو يسقط الطائر، أو ينتهي أثر الصاعقة.. أي أن العطل يختفي بعد لحظات قليلة جداً من فصل التغذية!
هنا أثبتت الدراسات أن نسبة ضخمة (تتعدى 80%) من أعطال الخطوط الهوائية هي أعطال مؤقتة (Transient Faults).
عبقرية وظيفة إعادة الغلق التلقائي: Automatic Reclosure (79)
لحماية الشبكة من الانقطاعات الطويلة بسبب أعطال تافهة ومؤقتة، ابتكر مهندسو الحماية وظيفة ذكية تُعرف بـ Automatic Reclosure وتحمل الرقم الكودي 79 وفقاً لمعيار ANSI.
كيف يعمل ريلاي الحماية (Relay 79)؟
الخطوة الأولى: تحدث الحماية وتكتشف العطل، فترسل أمر فصل (Trip) سريع إلى القاطع الكهربائي (Circuit Breaker).
الخطوة الثانية (فترة الانتظار): ينتظر الريلاي مدة زمنية محددة مسبقاً (تُسمى Dead Time) تتيح للعطل المؤقت أن يتلاشى ويختفي وتتأين القوس الكهربائية.
الخطوة الثالثة (المحاولة): يقوم الريلاي بإرسال أمر إعادة غلق (Close) تلقائي للقاطع بدون تدخل بشري.
💡 هنا نكون أمام سيناريوهين:
نجاح العملية: إذا اختفى العطل، يعود الخط للخدمة فوراً، وتستمر التغذية للمشتركين، ويتم تجنب فصل طويل غير ضروري.
فشل العملية: أما إذا كان العطل دائماً (Permanent Fault) -كأن يكون الكابل مقطوعاً على الأرض- يفصل القاطع مرة أخرى فوراً، ويمنع الريلاي أي محاولة إعادة غلق إضافية غير آمنة (Lockout).
ما هي الفوائد الاقتصادية والفنية لنظام الـ Automatic Reclosure؟
تحقق هذه الوظيفة وفراً ضخماً لشركات إنتاج وتوزيع الكهرباء من خلال:
تقليل زمن الانقطاع ومؤشرات الاعتمادية (مثل SAIDI و SAIFI).
خفض عدد بلاغات الأعطال وشكاوى المشتركين.
تقليل الطاقة غير المباعة (Lost Energy).
توفير مجهود وتكلفة انتقال فرق التشغيل والصيانة للمواقع.
معلومة للمحترفين: هل أخطأت الحماية في الفصل الأول؟
عندما تنجح عملية الـ Automatic Reclosure ويعود الخط للخدمة، لا يعني ذلك أبداً أن ريلاي الحماية أخطأ في قرار الفصل الأول! بل يعني أن الحماية قامت بعملها بشكل مثالي؛ فقد اكتشفت العطل، وعزلته لحماية المعدات، ثم أعادت الخدمة بأمان بعد زوال السبب. وهذا هو السر الحقيقي وراء رفع اعتماديّة (Reliability) الشبكات الحديثة.
تحذير هام: حالات يُمنع فيها إعادة الغلق التلقائي
انتبه جيداً.. ليست كل الأعطال تسمح بإعادة الغلق. هناك حالات يمنع فيها منطق الحماية (Protection Logic) داخل الريلاي تنفيذ الـ 79 مهما كانت الإعدادات، ومنها:
الأعطال داخل الكابلات الأرضية (لأن عطل الكابل دائماً ما يكون تدميرياً ودائماً).
أعطال المحولات الكهربائية الداخلية (Internal Faults).
عندما تكتشف الحماية عطل بسببيّة (Breaker Failure).
خلاصة القول
وظيفة الـ Automatic Reclosure ليست مجرد آلية ميكانيكية لإعادة غلق القاطع، بل هي قرار ذكي مبني على تحليل دقيق لحالة الشبكة وتقييم أمان المنظومة.
🔮 في الحلقة القادمة من السلسلة:
سنجيب عن سؤال جوهري يقع في حيرته الكثير من المهندسين الجدد:
هل من الأفضل ضبط الإعدادات على Single Shot Reclosing أم Multi Shot Reclosing؟
ولماذا قد تختار شركة كهرباء نفس الريلاي ونفس الخط، لكن بإعدادات مختلفة تماماً بناءً على فلسفة التشغيل؟
تابعوا السلسلة بانتظام، فكل مقال يبني لبنة جديدة في طريقة تفكير مهندس الحماية المحترف.
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