محولات الجهد والتيار في محطات القوي الكهربائية

مهامها:

تخفيض قيم التيار المار في الدائرة للملف الابتدائي للمحول آلي قيمة تيار صغيرة يمكن استخدامها في التا لي:
1 – أجهزة الوقاية
2 _ اجهزة القياس
3 _ الدوائر الخاصة بنظام التحكم

(1 ) أجهزة الوقاية التي تغذي من محولات التيار فقط

وقاية زيادة التيار ألا تجاهي Non Directional Over Current Protection O/C
وقاية الخطأ الأرضي الغير اتجاهي Non Directional Earth Fault Protection E/F
الوقاية التفاضلية (في محطات المحولات فقط) Differential Protection

(2 ) أجهزة القياس التي تغذي من محولات تيار فقط

(3 ) اجهزة الوقاية التي تغذي من محولات تيار ومحولات جهد

الوقاية الاتجاهين ضد زيادة التيار لتسرب ألا رضي
الوقاية المسافية بمحطات المحولات فقط

(4 )أجهزة القياس تغذي من محولات التيار ومحولات الجهد

اجهزة قياس الطاقة الفعالة وغير الفعالة kWh , kVARh meters
اجهزة قياس القدرة الفعالة وغير الفعالة kW , kVAR meters
اجهزة قياس معامل القدرة

موقع تركيب محولات النيار

الجهد المتوسط : بين القاطع ونقطة خروج الكابل .
الجهد العالي : بين القاطع وسكينة الخط .

1- Rated voltage
2- Turns ration
3- Class
4- Burden
5- No. of cores
6- Voltage level
Rated voltage
Breakdown Voltage
Pulse voltage
7- Short circuit current and duration time
8- Maximum current 120% continuous
dynamic current Id

Withstand
With drawable
Without Drawable

محولات الجهد Voltage transformers

تقوم بتخفيض الجهد إلى 100 فولت أو 110 فولت لتغذية أجهزة القياس مثل kVmeter, kW, kWh , kVARh و أحهزة قياس التردد و اجهزة الوقاية directional O/C , E/F , E/L Over , Under Voltage , Load shedding وانظمة التحكم مثل interlock , ويمكن تخزين او DC فى محول الجهد

موقع التركيب

أ – موقع تركيب محولات الجهد بلوحات التوزيع

بعد علبة بداية الكابل جهة القاطع على دائرة دخول اللوحة

ب- التوصيل

∆ / Ỵ / Ỵ
connection Φ 3
Raussian System
11000/110 2 phase T connection

محولات الحهد Voltage Transformers

rated voltage( 12 kV)
operation voltage (11 kV)
Level voltage(12 – 28 - 75)( rated - breakdown -pulse voltage
Turns ratio
Class (0.5 ,1 , 2 )(5p5,5p5, 10p5)
Burden (V.A)
No. of secondary coils
Ferequency C/S
METER

المكونات المساعدة بلوحات التوزيع

أ - محول الخدمة حهد 11/0.4 ك.ف قدرة من 50 100 ك.ف.أ

استخداماته :

تغذية الشاحن بالتيار المتردد
الإنارة العامة للوحة واستخداماتها

بعض نظام الإشارات المركزية للوحة

مراوح الشفط وأجهزة التكييف
تستخدم في تغذية أجهزة الإختبارات

ب – الشاحن :

لتحويل التيار المتردد 380/220 ف الى تيار مستمر 115 أو 100 ف سعته من 10 الى 60 أمبير

استخداماته :

- تغذية مهمات اللوحة من أجهزة وقاية وتحكم بالتيار المستمر واشارات وانذار
- يقوم بتعويض البطاريات عن طريق الشحن (بطىء- سريع )
- يستخدم في إنارة الطوارىء

البطاريات

( قلوية أو حمضية) هيدروكسيد كالسيوم / حمض كبريتيك وتتكون من عدد من الأعمدة كمثال 92 عمود جهد العمود الواحد 1.2 ف
كثافة المحلول 1.12 – 1.16 جم/سم3
سعة البطارية 100 أمبير ساعة
جهد البطارية 110.4 ف
احتياطي البطارية 5 أعمدة
في حالة التشغيل العادية يعتمد في تغذية اللوحة بالتيار المستمر على الشاحن وفي حالة حدوث الفصل التلقائي للقواطع يعتمد في تغذية دوائر التحكم والوقاية للقواطع على البطارية

أنواع الشحن :

بطىء في التشغيل العادي من 0.5- 1 أمبير
سريع من 10- 30 أمبير .
شحن بطيء بعد أعمال الصيانة من 1- 10 أمبير .

أنواع الصيانة على البطارية :

* صيانة جسيمة دورية مرتين أو مرة واحدة سنويا

يتم تغيير المحلول بمحلول آخر مطابق للمواصفات
تفريغ كامل للبطارية لمدة 8 ساعات ثم إعادة شحن لمدة 8 ساعات أخرى
ويتم تسجيل تيار وجهد التفريغ ثم يبدأ الشحن لمدة 8 ساعات أخري والتسجيل لتيار الشحن وجهد البطارية إلى أن نصل إلى أفضل كفاءة للبطارية .
يتم تغيير الأعمدة التالفة أثناء أعمال الصيانة
يتم قياس جهد كل عمود والكثافة بحيث تكون في الحدود المسموح بها (قياس الجهد بفولتميتر والكثافة بهيدروميتر).

* صيانة دورية روتينية كل شهر

تتم هذه الصيانة والبطارية في التشغيل
نعمل مرور على الأعمدة لتغيير التالف منها و نعمل لها نظافة ونضع فزلين على الأقطاب حتى لا تتأكسد
فحص دوري أسبوعي
نفصل الشاحن لمدة ساعتين ونوصل البطاريات على الشحن السريع لمدة ساعتين ثم مراقبة النتائج .

سجل البطاريات

كشف الفحص الدوري الأسبوعي التاريخ 00 / 00 / 0000
كثافة العمود جهد العمود رقم العمود كثافة العمود جهد العمود رقم العمود
يتم تسجيل الصيانة الجسيمة والصيانة الدورية والفحص الدوري في سجلات البطاريات في اللوحة .

نظام التأريض Earthing System

قيمة الأرضي في محطات المحولات ولوحات التوزيع

أراضي صحراوية الأراضى الزراعية
≥ 2 أوم ≥ 0.5 أوم محطات المحولات ولوحات التوزيع
≥ 5 أوم ≥ 2 أوم الأكشاك والخطوط
جميع مهمات اللوحة أو المحطة يجب أن تؤرض عن طريق توصيلها الى شبكة الأرضى
بئر أرضي عمق 2- 2.5 متر

Interlock circuits دوائر الانترلوك

وهو نظام أمان يمنع توصيل الدوائر المتوازية المغذاه من اكثر من محول قدرة و الغير مؤكد توافقها

أوضاع الإنترلوك

اتوماتيك Automatic
يدوي Manual
إلغاء Off

وضع الانترلوك

Incom (1+3) On On Off
B.T On Off On
Incom( 2+4) Off On On

دوائر الإشارات والإنذار

1- إشارات مركزية (انقطاع الجهد A.C – انقطاع التيار D.C)
2- إشارات تدل على حوادث الفصل التلقائي لقواطع التيار.
3- إشارات عند اختفاء التيار المستمر أو التيار المتردد .
4- إشارات على المكونات المساعدة بلوحة التوزيع (البطارية – الشاحن – محول الخدمة )
5- إشارات الأعطال للمحولات الرئيسية ومكونات شبكة الجهد العالي في محطات المحولات .

يوجد إنذار مسموح بلوحات التوزيع كالآتي :

1- حدوث الفصل التلقائي لأحد مغذيات الدخول أو الخروج .
2- حدوث أعطال واختفاء جهد بنظام التيار المستمر .
3- حدوث أعطال واختفاء جهد بنظام التيار المتردد ( محولات الجهد ).
4- عند اشتغال أجهزة الوقاية .

أنواع أجهزة الإنذار:

جرس – هورن - سرينة

أجهزة القياس Measuring instruments

أولا علي خلايا الدخول

1- جهاز قياس الجهد (الفولتميتر) ويتغذي من V.T
2- جهاز قياس شدة التيار (الأميتر) ويتغذي من C.T
3- جهاز قياس القدرة الفعالة(وات ميتر) ويتغذي من V.T+ C.T
4- جهاز قياس القدرة الغيرالفعالة(فار ميتر) ويتغذي من V.T+ C.T
5- جهاز قياس معامل القدرة (PF) ويتغذي من V.T+ C.T
6- جهاز قياس الطاقة الفعالة(وات ساعة ميتر) ويتغذي من V.T+ C.T
7- جهاز قياس الطاقة الغيرفعالة(فار ساعة ميتر) ويتغذي من V.T+ C.T
8- جهاز قياس الذبذبة (Hz) ويتغذي من V.T

ثانيا على خلايا الخروج

1- جهاز قياس شدة التيار (الأميتر) ويتغذي من C.T
2- جهاز قياس الطاقة الفعالة(وات ساعة ميتر) ويتغذي من V.T+ C.T
3- جهاز قياس الطاقة الغيرفعالة(فار ساعة ميتر) ويتغذي من V.T+ C.T

أجهزة الوقاية والقطع Protection relays

أ- على مغذيات الخروج Outgoinig feeders

وقاية ضد زيادة التيار غير اتجاهي Non directional over current protection
ويتغذى من CT + DC
وقاية ضد الخطا الأرضي Non directional earth fault current protection
ويتغذى من CT + DC
وهذه الوقايات تعمل على مرحلتين الأولى لحظية والثانية بتأخر زمني
أجهزة طرح الحمل ان وجدت Load shedding protection
ويتغذى من CT + VT

ب- على دوائر الدخول incoming Circuits

1- دوائر فردية

* وقاية ضد زيادة التيار غير اتجاهي Non directional over current protection
ويتغذى من CT + DC
* وقاية ضد الخطا الأرضي غير اتجاهيNon directional earth fault current protection
ويتغذى من CT + DC

2- دوائر زوجية Double circuits

* وقاية ضد زيادة التياراتجاهي directional over current protection
ويتغذى من CT+VT + DC
* وقاية ضد الخطا الأرضي اتجاهي directional earth fault current protection
ويتغذى من CT+VT + DC

جـ - على رابط القضبان B.T

* جهاز وقاية ضد زيادة التيارغير اتجاهي

الوقاية ضد التسرب الأرضي
Earth fault E/F
Earth leakage E/L
E/F يعمل عندما يكون الفولت يساوي صفر
E/L يعمل عندما يكون تيار عدم الاتزان Unbalance current له قيمة
يتكون من :
1- A.C element
2- D.C element
3- A/C voltage
4- Contact relay
5- Trip coil

* جهاز الوقاية الغازية البوقلز

يستخدم لحماية محولات القدرة التي لا تقل عن 500 ك . ف وذلك عند حدوث قصر بين ملفات المحول والأرضي أو بين الملفات وبعضها
نسبة الغازات المذابة لا تزيد عن 0.07% ( مثل ثاني اكسيد الكربون - أول اكسيد الكربون - الأكسجين )

الحالة الأولى وقاية المحول من ارتفاع الحمل:

عند ارتفاع الحمل على المحول عن الحمل المقنن تعطي انذار وتضىء Over load لمبة
وذلك نتيجة لغلق تلامس الإسطوانة السفلية لذا فلابد من تخفيف الحمل داخل المحول

الحالة الثانية وقاية المحول ضد القصر الداخلي

عند حدوث قصر تحدث شرارة تؤدي الى تصاعد بعض الغازات وزيادة حجم الزيت مما يؤدي الى غلق تلامس الاسطوانة العلوية فتؤدي الى فصل القاطع

dielectric strength for oil 120 kV/cm
for air 30 kV/cm

المصدر: موقع التقنية