⚡ أسرار SIPROTEC 7VK61 | الحلقة الأولى

عندما يختل التوازن بين التوليد والاستهلاك يتغير الجهد والتردد. 7SX800 يرصد ثم يقرر ثم يفصل.

الجزء 5 من 10⏱ 5 دقائق قراءةالمستوى: متوسط إلى متقدم

🎯 ماذا ستتعلم في هذا الجزء؟

• حماية الجهد 27/59/47 والإثارة الزائدة 24
• حماية القدرة والتردد وفصل الأحمال وحماية QU
• Synchrocheck وجودة القدرة PQ-Basic ومحدد موقع العطل

حماية الجهد: 27 و59 و47 و59N

تراقب هذه الوظائف المدى المسموح للجهد، وتحمي المعدات من انخفاضه أو ارتفاعه، وتخدم مهام الفصل عن الشبكة وفصل الأحمال. تأتي بمرحلتين افتراضياً ويمكن رفعها إلى ثلاث، ويمكن حجب وظائف نقص الجهد بمعيار تيار.

النوع	الفكرة
ثلاثي الأطوار	جهود الأطوار أو الجهود بين الأطوار، بقياس المركبة الأساسية أو RMS حقيقي.
مركبة التسلسل الموجب	الأعطال بين طورين أو الأرضية تسبب انهياراً غير متزن لا يؤثر كثيراً على التسلسل الموجب، لذلك يناسب تقييم مشاكل الاستقرار.
جهد أي طور (Vx)	لتطبيقات خاصة تحتاج جهد طور واحد.
تعويض Ferranti	المعاوقة السعوية للخطوط الطويلة قد ترفع الجهد عند الطرف البعيد، ويُحسب جهد الطرف الآخر من القياسات المحلية.
dV/dt	كشف حالات غير آمنة ناتجة عن عدم توازن القدرة المولدة والمستهلكة، ويستخدم كمعيار لفصل الأحمال.
47 و59N	جهد التسلسل السالب لمراقبة عدم اتزان الجهد، وجهد التسلسل الصفري لكشف الأعطال الأرضية.

24: الإثارة الزائدة

تكشف ارتفاع الحث في المولدات والمحولات عبر النسبة V/Hz؛ فارتفاع الجهد يسبب تيارات مغنطة زائدة، وانخفاض التردد يزيد الفواقد. تعمل بمرحلة واحدة تابعة بمنحنى يحدده المستخدم ومرحلتين مستقلتين.

القدرة: 32 و32R و37

• حتى 4 مراحل للقدرة الفعالة و4 للقدرة غير الفعالة، بحدود تجاوز أو هبوط قابلة للضبط، ويمكن دمجها بالـ CFC.
• 32R للقدرة العكسية في المولدات؛ أصغر حد ضبط 0.3% من P/Srated بالسالب، مع إمكانية تصحيح الخطأ الزاوي من تقرير اختبار المحول.
• 37 لتيار أو قدرة منخفضة، مثل مضخات تعمل فارغة.

من التطبيقات: كشف القدرة السالبة، وكشف القدرة غير الفعالة السعوية على الخطوط الطويلة الخالية من الحمل (حيث يرتفع الجهد)، وكشف المحركات والمولدات العاملة بلا حمل.

QU: فصل مصادر التوليد بأمان

حماية Q-U (القدرة غير الفعالة الموجهة المقيدة بنقص الجهد) هي حماية نظامية عند نقطة الربط بين مصدر التوليد والشبكة، لتجنب انهيار الجهد. تكشف الأوضاع الحرجة وتفصل المصدر، وتضمن ألا تتم إعادة الربط إلا عند استقرار الشبكة. معايير الضبط قابلة للتعديل وفق التوجيه الفني لمحطات التوليد على الشبكة المتوسطة (BDEW يونيو 2008) ومواصفة FNN (فبراير 2010).

📌 متطلبات محلية

قائمة الوظائف تشمل أيضاً وظيفة حماية جهد وفق المعيار الإيطالي CEI 0-16، مما يعكس تنوع كودات الشبكة التي يغطيها الجهاز.

التردد: 81 وdf/dt وفصل الأحمال

الوظيفة	المراحل	ملاحظات
81O تردد زائد	2 (حتى 3)	كل المراحل بنفس التصميم.
81U تردد منخفض	3 (حتى 5)	طريقتا قياس: فرق الزاوية، أو الفلاتر.
81R معدل تغير التردد	حتى 5 لكل نوع	نوعان: df/dt صاعد وهابط، ويحجب تلقائياً عند نقص الجهد.
Vector jump (Δφ)	—	كشف القفزة الزاوية للجهد.
81U فصل الأحمال	—	يراعي تغير ظروف التغذية بسبب التوليد الموزع.

يمكن أن يتم الفصل على القاطع المحلي أو في الطرف المقابل بالفصل البعيد التلقائي. وهذه المجموعة هي أساس القالب 7 (Decoupling).

Synchrocheck والتزامن (25)

عند ربط نظامين أو معدة حية بالشبكة يجب أن يكون الجهد متزامناً لحظة الإغلاق. تعمل الوظيفة بثلاثة أنماط: Synchrocheck للشبكات المتصلة غلفانياً، وتوصيل الشبكات المتزامنة، وتوصيل الشبكات غير المتزامنة مع مراعاة زمن إغلاق القاطع. وتبدّل بين الأنماط تلقائياً حسب فرق التردد. حسب عدد مداخل الجهد يمكن تطبيق نقطة تزامن أو اثنتين، وتتوفر مجموعتا معاملات للـ Synchrocheck وحتى 6 مجموعات للتزامن.

جودة القدرة PQ-Basic

القياس	ما يفعله	نقاط الوظائف
Voltage unbalance	نسبة V2/V1 ونسبة V0/V1 لعدم الاتزان.	20
Voltage variations	رصد الهبوط والارتفاع والانقطاع في الجهد مع القيمة الدنيا ومدة الحدث.	30
THD والتوافقيات	قيم THD للتيار والجهد وتوافقياتهما مع تحذير عند تجاوز الحد.	ضمن حزم الجهد/التيار
TDD	التشويه الكلي للطلب للتيارات (قيمة 3 ثوانٍ وقيمة الفترة).	10

الميزة أن الأجهزة المركبة يمكن ترقيتها بتحديث Firmware دون أجهزة إضافية، فتحصل على صورة سريعة عن جودة القدرة وتكتشف نقاط الضعف مبكراً. أما إذا احتجت التقييم الكامل وفق معايير مثل EN 50160 فالكتالوج يوصي بمسجلات جودة القدرة مثل SIPROTEC 7KE85 مع نظام SICAM PQS.

محدد موقع العطل (FL)

يحسب المحدد أحادي الطرف معاوقة العطل والمسافة، وتُعرض النتيجة بالأوم أو الميل أو الكيلومتر أو كنسبة من طول الخط، مع تعويض تأثير الخطوط الموازية وتيارات الحمل.

✅ الخلاصة: 4 نقاط تحملها معك

• وظائف الجهد والتردد والقدرة هي الأساس في الفصل عن الشبكة وفصل الأحمال.
• حماية QU تفصل مصدر التوليد وتمنع إعادة الربط قبل استقرار الشبكة، وفق BDEW وFNN.
• التردد: 81O وU وdf/dt وVector jump مع تعامل خاص مع التوليد الموزع.
• PQ-Basic تعطيك صورة سريعة عن الجودة بتحديث Firmware، والتقييم الكامل يحتاج مسجلات متخصصة.

🧠 اختبر نفسك (اضغط على السؤال لتظهر الإجابة)

لماذا يناسب جهد التسلسل الموجب تقييم الاستقرار؟

لأن الأعطال بين طورين أو الأرضية لا تؤثر عليه بشكل ملحوظ مقارنة بقياسات الأطوار.

كم مرحلة لحماية القدرة الفعالة؟

حتى 4 مراحل للفعالة و4 لغير الفعالة.

متى تسمح حماية QU بإعادة الربط؟

فقط عند استقرار ظروف الشبكة وفق معايير قابلة للضبط.

🧭 خريطة السلسلة

1  نظرة شاملة على الجهاز2  درع الفيدر: التيار الزائد والاتجاهية3  صيد الأعطال الأرضية الحساسة4  حارس المحركات وبنوك المكثفات5  الجهد والتردد والقدرة وجودة الطاقة6  التحكم والأتمتة والتسجيل7  الاتصالات: IEC 61850 وGOOSE والريدندنسي8  الأمان: Safety وCybersecurity9  الهاردوير وكود الطلب ونقاط الوظائف10  DIGSI 5 والاختبار والـ DigitalTwin

في الجزء القادم: المحطة في جيبك: التحكم والأتمتة بالـ CFC، والمراقبة، وتسجيل الأعطال.

الجزء السابق

حارس المحركات وبنوك المكثفات

الجزء التالي

التحكم والأتمتة والتسجيل

📚 تفضّل المرجع الشامل: السلسلة كلها في مقال واحد

المصدر: كتالوج Siemens «SIPROTEC 5 Compact – 7SX800» الإصدار 5 (Catalog Edition 5 from V9.50). المقال شرح تعليمي بصياغة المؤلف، والقيم والمواصفات للاسترشاد فقط؛ راجع أحدث كتالوج وكتيّب الجهاز قبل أي تصميم أو طلب. هذه المدونة غير تابعة لشركة Siemens، وSIPROTEC وDIGSI وSIGRA علامات تجارية مملوكة لها.