- لماذا يحتاج العطل الأرضي إلى وظائف خاصة
- طرق كشف 67Ns ومتى تستخدم كل طريقة
- العطل المتقطع وسجل الأعطال الأرضية وحماية 87N
لماذا العطل الأرضي تحدٍّ خاص؟
في الشبكات ذات النقطة المعزولة أو المؤرضة عبر ملف تعويض (Arc-Suppression Coil) لا يولد العطل الأرضي تياراً كبيراً كما في العطل بين الأطوار، لذلك تحتاج إلى وظائف مصممة للحساسية العالية وتحديد الاتجاه. توفر 7SX800 وظيفتين رئيسيتين: 50Ns/51Ns غير الاتجاهية و67Ns الاتجاهية، وكلتاهما تقدم أكثر من طريقة قياس يمكن استخدامها بالتوازي لتناسب فلسفة المشغّل وشكل العطل.
ترسانة طرق الكشف
| الطريقة | الفكرة | أين تفيد؟ |
|---|---|---|
| 3I0> و V0> | قياس التيار المتبقي أو الجهد المتبقي، ويمكن تحديد الطور المعيب عند توصيل جهود الأطوار. | كشف أولي وحماية احتياطية. |
| cos φ (Watt-metric) | تحديد اتجاه العطل الثابت من المركبة الفعالة للتيار. | شبكات الملف المعوّض. |
| sin φ (Var-metric) | تحديد الاتجاه من المركبة غير الفعالة. | الشبكات المعزولة. |
| φ(V,I) | الزاوية بين تيار الأرضي المعوّض بالخطأ الزاوي وجهد V0 المُدار. | بديل لـ cos/sin إذا فضّلته فلسفة المشغّل. |
| التوافقيات (3 أو 5 أو 7) | تحديد الاتجاه من أطوار توافقية V0 و3I0. | تحديد موضع العطل الثابت، خصوصاً في الحلقات متوسطة الجهد ذات نقاط الفصل. |
| العطل العابر (Transient) | يعمل خلال أول 1 إلى 2 دورة بتقييم الطاقة الفعالة للعملية العابرة. | أعطال تنطفئ سريعاً (من نصف دورة إلى عدة دورات)، والشبكات المتشابكة والحلقات المغلقة. |
| Pulse pattern | توصيل وفصل مكثف على التوازي مع الملف ينتج تياراً نابضاً، فتكشف الوظيفة الفيدر المعيب بنمط النبضات. | الشبكات المعوّضة بزيادة (Overcompensated). |
| Admittance Y0> | مرحلة سماحية ضمن وظيفة 67Ns. | تطبيقات تتطلب هذا النوع من القياس. |
وإلى جانب هذه الطرق يمكن تفعيل مرحلة تيار أرضي بسيطة غير اتجاهية عند الحاجة.
العطل المتقطع (Intermittent)
ينشأ العطل المتقطع من ضعف العزل في الكابلات أو من تسرب المياه إلى وصلات الكابل، وقد ينطفئ ذاتياً أو يتطور إلى قصر دائم. أثناءه قد تتعرض مقاومات التعادل للإجهاد الحراري في الشبكات منخفضة المعاوقة، ولا تستطيع حماية الأرضي العادية اكتشاف نبضات التيار القصيرة. الحل في الجهاز: جمع النبضات المفردة عبر الزمن والفصل عند الوصول إلى زمن إجمالي قابل للضبط، وتقييم القيم الفعالة (RMS) بالنسبة لدورة واحدة. وتتوفر أيضاً نسخة اتجاهية منها.
سجل مخصص للأعطال الأرضية
يحتفظ الجهاز بـ Ground-fault log مستقل عن سجل الأعطال العادي: حتى 10 أعطال أرضية، وبكل عطل حتى 100 رسالة. هكذا لا تضيع تفاصيل العطل الأرضي وسط رسائل الحماية الأخرى.
محول تيار حساس عند الحاجة
طرفية التيار (8 أقطاب بأربعة محولات مدمجة) تأتي بنسختين: 4 محولات حماية، أو 3 محولات حماية + محول حساس واحد. ويمكن تبديل النوع لاحقاً في الموقع، مثلاً من حساس إلى عادي عند تغيير نظام التأريض.
87N: الحماية المقيدة للأرضي ونقطة التعادل
الحماية التفاضلية الطولية تكشف الأعطال الأرضية القريبة من نقطة التعادل في ملف نجمة مؤرضة بشكل محدود، وهنا تأتي 87N (Restricted Ground-Fault Protection): تقيّم تيار نقطة التعادل مع تيار التسلسل الصفري المحسوب من تيارات الأطوار، مع إجراءات تثبيت تمنع الفصل الخاطئ للأعطال الخارجية. وتدعم المحولات الذاتية (Auto-transformers) باختيار نقطة القياس التي تعطي أكبر تيار تقييد. كما يمكن استخدام 50N/51N على تيار نقطة التعادل مباشرة، أو كحماية لتسرب الهيكل (Tank leakage) في المحولات المعزولة.
- الأعطال الأرضية في الشبكات المعزولة والمعوّضة تحتاج وظائف 50Ns/51Ns و67Ns وليس التيار الزائد العادي.
- اختر الطريقة حسب نوع التأريض: cos φ للمعوّضة، وsin φ للمعزولة، والعابر للأعطال السريعة، والتوافقيات للحلقات.
- العطل المتقطع يُكشف بجمع النبضات زمنياً، ويُحجب كشف العطل الثابت أثناءه.
- للمحولات: 87N تغطي منطقة التعادل التي تضعف فيها الحماية التفاضلية.
تعليقات
إرسال تعليق