المعايرة في الموقع لنظام قياس ضياعات محولات القدرة (Power Transformer Losses Measurement) هي عملية دقيقة تهدف إلى التحقق من دقة أجهزة قياس الضياعات في المحولات، خصوصًا مع المعايير البيئية الصارمة التي تفرضها الهيئات التنظيمية مثل الاتحاد الأوروبي. تعد الخسائر (الضياعات) في أنظمة الطاقة عنصرًا هامًا لأن كميات الطاقة المنقولة في شبكات الكهرباء ضخمة، وضياعات الطاقة في هذه المحولات تساهم بشكل كبير في الضياعات الوطنية الكلية للطاقة.
أهمية القياس الدقيق للضياعات
في ظل كميات الطاقة الهائلة التي تنقلها شبكات الكهرباء، تأتي أهمية تقليل ضياعات المحولات لضمان كفاءة النقل والحد من الأثر البيئي. ضمن هذه الجهود، وضع الاتحاد الأوروبي عبر توجيه Ecodesign ضوابط ملزمة تتعلق بحدود قصوى للضياعات النحاسية (الخاصة بالتحميل) والضياعات الحديدية (الخاصة بعدم التحميل) في المحولات، وتحدد هذه التوجيهات قيمًا أعظمية للضياعات للمحولات الكبيرة والمتوسطة والصغيرة، وقد جاءت هذه القيم أقل من الحدود المسموحة سابقًا وفق معايير IEC 60076 وIEEE.
تحديات قياس ضياعات المحولات
تشكل محولات القدرة (Power Transformers) أحد المكونات الأساسية والمكلفة في شبكات الطاقة، حيث تلعب دورًا حيويًا في تحويل مستويات الجهد لدعم نقل الطاقة عبر المسافات الطويلة. لذا، فإن أي ضياعات تحدث أثناء عملية التحويل تؤثر على كفاءة الشبكة وتزيد من تكاليف التشغيل. وبالتالي، فإن القياس الدقيق لضياعات الطاقة في المحولات يعد ضروريًا لكل من المصنعين ومشتري المحولات، حيث يعتمد المصنعون على دقة هذه القياسات للتحقق من جودة منتجاتهم، بينما يطلب العملاء شهادات تثبت أن ضياعات المحولات ضمن الحدود المسموح بها، بل ويضعون عقوبات مالية في عقود الشراء في حال تجاوز هذه الضياعات عن الحد المسموح.
التحديات التقنية: دقة قياس زوايا الطور
تعد زوايا الطور (Phase Angles) من الجوانب الحرجة في قياس ضياعات الطاقة بالمحولات، حيث يكون لهذه الزوايا تأثيرات كبيرة بسبب حساسية القياسات التي تتأثر بشكل كبير بالتغيرات الصغيرة في زاوية الطور، خصوصًا وأن الضياعات بحد ذاتها تكون صغيرة. وبالتالي، فإن أي خطأ في زاوية الطور يمكن أن يؤدي إلى خطأ كبير في حساب الضياعات، مما يجعل من الضروري استخدام أدوات قياس ذات دقة عالية وتقنيات متقدمة لتحقيق نتائج دقيقة.
المعايرة في الموقع
في إطار السعي للامتثال لمتطلبات الاتحاد الأوروبي، طلب مصنع أوروبي من مختبر VSL إجراء معايرة لأجهزة قياس الضياعات في الموقع، وذلك للوصول إلى مستويات دقة عالية تتماشى مع المعايير الأوروبية. وقد تمت هذه المعايرة في معمل Kolektor-Etra السلوفيني، وهو مصنع شهير في إنتاج محولات القدرة، وتولت مختبرات DNV GL (المعروفة سابقًا باسم كيما KEMA) وVSL مسؤولية المعايرة وفقًا لمعيار IEC/ISO 17025 الذي يضمن موثوقية ودقة المعدات المستخدمة في قياس الضياعات.
خصائص ومزايا المعايرة في الموقع
- تقديم نتائج دقيقة ومباشرة: تتيح المعايرة في الموقع إجراء الاختبارات مباشرة على أجهزة قياس الضياعات المستخدمة فعليًا في ظروفها التشغيلية، ما يعزز دقة النتائج ويضمن توافقها مع المعايير المحددة.
- تحقيق الامتثال للمعايير البيئية الأوروبية: تساعد المعايرة في الموقع المصانع على الالتزام بالضوابط البيئية الصارمة التي يفرضها الاتحاد الأوروبي، مما يضمن توفير محولات أقل ضياعات وأقل تأثيرًا على البيئة.
- تقليل احتمالات الخطأ في التقديرات: تقليل احتمالات الخطأ بفضل الدقة العالية في القياسات التي تتطلبها المعايير الحديثة، مما يحمي المصنعين من العقوبات المرتبطة بتجاوزات الضياعات.
الاستنتاج
تساهم المعايرة في الموقع لنظام قياس ضياعات المحولات في دعم كفاءة الطاقة وتقليل الأثر البيئي لشبكات الكهرباء، كما تسهم في تعزيز الموثوقية بين المصانع والمشترين من خلال ضمان دقة النتائج وضمان توافقها مع المعايير البيئية الأوروبية المتقدمة.
