أخذ العينات على جانب الجهد العالي والتخفيف على جانب الجهد المنخفض

تفضيل السوق لنموذج "أخذ العينات على جانب الجهد العالي والتخفيف على جانب الجهد المنخفض" ليس عرضيًا، بل هو الحل الأمثل الذي تحدده مجموعة من العوامل، بما في ذلك الجدوى الفنية والكفاءة الاقتصادية والسلامة وفعالية التخفيف ويمكن فهم المنطق وراء هذا من خلال تشبيه بسيط:

يقوم الطبيب بإجراء "فحص دم" (أخذ عينات) على "الشريان الرئيسي" (جانب الجهد العالي) ثم يقوم بإجراء "علاج مستهدف" أو "دواء موضعي" (تخفيف) على "العضو" أو "الشبكة الشعرية" المحددة (جانب الحمل منخفض الجهد).

1. لماذا يجب أن يتم أخذ العينات على جانب الجهد العالي؟

يعد أخذ العينات على جانب الجهد العالي (عادةً شريط الناقل 10 كيلو فولت أو 35 كيلو فولت) أمرًا ضروريًا للحصول على الصورة الأكثر شمولاً ودقة لحالة جودة الطاقة في النظام.

1. المنظور العالمي و"مصدر الحقيقة" :

   • يُعدّ قضيب التوزيع عالي الجهد "قلب" و"محور" نظام التوزيع بأكمله. جميع مشاكل جودة الطاقة (التوافقيات، القدرة التفاعلية، إلخ) الناتجة عن الأحمال منخفضة الجهد اللاحقة (الأحمال غير الخطية) تتراكم في النهاية وتنعكس على قضيب التوزيع عالي الجهد.

   • يسمح أخذ العينات في هذه المرحلة بمراقبة المجموع الكلي لجميع مشاكل جودة الطاقة تُولّدها جميع الأحمال ضمن نطاق تغذية المحطة الفرعية. وهذا يُوفّر "الصورة الشاملة" للنظام، وهو الأساس الوحيد لتقييم الامتثال لمتطلبات المرافق (مثل المعيار الصيني "جودة الطاقة - التوافقيات في شبكة الإمداد العامة" GB/T 14549-93).

2. تمثيل البيانات واستقرارها :

   • يتمتع الجانب ذو الجهد العالي بمستوى جهد أعلى، وقدرة أكبر على التعامل مع الدوائر القصيرة، ومقاومة أقل للنظام، مما يجعل شكل موجة الجهد أكثر نسبيًا مستقرة وصلبة يكون تشوه شكل موجة الجهد أصغر، مما يعكس تشوه التيار الحقيقي بدقة أكبر.

   • إن أخذ العينات في دائرة فرعية محددة على جانب الجهد المنخفض يكشف فقط عن مشاكل هذا الفرع، ويفشل في تمثيل حالة النظام بأكمله - إنه مثل "الرجال الأعمى والفيل".

3. ملاءمة وتوحيد التنفيذ الفني :

   • محولات الجهد (VTs) ومحولات التيار (CTs) عالية الجهد هي معدات قياسية. تتميز هذه المحولات بدقة عالية، وتُثبّت بشكل دائم، وتوفر نقاط قياس جاهزة وموثوقة لأخذ العينات. يكفي تركيب جهاز تحليل جودة الطاقة.

   • يتم إجراء جميع التقييمات والتسويات مع الشبكة العلوية على جانب الجهد العالي، مما يجعل البيانات المأخوذة من العينات هنا هي الأكثر موثوقية.

II. لماذا يُفضّل التخفيف على جانب الجهد المنخفض؟

مع أن المشكلة تظهر في أحمال الجهد العالي، إلا أن سببها الجذري يكمن في أحمال الجهد المنخفض. ويتطلب التخفيف، كعلاج المرض، معالجة السبب الجذري بفعالية من حيث التكلفة.

1. الكفاءة الاقتصادية (العامل الأكثر أهمية) :

   • تكلفة المعدات :ترتبط تكلفة أجهزة التخفيف (على سبيل المثال، APF وSVG) ارتباطًا مباشرًا بـ مستوى الجهد التي يعملون بها و تعويض التيار إنهم يقدمون.

     • مستوى الجهد : إن العزل (التصنيف)، وتعقيد التصميم، وتكلفة تصنيع مكونات مُصنِّع مُولِّد طاقة منخفض الجهد 400 فولت، مُقارنةً بمُولِّد طاقة عالي الجهد 10 كيلو فولت، مُولِّد طاقة عالي الجهد 10 كيلو فولت، مُختلفان تمامًا. يمكن أن تكون تكلفة معدات الجهد العالي عدة مرات أو حتى عشرة أضعاف من تلك الخاصة بالمعدات ذات الجهد المنخفض.

     • التعويض الحالي :القدرة على التخفيف س = √3 * يو * آي لنفس سعة التعويض (S)، يتطلب الجهد العالي (U) تيار تعويض أقل (I). هذا يعني أن أجهزة تخفيف الجهد العالي تتطلب سعة تيار أقل، ولكن إن ارتفاع التكلفة بسبب مستوى الجهد الأعلى يفوق بكثير وفورات التكلفة من التيار المنخفض .

   • تكاليف التركيب والصيانة :معدات الجهد المنخفض أسهل في التركيب، ولا تتطلب خططًا صارمة لانقطاع التيار الكهربائي أو كوادر مؤهلة للعمل في الجهد العالي. كما أن الصيانة اليومية واستكشاف الأخطاء وإصلاحها أكثر أمانًا وراحة.

2. كفاءة ودقة التخفيف :

   • مبدأ المحلية :يُفضّل تعويض التوافقيات والقدرة التفاعلية محليًا، بالقرب من مكان توليدها (بسبب الأحمال)، لمنعها من الانتشار في جميع أنحاء النظام والتسبب في خسائر غير ضرورية في الخطوط وتلوث. هذا يُشبه فرز النفايات في المطبخ بدلًا من انتظار تراكمها في جميع أنحاء المنزل قبل التنظيف.

   • التخفيف الدقيق المستهدف في مجال الجهد المنخفض، يمكن توجيه التخفيف نحو مصادر توافقية محددة (مثل مجموعة من محركات التردد المتغير، أو فرن قوس كهربائي، أو محطة شحن) لتحقيق نتائج فورية وفعالة. أما في مجال الجهد العالي، فهو نهج شامل لا يُعالج مشاكل حمل معين.

3. السلامة والموثوقية :

   • يُجنّب التخفيف من حدة الجهد المنخفض المخاطر المرتبطة بالتشغيل على أنظمة الجهد العالي. الجهد المنخفض صندوق النقد الدولي / إس في جي التكنولوجيا متطورة وموثوقة للغاية. حتى في حال حدوث عطل، يقتصر تأثيره على منطقة الجهد المنخفض المحلية، ولن يتسبب في انقطاع كامل للتيار الكهربائي عن نظام الجهد العالي بأكمله.

4. الوحدات النمطية وقابلية التوسع :

   • تتزايد أحمال الشركات باستمرار. يمكن تطبيق استراتيجية "البدء بتخفيف المشاكل الرئيسية، ثم توسيع السعة حسب الحاجة" على أنظمة الجهد المنخفض بإضافة وحدات. وتُعدّ صعوبة وتكلفة توسيع نظام تخفيف الجهد العالي بعد التركيب الأولي مرتفعة للغاية.

ثالثًا: الملخص: الحلقة المنطقية المغلقة للاستراتيجية المثلى

وبالتالي، فإن اختيار السوق يشكل حلقة منطقية مغلقة مثالية:

1. [تحديد الطبيعة العالمية للمشكلة] → عينة على جانب الجهد العالي لفهم الحالة الحقيقية لجودة الطاقة في الشبكة بأكملها وتحديد ضرورة وأهداف التخفيف.

2. [تحليل السبب الجذري للمشكلة] → استخدم تحليل البيانات لتحديد الأحمال ذات الجهد المنخفض التي تشكل المصدر الأساسي لمشاكل جودة الطاقة.

3. [حل المشكلة اقتصاديًا ودقيقًا] → على جانب الجهد المنخفض ، تثبيت أجهزة تخفيف أكثر فعالية من حيث التكلفة وكفاءة وأمانًا (على سبيل المثال، APF) تستهدف أحمال المصدر هذه.

4. [التحقق من فعالية التخفيف] → استخدم البيانات من أخذ العينات الجانبية ذات الجهد العالي مرة أخرى للتأكد من أن جودة الطاقة في الشبكة بأكملها تلبي المعايير بعد التخفيف.

الاستثناءات: متى يكون التخفيف على جانب الجهد العالي ضروريًا؟

في حين أن "تخفيف الجهد المنخفض" هو القاعدة العالمية، إلا أن هناك استثناءات حيث يكون التخفيف على جانب الجهد العالي (تركيب SVG أو SVC أو APF عالي الجهد) ضروريًا:

1. الأحمال المتفرقة للغاية على سبيل المثال، في حديقة كبيرة تضم مئات الورش الصغيرة، تُنتج كل منها كمية صغيرة من التوافقيات. يُعد تركيب مُخفِّف جهد كهربائي (APF) في كل ورشة غير اقتصادي؛ لذا، يُعدّ التخفيف المركزي من الجهد العالي أكثر ملاءمة.

2. قضايا الطاقة التفاعلية في المقام الأول :إذا كانت المشكلة الرئيسية هي انخفاض معامل القدرة مما يؤدي إلى رسوم جزائية، وكان الطلب على الطاقة التفاعلية ضخمًا، فقد يكون تركيب SVG/SVC عالي الجهد للتعويض المركزي للطاقة التفاعلية هو الخيار الأفضل.

3. متطلبات استقرار الجهد العالي للغاية :بالنسبة للمواقع ذات الأحمال التأثيرية الضخمة اللحظية مثل مصانع الصلب أو النقل بالسكك الحديدية، هناك حاجة إلى تعويض القدرة التفاعلية السريعة (SVG) مباشرة على جانب الجهد العالي لتثبيت جهد الشبكة ومنع انخفاض الجهد.

4. قيود المساحة الشديدة :إذا لم تكن هناك مساحة كافية لتثبيت العديد من أجهزة تخفيف الجهد المنخفض، فقد يكون الخيار الوحيد هو تثبيت جهاز تخفيف جهد عالي مركزي واحد في غرفة تبديل الجهد العالي.

ختاماً، "أخذ العينات عالية الجهد، تخفيف الجهد المنخفض" إنها قاعدة ذهبية طورتها السوق عبر سنوات من الممارسة، وهي تحقق أفضل توازن بين التكنولوجيا والتكلفة والفعالية.