وفقًا لمصادر الأخبار، حدث انهيار كبير في الشبكة الوطنية تسع مرات عبر نيجيريا في عام 2024. جلب الظلام لحياة الناس واقتصاد الأمة.
في عام 2021، تعرضت تكساس لطقس بارد شديد جمد عددًا كبيرًا من خطوط أنابيب الغاز الطبيعي وأثقل الشبكة، مما ترك 4.7 مليون شخص بدون كهرباء لمدة تصل إلى أسبوع. فقدت عدد لا يحصى من المنازل التدفئة وتوفي ما لا يقل عن 246 شخصًا. ارتفعت أسعار الكهرباء إلى 9 دولارات لكل كيلوواط ساعة، حيث دفعت بعض العائلات آلاف الدولارات في الأسبوع. تسبب الانقطاع مباشرة في خسائر اقتصادية تزيد عن 20 مليار دولار، مما يجعله واحدًا من أكثر حوادث الطاقة تكلفة في تاريخ الولايات المتحدة.
في عام 2019، شهدت منطقة إنجلترا وويلز في المملكة المتحدة انقطاعًا واسع النطاق بسبب الجهد الكهربائي، حيث تعرضت العديد من المدن المهمة، بما في ذلك لندن، لانقطاعات في الحديد واضطرابات في الإشارات لم تبدأ في العودة إلا بعد 1.5 ساعة، مما تسبب في أضرار لا تُحصى.
تاريخ التطور
شهد محول منظم الجهد تحت الحمل تطورًا من التعديل اليدوي إلى التعديل التلقائي مع التطور المستمر لتكنولوجيا الإلكترونيات الكهربائية وتكنولوجيا التحكم التلقائي، تم تحسين أداء محول منظم الجهد تحت الحمل بشكل مستمر.
ظهور محول منظم الجهد تحت الحمل، يسيطر بفعالية على الجهد، يتجنب بكفاءة حوادث الجهد.
مبدأ عمل محول منظم الجهد تحت الحمل
يوجد في المحول مقاومة، في نقل الطاقة، ستنتج انخفاضًا في الجهد، ومع تغير حمل الجانب المستخدم. من خلال منظم الجهد المدمج، عندما يعمل المحول مع الحمل، يمكن تغيير نسبة المحول بسلاسة وبالتالي ضبط الجهد الخارج. عندما يتسبب تذبذب الجهد في نظام الجهد أو تغير الحمل على جانب المستخدم في تغيير الجهد ليتجاوز القيمة الثابتة، سيعمل محول منظم الجهد تحت الحمل بعد فترة تأخير معينة لضبط الجهد.
ثلاث طرق لتنظيم الجهد وتحليل المزايا والعيوب
تنظيم الجهد الخطي
عن طريق تغيير نسبة اللفات في المحول لتحقيق تنظيم مستمر للجهد، الميزة هي الدقة العالية لتنظيم الجهد، العيب هو الهيكل المعقد، التكلفة العالية.
منظم التبديل
عن طريق تبديل نقاط اللف المختلفة لتغيير الجهد، الميزة هي الهيكل البسيط، التكلفة المنخفضة، والعيب هو العدد المحدود من مراحل التنظيم، وقد ينتج عن عملية التبديل قوس كهربائي.
تنظيم الجهد الهجين
دمج مزايا تنظيم الجهد الخطي ومنظم التبديل لتحقيق دقة عالية وتنظيم جهد أكثر ولكن التكلفة وتعقيد التحكم مرتفع نسبيًا.
تحليل مزايا وعيوب محول منظم الجهد تحت الحمل
المزايا
1. يمكن ضبط المحول في حالة التحميل.
2. نطاق تنظيم كبير: يمكن لمحول منظم الجهد تحت الحمل أن يتم تحميله ضمن السعة المقدرة في أي وقت لضبط الجهد، والنطاق التنظيمي كبير، يمكن تقليل أو تجنب تقلبات الجهد الكبيرة، تقليل الفرق بين الجهد العالي والمنخفض.
3. تحسين جودة إمداد الطاقة: يمكن لمحول منظم الجهد تحت الحمل ضمان جودة جهد إمداد الطاقة للمستخدم في أي وقت، مناسب لإمداد الطاقة غير المستقر أو متطلبات جودة الجهد العالي.
4. تقليل وقت انقطاع الطاقة: لأن الجهد يمكن تعديله دون انقطاع الطاقة، فإنه يقلل من وقت انقطاع الطاقة للمستخدمين ويحسن موثوقية إمداد الطاقة.
5. زيادة موثوقية إمداد الطاقة.
6. تقليل تكاليف الصيانة: على الرغم من أن تكلفة محول منظم الجهد تحت الحمل أعلى، إلا أنه يقلل من تكاليف الصيانة الناتجة عن الانقطاعات المتكررة، مما يمكن أن يوفر التكلفة الإجمالية على المدى الطويل.
العيوب
1. لا يمكن تغيير حالة توازن الطلب على الطاقة التفاعلية: عندما يكون عجز الطاقة التفاعلية في النظام كبيرًا، يعمل محول منظم الجهد تحت الحمل، يرتفع الجهد مؤقتًا، يتم نقل عجز الطاقة التفاعلية إلى الشبكة الرئيسية، مما يؤدي إلى انخفاض تدريجي في جهد الشبكة الرئيسية، وعندما يكون خطيرًا، قد يؤدي إلى انهيار جهد النظام.
2. التأثير على موثوقية تشغيل المحول: قد يتأثر محول منظم الجهد تحت الحمل في عملية التشغيل بسبب التشغيل المتكرر أو تقادم المعدات وغيرها من القضايا التي تؤثر على موثوقيته.
3. زيادة تكاليف الاستثمار والتشغيل: حجم محول منظم الجهد تحت الحمل كبير، تكلفة عالية، تكاليف التركيب والصيانة مرتفعة نسبيًا.
4. وقت انقطاع طويل للصيانة: عادة ما تتطلب صيانة محول منظم الجهد تحت الحمل وقت انقطاع طويل، مما سيؤثر على استمرارية إمداد الطاقة.
التطوير المستقبلي لمحول منظم الجهد تحت الحمل
التطوير الذكي
1. تطبيقات إنترنت الأشياء والبيانات الكبيرة: مع تطور تكنولوجيا إنترنت الأشياء والبيانات الكبيرة، سيحقق محول منظم الجهد تحت الحمل المراقبة الذكية، تشخيص الأعطال والتحكم عن بعد وغيرها من الوظائف لتحسين الكفاءة التشغيلية والسلامة.
2. المراقبة والتنظيم عن بعد: من خلال تكنولوجيا إنترنت الأشياء، يمكن تحقيق المراقبة والتنظيم عن بعد للمحولات، ضبط الجهد في الوقت الحقيقي لضمان جودة إمداد الطاقة.
تطوير توفير الطاقة وحماية البيئة
1. مواد جديدة وتكنولوجيا جديدة: اعتماد مواد جديدة، تكنولوجيا جديدة وتقنية جديدة، مثل محول السبائك غير المتبلورة، تقليل استهلاك الطاقة والخسارة، تحسين كفاءة استخدام الطاقة.
2. البحث والتطوير في المحولات الخضراء: سياسة حماية البيئة لتعزيز البحث والتطوير في التكنولوجيا الخضراء والمنخفضة الكربون وتطبيق الاتجاه، منتجات فعالة في استخدام الطاقة مثل المحولات الجافة ومحولات السبائك غير المتبلورة، تقليل انبعاثات الكربون والتلوث البيئي في تشغيل الشبكة بشكل فعال.
