حل قياس الشبكة ذات الجهد الفائق: نظام VT 1000 كيلوفولت استنادًا إلى الاستقرار العازل الفائق

حل قياس شبكة الجهد الفائق: نظام VT 1000 كيلوفولت المستند إلى الاستقرار العازل الفائق​

في شبكات الجهد الفائق (UHV)، يفرض مستوى الجهد العالي (مثل 1000 كيلوفولت) متطلبات شديدة الصعوبة على أداء العزل ودقة القياس للأجهزة المقاسة. تميل المحولات الكهربائية التقليدية (VTs) إلى الانهيار العازل والإفراط في التفريغ الجزئي وتاثيرات الانحراف الحراري تحت الجهود الفائقة، مما يؤدي إلى فشل القياس أو حتى تلف المعدات. يقدم هذا الحل التحدي الرئيسي "لاستقرار العزل في الجهود الفائقة"، مقدماً حلًا مبتكرًا للمحول الكهربائي (VT) مصمم خصيصًا لأنظمة 1000 كيلوفولت لضمان استحواذ دقيق ومعتمد على المعلمات الحيوية.

​1. التركيز الفني: حل استقرار العزل في الجهود الفائقة​

العزل المستقر عند 1000 كيلوفولت هو أساس دقة القياس. يستخدم هذا الحل تقنيات متعددة تعمل بشكل متناغم لبناء حاجز عزل نهائي:

• ​العزل المركب من الغاز والصلب:​​ يستخدم غاز ​SF6​ ذو قوة عزل عالية لملء غرفة محكمة الإغلاق، مما يعزلها عن التأثيرات البيئية؛ طبقة خارجية من ​غلاف العازل المركب من السيليكون​ توفر حماية ثنائية ضد الطقس القاسي والتلوث.
• ​المراقبة الذكية للحرارة:​​ تتميز بمستشعرات درجة الحرارة ​Pt100​ مضمنة داخل الغرفة لمراقبة مستمرة لظروف غاز SF6، مما يمنع تدهور العزل أو مخاطر التسريب بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
• ​بنية التوزيع المتساوي للجهد ذات الخطوات المتدرجة:​​ تقنية ​التوزيع الكاباسيتي للجهد ذات الأربعة مراحل​ توزع الجهد الفائق بشكل متساوٍ طبقة بعد طبقة، مما يزيل التشوه الكهربائي المحلي ويحسن بشكل كبير من توزيع الجهد بالتساوي واستقرار العزل.

​2. التكوين الأساسي: الأساس لقياس دقيق​

• ​المعدات الأساسية:​​ محول جهد 1000 كيلوفولت معزول بغاز SF6
• ​بنية توزيع الجهد:​​ مقسم جهد كاباسيتي ذو أربع مراحل (توزيع فعال للجهد، يقلل من الضغط العازل لكل مرحلة)
• ​نظام العزل:​​ ممتلئ داخليًا بغاز SF6 عالي النقاء + غلاف عازل مركب من السيليكون الخارجي (حماية ثنائية)
• ​مراقبة الحالة:​​ مستشعرات درجة الحرارة Pt100 المدمجة (إحساس حقيقي ببيئة الداخل)

​3. المزايا الأساسية: أداء يتجاوز بكثير المعايير الصناعية​

• ​دقة فائقة:​​ يحقق فئة دقة ​0.1​، ويحافظ على الاستقرار عبر ​80%-120%​​ من الجهد المقنن (Un)، مما يتجاوز بكثير الأجهزة التقليدية (عادة فئة 0.2 أو 0.5). يوفر بيانات موثوقة لتسوية الطاقة والتحكم والتوجيه.
• ​خسارة منخفضة للغاية:​​ قيمة الخسارة الكهربائية ​​<0.05%​​ (عند الجهد المقنن)، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الجهاز والتسخين أثناء التشغيل، وبالتالي يطيل العمر التشغيلي.
• ​عزل متفوق:​​ مستوى التفريغ الجزئي ​​≤3pC​ (شروط الاختبار: 1.2Um/√3)، وهو أقل بكثير من متطلبات المعايير الوطنية (عادة 5-10pC)، مما يزيل مخاطر الشيخوخة والتلف العازل الناجمة عن التفريغ الجزئي.
• ​استقرار في نطاق واسع:​​ تصميم بنية المقاسم الممتاز يضمن الخطية والدقة ضمن نطاق ​80%-120% Un​، مما يتكيف مع التقلبات في الحمل الشبكي.

​4. آلية السلامة النشطة للعطل: القطع الطارئ خلال نصف ثانية​

• ​إطلاق الضغط ذو الزائدة المزدوجة:​​ يتميز بـ ​صمامات انفجار مزدوجة. إذا زاد الضغط الداخلي بشكل غير طبيعي (مثلًا بسبب عطل شديد أو تسخين يسبب تحويل غاز SF6)، فإن الصمامات تنشّط ​قنوات إطلاق الضغط المرتبطة​ لمنع تمزق الغلاف.
• ​الحماية المرتبطة في زمن ميلي ثانية:​​ إشارات زيادة الضغط تنشّط ​جهاز الحماية بالترابط، ويقوم بإزاحة الخط المعطوب ​خلال نصف ثانية، مما يقلل من نطاق العطل ويضمن سلامة وتشغيل الشبكة الرئيسية بشكل مستقر.