تطبيق المفاعلات في شبكات النقل الكهربائية على مسافات طويلة: حلول تعويض الطاقة غير الفعالة وقمع الجهد الزائد

سياق التطبيق:​
الطاقة الشحنية السعوية الزائدة في خطوط النقل البعيدة لمحطات التحويل 500 كيلو فولت.

​خلفية المشكلة:​
في خطوط النقل البعيدة ذات التقييم 500 كيلو فولت وما فوق، يكون تأثير السعة بين الخط والأرض كبيراً. عند التشغيل تحت حمل خفيف أو بدون حمل، تولد هذه الخطوط طاقة شحنية سعوية كبيرة (طاقة عكسية سعوية). يؤدي هذا الفائض من الطاقة إلى:

1. ​زيادة الجهد بتردد الطاقة:​ يرتفع جهد الخط بشكل كبير، مما قد يتجاوز مستويات العزل المقاومة للمعدات ويعرض أمان الشبكة للخطر.
2. ​تقلبات الجهد ومشكلات الاستقرار:​ تؤدي إلى تدهور جودة الطاقة وتزيد من خسائر الخط وتقييد قدرة نقل الخط.
3. ​خلل في التوازن الكهربائي العكسي للنظام:​ يجعل من الصعب الحفاظ على جهد النظام ضمن نطاقات مؤهلة.

لمعالجة هذه المشاكل، يجب تثبيت مفاعلات متوازية عالية الأداء في العقد الرئيسية (مثل كلا الطرفين أو منتصف خط 500 كيلو فولت) لتعويض الطاقة العكسية الحثية، واستيعاب الطاقة الشحنية السعوية الزائدة.

​الحل الرئيسي: مفاعلات BKLG-500 المتوازية​
للحد من الطاقة الشحنية الزائدة في خطوط 500 كيلو فولت البعيدة، نوصي باستخدام ​مفاعلات BKLG-500 المتوازية الغامضة مع أنوية الحديد​ كحل رئيسي.

​خصائص ومزايا التقنية الرئيسية للمعدات:​

1. ​استيعاب فعال للطاقة العكسية السعوية:​
• القدرة المقننة: 60 مفار. يتماشى بدقة مع متطلبات الطاقة الشحنية للخطوط الطويلة، ويستوعب بشكل فعال الطاقة العكسية السعوية الزائدة التي يولدها الخط.
• الوظيفة: يوازن الطاقة العكسية للخط، ويحافظ على تقلبات الجهد ضمن نطاقات آمنة ومستقرة، ويحد بشكل كبير من زيادة الجهد بتردد الطاقة أثناء حالات الحمل الخفيف أو عدم وجود حمل.
2. ​موثوقية استثنائية وقدرة تحميل زائدة:​
• حد ارتفاع درجة الحرارة: 55°C (تحت الظروف المقننة). يستخدم مواد عازلة متقدمة وتصميم تبريد لضمان موثوقية التشغيل طويلة الأمد.
• قدرة التحميل الزائد: يمكنها العمل بشكل مستمر لمدة 30 دقيقة عند ​110% من القدرة المقننة. يتم تصميم هذا لتتحمل فترات القفزات القصيرة للنظام أو الظروف غير الطبيعية (مثل رفض الحمل)، مما يوفر هامش أمان إضافي للشبكة وضمان أمان المعدات.
3. ​تصميم ضوضاء واهتزازات منخفضة جداً:​
• هيكل مغناطيسي شُعاعي خاص: يحسن تصميم الدائرة المغناطيسية للأنيبة، مما يقلل بشكل كبير من الاهتزازات والضوضاء الناتجة عن تقلص الأنيبة المغناطيسي.
• مستوى الضغط الصوتي المضمون: الضوضاء خلال التشغيل ≤ 65 ديسيبل (A). يتجاوز هذا الأداء المنتجات التقليدية بشكل كبير، ويتوافق مع المتطلبات البيئية الصارمة، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص لمحطات التحويل القريبة من المناطق السكنية أو المناطق الحساسة للضوضاء.
4. ​بناء قوي وأداء مستقر:​
• تصميم الأنيبة: يوفر صلابة بنائية، قوة ميكانيكية عالية، قدرة تحمل قوية للقص، خسارة لا تحميل منخفضة، وخواص تعديل القدرة ممتازة.
• التبريد بالغمر في الزيت: كفاءة تشتت الحرارة عالية، أداء عازل متفوق، صيانة سهلة، وتقنية ثابتة ومثبتة.

​فوائد الحل:​

• ​يقمع بشكل فعال زيادة الجهد بتردد الطاقة:​ يحافظ على جهد الخط ضمن حدود آمنة، ويحمي المعدات الأساسية مثل المحولات والمفاتيح والصمامات المانعة للصدمات.
• ​يزيد بشكل كبير من استقرار الجهد وجودته:​ يوازن الطاقة العكسية للنظام، ويقلل من نطاق تقلبات الجهد، ويحسن موثوقية وجودة تزويد الطاقة.
• ​يزيد من قدرة نقل الخط:​ يقلل من القيود على قدرة النقل بسبب الجهد العالي جداً.
• ​يعزز هامش الأمان التشغيلي للنظام:​ القدرة على التحميل الزائد القوية تتعامل مع الحالات الطارئة.
• ​يتوافق مع المتطلبات البيئية:​ تصميم منخفض الضوضاء يقلل من تأثيره على البيئة المحيطة.

​نتائج التنفيذ:​

• ​تخفيض كبير في تقلبات الجهد:​ تم السيطرة على نطاق تقلبات الجهد للخط المرتبط ليكون ضمن ​±2%​، مقارنة بـ ​±8%​ قبل التنفيذ.
• ​إزالة فعالة لمخاطر زيادة الجهد:​ تم تقييد زيادة الجهد بتردد الطاقة تحت حالات الحمل الخفيف وعدم وجود حمل بشكل فعال تحت حدود الأمان للمعدات.
• ​عمل مستقر وموثوق:​ تعمل مفاعلات BKLG-500 بشكل مستقر منذ التشغيل. قيم الضوضاء المقاسة أقل بكثير من المستويات المضمونة، مما حقق اعترافاً عالياً من المستخدمين.