SA110310844B1 - أداة وطريقة لقطع تيار خط نقل أو توزيع قدرة وترتيبة محددة للتيار - Google Patents

Abstract

يتعلق الاختراع بأداة device (13) لقطع تيار كهربائي electrical current يتدفق في خط نقل أو توزيع قدرة power transmission or distribution line (14)، وتشتمل الأداة على وصلة على التوازي parallel connection مكونة من قاطع رئيسي main breaker (8) ومقاوم لاخطي nonlinear resistor (11)، حيث يشتمل القاطع الرئيسي (8) على مفتاح شبه موصل للقدرة power semiconductor switch واحد على الأقل له اتجاه تيار أول first current direction. كما تشتمل الأداة (13) أيضاً على وصلة على التوالي series connection مكونة من مفتاح عالي السرعة high speed switch (10) يشتمل على مفتاح ميكانيكي mechanical switch واحد على الأقل وقاطع إضافي auxiliary breaker (9)، ويكون للقاطع الإضافي مقاومة وصل on-resistance أصغر من تلك للقاطع الرئيسي (8) ويشتمل على مفتاح شبه موصل للقدرة ne power semiconductor switch واحد على الأقل له اتجاه التيار الأول. وتكون الوصلة على التوالي متصلة على التوازي مع الوصلة على التوازي. ويتعلق الاختراع بطريقة لاستخدام الأداة (13) يتم فيها في البداية فتح القاطع الإضافي (9)، وبذلك تحويل التيار إلى القاطع الرئيسي (8)، ثم فتح المفتاح عالي السرعة high speed switch (10)، ومن ثم فتح القاطع الرئيسي (8) وبذلك تحويل التيار إلى المقاوم اللاخطي (11). ويمكن استخدام الأداة (13) أيضاً في الترتيبة المحددة للتيار current limiting arrangement.

Description

y ‏توزيع قدرة وترتيبه محددة للتيار‎ of ‏أداة وطريقة لقطع تيار خط نقل‎

Device and method to break the current of a power transmission or distribution line and current limiting arrangement ‏الوصف الكامل‎ ‏خلفية الاختراع‎ ‏يتدفق في خط تقل أو‎ electrical current ‏تيار كهربائي‎ adadl device ‏يتعلق الاختراع بأداة‎ ‏وتشتمل الأداة على وصلة على التوازي‎ power transmission or distribution line ‏توزيع قدرة‎ nonlinear ‏ومقاوم لا خطي‎ main breaker ‏مكونة من قاطع رئيسي‎ parallel connection power semiconductor switch ‏ويشتمل القاطع الرئيسي على مفتاح شبه موصل للقدرة‎ 7 ° ‏ويتعلق الاختراع أيضاً بطريقة‎ first current direction ‏واحد على الأقل له اتجاه تيار أول‎ ‏لاستخدام الأداة؛ حيث يتم توصيل الأداة على التوالي مع خط نقل أو توزيع القدرة. كما يتعلق‎ ‏تشتمل على أداتين اثنتين‎ current limiting arrangement ‏الاختراع أيضاً بالتريبة المحددة للتيار‎ ْ ‏على الأقل من تلك المذكورة أعلاه.‎ ‏مرتفع‎ (DC) Direct current ‏وفي الأصل ؛ يتعلق الاختراع بمجال قواطع تيار مباشر‎ ١ ‏قادرة على قطع تيار يتدفق في خط نقل قدرة؛‎ switching devices ‏الفلطية؛ أي بأدوات فتح/إغلاق‎ ‏كيلو فولت. كما أن الاختراع قابل‎ on ‏حيث تكون فلطية الخط عند مستوى يزيد عن حوالي‎ ‏متوسطة الفلطية؛ أي لمدى فلطية تيار مباشر‎ DC ‏للتطبيق على قواطع لتوزيع قدرة تيار مباشر‎ ‏كيلو فولت؛ ويمكن تطبيق بعض تجسيديات الاختراع‎ *٠ ‏كيلو فولت إلى‎ ١ ‏من حوالي‎ ils DC ‏عند أي مستوى فلطية؛ كما‎ (AC) Alternating current ‏على قواطع لنقل وتوزيع قدرة تيار متتاوب‎ Vo ‏هو موصوف أدناه.‎ ‏أشير إلى استخدام وصلة على التوازي‎ ١077994 31 ‏وفي براءة الاختراع الأوروبية رقم‎ ‏لقطع التيار المتدفق في‎ surge diverter ha ‏لمفتاح شبه موصل للقدرة واحد على الأقل ومحوّل‎ ‏وتكمن الفكرة وراء‎ .)111700( High Voltage Direct Current ‏شبكة تيار مباشر مرتفع الفلطية‎ ‏يستجيب لإشارة إعتاق‎ solid state DC breaker ‏جامد‎ DC ‏ذلك في تزويد قاطع تيار مباشر‎ ٠ ‏وبذلك‎ clases ‏ميكانيكي معروف‎ DC ‏بسرعة أكبر من استجابة قاطع تيار مباشر‎ tripping signal

; تقل خطورة تضرر التيارات المرتفعة في شبكة تيار مباشر مرتفع الفلطية ‎HVDC‏ في حالة حدوث عطل. ‎cles‏ ما ‎cll‏ قواطع تيار مباشر ‎DC‏ الجامدة؛ أي القواطع القادرة على قطع تيار مباشر ‎DC‏ والمشتملة على مفتاح شبه موصل للقدرة واحد على ‎«JY‏ غير مستخدمة في أنظمة نقل قدرة ° تيار مباشر مرتفع الفلطية ‎HVDC‏ بسبب ارتفاع مفقودات التيار ‎current losses‏ المرافقة لمثل هذه القواطع. وهذا ناتج عن حقيقة أنه بسبب فلطية التشغيل ‎operating voltage‏ المرتفعة من ناحية والفلطية المقدرة ‎rated voltage‏ المنخفضة نسبياً لمفتاح شبه موصل للقدرة مفرد متوفر حالياً في : الأسواق من ناحية أخرى؛ أصبح من الضروري أن يكون قاطع التيار المباشر ‎DC‏ الجامد مكوناً من عدد معقول من المفاتيح شبه الموصلة للقدرة المتصلة على التوالي. ويمكن أن يصل هذا العدد ‎٠١‏ إلى عدة مئات بسهولة في ‎Alla‏ بلوغ فلطية تيار مباشر مرتفع الفلطية ‎HVDC‏ عدة مئات من الكيلو فولت. وأثناء التشغيل الطبيعي لنظام نقل 808 تيار مباشر مرتفع الفلطية ‎(HVDC‏ يتم فتح قاطع التيار المباشر ‎DC‏ وبالتالي كافة المفاتيح شبه الموصلة للقدرة الخاصة به؛ مما يعرّض المفاتيح شبه الموصلة للقدرة إلى ‎alga)‏ تيار متواصل ‎continuous current stress‏ ويتراوح مقدار المفقودات في الحالة المستقرة ‎steady-state losses‏ الناتجة من ‎٠,7‏ إلى 0,7 7 من الطاقة المنقولة ‎yo‏ بواسطة القاطع التيار المباشر ‎DC‏ وفي حالة استخدام قاطع التيار المباشر ‎DC‏ جامد ملائم لفلطية خط تبلغ 1460 كيلو فولت وتيار مقدّر طبيعي يبلغ ‎١‏ كيلو أمبير ؛ فإن المفقودات في الحالة المستقرة هذه تساوي ‏ ميغاواط وهي قيمة تساوي تقريباً نتصف مفقودات محول قدرةٍ تيار مباشر مرتفع الفلطية ‎HVDC‏ معروف لفلطية تبلغ ‎14٠‏ كيلو فولت. وتؤدي المفقودات إلى رفع التكاليف بدرجة كبيرة خلال العمر التشغيلي ‎lifetime‏ للقاطع الجامد؛ وخصوصاً في حالة استخدام العديد ص من القواطع الجامدة؛ على سبيل ‎JU)‏ في تطبيقات شبكة التيار المباشر ‎DC‏ مستقبلية المزودة بالعديد من ساحات تحويل التيار المباشر ‎.DC switchyards‏ وفي براءة الاختراع الأوروبية رقم ‎BY‏ 13977940 تم اقتراح مفتاح ميكانيكي ‎mechanical switch‏ يمتاز» من ضمن مايا ‎«gyal‏ بأنه ملائم للاستخدام على التوازي مع قاطع جامد لتقليل المفقودات في الحالة المستقرة للقاطع. ويشتمل المفتاح الميكانيكي على العديد من نقاط ‎vo‏ القطع المرتبة على التوالي مع بعضها البعض ويتم تشغيلها بشكل متزامن وبسرعة عالية؛ بالمقارنة

£ مع مفاتيح ميكانيكية ‎apa]‏ أي ضمن مدى زمني يبلغ حوالي ‎١‏ ملي ثانية. وعندما يكون القاطع الجامد مغلقاً؛ فإن المفتاح الميكانيكي يكون مغلقاً أيضاً ويعمل على توصيل التيار؛ بينما تكون عناصر القاطع شبه الموصلة للقدرة ‎power semiconductor elements‏ بدون تيار وبالتالي بدون مفقودات. وفي ‎Alls‏ إجراء عملية قطع؛ يتم في البداية فتح المفتاح الميكانيكي لتحويل التيار إلى ‎٠‏ القاطع ومن ثم يتم فتح القاطع. ولهذه الترتيبية عيبان رئيسيان. فمن ناحية؛ يقوم المفتاح الميكانيكي بقطع التيار بفعالية لتحويله إلى القاطع الجامد. وهذا يؤدي إلى ظهور الأقواس ‎ares‏ في نقاط القطع من المفتاح مما يقود إلى التآكل المبكر لأماكن التلامس المقابلة وبالتالي الحاجة إلى صيانة المفتاح بعد عمليات فتح قليلة فقط. ومن ناحية أخرى؛ ينبغي الإدراك أن المفتاح الميكانيكي مخصص لفلطية تقع في ‎١‏ المدى من ‎١١‏ إلى 776 كيلو فولت. ووفقاً لذلك؛ في التطبيقات مرتفعة الفلطية التي تصل الفلطية فيها إلى عدة مئات من الكيلو فلتات؛ من الضروري استخدام وصلة على التوالي مكونة من مفاتيح ميكانيكية عديدة. وللتأكد من توزيع الفلطية بانتظام عبر المفاتيح المتصلة على التوالي؛ وخصوصاً إذا كانت سرعات التشغيل مختلفة قليلاً بين ‎celal‏ فإنه ‎al‏ استخدام موسعات متصلة على التوازي ‎«parallel connected capacitors‏ مما يؤدي إلى زيادة تكاليف المعدات بدرجة كبيرة. ويهدف الاختراع الحالي إلى إيجاد حل بديل لقاطع تيار مباشر مرتفع الفلطية ‎HVDC‏ تقل بواسطته مفقودات الحالة المستقرة للمفاتيح شبه الموصلة للقدرة؛ وفي نفس الوقت يتم التغلب على العيوب الموصوفة أعلاه في براءة الاختراع الأوروبية رقم 31 ‎AYYYA40‏ ‏الوصف العام للاختراع يتحقق هدف الاختراع من خلال أداة وطريقة وفقاً لعناصر الحماية المستقلة. ‎Y.‏ ووفقاً للاختراع؛ فإن الأداة المستخدمة لقطع تيار كهربائي يتدفق في خط نقل أو توزيع 338 تسمى أيضاً أداة قطع ‎breaking device‏ وتشتمل-بمعزل عن الوصلة على التوازي المعروفة المكونة من قاطع رئيسي ومقاوم لا خطي ‎non-linear resistor‏ ؛ حيث يشتمل القاطع الرئيسي على مفتاح شبه موصل للقدرة واحد على الأقل له اتجاه تيار أول-» على وصلة على التوالي مكونة من مفتاح عالي السرعة يشتمل على مفتاح ميكانيكي واحد على الأقل وقاطع إضافي؛ حيث ‎Yo‏ تكون الوصلة على التوالي متصلة على التوازي مع الوصلة على التوازي. ويكون للقاطع الإضافي

مقاومة وصل ‎on-resistance‏ أصغر من تلك للقاطع الرئيسي ويشتمل على مفتاح شبه موصل للقدرة واحد على الأقل له اتجاه التيار الأول. ويشير المصطلح مقاومة وصل إلى المقاومة اللازمة لتيار يتدفق خلال مفتاح شبه موصل للقدرة مفتوح. وبعبارة أخرى»؛ يكون الانخفاض في فلطية التوصيل ‎conduction voltage drop‏ للقاطع الإضافي أقل من ذلك للقاطع الرئيسي.

0 ويقترح استخدام الأداة وفقاً للاختراع بالطريقة التالية: يتم توصيل الأداة على التوالي مع مسار تيار يتدفق في خط نقل أو توزيع قدرة» ويفضل خط نقل قدرة تيار مباشر مرتفع الفلطية ‎HVDC‏ وفي ظروف التشغيل الطبيعية؛ يتم إغلاق القاطع الإضافي والمفتاح ‎Me‏ السرعة ‎high‏ ‎speed switch‏ للأداة؛ مما يعني للقاطع الإضافي أن المفاتيح شبه الموصلة للقدرة الخاصة تكون مفتوحة. ويكون القاطع الرئيسي مغلقاً؛ أي أن مفاتيحه شبه الموصلة تكون مفتوحة؛ عند نقطة

‎٠‏ زمنية مناسبة قبل فتح القاطع الإضافي مرة أخرى. وفي حالة استقبال إشارة لفتح القاطع الإضافي ‎lis‏ فإنه يتم فتح القاطع الإضافي وبذلك تحويل التيار إلى القاطع الرئيسي؛ ثم يتم فتح المفتاح عالي السرعة وفي النهاية يتم فتح القاطع الرئيسي في ‎Alla‏ استقبال إشارة لفتحه. ونتيجة لذلك؛ يتحول التيار من القاطع الرئيسي إلى المقاوم اللاخطي؛ حيث يتم تقليل مستوى التيار وتحديد الفلطية. وكما يتضح من هذه الطريقة؛ ينبغي أن يقوم المفتاح عالي السرعة بفصل القاطع ‎Yo‏ الإضافي عن الخط لإعاقة وصول كامل الفلطية إلى القاطع الإضافي. وتمتلك الأداة والطريقة المقترحة لاستخدامها وفقاً للاختراع الميزات التالية؛ وغيرهاء وخصوصاً ‎Lad‏ يتعلق بتطبيقات التيار المباشر ‎DC‏ مرتفعة الفلطية: ‎٠‏ تقل المفقودات في الحالة المستقرة؛ لأنه أثناء التشغيل الطبيعي؛ بدلاً من أن يتدفق التيار في القاطع الرئيسي؛ فإنه يتدفق في المفتاح ‎lo‏ السرعة؛ وهو عبارة عن مفتاح ميكانيكي بدون ‎Y.‏ مفقودات نهائياً ‎(Lapis‏ وفي القاطع الإضافي الذي يمتاز بمقاومة وصل أقل وبالتالي بانخفاض في فلطية التوصيل أقل من ذلك للقاطع.الرئيسي. وبما أن المفقودات في الحالة المستقرة تختفي من القاطع الرئيسي؛ فإن القاطع الرئيسي لا يكون معرضاً لحمل حراري زائد ‎thermal overload‏ وبالتالي فإنه لا يحتاج إلى تبريد فعال. وبالنسبة إلى القاطع الإضافي؛ يفضل أن يكون الانخفاض في فلطية التوصيل وبالتالي المفقودات أصغر بكثير من تلك ‎Yo‏ للقاطع الرئيسي لكي لا يحتاج القاطع الإضافي أيضاً إلى تبريد فعال.

ٍ لتحويل التيار إلى القاطع الرئيسي؛ ليس من الضروري أن يقوم مفتاح ميكانيكي بقطع التيار ‎Yl‏ حيث أن القاطع الإضافي الجامد يقوم بذلك ‎Longe‏ عنه. وبناء على ذلك؛ فإن المشاكل المتعلقة بتأكل أماكن التلامس الميكانيكية بسبب الأقواس تختفي مما يقلل من الجهد اللازم للصيانة ويزيد من موثوقية وعمر أداة القطع بالكامل. وبناء على ذلك؛ يكفي أن يتمثل 8 المفتاح عالي السرعة في فاصل سريع التشغيل ‎fast operating disconnector‏ بما أن القاطع الرئيسي لا يتعرض إلى الفلطية الكلية إلا لفترة زمنية محدودة تلي التحويل إلى المقاوم اللاخطي؛ فإنه ‎(Say‏ إضافة مفاتيح شبه موصلة للقدرة أخرى إلى الوصلة على التوالي للقاطع الرئيسي لضمان توزيع فلطية موثوق من غير زيادة المفقودات الكلية. ‎٠‏ يكون تصميم القاطع الرئيسي مبسطاً أكثر من حيث استجابته لعطل في أحد المفاتيح شبه ‎Ve‏ الموصلة للقدرة الخاصة به. وفي بعض المفاتيح شبه الموصلة للقدرة المعروفة؛ في حالة توقف مفتاح عن العمل؛ فإنه يتحول أوتوماتيكياً إلى دارة قصر ‎short-circuited‏ للسماح لمفتاح شبه موصل للقدرة زائد عن الحاجة ‎Jad‏ مكانه في العمل. إلا أن نمط عطل دارة القصر هذا يمكن أن يكون عملياً نمطاً غير مستقرء ولا يمكن ضمان استقراره إلا لفترة زمنية محدودة. وباستخدام الأداة المقترحة؛ حيث يمكن أن يشتمل كل من القاطع الرئيسي و/أو القاطع الإضافي على مفاتيح شبه موصلة للقدرة زائدة عن الحاجة؛ فإن ذلك لا يمتل مشكلة للقاطع الرئيسي لأن القاطع الرئيسي لا يكون في وضع التشغيل بالكامل إلا لفترة زمنية قصيرة جداً بحيث لا يلزم وجود نمط عطل دارة قصر أمثل.

‎٠‏ يتم تخفيض الفلطية وإجهاد التيار الواقعين على القاطع الرئيسي وبالتالي على المفاتيح شبه

‏الموصلة للقدرة الخاصة به بشكل كبير؛ وبذلك يقل معدل تعطل المفاتيح شبه الموصلة للقدرة ‎٠١‏ وتزداد موثوقية القاطع الرئيسي.

‎٠‏ في حالة فولتات المرتفعة؛ حيث لا يكون المفتاح عالي السرعة مكوناً من مفتاح واحد فقط وإنما من عدة مفاتيح ميكانيكية متصلة على التوالي؛ فإن توزيع الفلطية المنتظم عبر المفاتيح المتصلة على التوالي لا ‎Jig‏ مشكلة لأن المفتاح ‎Je‏ السرعة يكون مفتوحاً في وضع خال من التيار وخال من الفلطية. وبالتالي» ليست هناك حاجة إلى استخدام موسعات ‎capacitors‏

‎Yo‏ متصلة على التوازي مما يقال من التكاليف بدرجة كبيرة.

وفي تجسيد مفضل ‎BI‏ يكون للقاطع الرئيسي قدرة تثبيط الفلطية المقدرة ‎rated voltage‏ ‎blocking capability‏ أكبر من تلك للقاطع الإضافي. ويمكن تحقيق هذا على سبيل المثال بتزويد مفتاح قادر على إعاقة فلطية تبلغ عدة مئات من الكيلو فولتات بصفته المفتاح شبه الموصل للقدرة الواحد على الأقل للقاطع الرئيسي؛ مع أن قدرةٍ المفتاح شبه الموصل للقدرة الواحد على الأقل ° للقاطع الإضافي على إعاقة الفلطية لا تتجاوز بضعة كيلو فولتات فقط. ويمكن تحقيق هذا الأمر ‎La‏ باستخدام أصناف متنوعة من المفاتيح شبه الموصلة للقدرة» ‎Jie‏ ترانزستور ثنائي القطب ذو بوابة معزولة ‎(IGBT) insulated-gate bipolar transistor‏ واحد على الأقل للقاطع الرئيسي و ترانزستور المفعول المجالي بشبه موصل من أكسيد فلزي ‎Metal Oxide Semiconductor Field‏ ‎(MOSFET) Effect Transistor‏ واحد على الأقل للقاطع الإضافي» لأن ‎MOSFET Wie (saa)‏ ‎١‏ المتأصلة في التقنية تتمتل في أن قدرته على إعاقة الفلطية أصغر من قدرة ترانزستور ثنائي القطب ذو بوابة معزولة 1087. وتتمتل أصناف أخرى من المفاتيح شبه ‎Alia gall‏ للقدرة الممكن استخدامها في ترانزستور ثنائي القطب ذو بوابة معزولة ثايرستور بوابي التحويل مدمج ‎integrated gate-‏ ‎(IGCT) commutated thyristor‏ أو ثايرستور بوابي القطع ‎gate turn-off thyristor‏ (610). وينبغي الملاحظة أن كافة الأصناف المذكورة تنتمي إلى مجموعة المفاتيح شبه الموصلة للقدرة ‎Vo‏ القادرة على الوصل والقطع. وفي شكل مطور بصورة خاصة لهذا التجسيد؛ يشتمل القاطع الرئيسي على مفتاحين شبه موصلين للقدرة اثنين على الأقل متصلين على التوالي ولهما اتجاه التيار الأول؛ ويشتمل القاطع الإضافي على مفتاح شبه موصل للقدرة واحد على الأقل باتجاه التيار الأول وله نفس قدرة تثبيط الفلطية مثل المفاتيح شبه الموصلة للقدرة للقاطع الرئيسي؛ ويكون القاطع الرئيسي مشتملاً دائماً ‎Ye‏ على عدد من المفاتيح شبه الموصلة للقدرة أكبر من تلك للقاطع الإضافي. ويعتبر هذا التجسيد ملائماً بصورة خاصة للتطبيقات مرتفعة الفلطية؛ حيث مستوى الفلطية يتطلب أن يكون القاطع الرئيسي مبنياً من وصلة على التوالي مكونة من مفاتيح شبه موصلة للقدرة. وبالنسبة إلى القاطع الإضافي؛ يتم استخدام مفتاح شبه موصل للقدرة من نفس النوع؛ ولكن بما أنه ليس على القاطع الإضافي أن يواجه الفلطية الكاملة؛ فإنه لا يلزم إلا بضعة مفاتيح شبه ‎Ye‏ موصلة للقدرة متصلة على التوالي» ويتراوح عددها تقريباً من ‎١‏ إلى ‎٠١‏ على الأكثر. وبالنسبة إلى

A

‏عن عدة مئات من الكيلو فولتات؛ حيث يكون‎ Led ‏التطبيقات مرتفعة الفلطية التي تزيد الفلاطية‎ ‏القاطع الرئيسي مشتملاً على وصلة على التوالي مكونة من عدة مئات من المفاتيح شبه الموصلة‎ ‏لأن‎ Sine ‏للقدرة» يصبح الاختلاف في مقاومة الوصل بين القاطع الرئيسي والقاطع الإضافي‎ ‏القاطع الإضافي لا يحتاج إلا إلى مفتاح واحد أو بضعة مفاتيح شبه موصلة للقدرة. ويتم تقدير‎ 70.007 ‏للقاطع الإضافي بحيث تبلغ ما يقل عن‎ steady-state losses ‏مفقودات الحالة المستقرة‎ ° 70,3 ‏إلى‎ ١,7 ‏بالمقارنة مع المذكورة أعلاه التي تتراوح من‎ GY ‏من الطاقة المنقولة خلال‎ ‏للقاطع الرئيسي. ومسألة التصميم المذكورة أعلاه بالنسبة إلى المفاتيح شبه الموصلة للقدرة الزائدة‎ ‏عن الحاجة والاستجابة لعطل في أحد المفاتيح شبه الموصلة للقدرة؛ ليست لها علاقة في الأداة‎ ‏للاختراع إلا بالقاطع الإضافي الذي يتدفق خلاله التيار في ظروف التشغيل الطبيعية دائماً.‎ lai ‏ولكن بما أن القاطع الإضافي لا يحتاج إلا إلى بضعة مفاتيح شبه موصلة للقدرة؛ فإنه يمكن توفير‎ ١ ‏حل موثوق باستخدام مفاتيح زائدة عن الحاجة مع المحافظة على التكاليف منخفضة؛ على سبيل‎ ‏المثال بتوصيل مفتاح شبه موصل للقدرةٍ زائد عن الحاجة واحد أو اثنين على التوالي مع المفتاح‎ ‏شبه الموصل للقدرةٍ الواحد على الأقل.‎ ‏وفي تجسيد مفضل لطريقة استخدام الأداة؛ يتم توليد وإرسال إشارة لفتح القاطع الإضافي‎ ‏قبل توليد وإرسال إشارة لفتح القاطع الرئيسي. ويمكن توليد وإرسال إشارة لفتح القاطع الإضافي‎ Vo protection ‏و/أو وسيلة وقاية‎ sensing mean ‏وإشارة لفتح القاطع الرئيسي بواسطة وسيلة جس‎ ‏القدرة و/أو أدوات كهربائية أخرى‎ Jai ‏واحدة أو عدة وسائل متنوعة تقوم بمراقبة حالة خط‎ mean ‏أدوات قطع أخرى أو‎ ctransformers ‏مغيرات القدرة‎ cpower converters ‏مثل محولات القدرة‎ ‏حدوث عطل ترسل إشارات الفتح إلى الأداة سلكياً أو لاسلكياً.‎ Alla ‏إضافية والتي في‎ lines ‏خطوط‎ ‏وفي تجسيد بديل؛ يمكن توليد إحدى أو كلتا إشارتي الفتح داخلياً في الأداة بالاعتماد على نتائج‎ Ye protection ‏المستقبلة من وسيلة جس و/أو وقاية‎ protection signals ‏الجس و/أو إشارات الوقاية‎ ‏خارجية؛ مما يعني أن إشارات الفتح لا تكون بالضرورة مرسلة ومستقبلة فيزيائياً بواسطة‎ 48 ‏داخل الأداة ولكنها يمكن أن تكون ببساطة ممثلة‎ data communication bus ‏خط اتصالات بيانات‎ ‏وفي الحالة الثانية؛ ينبغي الإدراك أن‎ internal memory ‏في صورة متغيرات في ذاكرة داخلية‎ ‏استقبال إشارةٍ الفتح المقابلة.‎ Fila ‏عملية قراءة أي من هذه المتغيرات من الذاكرة‎ Yo

; وتتمتل الميزة لتوليد وإرسال إشارة فتح القاطع الإضافي قبل توليد وإرسال إشارة فتح القاطع الرئيسي في أن هذه الوظيفة يمكن استخدامها لتحسين سرعة استجابة الأداة إلى قرار قطع ‎breaking decision‏ فعلي من خلال فتح القاطع الإضافي قبل صدور قرار القطع. وعملياً؛ ‎ob‏ ‏وسيلة الوقاية؛ التي تعالج إشارات الحالة وإشارات الجس القادمة من مصادر مختلفة للكشف عن ° وقوع عطل يتطلب قطع التيار في الخط؛ تحتاج إلى عدة ملي ثواني قبل صدور قرار القطع وإرسال إشارةٍ فتح القاطع الرئيسي. وتستجيب القواطع المعروفة بعد النقطة الزمنية لاستلام إشارة فتح القاطع الرئيسي هذه؛ أي أن إشارة فتح القاطع الإضافي يمكن أن تكون مرسلة أيضاً فقط بعد صدور قرار القطع. ووفقاً لطريقة هذا التجسيد؛ يكون القاطع الإضافي وكذلك المفتاح عالي السرعة مفتوحين أصلاً قبل صدور قرار القطع؛ ولذلك فإن زمن الاستجابة إلى قرار القطع يقل إلى ‎١‏ ميكروثانيتين فقط لأن التيار يكون محولاً مسبقاً إلى القاطع الرئيسي. وبناء على ذلك؛ يمكن ‎shal‏ ‏عملية قطع تيار سريعة جداً لا تستغرق إلا ميكروثانيتين فقط مع تجنب عيوب الحلول المعتمدة على القواطع الجامدة المعروفة. وعلى سبيل المثال؛ وفقاً لأحد تجسيديات الطريقة؛ يمكن فتح القاطع الإضافي مباشرة بعد تجاوز حد التيار الأول في خط تقل أو توزيع القدرة. وبالنسبة إلى قواطع التيار المعروفة؛ لا يتم ‎Yo‏ توليد إشارة الفتح المقابلة مباشرة بعد تجاوز حد تيار ولكن بعد إجراء عمليات معالجة وتقييم إضافية للقياسات. وكما وصف أعلاه؛ فإن المعالجة الإضافية هذه تستغرق ما يصل إلى عدة ملي ثواني. وعلى نحو مغاير؛ في هذا التجسيد؛ يتم توليد؛ إرسال واستقبال إشارة فتح القاطع الإضافي ‎٠‏ مباشرة بعد تجاوز حد التيار الأول؛ ‎us‏ أن القاطع الإضافي قادر على الفتح خلال ميكرو ثانيتين؛ فإنه يتم تحويل التيار إلى القاطع الرئيسي بعد تجاوز الحد بعدة ميكرو ثواني. ولذلك؛ فإن العامل ‎Ys‏ المحدد للزمن المستغرق قبل فتح القاطع الرئيسي فعلياً يتمتل في زمن فتح المفتاح عالي السرعة؛ والذي يبلغ في المفاتيح المتوفرة حالياً حوالي ‎١‏ ملي ثانية. ولكن؛ كما وصف أعلاه؛ بما أن توليد إشارة فتح القاطع الرئيسي يستغرق ‎١‏ ملي ثانية على الأقل بحد ذاته؛ فإن ‎lal‏ الاختراع تستجيب إلى إشارة فتح القاطع الرئيسي خلال فترة زمنية قصيرة مماثلة لتلك الخاصة بقاطع التيار المباشر ‎DC‏ الجامد القائم بذاته المعروف ولكن مع تجنب مشاكله.

ويمكن تحديد ‎as‏ التيار الأول على سبيل ‎JU‏ عند قيمة تزيد قليلاً عن التيار الحراري المقدر ‎rated thermal current‏ لخط نقل أو توزيع القدرة أو أعلى قليلاً من التيار الحراري المقدر لمحطة تحويل ‎converter station‏ متصلة بالخط. وأثنا ء فتح القاطع الإضافي وتحويل التيار إلى القاطع الرئيسي؛ يمكن حدوث انخفاض معين في مستوى التيار بسبب التغيرات في الظروف المحيطة إذا كان ارتفاع التيار مؤقتاً فقط وليس ناتج عن عطل. وإذا لم تتولد إشارة فتح القاطع الرئيسي لاحقاً بسبب استرخاء الحالة الظاهرة الحرجة سابقاً؛ فإن هذا التجسيد يساعد (كميزة إضافية له) في وقاية خط ‎Ji‏ أو توزيع القدرة من الإجهاد الحراري. وفي تجسيد آخر للطريقة؛ يتم فتح المفتاح عالي السرعة عند انقضاء فترة زمنية أولى بعد فتح القاطع الإضافي. ويفضل اختيار هذا الزمن بحيث يكون طويلاً ‎Les‏ يكفي للقاطع الإضافي بأن ‎٠١‏ يفتح بالكامل وقصيراً بما يكفي لعدم إضاعة أي زمن؛ أي أنه إذا كان القاطع الإضافي معروفاً بأنه يحتاج إلى حوالي ‎٠١‏ ميكرو ثانية ليفتح» فإن الفترة الزمنية الأولى المختارة يمكن أن تبلغ ‎Ye‏ ‏ميكرو ثانية. ‎Ay‏ تجسيد بديل أول؛ يتم فتح المفتاح ‎le‏ السرعة ‎high speed switch‏ عندما يتجاوز التيار حد تيار ثانٍ. وعلى نحو مستحسن؛ يكون حد التيار الثاني أعلى من حد التيار الأول لأنه ‎Vo‏ في حالة حدوث عطل؛ يرتفع التيار في الخط بثبات إلى أن يفتح القاطع الرئيسي في النهاية ويفصل الخط عن العطل. وفي تجسيد بديل ثانٍ؛ يتم فتح المفتاح ‎le‏ السرعة عند استقبال إشارة تشير إلى أن التيار قد تم تحويله بنجاح إلى القاطع الرئيسي ‎.main breaker‏ وفي بعض الحالات كما ذكر أعلاه؛ قد لا يتم توليد إشارة لفتح القاطع الرئيسي وبالتالي لا ‎Ys‏ يتم استقبالها بالرغم من أن القاطع الإضافي والقاطع الرئيسي يكونا مفتوحين. ويمكن أن يعود السبب في ذلك على سبيل المثال إلى زيادة عابرة في التيار ناتجة عن اضطراب قصير الأمد ولكنه بدون عواقب خطيرة. وفي مثل هذه الحالة؛ من المقترح في تجسيد للطريقة أن يتم التأكد من أن إشارة فتح القاطع الرئيسي قد تم استقبالها خلال فترة زمنية ثانية تلي فتح القاطع الإضافي. وبعد انقضاء الفترة الزمنية ‎All‏ يتم إغلاق المفتاح عالي السرعة والقاطع الإضافي ‎ya‏ أخرى بحيث ‎Yo‏ يمكن مواصلة التشغيل الطبيعي.

AR

‏ويمكن أن يعود السبب في عدم استقبال إشارة فتح القاطع الرئيسي أيضاً إلى حدوث العطل‎ la ‏ببطء فلا يمكن ملاحظته مباشرة. ولذلك؛ في شكل مطور للتجسيد المذكور أعلاه»؛ وفي‎ ‏استلام أو إعادة استلام إشارة فتح القاطع الإضافي بعد إغلاق المفتاح عالي السرعة والقاطع‎ ‏الإضافي؛ يقترح أن يتم فتح القاطع الإضافي مرة أخرى في البداية؛ ومن ثم فتح المفتاح عالي‎ ‏السرعة ثم القاطع الرئيسي في حالة استلام إشارة فتح القاطع الرئيسي. ويمكن تكرار خطوات فتح‎ ° ‏وإغلاق القاطع الإضافي والمفتاح عالي السرعة إلى أن يتم في النهاية استلام إشارةٍ فتح القاطع‎ ‏الرئيسي أو؛ في التجسيد البديل؛ يتوقف استقبال إشارة فتح القاطع الإضافي.‎ ‏ففي ظروف‎ on-line supervision ‏تخضع الأداة إلى مراقبة فورية‎ (ald ‏ووفقاً لتجسيد‎ ‏خالية من التيار مما يمككن من اختبار قابلية‎ Alla ‏التشغيل الطبيعية؛ يكون القاطع الرئيسي في‎

Jie ‏تشغيل المفتاح شبه الموصل للقدرة الواحد على الأقل وأية عناصر شبه موصلة للقدرة موجودة؛‎ ١ ‏ظرف تشغيل طبيعي‎ aga ‏ويتم الكشف عن‎ free-wheeling diodes ‏الصمام الثنائي حر الدوران‎ ‏على الأقل من ملاحظة غياب إشارة فتح القاطع الإضافي وإشارة فتح القاطع الرئيسي؛ ولكن يمكن‎ ‏هذه‎ Jie ‏بالطبع استخدام معلومات جس إضافية لتحديد ما إذا كانت النقطة الزمنية ملائمة لإجراء‎ ‏المراقبة الفورية. وبعد نجاح اختبار القاطع الرئيسي؛ يمكن إغلاق القاطع الرئيسي إما مباشرة أو‎ ‏لاحقاً بعد عملية معالجة إضافية. وتتمثل النقطة الهامة في أن القاطع الرئيسي يكون مغلقاً قبل أن‎ yo ‏يكون القاطع الإضافي على وشك الفتح.‎ ‏وبالإضافة إلى اختبار القاطع الرئيسي؛ يمكن أيضاً وضع القاطع الإضافي وهو في‎ ‏خالية من التيار لاختباره. وتشتمل طريقة تجسيد المراقبة الفورية‎ Als ‏ظروف تشغيل طبيعية في‎ ‏للقاطع الإضافي على النقاط التالية:‎ ‏فتح القاطع الإضافي؛ وبذلك تحويل التيار إلى القاطع الرئيسي؛‎ ٠ ‏أ‎ ‏السرعة؛ وبذلك اختبار قابلية تشغيله؛‎ Je ‏ثم فتح المفتاح‎ ٠ ‏وجوده؛‎ Alla ‏ثم اختبار قابلية تشغيل المفتاح شبه الموصل للقدرة الواحد على الأقل؛ وفي‎ ٠ ‏اختبار قابلية تشغيل الصمام الثنائي حر الدوران الواحد على الأقل للقاطع الإضافي؛‎ ‏أخرى.‎ ia ‏بعد إتمام الاختبار بنجاح؛ إغلاق المفتاح عالي السرعة والقاطع الإضافي‎ ٠

١ ‏ومع المراقبة الفورية الموصوفة أعلاه؛ يمكن اختبار قابلية تشغيل كافة عناصمر‎ ‏الفتح/الإغلاق لأداة القطع؛ أي القاطع الرئيسي. القاطع الإضافي والمفتاح عالي السرعة من غير‎ ‏مقاطعة العمل الطبيعي لخط نقل القدرة المتصل بها. ولا يمكن إجراء مثل هذه المراقبة الفورية في‎ ‏القواطع شائعة الاستخدام لأنه لا يمكن وضعها في حالة خالية من التيار من غير مقاطعة التيار.‎ ‏وهذا يعني أيضاً أن قابلية تشغيل قاطع شائع الاستخدام لا يمكن ضمانها باستمرار لأن المراقبة‎ ° ‏الفورية لا يمكن تطبيقها إلا أحياناً لأسباب عملية. ونتيجة لذلك؛ إذا انقضى على الصيانة الأخيرة‎ ‏المجرية لمتل هذا القاطع فترة زمنية؛ فإنه لا يمكن التأكد من أن القاطع قادر على العمل فعلياً كما‎ ‏عطل. وتتحسن هذه الحالة غير المرضبة‎ Alla ‏هو متوقع إلا عند تشغيل القاطع لقطع تيار في‎ ‏بدرجة كبيرة باستخدام أداة القطع الموصوفة هنا لأنه يمكن اختبارها بشكل مستمر وبالتالي يمكن‎ ‏ضمان قابلية تشغيلها بموثوقية عالية.‎ ٠ ‏ويمكن استخدام الأداة والطريقة الموصوفتين هنا على نحو مفيد في أية ترتيبة؛ مثل ساحة‎ ‏تشتمل على أداة إضافية واحدة على الأقل من نفس النوع. وإذا كانت هذه‎ switchyard ‏تحويل‎ ‏خط نقل أو توزيع القدرة؛ فإنه يمكن استخدامها‎ Jha ‏الأداة | لإضافية متصلة بنفس ممر التيار‎ ‏أي كأداة قطع تفتح في حالة فشل الأداة الأصلية في الفتح.‎ backup breaker ‏كقاطع احتياطي‎ ‏مسبقاً عندما يتم‎ energized ‏وللاختراع ميزة تتمثل في أن الأداة الإضافية يمكن أن تكون مفعلة‎ Vo ‏تشغيل الأداة الأصلية ولكن قبل الكشف عن عطل في الأداة الأصلية. وفي تجسيد خاص للطريقة؛‎ ‏يتم إجراء الخطوات الإضافية التالية للأداة الأصلية بعد استقبال إشارة فتح القاطع الإضافي: في‎ ‏البداية يتم فتح القاطع الإضافي الموجود في الأداة الإضافية؛ ثم فتح المفتاح عالي السرعة الموجود‎ ‏في الأداة الإضافية؛ ثم الكشف عن ما إذا كان التيار في الأداة الأصلية محولاً إلى المقاوم‎ ‏أ اللاخطي أم لاء وإذا لم يكن كذلك؛ يتم فتح القاطع الرئيسي في الأداة الإضافية. ومن ناحية أخرى؛‎ ‏إذا كان التيار في الأداة الأصلية محولاً بنجاح إلى المقاوم اللاخطيء فإنه يتم إغلاق المفتاح عالي‎ ‏السرعة والقاطع الإضافي الموجودين في الأداة الإضافية مرة أخرى. وتمتاز طريقة التفعيل المسبق‎ ‏بأن الفترة الزمنية التي تسبق الكشف عن عطل‎ backup breaking device ‏لأداة القطع الاحتياطية‎ ‏بواسطة ساحة التحويل في حالة فشل أداة القطع الأصلية؛ تقصر إلى الفترة الزمنية التي تحتاجها‎ ‏فقط وسيلة الجس و/أو الوقاية لتوليد إشارة فتح القاطع الرئيسي بالإضافة إلى الفترة الزمنية اللازمة‎ Yo

VY

‏للكشف عن أن أداة القطع الأصلية فشلت في الفتح. ومن ثم فإن القاطع الرئيسي لأداة القطع‎ ‏عن فترة زمنية جديرة بالإهمال‎ lie ‏ا لاحتياطية لا يحتاج إلا إلى ميكرو ثانيتين لقطع التيار» وهي‎ ‏بالمقارنة مع باقي الزمن. ونظراً للفترة الزمنية الأقصر؛ يتم قطع التيار المعرض للعطل عند زمن‎ ‏أبكر بالمقارنة مع أدوات القطع شائعة الاستخدام» أي أن مستوى التيار المعرض للعطل الذي يتم‎ ‏بلوغه في النهاية يكون أصغر . ونتيجة لذلك؛ يمكن تصغير أبعاد المعدات الإضافية لساحة‎ ° ‏مما يقلل من التكاليف.‎ arrestor banks ‏المفاعلات ومجموعات الإيقاف‎ (Jia ‏التحويل‎ ‏ويمكن أيضاً استخدام الأداة والطريقة الموصوفتين هنا على نحو مفيد في ترتيبه محددة‎ ‏حيث تشتمل الترتيبة المحددة للتيار على أداتين اثنتين على الأقل متصلتين على التوالي مع‎ lal ‏بعضهما البعض ومتصلتين على التوالي مع مسار تيار في خط نقل أو توزيع قدرة. وفي حالة أن‎ ‏0©©017©01؛ فإنه يتم تشغيل عدد‎ limit ‏التيار الموجود في مسار التيار قد تجاوز حد تيار مفرط‎ Ye ‏معين أول من الأداتين الاثنتين على الأقل بحيث يتم تحويل التيار إلى المقاومات اللاخطية‎ ‏للتعبير عن استخدام‎ "to operate ‏الخاصة؛ وبذلك يتم تخفيض التيار. ويستخدم المصطلح "تشغيل‎ ‏إحدى الطرق الموصوفة أعلاه لاحقاً لفتح القاطع الإضافي في البداية؛ ثم فتح المفتاح عالي‎ ‏السرعة وفي النهاية فتح القاطع الرئيسي الخاص. والمبداً الأساسي للترتيبة المحددة للتيار من هذا‎ ‏تستخدم‎ Led ‏إلا أن الترتيبة‎ 0727/9448 BI ‏القبيل معروفة من براءة الاختراع الأوروبية رقم‎ Vo ‏الجامدة القائمة بذاتها الموصوفة أعلاه؛ التي ترافقها مشكلة المفقودات‎ DC ‏قواطع تيار مباشر‎ ‏المرتفعة. ويتم التغلب على هذه المشكلة باستخدام أدوات الاختراع الحالي.‎ ‏ويشتمل تجسيد بديل للترتيبة المحددة للتيار على:‎ ‏وصلتين على التوازي اثنتين على الأقل مكونتين من قاطع رئيسي ومقاوم لاخطي؛ حيث‎ ٠ ‏تكون الوصلتان على التوازي متصلتين مع بعضهما البعض على التوالي وحيث يشتمل كل‎ ٠ ‏قاطع رئيسي على مفتاح شبه موصل للقدرة واحد على الأقل له نفس اتجاه أو اتجاهات‎ «lal ‏ووصلة على التوالي مكونة من مفتاح عالي السرعة وقاطع إضافي؛ حيث يشتمل المفتاح‎ ٠ ‏عالي السرعة على مفتاح ميكانيكي واحد على الأقل وحيث يكون للقاطع الإضافي مقاومة‎ ‏وصل أصغر من أي منها للقواطع الرئيسية ويشتمل على مفتاح شبه موصل للقدرة واحد على‎ Yo

ًا الأقل له نفس اتجاه أو اتجاهات التيار ‎Jie‏ المفتاح شبه الموصل للقدرةٍ الواحد على الأقل للقواطع الرئيسية. 0 حيث تكون الوصلة على التوالي متصلة على التوازي مع الوصلتين على التوازي الاثنتين على الأقل.

° ووفقاً لذلك؛ فإن الاختلاف الوحيد في الترتيبة المحددة ‎current limiting ll)‏ ‎arrangement‏ الموصوفة أعلاه يكمن في أن الوصلة على التوالي ذات المفتاح عالي السرعة والقاطع الإضافي الموجودة هنا هي واحدة فقط؛ بينما يكون عددها في الترتيبة الموصوفة أعلاه مساوياً لعدد القواطع الرئيسية والمقاومات اللاخطية الموجودة.

ووظيفة الترتيبة المحددة للتيار ذات المفتاح عالي السرعة الواحد والقاطع الإضافي مماثلة ‎١‏ لوظيفة الترتيبة ذات المفاتيح عالية السرعة المتعددة والقواطع الإضافية. وبناء على ذلك؛ فإن الترتيبة مهيأة لتقوم في البداية بفتح القاطع الإضافي؛ ثم بفتح المفتاح عالي السرعة الواحد ثم فتح عدد معين أول من القواطع الرئيسية لكي يتم تحويل تيار يمر خلال المفتاح عالي السرعة والقاطع الإضافي في البداية إلى العدد المعين الأول من القواطع الرئيسية ثم إلى المقاومات اللاخطية الخاصة؛ حيث يجرى هذا التحويل في حالة تجاوز تيار يتدفق في مسار التيار في خط نقل أو توزيع القدرة؛ حيث تكون الترتيبة متصلة على التوالي ‎came‏ لحد تيار مفرط. ويتم تحديد العدد المعين الأول وفقاً لأحد التجسيدات بالاعتماد على مدى تجاوز حد التيار المفرط؛ ويفضل تحديدها بهدف تقليل التيار بحيث يصبح أقل من حد التيار المفرط مرة أخرى ويبقى عند مستوى تيار محدد مسبقاً لفترة زمنية معينة على الأقل. ولاستخدام اثنين على الأقل مما ذكر أعلاه من أدوات القطع أو الوصلات على التوازي ‎Ye‏ المكونة من قاطع رئيسي ومقاوم لاخطي؛ على التعاقب؛ في الترتيبة المحددة للتيار ميزة تتمثل فيما يلي. إن الفترة الزمنية التي يبقى خلالها التيار عند مستوى محدد مسبقاً ولذلك فإنه لا يرتفع أكثر هي في الواقع مكسب لخوارزمية ‎algorithm‏ وسيلة الجس و/أو الوقاية. وتحصل الخوارزمية على هذه الفترة الزمنية الإضافية لاستخدامها لتقدير ما إذا كانت حالة عطل موجودة فعلاً أم لا. ونتيجة لذلك ؛ فإنه يتم إصدار القرار النهائي لضرورة قطع التيار ‎ol‏ لا بموثوقية ودقة أعلى بحيث يتم ‎Yo‏ تجنب أيه عمليات قطع تيار غير ضرورية. وبالإضافة إلى ذلك؛ بما أن مستوى التيار محدد؛ فإنه

ينبغي فقط تقدير القواطع الرئيسية للترتيبة المحددة للتيار وبذلك المفتاح شبه الموصل للقدرة أو المفاتيح شبه الموصلة للقدرة الخاصة بها من أجل تيارات قطع ‎breaking currents‏ أقل؛ مما يقلل من التكاليف بدرجة كبيرة. وفي حالة إصدار خوارزمية وسيلة الجس و/أو الوقاية قرار بقطع التيار في مسار التيار؛ ° فإنه يتم استخدام ‎GIS‏ الترتيبتين المحددتين للتيار بصفتهما أداتي قطع بحد ذاتهما. وفي هذه الحالة؛ يتم تشغيل كافة ما تبقى من وسائل القطع أو الوصلات على التوازي التي لا تزال القواطع الرئيسية الخاصة فيها مغلقة؛ لكي يتم تحويل التيار الموجود في مسار التيار إلى كافة المقاومات اللاخطية للترتيبة المحددة للتيار» وبذلك يتم قطع تدفق التيار في مسار التيار. وكلتا الترتيبتين المحددتين للتيار الموصفتين أعلاه قادرتين على تحديد التيار ما دامت ‎Ve‏ الطاقة الحرارية الموجودة في المقاومات اللاخطية الخاصة بهما لا ترتفع بدرجة كبيرة. ووفقاً لأحد التجسيدات » يتم مراقبة الطاقة الحرارية في المقاومات اللاخطية الخاصة بالقواطع الرئيسية ‎da gid‏ وفي حال كانت أعلى من حد طاقة أول محدد مسبقاً؛ فإنه يتم إغلاق القواطع الرئيسية المفتوحة مرة أخرى ويتم تشغيل نفس العدد المعين الأول من الأداتين الاثنتين على الأقل أو الوصلتين على التوازي الاثنتين على الأقل؛ اللتين تم إغلاق القواطع الرئيسية فيها مسبقاً؛ وبذلك فإنه يتم فتح القواطع الرئيسية الخاصة فيهما. ويمكن تكرار هذا الأمر إلى أن تتجاوز الطاقة الحرارية في واحد على الأقل من المقاومات اللاخطية للترتيبة المحددة للتيار حد طاقة ثان محدداً مسبقاً. وفي هذه الحالة؛ ينبغي إصدار قرار بقطع التيار في مسار التيار بالكامل مهما يكن؛ على نحو مستقل عن النتائج المتوسطة لخوارزمية وسيلة الجس و/أو الوقاية. ‎Ye‏ ومن خلال فتح وإغلاق الأجزاء المختلفة للقواطع الرئيسية من الترتيبة المحددة للتيار بشكل متعاقب» فإنه يتم توزيع الارتفاع في الطاقة الحرارية في المقاومات اللاخطية الخاصة وبذلك إجهاد التيار الخاص بها بانتظام أكثر بين المقاومات اللاخطية بحيث أنه يتم المحافظة على إجهاد التيار لكل مقاوم لاخطي على حدة ضمن الحدود المقبولة لفترة زمنية أطول. ووفقاً ‎ola)‏ فإن ضرورة قطع التيار في خط النقل بسبب تجاوز حد الطاقة الثاني تظهر لاحقاً؛ مما يؤدي إطالة الزمن ‎Yo‏ المتوفر لخوارزمية وسيلة الجس/أو الوقاية بشكل إضافي.

V1 ‏وفي شكل مطور للتجسيد؛ يتم تحديد إجهاد التيار لمقاوم لاخطي واحد على الأقل أو ما‎ ‏يصل إلى كافة المقاومات اللاخطية للترتيبة المحددة للتيار وتخزينه في جهاز ذاكرة». على سبيل‎ ‏المثال في صورة حاصل ضرب مستوى التيار المتدفق في المقاوم اللاخطي في الفترة الزمنية‎ ‏مع جمعها لكل عملية تشغيل لفتح القاطع الرئيسي المقابل؛ أو في صورة منحنى درجة‎ ALES ‏يمكن تحديد العمر المتوقع للمقاوم اللاخطي؛ ويمكن‎ LAN ‏ومن إجهاد‎ ٠ ‏حرارة مقابل الزمن‎ ° ‏استخدام هذه المعلومة لتكييف طريقة التعاقب المستخدمة لتشغيل القواطع الرئيسية في الترتيبة‎ ‏المحددة للتيار لزيادة العمر المتوقع للمقاوم اللاخطي الواحد على الأقل أو كافة المقاومات‎ ‏اللاخطية.‎ ‏مستقلاً عن حد الطاقة الثاني؛ يقود إلى قرار مؤكد بقطع التيار‎ «AT ‏ويتم وضع حد علوي‎ ‏في حالة ارتفاع التيار» بالرغم من أن الترتيبة المحددة للتيار تكون فعالة؛ وبلوغه مستوى التيار‎ ٠ ‏الأقصى الذي عنده تكون القواطع الرئيسية في الترتيبة المحددة للتيار معرفة للقيام بالقطع.‎ surge current [sail ‏وفي تجسيد خاص؛ تُستخدم الترتيبة المحددة للتيار لتحديد تيار‎ ‏في خط نقل أو توزيع القدرة» بمسار التيار الذي يوصل بالترتيبة المحددة‎ Lay ‏الذي يمكن أن‎ ‏للتيارء عندما يكون هذا الخط أولاً في حالة مثبطة أو مشحون مسبقاً لمستوى فلطية يختلف عن‎ ‏ذلك لخط تقل أو توزيع قدرة آخر واحد على الأقل موجود في حالة مفعلة وحيث يتم توصيل الخط‎ Vo ‏يلي؛ سيتم شرح التجسيد للخط المثبط» وبنفس الطريقة‎ Lady . ‏بالخط الآخر الواحد على الأقل‎ ‏ينطبق الشرح على الخط المشحون مسبقاً لمستوى فلطية مختلف.‎ ‏المضافة على نحو‎ additional capacitance ‏تيار التموّر بسبب الموسعة الإضافية‎ Lay ‏مسبقاً ويمكن أن يصبح مرتفعاً للغاية بحيث يؤدي‎ de-energized line ‏مفاجئ بواسطة الخط المثبط‎ ‏إلى الفصل الفوري للخط المثبط مسبقاً مرة أخرى. وفي التطبيقات الحالية؛ يستخدم ما يسمى بمقاوم‎ Y. ‏الذي يتم توصيله بشكل مؤقت على التوالي مع الخط‎ «pre-insertion resistor ‏ما قبل الإدخال‎ ‏المثبط مسبقاً والذي يحدد تيار التموّر. وتبعاً لهذا التجسيد الخاص» تتولى الترتيبة المحددة‎ ‏وظيفة مقاوم ما قبل الإدخال؛ وبالتالي تقل التكاليف. وقبل توصيل خط نقل أو توزيع‎ lal ‏على الأقل؛ تكون الترتيبة المحددة للتيار في‎ energized ‏القدرة إلى أحد الخطوط المفعلة‎ ‏لأداة القطع أو الترتيبة‎ "opened state ‏الحالة المفتوحة. ويقصد بمصطلح "الحالة المفتوحة‎ Yo

VY

‏المحددة للتيار الموصوفة هنا أن كافة القواطع الإضافة والرئيسية وكذلك كافة المفاتيح عالية‎ ‏السرعة في هذه الأداة أو الترتيبة تكون مفتوحة.‎ ‏وأثناء توصيل الخط المثبط بأحد الخطوط المفعلة على الأقل؛ يتم غلق جزء من القواطع‎ ‏الرئيسية للترتيبة المحددة للتيار ويحافظ على الجزء الآخر للقواطع الرئيسية وكذلك المفتاح أو‎ ‏المفاتيح عالية السرعة والقاطع أو القواطع الإضافية مفتوحاً. وبعد التوصيل بشكل ناجح» يتم غلق‎ ‏الجزء الآخر للقواطع الرئيسية؛ المفتاح أو المفاتيح عالية السرعة والقاطع أو القواطع الإضافية؛‎ ‏وبالتالي تحويل التيار في الترتيبة المحددة للتيار إلى المفتاح أو المفاتيح عالية السرعة وإلى القاطع‎ ‏الناجح يمكن فتح القواطع الرئيسية مرة أخرى حتى قبل فتح‎ Jugal ‏أُو القواطع الإضافية. وبعد‎ ‏القاطع أو القواطع الإضافية للمرةٍ الثانية. ويتم اختيار ذلك الجزء من القواطع الرئيسية الذي ينبغي‎ ‏غلقه بقدر ما يلزم لتحديد تيار التموّر بطريقة ملائمة بحيث يتم تجنب فصل الخط المثبط مسبقاً.‎ ١ ‏وكذلك اقترحت تجسيديات إضافية للأداة بحد ذاتها. وفي أحد تجسيديات الأداة» يشتمل‎ ‏القاطع الرئيسي و/أو القاطع الإضافي على مفتاح شبه موصل للقدرة واحد على الأقل موصول‎ ‏على التوازي مع المفتاح شبه الموصل للقدرة الواحد على الأقل في اتجاه التيار الأول. وهذا‎ ‏التجسيد ملام لزيادة التيار المقذّر للقاطع المعني؛ حيث يتم تحديد أبعاد القاطع الرئيسي بالنسبة‎ ‏لمستوى التيار القاطع كما يتم تحديد أبعاد القاطع الإضافي بالنسبة لمستوى نقل التيار المباشر.‎ ‏وتتمثل إحدى المزايا لهذا التجسيد في احتمالية زيادة نقل التيار المباشر بتكلفة قليلة فقط» نظراً‎ ‏لاحتواء قاطع التيار الإضافي من واحد إلى بضعة مفاتيح شبه موصلة للقدرة فقط» حيث يتم‎ ‏مضاعفة العدد الأصغر منها. وبالإضافة إلى ذلك؛ ينبغي ضبط تحديد الأبعاد للمفتاح عالي‎ ‏السرعة. وفي الحل المستقل السابق لأداة القطع المزودة بقاطع رئيسي جامد واحد فقط» تؤدي زيادة‎ ‏نقل التيار المباشر الناتج إلى زيادة كلفة أداة القطع بدرجة كبيرة نظراً بأنه يلزم إضافة عدة مئات‎ Xs ‏من المفاتيح شبه الموصلة للقدرة على التوازي. وتتمثل ميزة أخرى في إمكانية تبسيط تصميم القاطع‎ ‏وذلك بسبب تدفق التيار عبر القاطع‎ Lal ‏الرئيسي مقارنة بالحل المستقل بالنسبة لاشتراك‎ ‏الرئيسي فقط لفترة زمنية قصيرة للغاية؛ بين التحويل من القاطع الرئيسي وفتح القاطع الرئيسي؛‎ ‏بحيث يحدث توزيع التيار غير المنتظم المحتمل بين التفرعات المتوازية لفترة وجيزة فقط.‎

YA

‏وفي تجسيد إضافي للأداة» يشتمل كل من القاطع الرئيسي والقاطع الإضافي على مفتاح‎ ‏شبه موصل للقدرة واحد على الأقل موصول على التوازي بالمفتاح شبه الموصل للقدرة الواحد على‎ ‏الأقل الخاص باتجاه التيار الأول ويكون في اتجاه التيار الثاني. وباستخدام هذا التجسيدء تصبح‎ ‏ثنائية الاتجاه تكون ملائمة لاستخدامها في قطع كل من اتجاه التيار الأول‎ shal ‏الأداة عبارة عن‎ ‏واتجاه التيار الثاني المقابل. ويمكن أن تكون المفاتيح شبه الموصلة للقدرة الموصولة ببعضها‎ ° ‏البعض على التوازي عبارة عن مفاتيح مستقلة مفردة أو مفاتيح متكاملة في نفس الحزمة شبه‎ .semiconductor package ‏الموصلة‎ ‏وكما هو معروف في التقنية؛ يمكن تزويد كل مفتاح من المفاتيح شبه الموصلة للقدرة‎ ‏بصمام ثنائي حر الدوران في وصلة مضادة التوازي مع المفتاح المقابل. وفي تلك الحالة؛ يقترح‎ ‏تجسيد بديل لأداة ثنائية الاتجاه بحيث تشتمل في القاطع الرئيسي والقاطع الإضافي على مفتاح‎ ١ ‏شبه موصل للقدرة واحد على الأقل في اتجاه التيار الثاني المقابل الموصول على التوالي مع‎ ‏المفتاح شبه الموصل للقدرة الواحد على الأقل الخاص باتجاه التيار الأول حيث يكون المفتاح شبه‎ ٠ ‏الموصل للقدرة هذا الواحد على الأقل الخاص باتجاه التيار الثاني موصولاً بشكل مضاد التوازي مع‎ ‏صمام ثنائي حر الدوران.‎ ‏شرح مختصر للرسومات‎ ‏توضيح الاختراع وتجسيداه بالرجوع إلى الرسوم المرفقة حيث:‎ GY) ‏سيتم‎ ‎solid-state ‏لقاطع جامد‎ base element ‏لعنصر أساسي‎ NA ‏يوضح مثالاً‎ : ١ ‏الشكل‎ ‎¢ breaker ‏يوضح أداة وفقاً لأحد تجسيديات الاختراع؛‎ : ١ ‏الشكل‎ ‏أ الشكل ؟ : يوضح مثالاً ثانياً لعنصر أساسي لقاطع جامد؛‎ ‏الشكل ؛ : يوضح أحد تجسيديات الأداة الموجودة في صورة أداة ثنائية الاتجاه؛‎ ‏يوضح مثالاً ثالثاً لعنصر أساسي لقاطع جامد؛‎ : o ‏الشكل‎ ‏الشكل + : يوضح تجسيد أول لساحة تحويل تصل محوّل تيار مباشر مرتفع الفلطية‎

DC ‏وأربعة خطوط تقل قدرة تيار مباشر‎ HVDC

١ ‏الشكل أ : يوضح التفاعل بين الأداة المبينة في الشكل ¥ ووسيلة التحكم بالأداة وكذلك‎ ‏وسيلة التحكم بساحة التحويل؛‎ ‏يوضح التسلسل المناسب لخطوات طريقة الاختراع وفقاً لأحد التجسيديات؛‎ : A ‏الشكل‎ ‏يوضح التسلسل المناسب لتشغيل أداة القطع وأداة قطع احتياطية؛‎ : q ‏الشكل‎ ‎ll ‏يوضح تجسيداً أولاً للترتيبة المحددة‎ : ٠١ ‏الشكل‎ ° ‏يوضح تجسيداً ثانياً للترتيبة المحددة للتيار ؛‎ : ١١ ‏الشكل‎ ‏يوضح تجسيداً ثانياً لساحة تحويل تربط محوّل تيار مباشر مرتفع الفلطية‎ : VY ‏الشكل‎ ‎DC ‏وأربعة خطوط نقل قدرةٍ تيار مباشر‎ 0 ‏للقواطع الجامدة المستخدمة‎ ١ first base element ‏عنصراً أساسياً أولاً‎ ١ ‏يوضح الشكل‎ ٠ ‏لاختراع؛ حيث تمثل القواطع الجامدة القواطع الرئيسية والإضافية التي ستوضح‎ ١ ‏في تجسيديات‎ ‏بشكل إضافي أدناه. ويشتمل العنصر الأساسي الأول 7 على مفتاح شبه موصل للقدرة‎ free-wheeling ‏حر الدوران‎ SU ‏لاتجاه التيار الأول ؟؛ والصمام‎ ١ semiconductor switch .١ ‏؟ الموصول بشكل مضاد التوازي بالمفتاح شبه الموصل للقدرة‎ diode ‏ويستخدم العنصر الأساسي الأول 7 في تجسيد الأداة وفقاً للاختراع كما هو مُمثَّل في‎ ‏وفقاً للشكل ؟ ملائمة للتطبيقات عالية الفلطية‎ ٠١ breaking device ‏وتكون أداة القطع‎ LY ‏الشكل‎ ‏كيلو أمبير‎ ٠١ ‏كيلو فولت؛ كما تكون قادرة على قطع التيارات لغاية‎ ٠٠ ‏التي لا تقل فلطيتها عن‎ ‏ويفضل أن يكون خط‎ .٠؛‎ transmission line ‏وتكون موصولة على التوالي مع خط تقل القدرة‎

VY ‏وتشتمل أداة القطع‎ (HVDC ‏عبارة عن خط نقل قدرة تيار مباشر مرتفع الفلطية‎ ٠6 ‏نقل القدرة‎ ‏يحتوي على وصلة على التوالي من عدة عشرات إلى عدة مئات من العناصر‎ A ‏على قاطع رئيسي‎ x ‏موصول على التوازي بالقاطع‎ ١١ ‏اعتماداً على مستوى الفلطية؛ مقاوم غير خطي‎ A ‏الأساسية‎ ‏وقاطع‎ ٠١ high speed switch ‏ووصلة على التوالي من مفتاح عالي السرعة‎ A ‏الرئيسي‎ ‎NY ‏والمقاوم غير الخطي‎ A ‏موصول على التوازي بالقاطع الرئيسي‎ 4 auxiliary breaker sila) ١١ ‏واحد فقط. ويوضح المفتاح عالي السرعة‎ ١ ‏ويحتوي القاطع الإضافي 4 على عنصر أساسي‎ ‏كأحد المفاتيح الميكانيكية؛ ولكن في هذا المثال يتكون من وصلة على التوالي لمفتاحين ميكانيكيين‎ Yo

Y. ‏بشكل متصل على التوالي مع أداة القطع‎ ١١ reactor ‏يعملان بشكل متزامن. يتم وضع مفاعل‎ ‏قادرة‎ VY ‏تكون أداة القطع‎ oF ‏يفهم من الشكل‎ LS ‏للتحديد المقدّر للتيار‎ VY breaking device power transmission line ‏على قطع تيار يتدفق في اتجاه التيار الأول ؟ خلال خط تقل القدرة‎ ‏عه‎ alternating current «stile ‏؛ من غير الملائم استخدامها كقاطع تيار‎ lal ‏فقط. وتبعاً‎ ٠ ‏خلال مدى فلطية واسع؛ بدءاً من‎ DC direct current ‏ولكن يمكن استخدامها كقاطع تيار مباشر‎ ‏كيلو فولت وأكثرء أي يمكن استخدامه في كل من مجالات نقل‎ ٠٠٠١ ‏كيلو فولت تقريباً لغاية‎ ١ ‏وتوزيع القدرة.‎ ‏للقواطع الجامدة التي تشتمل على‎ Vl ‏يمكن ملاحظة عنصر أساسي‎ oF ‏وفي الشكل‎ ‏لاتجاه التيار الأول ؛ والمفتاح شبه الموصل‎ ١ ‏وصلة على التوازي للمفتاح شبه الموصل للقدرة‎ ‏للقدرة ؟ لاتجاه التيار الثاني المقابل.‎ Ys ‏في تجسيد الأداة وفقاً للاختراع كما هو مبين في‎ ١ ‏ويستخدم العنصر الأساسي الثاني‎ ‏للشكل ؛ عبارة عن أداة قطع ثنائية الاتجاه‎ ١١ breaking device ‏الشكل 4. وتكون أداة القطع‎ ‏في كل من اتجاه التيار‎ ١ ‏نظراً لأنها قادرة على قطع التيار في خط نقل القدرة‎ bidirectional ‏من‎ Alias VT ‏الأول £ واتجاه التيار الثاني ©. ومن ناحية أخرى تكون أداة القطع ثنائية الاتجاه‎ ‏أي تكون ملاثمة لنفس مدى الفلطية والتيار وتحتوي‎ OY ‏حيث تصميمها ووظيفتها لأداة القطع‎ Vo

Vo main breaker ‏في اشتمال القاطع الرئيسي‎ Jct ‏على نفس العناصر باختلاف وحيد فقط‎ .6 ‏عن العناصر الأساسية الأولى‎ Lage VASE ‏على العناصر الأساسية‎ ١١ ‏والقاطع الإضافي‎ ‏تكون عبارة عن أداة قطع ثنائية الاتجاه؛ فإنه من‎ VY ‏وبالإضافة إلى ذلك نظراً لأن أداة القطع‎ ‏الاتجاه؛ أي كقاطع تيار مباشر © لكل من‎ SEDC ‏الممكن استخدامها كقاطع تيار مباشر‎

AC ‏الاتجاهين الأول والثاني ؛ 5 0 وكذلك كقاطع تيار متتاوب‎ ٠ ‏يمكن فهم كيفية عمل أداة القطع وفقاً للاختراع في حالة وجود عطل.‎ A ‏ومن الشكل‎ ‏على سبيل المثال‎ VY unidirectional ‏وسيتم توضيح الطريقة باستخدام أداة قطع أحادية الاتجاه‎ ‏وعلى المحور‎ VY ‏ولكن نفس الطريقة تنطبق على أداة القطع ثنائية الاتجاه مثل أداة القطع‎ ‏تم تمثيل الزمن بوحدة ملي ثانية؛ وعلى المحور‎ A ‏السيني لنظام الإحداثيات المبين في الشكل‎ ‏القاطع‎ Ble ‏يتم‎ ety ‏وقبل اللحظة الزمنية‎ .٠6 ‏الصادي تم تمثيل التيار 1 خلال خط نقل القدرة‎ Yo

YA

1 ‏يتم غلق القاطع الإضافي‎ Gum) ‏السرعة‎ le ‏و وكذلك المفتاح‎ A ‏الرئيسي والإضافي‎ ‏يمكن على‎ La ؛٠6 ‏كل الوقت أثناء التشغيل الطبيعي لخط نقل القدرة‎ ٠١ ‏والمفتاح عالي السرعة‎ ‏فقط بعد مراقبة فعاليته بشكل فوري إلى حد ما. ويتدفق التيار‎ A ‏سبيل المثال غلق القاطع الرئيسي‎ ‏والقاطع الإضافي 9 بينما يكون القاطع‎ ٠١ ‏السرعة‎ lo ‏عبر المفتاح‎ Te rated current ial)

VE ‏القدرة‎ Jai ‏يحدث عطل خطي في خط‎ oy ‏خالياً من التيار. وفي اللحظة الزمنية‎ A ‏الرئيسي‎ ° ‏اللحظة الزمنية ا التي تبلغ‎ (Te ‏يؤدي إلى زيادة مستمرة في التيار 1 بدءاً من التيار المقدّر‎ ‏يتم تجاوز حد التيار الأول ,نآ الذي‎ oy ‏ملي ثانية بعد اللحظة الزمنية‎ ١ ‏في هذا المثال حوالي‎ ‏مما يؤدي إلى تكوّن‎ ٠6 ‏بحيث يكون أعلى قليلاً من التيار الحراري المقدّر لخط نقل القدرة‎ 3a ‏ويستقبل القاطع الإضافي‎ A ‏إشارة فتح للقاطع الإضافي بشكل فوري وإرسالها إلى القاطع الإضافي‎

Tim ‏ويفتح بشكل آني خلال ميكروثانيتين» وبالتالي يتم تحويل التيار‎ ALY) ‏إشارة فتح القاطع‎ 4 ٠١ ‏وبعد إرسال إشارةٍ فتح القاطع الإضافي ينتظر فترة زمنية أولى إلى أن يتم‎ A ‏إلى القاطع الرئيسي‎ ‏ميكروثانية لكي‎ ٠١ ‏فتح القاطع الإضافي تماماً. وإذا على سبيل المثال احتاج القاطع الإضافي إلى‎ ‏ميكروثانية. ونظراً لأن هذه الفترة الزمنية‎ To ‏يفتح» يمكن اختيار الفترة الزمنية الأولى بحيث تبلغ‎ ‏والمعبر عنه بالملي ثانية؛ فإنها غير‎ A ‏الأولى قصيرة للغاية مقارنة بالمدى الموضح في الشكل‎ ‏الذي يستغرق فتحه‎ ٠١ ‏الزمنية الأولى؛ يتم فتح المفتاح عالي السرعة‎ yl) ‏ممثلة. وبعد انقضاء‎ ‏بشكل نهائي‎ ٠١ ‏السرعة‎ Me ‏ملي ثانية بقليل وبالتالي يكون المفتاح‎ ١ ‏من‎ ST ‏في هذا المثال‎ ‏نهاية الفاصل الزمني الأقصى‎ ts ‏في حالة الفتح في اللحظة الزمنية و وتوضح اللحظة الزمنية‎ ‏حيث يحتاج لخوارزمية معينة في وسيلة الجس و/أو الوقاية لمعالجة مختلف إشارات الدخل قبل‎ ‏ويبلغ هذا‎ A ‏اتخاذ قرار القطع ويتم توليد إشارة فتح لقاطع رئيسي وإرسالها إلى القاطع الرئيسي‎ ‏في‎ ts ‏الفاصل الزمني الأقصى؛ المحسوب من العطل عند اللحظة الزمنية © إلى اللحظة الزمنية‎ 7. ‏يصل التيار إلى مستوى‎ cts ‏هذا المثال حوالي ملي ثانية. وعند اللحظة الزمنية القصوى هذه‎ ‏حيث يتم تحديد القاطع الرئيسي ليكون قادراً على القطع أي عند تلك النقطة‎ Tomax ‏التيار الأقصى‎ ‏إلا أنه‎ A ‏الزمنية يتم توليد إشارة فتح القاطع الرئيسي في أية حالة وإرسالها إلى القاطع الرئيسي‎ ‏يمكن أن تنتج وترسل الخوارزمية الموجودة في وسيلة الجس و/أو المراقبة إشارة فتح القاطع‎

JE ‏الرئيسي في أي لحظة زمنية بعد حدوث العطل؛ أي عند أي نقطة زمنية بعد . وفي هذا‎ Yo

YY

يستقبل القاطع الرئيسي ‎A‏ إشارة فتح القاطع الرئيسي عند اللحظة الزمنية ‎ty‏ وبشكل بديل ينبغي توفر الإشارةٍ قبل أو حتى يتم فتح المفتاح ‎lo‏ السرعة عند اللحظة الزمنية وا ‎Slab‏ وتحدد لحظتي الزمن + 5 ‎ty‏ نفس النقطة الزمنية؛ أي يتم إجراء الطريقة مباشرة عند اللحظة الزمنية ا كما وصف أدناه. ويفتح القاطع الرئيسي + آنياً خلال ميكرو ثانيتين؛ وبالتالي تكون اللحظة الزمنية عندما يتم فتح القاطع الرئيسي ‎A‏ وتحويل التيار إلى المقاوم غير الخطي ‎١١‏ قريبة جداً بعد اللحظة الزمنية ين غير الموضحة في الشكل ‎oA‏ ويمتل مستوى التيار ‎Tprea‏ المتدفق عند اللحظة الزمنية ‎ty‏ عبر الخط ‎٠8‏ وبالتالي عبر القاطع الرئيسي؛ مستوى التيار الذي يقوم عنده القاطع الرئيسي ‎A‏ بشكل فعلي ‏بعملية القطع. ومن الجدير بالذكر أنه من المحتمل حدوث تموّر في الفلطية عندما يفتح القاطع ‏الرئيسي. وبسبب تسليط مستوى الفلطية المتزايد الناتج على المفتاح عالي السرعة؛ ينبغي تصميمه ‎١‏ وتصنيفه تبعاً لذلك. ‏وبوجه عام من الملاحظ أنه يمكن استخدام أي مفتاح تشغيل فائق السرعة كقاطع إضافي. ‏وتتمثل الفكرة الرئيسية لهذا الاختراع في أن القاطع الإضافي في الوصلة على التوالي الموازية ‏للقاطع الرئيسي يتولى مهمة التبديل والتحويل إلى القاطع الرئيسي حيث يتم زيادة مستوى التيار ‎Tim‏ ‏الذي يكون أقل بكثير من التيار القاطع الفعلي ‎Teg‏ أثناء مهمة مقاومة مستوى الفلطية المرتقفع ‎Yo‏ بشكل كامل بواسطة المفتاح الميكانيكي عالي السرعة. وبافتراض على سبيل المثال توفر مفتاح ميكانيكي فائق السرعة فإنه يمكن أن يقوم بنفس وظيفة القاطع الإضافي الجامد؛ أي يمكن أن ‏يكون المفتاح فائق السرعة قادراً على قطع مستوى التيار ,1 الذي يبلغ على سبيل المثال ‏ كيلو ‏أمبير خلال فترة زمنية قصيرة للغاية أقل بكثير من ‎١‏ ملي ثانية وكذلك يكون قادراً على مقاومة ‏نفس مستوى الفلطية الذي يبلغ مثلاً " كيلو فولت. وفي تلك الحالة؛ يمكن أن يكون القاطع ‏9 الإضافي ميكانيكياً بدلاً من أن يكون مفتاحاً جامداً. ‏وفي الشكل 0 يوضح عنصر أساسي ثالث ‎١9‏ يشتمل على وصلة على التوالي للمفتاح ‏شبه الموصل للقدرة ‎١‏ في اتجاه التيار الأول والمفتاح شبه الموصل للقدرة ؟ في اتجاه التيار الثاني ‏المقابل. ويشتمل كل مفتاح شبه موصل للقدرة على صمام ثنائي حر الدوران ؟ و8١‏ بالترتيب ‏موصولين بشكل مضاد التوازي. ويستخدم العنصر الأساسي ‎١5‏ في الشكل ‎١‏ لتمثيل أدوات قطع ‎Yo‏ ثنائية الاتجاه يتم ترتيبها في ساحة التحويل ‎switchyard‏ ١7؛‏ حيث تشكل أدوات القطع ثنائية yy ‏ولكن بفرق وحيد يتمثل في اشتمال كل من‎ ١١ ‏القطع ثنائية الاتجاه‎ lal ‏الاتجاه نفس عناصر‎ .7 ‏بدلاً من العناصر الأساسية الثانية‎ ٠9 ‏القاطع الرئيسي والقاطع الإضافي عناصر أساسية ثالثة‎ ١6 ‏وأداة القطع المشكلة للعنصر الأساسي الثالث‎ VY ‏ونظراً لأن الوظيفة العامة لأداة القطع‎ ‏وتطبيقات‎ DC ‏متماتلة؛ فإنه يمكن استخدامهما لنفس أمداء الفلطية والتيار وكذلك التيار المباشر‎ ‏ثنائي الاتجاه.‎ AC ‏أو التيار المتتاوب‎ DC ‏قطع التيار المباشر‎ °

وتصل ساحة التحويل المبينة في الشكل 6 محوّل تيار مباشر مرتفع الفلطية ‎HVDC‏ 30؛

ممثل هنا كمحوّل لمصدر الفلطية يشتمل على مفاتيح شبه موصلة للقدرة لها إمكانية القطع؛ مع

أربعة خطوط تقل للقدرةٍ التيار المباشر ‎DC‏ 74-776 لشبكة التيار المباشر ‎DC‏ ومن المفترض

حدوث العطل الخطي في خط ‎Ji‏ القدرة التيار المباشر ‎DC‏ 78. وفي تلك الحالة؛ ينبغي فتح

‎٠١‏ أدوات القطع 77 و١7‏ من أجل فصل الخط ‎YA‏ عن الخطوط الأخرى ‎Ya, YY (YT‏ وبالتالي عن الجزء ‎A‏ من شبكة التيار المباشر ‎DC‏ وفي حالات نادرة ‎clas‏ يمكن أن لا تقوم أداة

‏القطع بالفتح. ولكي تبقى قادرة على فصل خطوط عديدة لشبكة التيار المباشر ‎DC‏ عن الخط

‏المعطل ‎(VA‏ يتم تحديد ما يعرف بالقواطع الاحتياطية أو أدوات القطع الاحتياطية في ساحة

‏التحويل التي تفتح عندما لا تقوم أداة القطع الأصلية المقابلة بعملية الفتح. وفي المثال المبين في

‎Vo‏ الشكل 1 يفترض أن تنجح أداة القطع ‎YY‏ بعملية الفتح بينما تفشل أداة القطع ‎YY‏ في ذلك. وتمثل القواطع الاحتياطية لأداة القطع ‎7١‏ أدوات قطع ‎YE YY‏ وفي هذا المثال؛ يلزم قاطعين

‏احتياطيين نظراً لأن مسار تيار خط نقل القدرة ‎YA‏ ينقسم في ساحة التحويل ‎7١‏ إلى مسارين؛

‏أحدهما يتجه خلال أداة القطع ‎VE‏ والآخر يتجه خلال أداة القطع ‎YY‏ وسيتم توضيح التسلسل

‏الزمني لفتح أداة قطع أصلية متبوعة بأداة قطع احتياطية فيما يتعلق بالشكل 9 وباستخدام المثال

‏7 الخاص بأداة القطع الأصلية ‎7١‏ وأداة القطع الاحتياطية ‎Tg YY‏

‏ويوضح المحور السيني للنظام الإحداثي المبين في الشكل 4 مرةٍ أخرى الزمن بوحدة ميلي

‎Al‏ ويوضح المحور الصادي التيار 1 خلال خط نقل القدرة ‎YA‏ وقبل اللحظة الزمنية ‎ety‏ يتم

‏غلق القواطع الرئيسية والإضافية وكذلك المفاتيح عالية السرعة لأدوات القطع ‎YE YY 7١‏

‏وتتدفق التيارات خلال القواطع الإضافية والمفاتيح عالية السرعة بينما تكون القواطع الرئيسية خالية

‎Yo‏ من التيار. ويتم تحديد المستوى المفرد للتيار خلال كل أداة قطع ‎YT YY oY)‏ و74 بواسطة

AR

‏يحدث عطل خطي في خط نقل القدرة‎ «fy ‏توزيع التيار داخل ساحة التحويل. وعند اللحظة الزمنية‎ ‏ويتم تغذية هذا التيار‎ Le ‏يؤدي إلى زيادة التيار 1 بشكل مستمر بدءاً من التيار المقدّر‎ YA ‏المتزايد إلى ساحة التحويل ومن هنالك إلى الجزء المتبقي من شبكة التيار المباشر 00 الذي يراد‎

YY ‏لن تؤخذ أداة القطع‎ laf ‏ولكن كما ذكر‎ YY 5 7١ ‏إيقافه عن طريق فتح كل من أداتي القطع‎ ‏يتم‎ ety ‏بعين الاعتبار نظراً لأنه من المفترض أن تحدث خطوة القطع بنجاح. وعند اللحظة الزمنية‎ rated thermal iad) ‏الذي يكون أعلى قليلاً من التيار الحراري‎ dim ‏تجاوز حد التيار الأول‎ : ‏مما يؤدي إلى تكوّن إشارة فتح للقاطع الإضافي بشكل فوري وإرسالها‎ YA ‏تقل القدرة‎ Las) current ّ YE YY ‏وأدوات القطع الاحتياطية‎ 7١ ‏إلى القواطع الإضافية لكل من أداة القطع الأصلية‎ ‏وتستقبل القواطع الإضافية إشارة فتح القاطع الإضافي ويفتح بشكل آني خلال ميكروثانيتين؛‎ ‏وبالتالي يتم تحويل التيار المعني الخاص بها إلى القاطع الرئيسي المقابل الخاص بها. وكما وضح‎ ٠١ ‏و4 ؟ فترةٍ زمنية‎ YY oY) ‏من أدوات القطع الثلاثة‎ lal ‏يُنتظر لكل‎ A ‏يتعلق بالشكل‎ Lad ‏سابقاً‎ ‏أولى بدءاً من إرسال إشارة فتح القاطع الإضافي إلى أن يتم فتح القاطع الإضافي المعني قبل فتح‎ ‏و76‎ XY 7١ ‏المفتاح عالي السرعة المقابل. ويتم فتح كافة المفاتيح عالية السرعة لأدوات القطع‎ ‏في اللحظة الزمنية دا وفي هذا المثال؛ يُتخذ قرار القطع بواسطة وسيلة الجس و/أو الوقاية ويتم‎ ‏عند‎ ١ ‏توليد إشارة فتح للقاطع الرئيسي وإرسالها إلى القاطع الرئيسي الخاص بأداة القطع الأصلية‎ ‏حيث ينبغي استقبال الإشارة والاستجابة لها فوراً. إلا أن القاطع الرئيسي لأداة‎ ty ‏اللحظة الزمنية‎ ‏لا يقوم بعملية الفتح وتبعاً لذلك لا يتم تحويل التيار إلى المقاوم غير الخطي المقابل.‎ 7١ ‏القطع‎ ‏حيث تتوافق في هذا المثال مع اللحظة الزمنية التي‎ ots ‏ويتم تمييز هذه الحقيقة عند اللحظة الزمنية‎ ‏وفي الحال يتم توليد إشارة فتح‎ Tame ‏ينبغي عندها فتح القاطع الرئيسي في النهاية بسبب وصول‎ ‏التي يتم فتحها‎ 7 5 YT ‏للقاطع الرئيسي وإرسالها إلى القاطع الرئيسي لأدوات القطع الاحتياطية‎ Y. ‏وفتح أداة‎ ty ‏آنياً. وعليه يتم تحديد زمن الاستجابة بين الإقرار بفشل القاطع عند اللحظة الزمنية‎ ‏واحدة أو أكثر من أدوات الفتح الاحتياطية عند اللحظة ما وفقاً للفترة الزمنية اللازمة لفتح القاطع‎ ‏هي قصيرة للغاية. ومع ذلك» تم تمثيلها بفترة زمنية مكبرة إلى حد‎ Ally ‏الرئيسي للقاطع الاحتياطي‎ ‏يبلغ مستوى التيار‎ ts ‏ما بين 5 و ا لتوضيح أن مستوى التيار الذي يصل عند اللحظة الزمنية‎ ‏حيث يتم تحديد القاطع الرئيسي ليكون قادراً على القطع بالإضافة إلى الهامش‎ Toman ‏الأقصى‎ Yo

Yo + ‏الاحتياطي .م1 أي يتم في الحقيقة تصميم القواطع الرئيسية لأدوات القطع المبينة في الشكل‎ (larg + Tomax) ‏لتكون قادرة على قطع مستوى التيار الأقصى المتزايد‎ ‏وسيلة‎ VF ‏وفي الشكل "ء تم تمثيل ترتيبة لتوضيح مثال للتفاعل المحتمل بين أداة القطع‎

VY ‏القطع‎ shal ‏حيث يفترض أن تشكل‎ FA ‏التحكم بالأداة 77 ووسيلة التحكم بساحة التحويل‎ ‏وكذلك أدوات القطع الأخرى جزءاً من ساحة التحويل التي يتم التحكم بها بواسطة وسيلة التحكم‎ o ‏وتشتمل وسيلة التحكم بساحة التحويل على إشارات دخل؛ إشارةٍ أو إشارات‎ FA ‏بساحة التحويل‎ ‏صادرة عن نظام وقاية وتحكم بالمستوى العالي للشبكة الخاصة بخط نقل القدرة 6٠؛ وإشارة‎ TV ‏القياسات من مستوى التيار‎ TY ‏وينقل مجس التيار‎ FY ‏قياس التيار المحددة بواسطة مجس التيار‎ ‏هذه؛ تستمد وسيلة التحكم بساحة‎ input signals ‏ومن إشارات الدخل‎ VE ‏في خط تقل القدرة‎ ‏التحويل قرارها بشأن فتح أو إغلاق أداة القطع الواحدة أو الأكثر في ساحة التحويل المقابلة مرة‎ ٠ ‏إشارة يتم إرسالها‎ TA ‏لوسيلة التحكم بساحة التحويل‎ YY output signal ‏أخرى . وتمثل إشارة الخرج‎ ‏مما يعني أن التيار المار‎ OY ‏إلى وسيلة التحكم بالأداة 77 وتشير إلى أنه ينبغي فتح أداة القطع‎ ‏كأداة قطع‎ VY ‏بصرف النظر عن ما إذا كان ينبغي فتح الأداة‎ cada ‏ينبغي‎ ١١ ‏خلال أداة القطع‎ ‏أصلية أو كأداة قطع احتياطية. ومن خلال وسيلة التحكم بالأداة 37 يتم إرسال المعلومات التالية‎ ‏تشير إلى ما إذا كانت أداة القطع‎ YE ‏مرة أخرى إلى وسيلة التحكم بساحة التحويل حيث: إشارة‎ ‏قبل قرار القطع الفعلي؛‎ A ‏مهيأة وبالتالي تكون قادرة على تحويل التيار إلى القاطع الرئيسي‎ VY ‏في المهمة؛ أي أنه لا يتم تحويل التيار إلى المقاوم غير‎ VY ‏تشير إلى فشل أداة القطع‎ Yo ‏وإشارة‎ ‏من المحتمل أن تكون أزمان‎ als YA ‏وسيلة التحكم بساحة التحويل‎ TE ‏وتبلغ الإشارة‎ .١١ ‏الخطي‎ ‏الاستجابة قصيرة للغاية وعيه يمكن ضبط خوارزميات التحكم والوقاية تبعاً لذلك.‎ 37 ‏تكون إشارات الدخل الإضافية إلى وسيلة التحكم بالأداة‎ FY ‏وفضلاً عن الإشارة‎ XY. current ‏القيار‎ cli ‏وإشارات إظهار التيار‎ YY ‏عبارة عن إشارة قياس التيار لمجس التيار‎ ‏إلى ما إذا كان التيار موجوداً في تفرع المفتاح عالي‎ Yo Sallie ‏ويشير‎ .©١و‎ TO indicators ‏إلى ما إذا كان التيار موجوداً في‎ TY ‏التيار الآخر‎ i ‏والقاطع الإضافي 4 ويشير‎ ٠١ ‏السرعة‎ ‏للحصول على قياس حقيقي‎ TY 5 YO ‏ولا تحتاج مُبينات التيار‎ .١١ ‏تفرع المقاوم غير الخطي‎ ‏وعوضاً عن ذلك يكون كافياً لتحديد إجابة بنعم أو لا للاستعلام عن وجود التيار المتدفق.‎ oll vo

وكما وصف آنفاً فيما يتعلق بالشكلين ‎A‏ و9؛ تستجيب وسيلة التحكم بالأداة © لقياس التيار لمجس التيار ‎FY‏ الذي يشير إلى أنه يتم تجاوز حد التيار الأول ,1 في خط تقل القدرة 16؛ وتتكوّن إشارة فتح القاطع الإضافي وترسل من خلال الوصلة )£ إلى القاطع الإضافي 9؛ بصرف النظر عن إشارةٍ الدخل ‎FF‏ الصادرةٍ عن وسيلة التحكم بساحة التحويل ‎FA‏ وفيما بعد؛ إما عند ° انقضاء الفترة الزمنية الأولى أو في تجسيد بديل أول؛ عندما يتجاوز القياس من مجس التيار ‎PY‏ ‏حد التيار الثاني أو في تجسيد بديل ثانٍ؛ عندما يشير ‎chk‏ التيار ‎TO‏ إلى أنه تم بنجاح ‎gm‏ ‏التيار إلى القاطع الرئيسي ‎A‏ أي لا يوجد بعد الآن أي تيار في تفرع المفتاح عالي السرعة ‎٠١‏ ‏والقاطع | لإضافي 4« يتم إرسال إشارة الفتح بواسطة الوصلة ‎connection‏ ؟ إلى المفتاح عالي السرعة ‎.٠١‏ ‎١‏ وبعد ذلك حالما تشير إشارة الدخل ‎FY‏ إلى أنه ينبغي أن تقوم أداة القطع ‎VY‏ بقطع التيار في خط ‎Jas‏ القدرة 6٠؛‏ تكوّن وسيلة التحكم بالأداة ‎١ device control means‏ ؟ إشارة فتح للقاطع الرئيسي وترسلها من خلال الوصلة 40 إلى القاطع الرئيسي ‎A‏ وفي ‎Alla‏ تفعيل وسيلة التحكم بساحة التحويل 8؟ أداة القطع ‎١١‏ كالقاطع الأصلي؛ تصدر إشارة الدخل 3 في وقت سابق للفاصل الزمني ‎ts)‏ - با) (انظر الشكل 3( مقارنة بالحالة التي يتم فيها تفعيل أداة القطع ‎VY‏ ‎eo‏ كقاطع احتياطي. وبعد أن يتم إرسال إشارة فتح القاطع الرئيسي ‎٠‏ 6؛ تراقب وسيلة التحكم بالأداة 73 الإشارة القادمة من ‎ie‏ التيار ‎.©١‏ وإذا بعد الفترة الزمنية المحددة سابقاً التي تلي إرسال إشارة فتح القاطع الرئيسي لم يستقبل أي مؤشر يدل على تحويل التيار بنجاح إلى المقاوم غير الخطي ١؛‏ ترسل وسيلة التحكم بالأداة 37 إشارة ‎Yo‏ إلى وسيلة التحكم بساحة التحويل ‎YA‏ لإبلاغها عن إخفاق أداة القطع ‎VY‏ وبالتالي يمكن أن تنشط وسيلة التحكم بساحة التحويل ‎VA‏ أداة القطع 7 الاحتياطية للأداة ‎AY‏ ‏وإذا بعد فتح المفتاح عالي السرعة ‎٠١‏ أو بشكل بديل بعد فتح القاطع الإضافي؛ انقضت فترة زمنية ثانية بلغت مثلاً ‎٠٠١‏ ملي ثانية ولم تستقبل خلالها وسيلة التحكم بالأداة 37 أية معلومات من خلال الإشارة ‎vy‏ تشير إلى أنه ينبغي قطع التيار في الخط 4٠؛‏ ترسل وسيلة التحكم بالأداة ¥ إشارات غلق بواسطة الوصلتين 4؟ و١4‏ إلى المفتاح عالي السرعة ‎٠١‏ والقاطع

أ الإضافي 4 على الترتيب. وإذا بعد تحديد القياس من مجس التيار ‎FY‏ لا يزال التيار يتجاوز حد التيار الأول» يبدأ كامل الإجراء مرة أخرى. يوضح الشكل ‎٠١‏ تجسيداً أولاً بينما يوضح الشكل ‎١١‏ تجسيداً ثانياً للترتيبة المحددة للتيار. وتعتمد الترتيبة المحددة للتيار ‎BEY‏ الشكل ‎٠١‏ على العنصر الأساسي الأول + المبين. ° في الشكل ‎١‏ وعليه يمكن استخدامه كأداة محددة للتيار أحادية الاتجاه. وتشتمل الترتيبة المحددة للتيار 7؛ على وصلة على التوالي لأدوات قطع عديدة ‎١‏ موصولة على التوالي مع خط نقل القدرة 4؛ ومع ‎Jolie‏ محدد للتيار ‎NY‏ وتعتمد الترتيبة المحددة للتيار £7 ‎pall‏ في الشكل ‎١١‏ ‏على العنصر الأساسي الثالث ‎١9‏ المبين في الشكل © وعليه يمكن أن يعمل كأداة لتحديد التيار ثنائية الاتجاه. وتشمل الترتيبة £7 وصلة على التوالي للقواطع الرئيسية £0 يشتمل كل منها على ‎١‏ عنصر أساسي ثالث واحد على الأقل ‎٠‏ حيث يشتمل كل قاطع رئيسي £0 على مقاوم غير خطي ‎١١‏ موصول على التوازي. وعبر كامل الوصلة على التوالي للقواطع الرئيسية ©5؛ يتم توصيل وصلة على التوالي لمفتاح عالي السرعة ‎٠١‏ ولقاطع إضافي £71 على التوازي؛ حيث يشتمل القاطع الإضافي £71 على عنصر أساسي ثالث واحد على الأقل ‎.٠9‏ ويتم توصيل الترتيبة المحددة للتيار £7 بحد ذاتها على التوالي مع خط تقل القدرة ££ ومفاعل تحديد التيار ‎AY‏ ‏وقد تشتمل تجسيديات إضافية للترتيبات المحددة للتيار غير الموضحة على قواطع رئيسية وكذلك على قاطع إضافي واحد أو أكثر يعتمد على العناصر الأساسية ‎I‏ الثانية أو الثالثة ويوضع وفقاً لإحدى الكيفيات الموضحة في الشكلين ‎٠١‏ و١١.‏ ونظراً لأن العنصر الأساسي الثاني ‎١‏ يعمل في كلا اتجاهي ‎ell)‏ يمكن أن تعمل الترتيبات المحددة للتيار المقابلة أيضاً كأدوات محددة للتيار ثنائية الاتجاه. أ ويمكن استخدام الترتيبة المحددة للتيار وفقاً للاختراع الراهن لنفس أمداء الفلطية الخاصة بأدوات القطع الموصوفة أعلاه؛ أي لكل من تطبيقات توزيع القدرة متوسطة الفلطية وتطبيقات نقل القدرة عالية الفاطية. وسيتم الآن وصف طريقة استخدام الترتيبة المحددة للتيار وفقاً للشكل ‎La ١١‏ يتعلق بالشكل ‎WA‏ وقبل وقت قصير للحظة الزمنية ‎ory‏ يتم غلق القواطع الرئيسية والإضافية ‎A‏ و4 وكذلك ‎Yo‏ المفتاح ‎le‏ السرعة ‎.٠١‏ ويتدفق التيار المقَذّر يمآ خلال المفتاح عالي السرعة ‎٠١‏ والقاطع

YA

‏يحدث عطل‎ ety ‏خالية من التيار. وعند اللحظة الزمنية‎ A ‏الإضافي 9 بينما تكون القواطع الرئيسية‎ ‏خطي في خط نقل القدرة ££ مما يؤدي إلى حدوث زيادة مستمرةٍ في التيار 1 بدءاً من التيار‎ ‏بحيث يكون أعلى‎ sind ‏الذي‎ Tim ‏وعند اللحظة الزمنية يا» يتم تجاوز حد التيار الأول‎ Tre el ‏قليلاً من التيار الحراري المقدّر لخط نقل القدرة 84 مما يؤدي إلى تكوّن إشارة فتح للقاطع الإضافي‎ ‏بشكل فوري وإرسالها إلى القاطع الإضافي 4. ويستقبل القاطع الإضافي 9 إشارة فتح القاطع‎ ‏إلى القاطع الرئيسي‎ Tim ‏الإضافي ويفتح بشكل آني خلال ميكرو تانيتين؛ وبالتالي يتم تحويل التيار‎ ‏وبعد إرسال إشارة فتح القاطع الإضافي ينتظر فترة زمنية أولى إلى أن يتم فتح القاطع الإضافي‎ A ‏ملي ثانية‎ ١ ‏الذي بعد فترة من الزمن تبلغ مثلاً‎ ٠١ ‏السرعة‎ lo ‏تماماً؛ ومن ثم يتم فتح المفتاح‎ ‏يصل التيار إلى‎ ety ‏يكون أخيراً في الحالة المفتوحة عند اللحظة الزمنية وا. وفي اللحظة الزمنية‎ ‏ولكن أدنى بشكل واضح من‎ Tim ‏مستوى تيار وسطي و1 الذي يكون أعلى من حد التيار الأول‎ ١ - I) ‏وبناء على الفرق بين مستوى التيار الوسطي وحد التيار الأول‎ Imax ‏التيار القاطع الأقصى‎ ‏التي يفترض‎ EF ‏المراد فتحها في الترتيبة المحددة للتيار‎ A ‏يتم تحديد عدد القواطع الرئيسية‎ ¢(Liim ‏في هذا المثال أن تكون ثلاثة من أصل ستة قواطع أساسية موصولة على التوالي. وتبعاً ذلك؛ يتم‎ ‏وبالتالي يتم تحويل التيار المتدفق خلالها على طول المقاومات‎ eA ‏فتح ثلاثة من القواطع الرئيسية‎ ‏ونتيجة لذلك؛ لا تتم زيادة مستوى التيار بنفس معدل الزيادة المحدد‎ .١١ ‏غير الخطية المقابلة‎ ‏بخط‎ oh ‏مسبقاً. وعوضاً عن ذلك؛ إما أن يزيد بمعدل منخفض أو كما هو ممثّل في الشكل‎ ‏حتى ينخفض. وفي المثال المبين في الشكل‎ lp ‏متقطع؛ أو يبقى عند مستوى التيار الوسطي‎ ‏يبقى التيار عند مستوى التيار الوسطي إلى أن يتخذ قرار القطع النهائي؛ أي يتخذ قرار قطع‎ eA ‏ويمكن اتخاذ قرار القطع النهائي‎ ty ‏التيار في خط نقل القدرة 4؛ بشكل نهائي في اللحظة الزمنية‎ ‏الحد‎ A ‏للقواطع الرئيسية المفتوحة‎ ١١ ‏أ إما بسبب تجاوز الطاقة الحرارية في المقاومات غير الخطية‎ 44 ‏العلوي أو بسبب تقدير الخوارزمية في وسيلة الجس و/أو الوقاية لعطل في خط تقل القدرة‎ ‏يتم فتح كافة القواطع‎ ety ‏يحتاج لقطع للتيار من هذا القبيل. وتبعاً لذلك؛ عند اللحظة الزمنية‎ ‏الرئيسية 8 التي لا تزال مغلقة؛ وفي هذا المثال ينطبق نفس الوضع على القواطع الرئيسية الثلاثة‎ ‏وبالتالي يتم‎ ١١ ‏ويتحول التيار على طول المقاومات غير الخطية المقابلة الخاصة به‎ oA ‏المتبقية‎ ‏يمثل التيار الذي يتم‎ A ‏يتضح من الشكل‎ Ly. £4 ‏قطع التيار بشكل نهائي في خط نقل القدرة‎ Yo

و ينبغي قطعه بالقواطع الرئيسية ‎A‏ في هذا المثال مستوى التيار الوسطي ‎dls‏ الذي هو أقل جوهرياً من تيار القطع الأقصى ‎Times‏ وبافتراض حالة حرجة جداً يزداد فيها مستوى التيار بالرغم من فتح القواطع الرئيسية الثلاثة الأولى. وبسبب فتح بعض القواطع الرئيسية ‎oA‏ تحدث هذه الزيادة بمعدل منخفض على الأقل مقارنة باستخدام أداة القطع المحضة ‎١“‏ (أو ‎.)١7‏ وهذا يعني أنه عندما يتم ° التوصل إلى الفترة الزمنية القصوى اللازمة لخوارزمية وسيلة الجس و/أو الوقاية لاتخاذ قرار قطع فعال؛ والتي تصمم هنا لتنقضي عند ‎cts‏ يكون مستوى التيار الذي ينبغي قطعه بالقواطع الرئيسية المتبقية ‎A‏ في أي حالة أقل من تيار القطع الأقصى هآ لأداة القطع المحضة. ‎Lay‏ لذلك؛ يمكن تصميم القواطع الرئيسية / لتيار القطع الأقصى الأصغر ‎Tima‏ الذي يقلل تكاليف القواطع بشكل جوهري. ‎Ve‏ وتكون ساحة التحويل المبينة في الشكل ‎١١‏ في بعض الأوجه ‎Allee‏ لساحة التحويل المبينة في الشكل 1 وتشتمل على محول تيار مباشر مرتفع الفلطية ‎Vo HVDC‏ وأربعة خطوط نقل قدرة تيار مباشر ‎DC‏ 79-77 في شبكة التيار المباشر ‎DC‏ ويتمثل ‎sal‏ الاختلافات في أنه يتم في الشكل ‎١١‏ الاستعاضة عن كل من أدوات القطع التي يتم وصلها بشكل مباشر بالخطين ‎Ya, 7‏ بالترتيبة المحددة للتيار ثنائية الاتجاه £1 وفقاً للشكل ‎.١١‏ وتمت ‎slay)‏ إلى الترتيبات ‎Vo‏ المحددة للتيار بالأرقام ام ‎SUEY EY‏ وعلاوة على ذلك؛ يتم وصل كل من أدوات القطع الموصولة مباشرة بالخطين ‎YAS YY‏ على التوالي مع مقاوم ما قبل الإدخال 7؛؛ كما يتم وصل كل مقاوم ما قبل الإدخال ‎EY‏ على التوازي مع مفتاح محوّد ‎bypass switch‏ 44. وفي ظروف التشغيل الطبيعية؛ يتم مغلق المفتاح الموحد 44؛ كما هو موضح للمفتاح الموحد المقابل لأداة القطع ١7؛‏ من أجل قطع مقاوم ما قبل الإدخال وبالتالي تفادي الخسائر غير الضرورية. وتعتبر 7 أدوات القطع ‎YY 7١‏ و5؛ الموصولة مباشرة بالخطين ‎TY‏ و78 وكذلك أدوات القطع ‎YY‏ و50 الموصولة مباشرة بمحوّل التيار المباشر مرتفع الفلطية ‎HVDC‏ 70 من النوع ثنائي الاتجاه الذي يعتمد على العنصر الأساسي ‎NACE‏ ‏ويفترض أنه يتم أولاً تثبيط الخط ‎YY‏ وفصله عن كافة الخطوط المفعلة الأخرى 776 ‎CYA‏ ‏و71 وعن محوّل التيار المباشر مرتفع الفلطية ‎Yo HVDC‏ بواسطة أدوات القطع 77 ‎E95‏ التي ‎Yo‏ يراد فتحها. وفي تجسيد بديل؛ ينبغي شحن الخط ‎TV‏ مسبقاً إلى مستوى فلطية يختلف عن ذلك r. ‏بالجزء المتبقي من الشبكة وبالتالي تفعيلهاء‎ YY ‏ولتوصيل الخط‎ Yas YA «YT ‏للخطوط الأخرى‎ ‏بواسطة قواطعها الرئيسية؛ مفاتيحها عالية السرعة وقواطعها‎ YY 5 £9 ‏يتم غلق أدوات القطع‎ ‏المقابلة‎ EY ‏لمقاومات ما قبل الإدخال‎ $A ‏الإضافية. وفي نفس الوقت؛ يتم فتح المفاتيح الموحد ة‎ ‏من كلا‎ TY ‏بحيث يتم تحديد تيارات التموّر التي قد تتدفع نحو الخط‎ £95 YY ‏لأدوات القطع‎ ‏بنجاح بالخطوط الأخرى؛‎ YY ‏الجانبين الأيسر والأيمن لساحة التحويل. وبعد أن يتم توصيل الخط‎ ° ‏أخرى.‎ Bye 44 ‏يتم غلق المفاتيح الموحد ة‎ ‏ويمكن تفادي ضرورة احتواء مقاومات ما قبل الإدخال والمفاتيح الموحد ة الموصولة على‎ ‏التوالي مع كل أداة قطع عن طريق الاستعاضة عن أدوات القطع بأي من الترتيبات المحددة للتيار‎ ‏حيث تتولى الترتيبات المحددة للتيار وظائف كل من أداة القطع ومقاوم ما قبل‎ def ‏الموصوفة‎ ‏يفترض الآن أنه يتم أولاً‎ OY ‏الإدخال وتضيف وظائف مفيدة أخرى كما وصف أعلاه. وفي الشكل‎ Ve ‏وفي التجسيد البديل» يمكن شحن الخط 76 مسبقاً لمستوى فلطية يختلف عن ذلك‎ YT ‏تثبيط الخط‎ energized ‏و79. ويتم فصل الخط 1؟ عن كافة الخطوط المفعلة‎ VA TY ‏للخطوط الأخرى‎ ‏بواسطة الترتيبة‎ 30 HVDC ‏وعن محوّل التيار المباشر مرتفع الفلطية‎ YA, YA YY ‏الأخرى‎ ‏و4 ” التي تكون في الحالة المفتوحة. ومن أجل توصيل الخط 76 بالجزء‎ TET ‏المحددة للتيار‎ ‏فقط وذلك‎ La ” ‏المتبقي من الشبكة وبالتالي تفعيله؛ يتم غلق الترتيبات المحددة للتيار "4" و43‎ yo ‏عن طريق غلق جزء من القواطع الرئيسية الخاصة بها £0 وعن طريق الحفاظ على فتح القواطع‎ ‏وبالتالي يتم تحديد تيار‎ L871 ‏والقاطع الإضافي‎ ٠١ ‏المفتاح عالي السرعة‎ fo ‏الرئيسية الأخرى‎ ‏خلال المقاومات غير الخطية المقابلة للقواطع الرئيسية £0 والتي يحافظ عليها مفتوحة.‎ all ‏بالخطوط الأخرى, يتم غلق القواطع الرئيسية £0 المفتاح‎ YT ‏وبعد أن يتم بنجاح توصيل الخط‎ ‏والقاطع الإضافي £7 للترتيبات المحددة للتيار 4" و4 ” وبالتالي يتم تحويل‎ ٠١ ‏عالي السرعة‎ Ye ‏التيار في هذه الترتيبات المحددة للتيار إلى المفتاح عالي السرعة والقواطع الرئيسية. وبعد ذلك؛‎ ‏يمكن فتح كافة القواطع الرئيسية £0 مرة أخرى.‎

Claims (1)

1. ١ ‏عناصر الحماية‎ ‏يتدفق في خط نقل أو توزيع‎ electrical current ‏لقطع تيار كهربائي‎ (VY ١ Y) device ‏أداة‎ -١ ١ ‏وتشتمل الأداة على وصلة على‎ ؛)٠(‎ power transmission or distribution line ‏قدرة‎ Y ‏ومقاوم لا‎ (VO A) main breaker ‏من قاطع رئيسي‎ 4355s parallel connection ‏الترازي‎ v ‏على مفتاح شبه‎ (V0 ١ A) ‏ويشتمل القاطع الرئيسي‎ ؛)١١(‎ nonlinear resistor ‏خطي‎ ¢ first ‏واحد على الأقل له اتجاه تيار أول‎ )١( power semiconductor switch ‏موصل للقدرةٍ‎ ° «(£) current direction 1 ‏من مفتاح‎ 4355 series connection (sl ‏وتتميز الأداة باشتمالها أيضاً على وصلة على‎ 7 mechanical switch ‏يشتمل على مفتاح ميكانيكي‎ )٠١( high speed switch ‏عالي السرعة‎ A (4) ‏؛ ويكون للقاطع الإضافي‎ (V1 ‏(ى‎ auxiliary breaker ‏واحد على الأقل وقاطع إضافي‎ 9 ‏ويشتمل على‎ (Vo A) ‏أصغر من تلك للقاطع الرئيسي‎ on-resistance ‏مقاومة وصل‎ (1 Ve ‏مفتاح شبه موصل للقدرة )1( واحد على الأقل له اتجاه التيار الأول (4)؛ حيث تكون‎ ١ ‏:ل الوصلة على التوالي متصلة على التوازي مع الوصلة على التوازي.‎ main يسيئرلا ‏وفقاً لعنصر الحماية ١؛ حيث يكون للقاطع‎ (VV 17) device ‏؟- الأداة‎ ١ ‏أكبر من‎ rated voltage blocking capability ‏قدرة تثبيط الفلطية المقدرة‎ (VO « A) breaker Y (17 «4) auxiliary breaker ‏تلك للقاطع الإضافي‎ Y ‏حيث:‎ F ‏وفقاً لعنصر الحماية‎ (VV ٠7( device ‏الأداة‎ -٠؟‎ ١ ‏على مفتاحين شبه موصلين للقدرة‎ (V0 <A) main breaker ‏يشتمل القاطع الرئيسي‎ ٠ X ‏اثنين‎ (1) series-connected power semiconductor switches ‏متصلين على التوالي‎ Y )6( first current direction ‏على الأقل له اتجاه التيار الأول‎ $ ‏على مفتاح شبه موصل للقدرة‎ ( Yd ) auxiliary breaker ‏ه يشتمل القاطع | لإضافي‎ ° voltage blocking ‏واحد على الأقل باتجاه التيار الأول (؟) وله قدرة لتثبيط الفلطية‎ )١( 4 (Yo cA) ‏للقاطع الرئيسي‎ )١( ‏لتلك للمفاتيح شبه الموصلة للقدرة‎ ilies capability 7 ‏يكون القاطع الرئيسي (4؛ 10( مشتملاً دائماً على عدد من المفاتيح شبه الموصلة للقدرة‎ ٠ A (11 6) ‏أكبر من تلك للقاطع الإضافي‎ )١( 4

   YY

   ‎٠‏ 4- الأداة ‎device‏ وفقاً لأي من عناصر الحماية من ‎١‏ إلى ؛ حيث يشتمل القاطع الرئيسي

   ‎main breaker 7‏ و/أو القاطع الإضافي ‎auxiliary breaker‏ على مفتاح شبه موصل للقدرة

   ‎)١( power semiconductor switch 1‏ إضافي واحد على الأقل له اتجاه التيار الأول )£(

   ‏1 متصل على التوازي مع المفتاح شبه الموصل للقدرة الواحد على الأقل ذي اتجاه التيار الأول

   ‎first current direction °

   ‎0١‏ #- الأداة ‎(VV) device‏ وفقاً لأي من عناصر الحماية من ‎١‏ إلى ‎of‏ حيث يشتمل كل من

   ‎(V1 «4) auxiliary breaker ‏والقاطع الإضافي‎ (Yo ¢<A) main breaker ‏القاطع الرئيسي‎ Y ‏واحد على الأقل متصل‎ )7( power semiconductor switch ‏على مفتاح شبه موصل للقدرة‎ v ‏على التوازي مع المفتاح شبه الموصل للقدرة )1( الواحد على الأقل 53( اتجاه التيار الأول‎ .(®) second current direction ‏وله اتجاه تيار ثان‎ (€) first current direction °

   ‎-١ ١‏ الأداة ‎(VV) device‏ وفقاً لأي من عناصر الحماية من ‎١‏ إلى 4؛ حيث يشتمل كل من ‎Y‏ القاطع الرئيسي ‎main breaker‏ والقاطع الإضافي ‎auxiliary breaker‏ على صمام ثنائي حر ‎Y‏ الدوران ‎free-wheeling diode‏ (7) واحد على الأقل ؛ ويكون كل صمام ثنائي حر الدوران (") متصلاً بشكل مضاد التوازي مع مفتاح واحد على الأقل من المفاتيح شبه الموصلة ° للقدرة ‎)١( power semiconductor switches‏ الواحدة أو الأكثر ذات اتجاه التيار الأول ‎first‏ ‎current direction 1‏ )£(.

   ‎١‏ 7- أداة ‎Lag )1-7( device‏ لعنصر الحماية 7؛ حيث يشتمل كل من القاطع الرئيسي ‎main breaker Y‏ والقاطع الإضافي ‎auxiliary breaker‏ على مفتاح شبه موصل للقدرة ‎power‏ ‎semiconductor switch Y‏ (7) واحد على الأقل له اتجاه تيار ثان )0( ‎second current‏ ¢ 0 ويشتمل على صمام ثنائي حر الدوران ‎(VA) free-wheeling diode‏ متصل معه بشكل مضاد التوازي ويكون متصلاً على التوالي مع المفتاح شبه الموصل للقدرة ‎power‏ ‎)١( semiconductor switch 1‏ الواحد على الأقل ذي اتجاه التيار الأول ‎first current‏ ‎direction v‏ )#(.

   YY devices ‏تشتمل على أداتين‎ (£Y) current limiting arrangement ‏ترتيبة محددة للتيار‎ —A ١ ‏إلى 7 متصلة على التوالي مع‎ ١ ‏اثنتين على الأقل وفقاً لأي من عناصر الحماية من‎ (VY) 0 power ‏بعضها البعض ومتصلة على التوالي مع مسار تيار في خط تقل أو توزيع قدرة‎ ‏؛ حيث تكون الترتيبة (47) مهيأة لتشغيل عدد‎ (£¢) transmission or distribution line ¢ ‏الاثنتين على الأقل بحيث يتم تحويل تيار يتدفق خلال المفاتيح‎ (VF) ‏معين أول من الأداتين‎ 0 (3) auxiliary breakers ‏لإضافية‎ ١ ‏والقواطع‎ (1+) high speed switches ‏السرعة‎ Alle 1 (1) non-linear resistors ‏الاثنتين على الأقل إلى المقاومات اللاخطية‎ (VY) ‏ل للأداتين‎ overcurrent limit ‏الخاصة عندما يتجاوز التيار الموجود في مسار التيار حد تيار مفرط‎ A ‏(7؛) تتصل على التوالي مع مسار‎ current limiting arrangement ‏ترتيبة محددة للتيار‎ - ١ ‏وتشتمل‎ (£4) power transmission or distribution line ‏تيار في خط نقل أو توزيع قدرة‎ Y ‏على:‎ 01 ‏اثنتين على الأقل مكونتين من قاطع‎ parallel connections ‏هك وصلتين على التوازي‎ t ‏حيث تكون‎ »)١١( non-linear resistor ‏؛) ومقاوم لاخطي‎ ©) main breaker ‏رئيسي‎ ° ‏الوصلتان على التوازي متصلتين مع بعضهما البعض على التوالي وحيث يشتمل كل‎ 1 ( power semiconductor switch ‏قاطع رئيسي )£0( على مفتاح شبه موصل للقدرة‎ v (0 ‏واحد على الأقل له نفس اتجاه أو اتجاهات التيار(4؛‎ )" A high speed ‏مكونة من مفتاح عالي السرعة‎ series connection ‏ه ووصلة على التوالي‎ 9 ‏حيث يشتمل المفتاح عالي‎ ٠» (£1) auxiliary breaker ‏وقاطع إضافي‎ )٠١( switch ١ (£1) ‏على مفتاح ميكانيكي واحد على الأقل ويكون للقاطع الإضافي‎ )٠١( ‏السرعة‎ ١ ‏أصغر من تلك للقواطع الرئيسية )£0( ويشتمل على مفتاح‎ on-resistance ‏مقاومة وصل‎ VY (o£) ‏شبه موصل للقدرة )6 7) واحد على الأقل له نفس اتجاه أو اتجاهات التيار‎ (£0) ‏الواحد على الأقل للقواطع الرئيسية‎ )“ »٠( ‏مثل المفتاح شبه الموصل للقدرة‎ Ve ‏حيث تكون الوصلة على التوالي متصلة على التوازي مع الوصلتين على التوازي الاثنتين‎ «> JR ‏على‎ 4 ‏والقاطع الإضافي‎ )٠١( ‏وحيث تكون الترتيبة )£7( مهيأة لتشغيل المفتاح عالي السرعة‎ ٠ VY ‏بالإضافة إلى عدد معين أول من الوصلتين على التوازي الاثنتين على الأقل لكي‎ (£7) / (£7) ‏والقاطع الإضافي‎ )٠١( ‏السرعة‎ Me ‏يتم تحويل تيار يمر في المفتاح‎ ١

   Ye ‏الخاصة بالعدد المعين الأول من الوصلتين على التوازي‎ )١١( ‏المقاومات اللاخطية‎ Ye ‏الاثنتين على الأقل عندما يتجاوز التيار الموجود في مسار التيار حد تيار مفرط‎ 1 .overcurrent limit YY ‏إلى 7؛ حيث تكون‎ ١ ‏وفقاً لأي من عناصر الحماية من‎ device ‏طريقة لاستخدام أداة‎ -٠١ ١ ‏متصلة على التوالي مع مسار تيار يمر خلال خط نقل أو توزيع قدرة‎ )7١ ؛١١7‎ VY) ‏الأداة‎ ‏وحيث يكون القاطع الإضافي‎ (YA ¢)¢) power transmission or distribution line 3 ‏للأداة‎ (V+) high speed switch ‏والمفتاح عالي السرعة‎ (V1 4 ( auxiliary breaker ¢ ‏وتشتمل الطريقة على الخطوات التالية:‎ piles ° «(V0 ¢A) main breaker ‏إغلاق القاطع الرئيسي‎ ٠» 1 (£1) ‏فتح القاطع الإضافي )8 17( في حالة استلام إشارة لفتح القاطع الإضافي‎ ٠ v (15 A) ‏وبذلك تحويل التيار إلى القاطع الرئيسي‎ ؛)٠١( ‏ثم فتح المفتاح عالي السرعة‎ ٠ ‏في حالة استلام إشارة لفتح القاطع الرئيسي (40)؛‎ (10 eh) ‏ثم فتح القاطع الرئيسي‎ ٠ ١ .)١١( non-linear resistor ‏وبذلك تحويل التيار إلى المقاوم اللاخطي‎ ١ ‏حيث يتم توليد وإرسال إشارة فتح القاطع الإضافي‎ ٠١ ‏الطريقة وفقاً لعنصر الحماية‎ -١١ ١ ‏قبل توليد وإرسال إشارة لفتح القاطع الرئيسي‎ )4١( auxiliary breaker opening signal Y .main breaker opening signal 1 ‏أو )0 حيث يتم توليد؛ إرسال» واستقبال إشارة فتح‎ ٠١ ‏الطريقة وفقاً لعنصر الحماية‎ VY ‏مباشرةٍ بعدما يتجاوز التيار حد‎ (£1) auxiliary breaker opening signal ‏القاطع الإضافي‎ 0 .(t;) first current limit ‏تيار أول‎ 1 first current limit Jo) ‏حيث يتم تحديد حد التيار‎ OY ‏الطريقة وفقاً لعنصر الحماية‎ -١9 ٠١ ‏للخط أو تزيد‎ rated thermal current ‏تزيد قليلاً عن التيار الحراري المقدر‎ dad ‏عند‎ (Tm) Y ‏متصلة بالخط.‎ converter station ‏عن التيار الحراري المقدر لمحطة تحويل‎ SLs 1

   Yo

   ‎-١4 ٠١‏ الطريقة وفقاً لأي من عناصر الحماية من ‎٠١‏ إلى 7٠؛‏ حيث يكون المفتاح عالي السرعة

   ‎(V+) high speed switch Y‏ مفتوحاً عند انقضاء فترة زمنية أولى اعتباراً من فتح القاطع 01 الإضافي ‎(V1 ¢4) auxiliary breaker‏

   ‎Ye‏ طريقة وفقاً لأي من عناصر الحماية ‎٠١‏ إلى ‎OF‏ حيث يتم فتح المفتاح عالي السرعة ‎high speed switch Y‏ )+ )( عندما يتجاوز التيار حد التيار الثاني.

   ‎-١١ ١‏ طريقة وفقاً لأي من عناصر الحماية ‎٠١‏ إلى ‎OF‏ حيث يتم فتح المفتاح عالي السرعة ‎)٠١( high speed switch Y‏ عندا تشتقبل إشارة ‎(Yo) signal‏ تشير إلى أن التيار تم تحويله 0 بنجاح إلى القاطع الرئيسي ‎.)١٠١ <A) main breaker‏

   ‎-١7 ١‏ طريقة وفقاً لأي من عناصر الحماية ‎٠١‏ إلى ‎OT‏ حيث يتم توليد إشارة فتح القاطع ‎Y‏ الرئيسي ‎main breaker opening signal‏ ( ٠)؛‏ إرسالها واستقبالها ‎Lovie‏ يحدث عطل في و الخط ( 7:4( ‎sls‏ في أداة إلكترونية ‎electrical device‏ أخرى موصولة بالخط ‎(ts)‏ ‎A‏ طريقة وفقاً لأي من عناصر الحماية ‎٠١‏ إلى ‎OY‏ حيث في الحالة التي لا يتم فيها ‎Y‏ استقبال إشارة فتح القاطع الرئيسي ‎main breaker opening signal‏ )+ £( خلال فترة زمنية ثانية بدءاً من فتح القاطع الإضافي ‎auxiliary breaker‏ (9» 11( أو من فتح المفتاح ¢ عالي السرعة ‎»)٠١( high speed switch‏ يتم غلق المفتاح عالي السرعة ‎)٠١(‏ والقاطع ° الإضافي )64 ‎(V1‏ مرةٍ أخرى.

   ‎high speed ‏حيث بعد غلق المفتاح عالي السرعة‎ OA ‏طريقة وفقاً لعنصر الحماية‎ -١9 ١ ‏للقاطع الإضافي )64 6١)؛ يستمر استقبال إشارة فتح القاطع الإضافي‎ )٠١( switch ‏أخرى؛ في أولاً فتح القا‎ Bye ‏أو تستقبل‎ )41( auxiliary breaker opening signal 1

   ‏قيدم اوه فح

   ‏: الإضافي )63 1( وبعد ذلك يتم فتح المفتاح عالي السرعة ‎)٠١(‏ ومن ثم يتم فتح القاطع الرئيسي ‎Lexie (V0 <A) main breaker‏ تستقبل إشارةٍ فتح القاطع الرئيسي ‎main‏ ‎breaker opening signal 1‏ (40).

   د ‎-7٠١ ١‏ طريقة وفقاً لأي من عناصر الحماية ‎٠١‏ إلى 4٠؛‏ حيث في غياب إشارة فتح القاطع ‎Y‏ الإضافي ‎auxiliary breaker opening signal‏ )£1( وإشارة فتح القاطع الرئيسي ‎main‏ ‎breaker opening signal Y‏ ( ٠©)؛‏ يتم فتح القاطع الرئيسي ‎¢(V © ¢A) main breaker‏ كما ¢ يتم فحص قابلية تشغيل مفتاح شبه موصل للقدرة ‎power semiconductor switch‏ ° خاص به واحد على الأقل ال ؛ وإن ‎ang‏ صمام ثتائي حر الدوران ‎free-wheeling‏ ‎diode 1‏ خاص به واحد على الأقل؛ ويتم غلق القاطع الرئيسي ‎(Yo (A)‏ مرة أخرى. ‎-7١ ١‏ طريقة ‎Ly‏ لأي من عناصر الحماية ‎٠١‏ إلى ‎Te‏ حيث في غباب ‎La)‏ فتح القاطع ‎Y‏ الإضافي ‎auxiliary breaker opening signal‏ )£1( وإشارة فتح القاطع الرئيسي ‎main‏ ‎breaker opening signal Y‏ )+ £(¢ يتم إجراء الخطوات التالية: ‎٠‏ فتح القاطع الإضافي )68 16) وبالتالي تحويل التيار إلى القاطع الرئيسي ‎eh)‏ 10( ‎٠‏ بعد ذلك يتم فتح المفتاح عالي السرعة ‎)٠١( high speed switch‏ وبالتالي فحص قابلية 1 التشغيل للمفتاح عالي السرعة (١٠)؛‏ ‎٠ 7‏ من ثم فحص قابلية التشغيل للمفتاح شبه الموصل للقدرة ‎power semiconductor‏ ‎A‏ 0 الواحد على الأقل ‎oT ٠(‏ وإن وجد؛ الصمام ‎SEN‏ حر الدوران ‎free-‏ ‎wheeling diode 4‏ الواحد على الأقل للقاطع الإضافي )8 16)؛ ‎٠ ١‏ بعد الفحص ‎platy‏ يتم ‎Ble‏ المفتاح ‎Mo‏ السرعة ‎)٠١(‏ مرةٍ أخرى والقاطع الإضافي ‎auxiliary breaker ١١‏ (ك ‎(V1‏ ‎١‏ ؟7- طريقة وفقاً لأي من عناصر الحماية ‎٠١‏ إلى ‎YY‏ حيث يتم وصل أداة ‎device‏ إضافية ‎)١ 77( :‏ وفقاً لعناصر الحماية ‎١‏ إلى ‎١‏ بنفس مسار تيار خط نقل أو توزيع القدرة ‎Cus (YA) power transmission or distribution line 0‏ في هذه الحالة تشستقبل إشارة فتح ¢ القاطع الإضافي ‎auxiliary breaker opening signal‏ (49) للأداة ‎(YY)‏ ويتم ‎shal‏ ‏° الخطوات التالية: 1 ٠ه‏ أولاً فتح القاطع الإضافي ‎auxiliary breaker‏ في الأداة الإضافية ‎(YE YY)‏ ‎v‏ ف بعد ذلك فتح المفتاح عالي السرعة ‎high speed switch‏ الأداة الإضافية ‎(YT)‏ ‎«(Y¢ A‏ 9 0 إذا تم تحويل التيار في الأداة ‎(YV)‏ بنجاح إلى المقاوم غير الخطي ‎non-linear‏

   Yv

   ‎٠١‏ 7 .يتم فتح القاطع الرئيسي ‎main breaker‏ في الأداة الإضافية ‎(Y& YY)‏ » أو

   ‎٠ "١‏ إذا تم تحويل التيار في الأداة ‎(V1)‏ بنجاح إلى المقاوم غير الخطي؛ يتم غلق المفتاح ل عالي السرعة ‎high speed switch‏ والقاطع الإضافي في الأداة الإضافية ‎(YE YY)‏

   ‎first ‏لاستخدام ترتيبة محددة للتيار أولى‎ YY ‏إلى‎ ٠١ ‏طريقة وفقاً لأي من عناصر الحماية‎ —YY ١

   ‎current limiting arrangement 0‏ )£7( وفقاً لعنصر الحماية ‎cA‏ حيث عندما يتجاوز تيار

   ‏1 في مسار التيار حد التيار العلوي يتم تشغيل عدد معين أول من الأداتين على الأقل ‎(V7)‏

   ‏¢ وبالتالي يتم فتح القواطع الرئيسية ‎main breakers‏ المقابلة الخاصة بها بحيث يتم تحويل

   ‏0 التيار على طول المقاومات غير الخطية ‎)١١( non-linear resistors‏ المعنية.

   ‎(£Y) second current limiting arrangement ‏طريقة لاستخدام ترتيبة محددة للتيار ثانية‎ —VE ١ ‏وفقاً لعنصر الحماية 4؛ حيث عندما يتجاوز تيار في مسار التيار حد التيار العلوي يتم‎ ‏(47)؛ وبعد ذلك يتم فتح المفتاح عالي‎ auxiliary breaker ‏أولاً فتح القاطع الإضافي‎ ‏ومن ثم يتم فتح عدد معين أول من القواطع الرئيسية‎ )٠١( high speed switch ‏السرعة‎ ¢ ‏والقاطع الإضافي‎ )٠١( ‏السرعة‎ Je ‏(45)؛ وبالتالي تحويل التيار المار عبر المفتاح‎ ° ‏ومن‎ (£©) main breakers ‏على طول العدد المعين الأول من القواطع الرئيسية‎ yf (£7) 1 ‏المعني.‎ (V1) non-linear resistor ‏ثم إلى المقاوم غير الخطي‎

   ‎0١‏ ©؟”- طريقة وفقاً لأي من عنصري الحماية ‎YE YY‏ حيث يتم تحديد العدد الأول المعين 0 اعتماداً على مدى تجاوز حد التيار العلوي.

   ‎-7+١ ١‏ طريقة وفقاً لأي من عناصر الحماية ‎YY‏ إلى ‎Yo‏ حيث يتم مراقبة الطاقة الحرارية ‎thermal energy Y‏ في المقاومات غير الخطية ‎)١١( non-linear resistors‏ المقابلة للقواطع ‎Y‏ الرئيسية ‎main breakers‏ المفتوحة ‎A)‏ £0( وعندما تتجاوز حد الطاقة الأول المحدد 1 مسبقاً يتم غلق القواطع الرئيسية المفتوحة ‎6A)‏ £0( مرة أخرى كما يتم فتح نفس العدد المعين الأول من القواطع الرئيسية ‎(A)‏ الترتيبة المحددة للتيار الأولى ‎first current‏ ‎(¢Y) limiting arrangement 1‏ أو للقواطع الرئيسية )£0( الترتيبة المحددة ‎lal‏ الثانية ل ‎second current limiting arrangement‏ )£1( على الترتيب والتي تم إغلاقها سابقاً.

   YA

   ‎١‏ 77- طريقة وفقاً لعنصر الحماية ‎YT‏ حيث

   ‎(MY) ‏الواحد على الأقل‎ non-linear resistor ‏يتم تحديد إجهاد التيار للمقاوم غير الخطي‎ ٠

   ‏1 الترتيبة المحددة للتيار ‎current limiting arrangement‏ المعنية ( 7 17) وتخزينه في

   ‏¢ جهاز ذاكرة؛

   ‎٠ °‏ يتم تحديد العمر المتوقع للمقاوم غير الخطي الواحد على الأقل ‎(VY)‏ من إجهاد التيار

   ‏1 المحدد؛ و

   ‎٠ v‏ يتم اختيار العدد المعين الأول للقواطع الرئيسية ‎<A) main breakers‏ £0( للترتيبة ‎A‏ المحددة للتيار الأولى أو الترتيبة المحددة للتيار الثانية (47)؛ على الترتيب التي يراد ‎a‏ فتحها لاحقاً بحيث يزيد العمر المتوقع للمقاوم غير الخطي الواحد على الأقل ‎.)١١(‏

   ‎—YA ١‏ طريقة وفقاً لأي من عناصر الحماية ‎YY (YY‏ حيث في الحالة التي يتم فيها اتخاذ 1 قرار قطع التيار في مسار ‎Ll‏ يتم تشغيل كافة الأدوات المتبقية ‎(V1)‏ للترتيبة المحددة ‎v‏ للتيار الأولى ‎first current limiting arrangement‏ (47) التي لا تزال مغلقة؛ أو يتم فتح ¢ كافة القواطع الرئيسية ‎main breakers‏ المتبقية )£0( للترتيبة المحددة للتيار الثانية )£7( : على الترتيب بحيث يتم تحويل التيار في مسار التيار على طول المقاومات غير الخطية ‎)١١( non-linear resistors 1‏ للترتيبة المحددة للتيار ‎¢£Y)‏ £7( المعنية.

   ‎١‏ 4؟- طريقة وفقاً لعنصر الحماية ‎YA‏ حيث يتم اتخاذ قرار قطع التيار في مسار التيار عندما 0 تتجاوز الطاقة الحرارية ‎thermal energy‏ في مقاوم واحد على الأقل من المقاومات غير 1 الخطية ‎)١١( non-linear resistors‏ للترتيبة المحددة للتيار | ‎current limiting‏ ‎arrangement 1‏ المعنية ‎£Y)‏ £1( حد الطاقة الثاني المحدد مسبقاً.

   ‎-*0١ 00١‏ طريقة وفقاً لعنصر الحماية ‎YA‏ حيث يتم اتخاذ قرار قطع التيار في مسار التيار عندما 0 يتم تجاوز حد التيار الثالث» حيث يمثل حد التيار الثالث مستوى التيار الأقصى ‎(Tomax)‏ ‎Y‏ الذي يحدد عنده قطع القواطع الرئيسية ‎<A) main breakers‏ £0( للترتيبة المحددة للتيار ‎current limiting arrangement ¢‏ المعنية ‎(EY ¢£Y)‏

   Ya

   ‎-7١ ١‏ طريقة وفقاً لأي من عناصر الحماية ؟؟ إلى ‎Fe‏ حيث يكون خط نقل أو توزيع القدرة ‎NA (7) power transmission or distribution line Y‏ في حالة غير مفعلة ‎energized‏ أو ‎r‏ يتم أولاً شحنه مسبقاً إلى مستوى فلطية يختلف عن ذلك لخط نقل أو توزيع القدرة الآخر ¢ الواحد على الأقل ‎(YAY)‏ والذي يكون في حالة مفعلة؛ وتكون الترتيبة المحددة للتيار ‎current limiting arrangement °‏ | لأولى أو الثانية على الترتيب في الحالة المفتوحة؛ 1 وتتضمن الطريقة الخطوات التالية: غلق جزء من القواطع الرئيسية ‎¢A) main breakers‏ ‎v‏ £0( للترتيبة المحددة للتيار الأولى أو الثانية والحفاظ على الجزء الآخر من القواطع ‎A‏ الرئيسية ‎<A)‏ £0( مفتوحاً وكذلك المفتاح أو المفاتيح عالية السرعة ‎high speed switches‏ ‎(V+) q‏ والقاطع الإضافي ‎auxiliary breaker‏ )£7( أو القواطع الإضافية )4( بينما يتم 8 توصيل خط تقل أو توزيع القدرة (77) بخط تقل أو توزيع القدرة الآخر الواحد على الأقل ‎١‏ (لا ‎amy (YAY‏ التوصيل بشكل ناجح؛ يتم غلق الجزء الآخر للقواطع الرئيسية ‎A)‏ ‎(go VY‏ المفتاح أو المفاتيح عالية السرعة ‎(V+) high speed switch‏ والقاطع الإضافي ‎١‏ )£7( أو القواطع الإضافية (9).