تُعد وحدات التغذية المتوسطة الجهد، أو ما تُعرف اختصارًا بوحدات RMU، بمثابة محطات فرعية مدمجة في إعدادات الشبكة الحلقية التي تساعد على توزيع الكهرباء بكفاءة عبر المدن والمناطق الصناعية. وما يميزها هو دمج جميع المكونات داخل وحدة واحدة، بما في ذلك مقاطع الفراغ، ومفاتيح فصل الأحمال، بالإضافة إلى مختلف معدات المراقبة. والهدف من هذا الإعداد هو تقليل المساحة المطلوبة في الموقع مع الاستمرار في العمل بشكل مثالي مع البنية التحتية القديمة الموجودة بالفعل. بالنسبة لشركات المرافق التي تحاول تحديث أنظمتها القديمة التي تعود لعقود، تصبح هذه الحلول المدمجة ضرورية تمامًا عندما تكون المساحة محدودة والميزانيات شحيحة.
تتعامل شبكات الجهد العاملة بين 6.6 كيلو فولت و33 كيلو فولت مع جميع أنواع المشاكل بما في ذلك تقلبات الأحمال، والومضات القوسية الخطرة، والأعطال المتسلسلة المزعجة التي يمكن أن تُوقف الأنظمة بالكامل. تحتاج الشبكات الكهربائية الحديثة إلى معدات تبديل أفضل قادرة على قطع تيارات العطل الضخمة البالغة 25 كيلو أمبير قبل أن تتسبب في أضرار، ومن الأفضل إيقافها خلال 50 مillisecond فقط. وجدت دراسة حديثة نُشرت في تقرير استقرار الشبكة لعام 2024 أمرًا صادمًا إلى حد ما: أكثر من ثلاثة أرباع أعطال الشبكة التي تحدث في المناطق الحضرية المزدحمة تعود إلى أوقات استجابة بطيئة عند عزل الأعطال. وهنا بالضبط تأتي أهمية وحدات الحلقة الرئيسية (RMUs)، حيث تساعد ميزاتها الفعالة للانفصال السريع في سد هذه الفجوة الحرجة في الحماية.
تحدد ثلاث وحدات فرعية أداء وحدة الحلقة الرئيسية:
أظهر تحليل حديث أن وحدات التبديل المتوسطة الجهد (RMUs) المزودة بمرحلات رقمية تقلل من انقطاعات التشغيل الخاطئة بنسبة 63% مقارنةً بالنماذج الكهروميكانيكية، مما يعزز موثوقية التشغيل.
تُستخدم معظم شركات المرافق وحدات التبديل المتوسطة الجهد بنظام الحافلات المزدوج مع عزل الغاز SF₆ أو العزل الفراغي، بما يتماشى مع المعيار IEC 62271-105. وتُركّز هذه الأنظمة على التحمل من الأعطال – فعند حدوث عطل في أحد الدوائر، تقوم الأتمتة بإعادة توجيه الطاقة عبر مسارات بديلة خلال 300 مللي ثانية. وتحافظ الإعدادات النموذجية على انخفاض جهد أقل من 0.5% أثناء عمليات التحويل، لتلبية معايير جودة الطاقة وفق EN 50160.
تستخدم وحدات التبديل متوسطة الجهد أجهزة استشعار متقدمة ومفاتيح دوائر لكشف الأعطال خلال 50 جزءًا من الثانية، وهي أسرع بـ80٪ مقارنةً بأنظمة المغذّي التقليدية (المعهد الأوروبي لأبحاث الكهرباء 2023). في الشبكات الحلقية، يتيح ذلك عزل مقاطع الكابلات التالفة بشكل ثنائي الاتجاه مع الحفاظ على استقرار الجهد في المناطق غير المتأثرة.
عقب اكتشاف العطل، تقوم مفاتيح تحويل الأحمال بإعادة توجيه التيار عبر مسارات بديلة خلال 300 مللي ثانية، مما يحد من تأثير الانقطاع ليصبح أقل من 0.5٪ من العملاء المتصلين أثناء حالات الأعطال النموية. وتحدد وحدات التحكم الآلية الأولويات للبنية التحتية الحرجة، مثل المستشفيات، من خلال تعديل مسارات التدفق ديناميكيًا.
تُبلغ المدن الذكية التي تستخدم وحدات التبديل متوسطة الجهد عن انخفاض بنسبة 62٪ في حالات الانقطاع المستمر (>5 دقائق) مقارنةً بالشبكات الشعاعية، وذلك استنادًا إلى مسح أجري في عام 2023 شمل 47 مشغل شبكة حضرية. تدعم هذه التقنية الشبكات ذاتية الإصلاح وتقلل من المصروفات التشغيلية بمقدار 740 ألف دولار سنويًا لكل 100,000 عميل (Ponemon 2023).
تشكل وحدات التبديل متوسطة الجهد العمود الفقري للتوزيع القوي من خلال تمكين توبولوجيات شبكات الحلقة. توفر هذه التصاميم مسارات طاقة احتياطية، مما يسمح بعزل الأعطال دون انقطاع الخدمة. وعلى عكس الأنظمة الشعاعية، فإن الشبكات القائمة على الحلقات تقلل من نقاط الفشل الوحيدة – حيث سجلت الشبكات التي تستخدم حلقات مدعومة بوحدات التبديل انخفاضًا بنسبة 42٪ في حالات الانقطاع غير المخطط لها في دراسة أجراها المعهد الدولي للإلكترونيات (IEC) في عام 2022.
خلال الأعطال، تقوم وحدات التبديل (RMUs) بإعادة تهيئة الشبكة تلقائيًا عن طريق فتح أو إغلاق مفاتيح الدوائر ومفاتيح الحمل. ويُعيد هذا التحكم ثنائي الاتجاه توجيه التيار الكهربائي خلال جزء من الثانية، مما يقلل من وقت التوقف إلى الحد الأدنى. على سبيل المثال، عند حدوث عطل في المحول، تقوم وحدات التبديل (RMUs) بنقل الأحمال إلى الأقسام المجاورة مع عزل الوحدة المعطوبة.
قامت منطقة شيبويا في طوكيو بتركيب 48 وحدة تحكم متوسطة الجهد (RMUs) قبل موسم الإعصار عام 2023، مما قلل من مدة الانقطاع بنسبة 79% على الرغم من ارتفاع عدد الأحداث العاطلة بنسبة 35%. وحققت استراتيجية مماثلة في سيئول تخفيضًا بنسبة 62% في أوقات التوقف الناتجة عن العواصف، كما ورد في تقرير تحليل صمود الشبكات الحضرية للأنظمة الكهربائية .
تدعم وحدات التبديل (RMUs) الحديثة تدفق الطاقة العكسي، وهو أمر ضروري لدمج مزارع الطاقة الشمسية ومراكز شحن المركبات الكهربائية. وتتيح هذه القدرة تحقيق توازن الأحمال والتكيف مع التوليد اللامركزي، مما يدعم تحسين شبكة التوزيع ضمن خطط انتقال الطاقة.
تحمي وحدات التبديل متوسطة الجهد (RMUs) الشبكات من خلال حماية متعددة الطبقات. تحدد وحدات كشف أعطال القوس الكهربائي القوس الخطير خلال 3 ملي ثانية ( Fuji Electric 2023 )، في حين تعالج آليات الفصل الحرارية-المغناطيسية التيارات العطلة حتى 25 كيلو أمبير. يضمن هذا النهج المزدوج انخفاضاً في الجهد أقل من 3٪ أثناء الحمولات العابرة، مما يحافظ على استمرارية تشغيل المعدات الواقعة في اتجاه مجرى التيار.
تحلل الريليهات المعتمدة على المعالجات الدقيقة فروق التيار وأنماط التوافقيات، وتحقق دقة بنسبة 99.2٪ في التمييز بين الأعطال الحقيقية والاندفاعات العابرة (IEC 62271-2023). بالمقارنة مع الريليهات الكهروميكانيكية، فإنها تقلل من الانفصال غير الضروري بنسبة 47٪. وتتحقق وظيفة الاختبار الذاتي من سلامة الريلي كل 15 دقيقة، مما يضمن الاستعداد المستمر.
تستخدم وحدات التبديل المتقدمة (RMUs) الربط بين المناطق لتنسيق الحماية عبر المقاطع، مما يقلل من إجمالي وقت الإخلاء بنسبة 58٪ مع الحفاظ على فصل التيار بشكل انتقائي – وهو أمر بالغ الأهمية في الشبكات التي تحتوي على أكثر من ثمانية نقاط تغذية. وتدير محركات المنطق المتوافقة مع المعيار IEC 61850 الإعدادات عبر أكثر من 15 سيناريو دون تدخل يدوي، مما يبسط العمليات.
أخبار ساخنة2025-11-10
2025-11-07
2025-11-05
2025-11-04
2025-11-03
2025-10-25
تقدم شركة Zhejiang Greenpower Electric Co., Ltd مفاتيح كهربائية ذكية خضراء متطورة للتطبيقات متوسطة إلى عالية الجهد. وتُسهم خبرتنا البحثية والتطويرية والشراء الشامل من مصدر واحد في تقديم حلول آمنة وفعالة وتوفيرية للطاقة، ويتم الاعتماد عليها من قبل عملاء عالميين. اطلب عرض سعر اليوم.
