Table of Contents
مقدمة: المرجع المعني بجودة الطاقة في البحر
فالتحول إلى نظام معتمد على الكهرباء وتوزيع الطاقة على مستوى عال في القطاعين البحري والخارجي قد أدى إلى تغيير أساسي في حجم الشحنات الكهربائية للسفن والمنابر، حيث تؤدي عوامل الارتداد المتقلبة إلى عوامل ذات نوعية عالية، وإلى انخفاض مستويات القدرة على إحداث الارتطام في النظم الدولية (VFDs)، وإلى انخفاض مستويات الارتطام بالوقود، وإلى وجود نقاط تماثل في الفنادق تعتمد على أجهزة إلكترونية غير خطية(22).
دمج مرشحات نشطة في المشاريع البحرية والخارجية ليس مسألة بسيطة لاختيار وحدة فهرس وربطها بجهاز التحويل، الظروف البيئية الفريدة، والقيود على الفضاء، والملامح الحرارية، ومتطلبات التكرار تتطلب نهجا هندسيا صارما، واعتماد أفضل الممارسات في تقييم النظم، واختيار الطبقات، والتركيب، والتكليف ضروري لضمان أن تؤدي عملية الفرز المخططات الهندسية كما هو مقصود في دورة حياة الأصول بأكملها.
فهم موجز المواهب المنسَّقة للأصول البحرية
ويبدأ التكامل الفعال للمرشحين بفهم واضح للمصادر المتجانسة الموجودة في النظام الكهربائي البحري، حيث إن المذنبين الرئيسيين هم من 6 نبضات و 12 نبضا، مما يولد سمات متجانسة من النظام (ح) = صفر + 1 (حيث يبلغ عدد النبض) وعادة ما تولد موجة 6 نبضات عند حدوث تشوهات هامة تتراوح بين 5 و 7 و 11 و 13 في المائة من التواريخ المتوازية.
كما أن شبكات السفن توفر ظروفاً فريدة من نوعها، إذ أن الجمع بين أجهزة تصحيح عوامل القوة، وقصاص الكابلات، واختطاف المحولات، يؤدي إلى نقاط تسرّب موازية وسلسلة، وإذا كان التردد المتسق متوافقاً مع التردد الطبيعي، فإن التواريخ المتسقة والفولط يمكن أن تتضخم، مما يؤدي إلى حدوث حالات تسرّب حاد في المعدات.
التوثيق النشط للألغام الأرضية المستخدمة في السفن والسفن
صنّاع قاذفات القوة العاملة
وقاعدة البيانات المالية هي أكثر الطبقات انتشارا في التطبيقات البحرية، إذ تُعدّ هذه المجموعة، بالتوازي مع الحمولة، حقنها في إطارها، وهي تمثل نموذجا لتعويضات ذات قيمة عالية في الحجم، ولكنها معاكسة في المرحلة التي تُستمد فيها من التيار المتجانس الذي يُستمد من الحمولة غير الخطية.
سلسلة من ملفات القوى العاملة
وترتبط مرشحات السلسلة بمركبة الإمداد، وتستخدم أساسا لعزل الحمولة من التناسق والنسيج والأوراق، وهي تعمل كمصدر مراقِب للفولط، وترمي إلى إبطال سلسلة من الرؤوس الكهرومغناطيسية النظيفة في محطات التحميل، بينما تقدم أجهزة إطفاء ذات مستوى أقل شيوعا من أجهزة التصفيق في الأجهزة الاصطناعية،
Multi-Pulse and Active Front Ends (AFE)
وتجدر الإشارة إلى أن عمليات التصفية الفعالة لا توفرها حصراً خزانات مرشحات قائمة بذاتها، وأن محركات الجبهة النشطة " إند إن " تدمج وظيفة التصفية مباشرة في محول السيارات، وتستخدم أجهزة الاستجمام الموزعة ذات القدرة الاستجمامية المركزية بدلاً من جهاز استصلاحية موحدة للجسر المتقلب، مما يتيح تدفق الطاقة ذات الاتجاهين، وسحباً للوقودات الجاهزة الجاهزة، لتحديد خيارات الدافع الكمالية الكبيرة.
أفضل الممارسات في مجال الهندسة والتكامل على نطاق المنظومة
إجراء مراجعة شاملة للمواضيع
إن نجاح تركيب مرشح نشط يتناسب بشكل مباشر مع نوعية التحليل السابق للتركيب، ويجب أن يتجاوز إجراء مراجعة الحسابات المتناسقة قياسات الـ دي، وينبغي أن يشمل إجراء مسح غير مباشر لنظام الطاقة لتحديد نقاط الارتداد المحتملة، وتحليل لملامح الحمولة أثناء جميع الوسائط التشغيلية (النقل، إدارة الشؤون السياسية، الموانئ)، وحساب التصنيف الحالي للتفاعلات القائمة على الرشاقة الرقمية.
النظر في وضع الصور والتصنيف
ويُقيَّم المرشحات العاملة بحسابها الحالي للتعويض، الذي يُعد عادة في الأمبيرات (ألف). ويُحدَّد التقدير المطلوب بالمعدل المتناسق الإجمالي الذي تولده الحمولات غير الخطية، ويُعد معيار هندسي مشترك لحجم مرشح لـ 125 إلى 15 في المائة من التيار المتوائم المحسوب لتوفير هامش أمان لنمو الحمولة وظروف التشغيل الأسوأ، على عكس مرشحات السر، يمكن أن تزيد أجهزة التصفية العاملة على نحو موازٍ.
التنسيب الاستراتيجي وعلم التبويب
وموقع المحول الحالي هو العامل الوحيد الأكثر أهمية في أداء مرشح نشط ممزق، ويجب وضعه على خط التحميل بحيث يكون له تأثير على الترميز الرئيسي، ولكن على جانب الحمولة من نقطة الاتصال، بحيث يسمح للمرشيح بالرد بشكل صحيح، ويؤدي وضع أجهزة التكتل غير الصحيحة إلى إلغاء التصفية الكلية الخاصة بها أو عدم الاستجابة للتغيرات في الترسيم.
التكامل مع نظام إدارة الطاقة
إن أجهزة الاستنشاق الحديثة هي أصول للشبكة الذكية التي يمكن أن تتصل بنظام إدارة الطاقة في السفينة، والتكامل عبر بروتوكولات قياسية مثل ميدبوس تي بي سي/ بي أو بروفيوس تسمح لدائرة إدارة العمليات برصد حالة مرشحها، وتعديل قدرة التصفية، بل وحتى وحدات مرشحة محددة غير قابلة للتحلل خلال ظروف منخفضة الحجم من أجل تحقيق الاستخدام الأمثل لاستهلاك الوقود، علاوة على ذلك يمكن برمجة أجهزة التصفية لضمان قيامها بعمليات نقل المولدات
الامتثال البيئي والسطو
قواعد الموافقة على نوع وفئة الخدمات
ويجب أن تمتثل المنشآت البحرية والخارجية لقواعد مجتمع التصنيف، مثل ديت نورسك فيريتاس، وسجل لويدز، والمكتب الأمريكي للنقل البحري، أو المكتب فيريتاس (BV)، وينبغي أن تكون المرشّحات النشطة المراد استخدامها في البحر مصدقة على نوعها، والتحقق من أنها قد اجتزت اختباراً صارماً للتهوية، ودرجة الحرارة، والرطوبة، والمواءمة الكهرومغناطيسية (1]
التبريد والإدارة الحرارية
وتولد مرشحات نشطة حرارة من خلال تحويل الخسائر في وحدات الإيغا بي تي والخسائر في الموصلات والحافلات، وفي بيئة بحرية، يمكن أن تتجاوز درجات الحرارة المحيطة في غرفة المحركات 45 درجة مئوية، تكون الإدارة الحرارية هي الاعتبار الأول للتصميم، وتحتاج مرشحات الهواء المشبع إلى معجبين بحجم عال ويجب تركيبها في موقع يكون فيه التهوية الملائمة وخطر منخفض من الرش بالملح.
الحماية والمساعدة على التآكل
وقد يؤدي رذاذ الملح والرطوبة العالية إلى تهديد موثوقية أجهزة توليد الطاقة الإلكترونية في التطبيقات البحرية، كما أن أجهزة التصفية النشطة ينبغي أن يكون لها مستوى أدنى من الحماية في محطة IP42، أما بالنسبة للمنشآت الموجودة في البحر أو في الوحدات البحرية، فإن IP54 أو أعلى منها، قد تكون مكلفة، بالإضافة إلى تقدير الغطاء الضمني، يجب حماية المكونات الداخلية من المعاطف المتطابقة.
تقدير الأداء
عمليات التحقق قبل التصنيع
قبل أن ينشط المرشح النشط، يلزم التحقق الدقيق من التركيب، ويشمل ذلك التحقق من تشديد الاتصالات الكهربائية (الضباب واللوحات)، والتحقق من القطبية والمواءمة التدريجية للسلاسل القطرية، والتأكيد على أن الموصل الأرضي يلبي مواصفات الصانع، ويجب فحص أسلاك التحكم لأجهزة تكنولوجيا المعلومات من أجل الاستمرارية والعزلة عن كبسولات محطات توليد الطاقة.
تركيبة لوحات التحكم والتطويع الوظيفي
وبعد أن يتم تنشيطه، يجب أن يُخصم المرشح من اختراق الشبكة المحددة ومن موجز الشحن، وهذا يشمل تحديد مستوى التعويض المستهدف (مثلا، التعويض عن النسق الخامس والسابع والحادي عشر والثالث عشر)، وتحديد وقت الاستجابة (دورة واحدة إلى خطين)، وتحديد الحدود القصوى للتعويض عن الطاقة الرجعية إذا ما أمكن ذلك، فإن أجهزة الاسترجاع الرقمية الحديثة تتيح التحقق من وجود ثغرات في الرقابة على النظام الآلي.
التحقق من مقاييس الأداء
اختبار القبول النهائي يتضمن قياس نوعية الطاقة عند نقطة الانقلاب المشترك مع المرشّح المعاق والممكن، القياسات الرئيسية التي يجب تسجيلها هي الـ (تي دي) و (تي دي) و (تي دي) و (تي دي) و (إس دي) و (إس دي) و (إس دي) و (إس دي) و (إس)
الإدارة التشغيلية ودعم دورة الحياة
الرصد المستمر والصيانة الافتراضية
ويمكن للمرشحات النشطة أن تكون موثوقة عموما، ولكنها تحتوي على عناصر تتحلل بمرور الوقت، وقد يؤدي المكثفات الكهربائية في حافلة العاصمة إلى فترة زمنية محدودة تعتمد بدرجة كبيرة على درجة حرارة التشغيل، ويُمكن لجهاز مراقبة نوعية الطاقة المدمج مع جهاز التصفية أو نظام إدارة الأصول في السفينة أن يتتبع درجة الحرارة الداخلية، وطول حافلة الشحن في العاصمة، واستخدام الأجهزة التحويلية.
إدارة البرمجيات والبرمجيات
ونظراً لأن الصورة المتناسقة للسفن يمكن أن تتغير على حياتها، لا سيما أثناء النهب أو التعديلات التي أدخلت على حمولة الفنادق، فإن برامج المراقبة الخاصة بالمرشيح النشطة قد تتطلب تحديثاً، إذ أن المصانع تقوم بانتظام بإحداث تحسينات في البرمجيات التي تعزز الخوارزميات الرقابية، وتضيف بروتوكولات جديدة للاتصالات، أو تحسن عمليات التشخيص، كما أن الاحتفاظ بعملية إدارة البرمجيات الصارمة تكفل تشغيل البرمجيات بواسطة أحدث برامجيات المعتمدة.
قطع الغيار الفلسفة
وتقضي الطبيعة النائية للعمليات البحرية وارتفاع تكلفة السفن في وقت النزول بفلسفة قوية لقطع الغيار للمرشحين النشطين، وينبغي للمشغلين، على الأقل، أن يخزنوا قطع الغيار الحيوية، بما في ذلك تجميع لوحات التحكم، ومجلس قيادة البوابة، ووحدات إيغا بي تي (أو مجموعة كاملة من أجهزة توليد الطاقة)، وتجمع للمراوح، التي تشكل جزءا لا يتجزأ من نظم إدارة الشؤون السياسية أو وحدات الصيانة، وهي وحدة احتياطية كاملة
الخلاصة: هندسة الكهربة البحرية
إن النجاح في إدماج مرشحات نشطة في مشاريع الهندسة البحرية والخارجية يعتمد على نهج هندسي متناسق ومنهجي، واختيار مرشح من القائمة لا يكفي لضمان الأداء في الظروف الفريدة لشبكة متنقلة أو شبكة منصة بحرية، واختيار أفضل قواعد التخزين المعماري، وإتاحة أفضل الممارسات الهندسية في مجال الطاقة، وضمان وجود نظام متجانس في صناعة التخزين، والتحقق من سلامة تصميم نظم الإنتاج المصغر.