30.9 : الترحيل التجريبي والرقمي

يعد الترحيل التجريبي نوعًا من الحماية التفاضلية المستخدمة في أنظمة الطاقة. فهو يقارن الكميات الكهربائية عند أطراف المعدات عبر قناة اتصال بدلاً من الربط المباشر بالمرحِّل. تعد هذه الطريقة ضرورية لخطوط النقل حيث تكون الأطراف متباعدة، وعادةً ما تصل المسافة إلى 80 كم للخطوط ذات جهد مقنن من 69 إلى 115 كيلو فولت. يتم استخدام أربعة أنواع من قنوات الاتصال للترحيل التجريبي:

• الأسلاك التجريبية: وهي عبارة عن دوائر كهربائية منفصلة تعمل بتيار مستمر، أو بترددات تتراوح من 50 إلى 60 هرتز، أو بترددات صوتية.
• خط الطاقة الحامل: يستخدم هذا النوع خط النقل نفسه كوسيلة اتصال، بترددات تتراوح بين 30 و300 كيلو هرتز.
• الميكروويف: يستخدم إشارات بترددات تتراوح من 2 إلى 12 جيجاهرتز يتم إرسالها عبر مسارات خط البصر باستخدام هوائيات الأطباق.
• كابل الألياف الضوئية: يستخدم تعديل الضوء من خلال الكابلات غير الموصلة، مما يزيل مشاكل العزل الكهربائي والتداخل.

هناك طريقتان لاكتشاف الأعطال: المقارنة الاتجاهية ومقارنة الطور. تقارن طريقة المقارنة الاتجاهية تدفقات الطاقة عند أطراف الخطوط، بينما تقارن طريقة مقارنة الطور زوايا الطور المتناظرة للتيارات عند الأطراف.

تستخدم أنظمة الترحيل العددية أو الرقمية أنظمة تعتمد على المعالجات الدقيقة مع برامج للكشف عن الأعطال. تقلل أنظمة الترحيل الرقمية من أسلاك اللوحة، وتبسط تغييرات الإعدادات عبر التحديثات عن بعد، وتقلل من الأعباء على المحولات. وهي توفر حساسية أكبر وأوقات فصل أسرع وموثوقية محسنة من خلال عدد أقل من المكونات. يمكن لهذه الأنظمة تحليل بيانات ما بعد العطل، والتحقق من استرداد النظام، وتكييف الإعدادات مع الظروف المتغيرة.

تعتبر المرحلات الرقمية حساسة لمخاطر الأمن السيبراني، لذا من المهم للغاية التوافق مع معايير أمان هيئة الموثوقية الكهربائية في أمريكا الشمالية (NERC).

في الحماية اللامركزية، يتلقى كل مرحِّل معلومات من محولات التيار والجهد المحلية، مما يؤدي إلى فصل القواطع المحلية فقط. يضمن هذا النهج الموثوقية دون الاعتماد على الترحيل التجريبي. يمكن دمج المرحِّلات الرقمية مع الأنظمة المركزية لتعزيز تنسيق الحماية الشاملة وموثوقية النظام.