المواردالحمايات · هندسة

حمايات محطة شمسية: ماذا تراقب كل واحدة

يوليو 2026قراءة 12 دقيقة

تُقرأ منظومة الحماية قراءة خاطئة عندما يُنظر إليها كقائمة أجهزة. هي ثلاثة أشياء مختلفة يجدر عدم خلطها: الوظيفة هي ما يقرّر، والجهاز هو ما يقطع، والعنصر هو ما تجري حمايته. يفصل هذا الدليل بين الثلاثة، ويشرح السؤالين الأكثر إرباكاً — مرحّل المسافة والومضة القوسية — ويحدّد أين تنتهي منظومتك وأين تبدأ منظومة شركة النقل.

ما هو مرحّل المسافة (21)

مرحّل المسافة يحمي خطاً، لا نقطة. لا يراقب التيار: يقيس V/I فيحصل على معاوقة، وهي متناسبة مع المسافة حتى العطل. لذلك يُرسم على مستوى R-X لا على منحنى زمن-تيار، ولذلك لا يشارك عنصر 50/51 الشاشة نفسها.

مناطق مرحّل 21 الثلاث، ولماذا وُجدت
المنطقةالضبط المعتادالزمنالغرض
Z180% من الخطلحظيتفصل فوراً. تقصُر عمداً: يجب ألا ترى أبداً ما بعد قضيب الجمع البعيد.
Z2120%~0.3 ثانيةتغطي الـ20% التي لا تراها Z1 وتدخل في الخط التالي. تنتظر لتفسح المجال لمرحّل الجهة الأخرى.
Z3180%~1 ثانيةإسناد بعيد: إذا لم يعزل مرحّل الخط التالي العطل، يعزله هذا.

حماياتك وحمايات الشبكة: ثلاثة أسئلة مختلفة

داخل المحطة تتحقق الانتقائية بالزمن. المصهر، العاكس، صندوق السلاسل، المغذّي، قاطع الوارد: كل زوج على التسلسل يجب أن يفصل بينهما فاصل التنسيق الزمني CTI، في حدود 0.2 إلى 0.3 ثانية. الأدنى يعزل أولاً والأعلى ينتظر. هذا هو كامل مضمون جدول التنسيق.

نحو الخارج يتغيّر السؤال: العطل في جهدك المتوسط يجب أن يفتحه قاطع الوارد لديك قبل أن يقرّر مرحّل شركة النقل عند نقطة الربط أن المشكلة مشكلته. إذا كانت درجتك أبطأ من درجتهم أخرجوا الخط كله، وتحوّل عطلك إلى انقطاع خدمة للخط بأكمله.

ومن الخارج يأتي السؤال الأكثر نسياناً: عطل في الشبكة يُغرق الجهد عند نقطة ربطك، وحمايات الواجهة لديك — 27 للجهد الناقص و59 للجهد الزائد — سترى ذلك الانخفاض. إذا فصلت تكون قد قطعت المحطة بسبب مشكلة ليست مشكلتك، وكود الشبكة يلزمك باجتيازها. هذا هو غلاف الاجتياز (ride-through)، وهو السبب في أن ضبط 27/59 لا يُختار بالنظر إلى المحطة وحدها.

ما تسألك عنه شركة النقل: التغذية الوسيطة (infeed)

محطتك تحقن تياراً عند نقطة الربط. عند عطل أبعد على الخط، يغيّر ذلك الحقن ما يقيسه مرحّل المسافة في الشبكة: المساهمة الداخلة بين المرحّل والعطل تجعله يقرأ معاوقة أكبر من الحقيقية، فتقصر منطقته. هذا هو أثر قصور المدى (under-reach)، ومعناه أن منطقتهم الثانية لم تعد تغطي ما كانت تغطيه قبل وجودك. دراسة الربط تطلب هذا الرقم بالذات: كم تحرّكت كل منطقة والمحطة موصولة وكم من دونها.

ما هي الومضة القوسية، ولماذا يرفض الحساب أحياناً

إذا انقدح قوس داخل خلية بينما يعمل فيها شخص، فالسؤال ليس كم من التيار يمرّ: بل كم من الطاقة يتلقّى الشخص، بوحدة cal/cm². ذلك يحدّد معدّات الوقاية الشخصية وحدود الاقتراب. يستهلك الحساب تيار العطل الصريح، وزمن العزل — أي ضبوط حمايتك أنت —، والمسافة بين الموصلات، وترتيب الأقطاب، وحجم الخزانة. لذلك تُحسب الومضة القوسية بعد التنسيق لا قبله أبداً: إذا غيّرت التنسيق تغيّرت الطاقة الساقطة.

هناك سببان مشروعان لبقاء قضيب جمع معلَناً من دون حساب:

  • أنه خارج مدى المعيار. نموذج IEEE 1584-2018 تجريبي، مُعايَر باختبارات بين 208 فولط و15 كيلوفولط. قضيب 33 كيلوفولط يقع خارجه، والصواب هو الرفض بدل الاستقراء: انحدارٌ يُقيَّم خارج مداه ويُطبع في مذكرة هو رقم مُختلَق. للجهود الأعلى تُستخدم طريقة Lee أو ممارسة شركة النقل.
  • أن بياناً ناقصاً لا يستطيع أحد افتراضه عنك. ترتيب الأقطاب — VCB وVCBB وHCB وVOA وHOA — وفئة المعدّة يغيّران النتيجة تغييراً جوهرياً. من دون ذلك الاختيار الصريح لا تكون النتيجة مصادَقاً عليها، ولا ينبغي طباعتها.

الوظائف: مفردات ANSI

تسمّي الوظائفَ معيارُ ANSI/IEEE C37.2 برقم، وذلك الرقم هو المفردات التي تُحاوَر بها شركة النقل. الوظيفة تسكن المرحّل؛ والذي يقطع هو القاطع. مرحّل 87T لا غبار عليه لا ينفع شيئاً إذا لم يفتح القاطع، ولهذا وُجد 50BF و74TCS.

زيادة التيار والاتجاهية
ANSIماذا تفعل
50زيادة تيار لحظية للطور. فوق العتبة تفصل بلا انتظار. للعطل الصريح القريب من المرحّل.
51زيادة تيار زمنية للطور، بمنحنى عكسي وفق IEC 60255: تيار أكبر، زمن أقل. هي التي تُدرَّج بفاصل CTI.
50N / 51Nالشيء نفسه لكن على التيار المتبقي: مجموع الأطوار الثلاثة إذا خالف الصفر دلّ على عطل أرضي. عتبة أدنى بكثير، لأن العطل الأرضي قد يكون أمبيرات قليلة ويقتل مع ذلك.
49الصورة الحرارية. لا تراقب الذروة بل الحرارة المتراكمة. للمحوّلات والكابلات، التي تحتمل الحمل الزائد فترةً ولا تحتمله فترة أطول.
67 / 67Nزيادة تيار ذات اتجاه. لا غنى عنها حين يمكن للتيار أن يأتي من الجهتين: حلقة جهد متوسط، أو محطة تحقن. من دون 67 يُفتح في الحلقة القاطع الخطأ ويضيع النصف السليم أيضاً.
التفاضلية والمسافة: انتقائية لا تنتظر أحداً
ANSIماذا تفعل
87Tللمحوّل: تقارن الداخل بالخارج. إذا لم يتوازنا فالعطل في الداخل. لحظية ولا تنسَّق مع أحد، لأن منطقتها هي محوّلات تيارها نفسها.
87Bالشيء نفسه على قضيب جمع.
87Lالشيء نفسه على خط، بقناة اتصال بين الطرفين.
64 REFالعطل الأرضي المقيَّد: يصطاد الأعطال الأرضية قرب نقطة تعادل المحوّل، حيث يفقد 87T حساسيته بالضبط.
21المسافة: يقيس المعاوقة، وهي مسافة. للخطوط الطويلة، حيث لم يعد 51 يميّز بين هنا وهناك.
واجهة الشبكة: التي يفرضها الكود
ANSIماذا تفعل
27 / 59الجهد الناقص والجهد الزائد.
81U / 81Oالتردد الناقص والتردد الزائد.
81Rمعدل تغيّر التردد (df/dt): يكشف أن المحطة بقيت في جزيرة كهربائية.
منع التشغيل الجزيريالوظيفة المركّبة: عدم الاستمرار في تغذية جزء تخلّت عنه الشبكة.
المحوّل والمناورة والمراقبة
ANSIماذا تفعل
24فرط الإثارة (V/Hz): جهد مرتفع أو تردد منخفض يُشبعان القلب.
63بوخهولز: مرحّل ميكانيكي للغاز والضغط. القوس الداخلي يولّد غازاً قبل أن يصير تياراً قابلاً للقياس. هو الذي ينقذ المحوّل.
25تحقق التزامن قبل الإغلاق: أن يكون الطرفان على الطور نفسه.
79إعادة الإغلاق الآلية. معظم أعطال الخطوط الهوائية عابرة.
50BFإخفاق القاطع: صدر أمر فصل والتيار مستمر، فيُفصل ما فوقه في الاتجاه الأعلى.
60FLمراقبة محوّل الجهد. إذا ضاعت إشارة الجهد بدأ 21 أو 67 يكذبان: يجب حجبهما لا تركهما يُفتيان.
60CTSالشيء نفسه على محوّل التيار.
74TCSمراقبة دارة الفصل: تتحقق من سلامة السلك حتى ملف الفصل. أمرُ فصل لا يصل يعني غياب الحماية، ومن دون هذه الوظيفة لا يعلم أحد حتى يوم العطل.

الأجهزة: ما يقطع فعلاً

أجهزة القطع بحسب مستوى الجهد
المستوىالأجهزة
التيار المستمرمصهر السلسلة · مفتاح فصل تحت الحمل · مانعة صواعق · مراقب عزل
الجهد المنخفضقاطع بعلبة مصبوبة · قاطع هوائي · مصهر · مانعة صواعق · قاطع تفاضلي
الجهد المتوسطقاطع دارة · مفتاح فصل تحت الحمل · سكينة عزل · سكينة تأريض · مصهر · مانعة صواعق · معيد إغلاق · خلية حلقية مدمجة · مقاومة تأريض نقطة التعادل · محوّل تأريض زجزاج
الجهد العاليقاطع دارة · سكينة عزل · سكينة تأريض · مانعة صواعق
القياسمرحّل حماية · محوّل تيار · محوّل جهد · عدّاد فوترة · عدّاد جودة طاقة

الجهازان الأخيران في الجهد المتوسط لا يقطعان شيئاً: مقاومة نقطة التعادل والزجزاج يحدّدان كيفية تأريض المنظومة، وهذا ما يقرّر كم من تيار العطل الأرضي يوجد أصلاً — وبالتالي هل يستطيع 51N رؤيته. إنه قرار مشروع يُتّخذ قبل اختيار مرحّل واحد.

والمفهوم الثالث، الذي يُعَدّ عند الحديث عن التغطية: العناصر القابلة للحماية.

  • سلسلة التيار المستمر · صندوق التجميع · مخرج العاكس المتناوب · قضيب الجهد المنخفض.
  • محوّل الكتلة للجهد المتوسط · مغذّي الجهد المتوسط · قضيب التجميع للجهد المتوسط.
  • المحوّل الرافع · قضيب الجهد العالي · خط الجهد العالي حتى نقطة الربط.

المخطط النموذجي، مستوىً مستوى

ماذا يحمل كل موضع في محطة كهروضوئية
أينماذا يحمل
السلسلةمصهر، فقط إذا كانت ثلاث سلاسل أو أكثر على التوازي (IEC 62548)
جانب التيار المستمرمراقب عزل وكشف قوس
مخرج العاكس المتناوبقاطع بعلبة مصبوبة أو قاطع هوائي
محوّل الكتلة للجهد المتوسط50/51 + 50N/51N · 63 · 87T إذا كان كبيراً
مغذّي الجهد المتوسط50/51 + 50N/51N · 67 إذا كانت حلقة
قضيب التجميع للجهد المتوسط87B · 50BF
المحوّل الرافع87T · 64REF · 63 · 49 · 24
قضيب وخط الجهد العالي21 · 87L · 79 · 25 · 50BF · 60FL
نقطة الربط27/59 · 81U/81O/81R · منع التشغيل الجزيري

الصف الأخير هو الوحيد الذي يُتفاوض عليه مع شركة النقل: تلك هي الضبوط التي تدخل محضر تنسيق الحمايات. وكل ما فوقه يخص المشروع وتحدّده هندسته.

المعايير المذكورة

  • IEEE C37.2أرقام تعريف الأجهزة والوظائف. هو أصل مفردات 21 / 50 / 51 / 87 التي يُكتب بها أي مخطط.
  • IEC 60255-151الخصائص الزمنية العكسية لوظائف زيادة التيار: العائلات العادية والشديدة والفائقة الانعكاس، ومضاعِف الزمن.
  • IEEE 1584-2018حساب الطاقة الساقطة للومضة القوسية. نموذج تجريبي صالح بين 208 فولط و15 كيلوفولط: خارج ذلك المدى لا يسري المعيار، واستقراؤه ليس تحفّظياً.
  • IEC 62548متطلبات تصميم المصفوفات الكهروضوئية، ومنها قاعدة حماية السلسلة عند وجود ثلاثة فروع متوازية أو أكثر.
  • IEC 60909حساب تيارات القِصر، أساس الإجهاد الذي تُحدَّد به أجهزة القطع.
  • IEEE 80الأمان في تأريض محطات التيار المتناوب: مقاومة الشبكة وارتفاع جهد الأرض وجهدا الخطوة واللمس.
  • Procedimiento Técnico N°4، الملحق الأول (نسخة 3 أكتوبر 2023)متطلبات ربط توليد الرياح والكهروضوئية في الأرجنتين، ومنها غلاف اجتياز انخفاض الجهد الذي تُحاكَم إليه ضبوط 27/59.

محتوى معلوماتي محدَّث حتى يوليو 2026. لا يشكّل استشارة قانونية أو تنظيمية: تحقق دائماً من المعيار الساري ومن متطلبات مشغّل الشبكة لديك.

كل وظيفة في هذه القائمة خلفها دراسة

يبني ELAP المخطط من نموذج المحطة، ويدرّج الأزواج المتسلسلة على فاصل CTI، ويجري مسح مناطق مرحّل المسافة وشبكة المشغّل خلفه — معلناً في كل حالة ما هو نطاق كامل وما هو فرز.

طلب عرض توضيحيعرض التوثيق