موسوعة سؤال وجوابه في الحماية الكهربائية Electrical protection

اللهم صلي علي سيدنا محمد وعلي اله وصحبه وسلم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

اليكم موسوعة من الاسئلة باجاباتها في الحماية الكهربائية Electrical protection ضخمة جداً وأكثر من مفيدة ورائعة نقلاً من موقع القوي الكهربائية وشبكات النقل ...

فسأبدأ مستعيناً بالله :

1— ما هو الفرق الجوهري بين محولات الفولتية و محولات التيار ؟
الفرق الرئيسي الجوهري ان محولات الفولتية تصمم للعمل على قيض مغناطيسي ثابت(وبالنتيجة على فولتية ثابتة) في حين ان محولة التيار تصمم للعمل على فيض مغناطيسي متغير داخل الحدبد( وبالنتيجة على جهد متغير يتناسب مع تيار الحمل)
2 -- فيم يستخدم DIRECTIONAL RELAY؟ وما هي انواعه ؟
. directional relay تستخدم فى حمايه ال bus bar-generators -transformer
وهذه الطريقه غالبا يستخدم معها over current relay
هى تحمى المنطقه الموضوع عليها الrelay من حدوث اى خطاء(fault) فى الدائره
فنجد ان فى الحاله العاديه يمر التيار فى فى الاتجاه العادى للدائره ولكن عند حدوث اى (fault) فان اتجاه التيار ينعكس وباتالى يمر فى اتجاه ال relay فيقوم الrelay بفصل الC.B
.ويوجد نوعين من الdirectional relay :
1 -- النوع الذى يستخدم معه over current relay وهذا النوع يفصل بعد انعكاس التيار وزيادته عن التيار المقنن
Instantaneous directional relay--2
وهذا النوع يفصل لحظيا بعد انعكاس التيار فيه ويستخدم لحمايه المولدات فى حالته وجود مولدين على نفس الbus bar
3 --ماهي الحماية المصاحبة لحماية القضبان التفاضلية BUSBAR DIFFRENTIAL RELAY؟؟
.حماية الاشراف الفولتي voltage supervision relay
4 -- ماذا يعنى لك الرمز HVHRC ؟
ج: هذا الرمز إختصار لــ High Voltage High Rupturing Capacity fuse
وهو يستخدم فى لوحات الجهد العالى لحماية المحولات ولوحات المكثفات والمحركات والكابلات التى تعمل على جهد التشغيل.
5 -- لماذا يجب قصر طرفي محول التيار عند عدم اتصالهم بحمل؟
في محول التيار تتحدد قيمة تيار الابتدائي (المار في الكابل أو الخط أو القضبان العمومية...إلخ) حسب ظروف الشبكة ولا دخل لتيار الثانوي في قيمته (على عكس محول الجهد). أي أن تيار الابتدائي مستقل عن ظروف المحول بما فيها ظروف دائرته الثانوية. يقوم معظم تيار الابتدائي بإنتاج الفيض المغناطيسي في قلب المحول الذي يقوم بتوليد قوة دافعة كهربية في ملفات الثانوي. أي أن تيار الابتدائي يمثل (في أغلبه) تيار المغنطة. يقوم تيار الحمل (في الثانوي) بمهمة إنتاج فيض مغناطيسي معاكس لفيض الابتدائي مما يُحد من الفيض المحصل وبالتالي من الجهد على طرفي الملف الثانوي. وفي حالة عدم اتصال دائرة الثانوي لمحول تيار بحمل مع بقائها مفتوحة فإن تيار الثانوي ينعدم، وينعدم معه التأثير المضاد للفيض المغناطيسي الكبير الناتج من تيار الابتدائي ذي القيمة العالية (أو العالية جداً). وحينئذ يرتفع فرق الجهد بين طرفي الثانوي (المفتوحين) إلى مستويات كبيرة جداً قد تصل إلى الحد الذي يسبب مخاطر كبيرة لكلٍ من المحول أو للشخص المتعامل معه أو للمُعدة التي تحتوي المحول أو المجاورة له. كما يتأثر القلب الحديدي للمحول في هذه الحالة بالقيمة العالية جداً للفيض المغناطيسي بما تسببه من تعرضه للتشبع الشديد وكذلك مستويات عالية من الحرارة الناتجة من التيارات الدوامية والتخلف المغناطيسي.
ملاحظه عمليه
أثناء العمل في إحدى شركات البترول قام أحد المهندسين – عن غير قصد- بفتح دائرة الثانوي لمحول تيار أثناء فحصه لدائرة تشغيل وتحكم معقدة لأحد القواطع. وكانت النتيجة إصابة الزميل بحرق في يده نتيجة لما وصفه بأنه يشبه ناراً تخرج من جهاز للحام.
6 -- لماذا يوصى دائما بالتحقق من الربط الجيد للموصلات مع القواطع وغيرها؟
لأنه فى حالة الربط غير الجيد يتكون فراغ هوائى فى هذه المنطقه يكون قابل للتاين مما ينتج عنه مايعرف بالتخمر اى يحدث اشتعال فى هذه النقطه
7 -- ما هى الطرق المستخدمه لتقليل تيار البدء فى المحركات؟
من الطرق المستخدمه لتقليل تيار البدء للمحركات التى تعمل على جهود صغيره
1-soft starter
2-توصيله نجما دلتا
فى المحركات التى تعمل على جهد متوسط
استخدام مقاومه عند بدء تشغيل المحرك وتكون متصله مع العضو الدوار بالتوالى لتقليل التيار الناتج
8 --ماذا يحدث لمحولة فولتيةعند تماس احد الاطوار الثلاثة وبقيت في العمل. وكم الوقت المستغرق للحدث ؟ ولماذا؟
تنفجر خلال ( 50دقيقة) من حالة بدء التماس وذلك لان الفولتية تنتقل من الطور الذي حدث فيه العارضا الى الاطوار السليمة مما يؤدي الى ارتفاع الاطوار السليمة الى ضعف قيمتها تقريبا.
9 -- ما هي أهمية (Tertiary Winding) في المحولات؟
ال Tertiary Winding
فى المحولات هى ملف ثالث فى المحول بالإضافة إلى
الملفات الإبتدائية و الثانوية و يوصل على هيئة دلتا و يستخدم لمرور مركبة التيار الصفرية
في حالة عدم إتزان الأحمال على المحول و يستخدم لإنتاج جهد ثالث للمحول و يختلف قيمة القدرة على هذا الملف عن الملفين الرئيسين و في كثير من الأحيان تكون قدرتها ثلث قدرة الملفات الأخرى,
و في أحيان أخرى لا يتم إستخدام هذا الملف لإنتاج القدرة ولكن لمرور مركبة التيار الصفرية فقط.
10 -- ما فائدة الخزان الاحتياطي في محولات القدرة ؟
-- 1 تقليل المساحة السطحية للهواء الملامس للزيت .
-- 2 تعويض الخزان الرئيسي في حالة النضوح ( look out)
-- 3 التحكم بالزيت من التقلبات الجوية .حيث ان الزيت يتمدد صيفا ويتقلص شتاء
11 -- ماهي الاخطاء الكهربائية الرئيسية التي تحدث داخل شبكات النقل ?
1 -- زيادة الحمل.
2 -- دوائر القصر( تماس مباشر بين الاطوار او بينها وبين المحايد)
3 -- الدوائر المفتوحة (قطع في احد الاطوار)
4 -- العازلية (تماس بين الاطوار والارض)
12 -- انواع محولات التأريض .؟
-- 1 محول الزجزاج
2 -- محول ألألــ open delta
المحولات 1و2 تستخدم في محولات الدلتا
3 -- محول المعاوقة العالية .. وتستخدم في تأريض المولدات
13 --لماذا يستخدم في منظومة القدرة الكهربية نظام الثلاثة اوجه وليس4او5ال6؟؟
يفضل استخدام نظام الثلاثة اوجه للاسباب الاتية:
1 -- لقلة التوافقيات في نظام الثلاثة اوجه
2 -- قلة التكلفة الاقتصادية.
3 -- امكانية توصيلة نجمةودلتا للحد من تيار البدء.
14 --ما هي وظيفة توصيلة ال ـ ?? Open delta
تسخدم فى محول الجهد
للحصول على جهد المركبة الصفرية فى حالة حدوث قصر بين احد الأوجه و الأرض لاستخدامة فىتحديد اتجاه تيار القصر فى الوقاية المسافية او الوقاية من زيادة التيار
15 -- مافائدة ربط الخط الرابع (الارثر) عند ربط الملفات بطريقة الستار(Y)؟
وذلك لتمرير التيارات الزائدة جراء عدم الموازنة بالحمل
16 --ما هو ??ATS
هو نظام يستخدم في توليد القدرة الكهربية (ac)
وهو عبارة في الغالب عن محرك ديزل يتصل به alternator والذي بدوره يحول الطاقة الميكانيكية الى كهربيةac ويمتاز هذا النظام بإمكانية تركيبة على السيارات العادية مع مراعاة وجود دائرة rectifier ودائرة matching وذلك لتحويل ac to dc كما يمتاز alternator بقدرته على إنتاج القدرة المطلوبة وذلك فقط بمجرد تشغيل المحرك وذلك عكس المولدات العادية في السيارات(دينمو) والذي يتطلب رفع قدرة المحرك وبالتالي ترتفع قدرة الدينمو على الإنتاج.هذا والله أعلم
من لديه معلومات أكثر عن هذا الموضوع برجاء المساعدة وبخاصة عن لوحات التحكم المستخدمة في تشغيل هذا النوع من الأنظمة.
17 -- لماذا عند سحب الكابلات يجب شدها من الغلاف الخارجي او طبقة Armory ؟
عند سحب الكابلات يجب شدها من الغلاف الخارجي او طبقة Armory ولا يتم شدها من الموصل او العازل
ان تم شدها من الموصل سوف يتم استطالة للموصل وتقل مساحة مقطع الكابل وبذلك يقل تحمل الكابل
للتيار وخاصةIs.c
اما ان تم شد الكابلات من العازل فهذا يؤدي الي قلة isolating وقصر عمره
18 --What is the IP standard "Protection degrees of enclosures
كل جهاز او معدة يكون لها IP وهو درجة الحماية لهذه المعدة حيث يكون مكون من ثلاث ارقام
ex. IP 543
الرقم الاول "5" وهي درجة حماية الجهاز من dust
الرقم الثاني "4" وهي درجة حماية الجهاز من "water or "liquid
الرقم الثالث "3" وهي درجة حماية الجهاز من mechanical impact
وهناك درجات حماية مختلفة لكل رقم
وناخذ في الاعتبار ان احيانان الرقم الثالث لا يكتب وذلك يوضح ان هذه الماكينة محققة mechanical impact
19 -- ماذا تعرف عن ال ANSI DEVICE NUMBERS ؟
هى عباره عن ارقام ثابته تعبرعن انواع مختلفه من الحمايات كالتالى:
NO.2 MEANS TIME DELAY
NO.21 MEANS DISTANCE
NO.25 MEANS SYNCHRONISM-CHECK
NO.27 MEANS UNDERVOLTAGE
NO.30 MEANS ANNUNCIATOR
NO.32 MEANS DIRECTIONAL POWER
NO.37 MEANS UNDERCURRENT OR UNDERPOWER
NO.38 MEANS BEARING
NO.40 MEANS FIELD
NO.46 MEANS REVERSE-PHASE
NO.47 MEANS PHASE-SEQUENCE VOLTAGE
NO.49 MEANS THERMAL
NO.50 MEANS INSTANTANEOUS OVERCURRENT
NO.51 MEANS AC TIME OVER CURRENT
NO.59 MEANS OVER VOLTAGE
NO.60 MEANS VOLTAGE BALANCE
MEANS PRESSURE (MECHANICAL PROTECTION) NO.63
NO.64 MEANS APPARATUS GROUND
NO.67 MEANS AC DIRECTIONAL OVER CURRENT
NO.68 MEANS BLOCKING
NO.69 MEANS PERMISSIVE
NO.74 MEANS ALARM
NO.76 MEANS DC OVER CURRENT
NO.78 MEANS OUT-OF-STEP
NO.79 MEANS AC RECLOSING
NO.81 MEANS FREQUENCY
NO.85 MEANS CARRIER OR PILOT-WIRE
NO.86 MEANS LOCK OUT
NO.87 MEANS DIFFERENTIAL
NO.94 MEANS TRIPPING
20 -- ما هو سبب ارتفاع سعة الفصل في قواطع الدائرة كلما انخفضت الفولتية ؟
كلما انخفضت الفولتية قلت الشرارة المتولدة عند عملية الفصل وبذلك ترتفع سعة الفصل.
21 -- ايهما اكثر خطرا على الأنسان ؟ التيار المتردد او التيار المستمر؟
ج: قد تكون الأجابة لأول وهلة التيار المستمر وذلك لأنه معلوم ان التيار المتردد يمر خلال جيبيته بنقطة الصفر مما يسمح للتحرر خلال الصعقة الكهربية لكن؟
التيار المتردد أخطر على الإنسان من التيار المستمر ، هذا للترددات المنخفضة 2000Hzوالتيارات المنخفضة 30mA ويكون تأثير التيار المتردد 50-60 هيرتز أخطر 3-5 أضعاف التيار تأثير التيار المستمر.
- تختلف خطورة التيار المتردد تبعا لقيمة التردد وهي حسب منحنى خاص، وتصل أعلى قيمة للخطورة عند التردد 50 – 60 هيرتز .
- التيار المتردد ذو الترددات المرتفعة وذو التيار المرتفع يعتبر أقل خطرا مقارنة مع نفس القيمة للتيار المستمر، مثلا تيار متردد 40ميلي أمبير عند تردد 1000 هيرتز يعتبر أكثر أمانا من التيار المستمر 30 ميلي أمبير ، بينما يعتبر نفس التيار المستمر أكثر أمانا من التيار المتردد 13 ميلي أمبير عند تردد 500 هيرتز.
- يختلف أثر التيار المتردد عن أثر التيار المستمر على جسم الإنسان عند قيم مختلفة ويختلف أيضا أثره حسب التردد، فقد يكون أثر تيار ذو قيمة تردد عالي ينحصر على الحروق أحيانا.
- شدة الإصابة للإنسان أو لنقل درجة الخطورة تعتمد على ستة عوامل: فرق الجهد، مقاومة الجسم (أو المسار الكلي للتيار)، شدة التيار، نوع التيار، مسار التيار في الجسم، والزمن الذي يتم التعرض له في الصعقة.
- الخطورة العظمى على الإنسان هي في التيار وليس في الفولتية.
- من أخطر ما يتعرض له المصاب في الصعقة الكهربائية هو ظاهرة إختلاج القلب fibrillation ، وهي ظاهرة إضطراب إنتظام دقات القلب وبالتالي توقف ضخ الدم أو ضعف الضخ، وأكبر مسبب بهذه الظاهرة هو التيار المتردد، ولذلك فهو يشكل خطرا على القلب.
- تحصل الخطورة على خلايا الجسم نتيجة لمرور التيار المستمر بإتجاه واحد أو المتردد ذو ترددات منخفضة من خلال السائل الإلكتروليتي في الخلايا وما بين الخلايا مما يتسبب بتأيين السائل والتسبب بإختلاف توزيع الأيونات المحتويها السائل.
- الفولتية الآمنة هي الفولتية التي يستطيع الشخص لمسها بيده لفترة طويلة وبحيث يمر من خلاله تيار لا يمكن الشعور به،
- تيار التحرير Let Go Current هو التيار الذي عنده يستطيع الإنسان تحرير نفسه بنفسه وهي وفقا للمنحنى المذكور.
- تم حساب الفولتية الآمنة بناءا على أقل حد لمقاومة جسم الإنسان، فتم تحديد الفولتية الأمنة للتيار المتردد 50 هيرتز بقيمة 65 فولت، أما الفولتية الآمنة للتيار المستمر فهي 110 فولت، هذا للأجسام الجافة وللأجهزة في ظروف عدم وجود رطوبة، أما إن وجدت الرطوبة فإن الحد الآمن للجهد المتردد هو 30 فولت، وللجهد المستمر 60 فولت.
- الخطورة تعتمد إضافة إلى قيمة التيار ونوع التيار على الزمن الذي يتم التعرض له، والمنحنى للزمن هو ليس خطي ويختلف ما بين التيار المستمر والمتردد.
- خطورة الفولتية تتبلور فقط في مسألة إنهيار عازلية الجسم والحروق الناتجة.
22 -- رتب التيارات الآتية ترتيبا تصاعديا
Ir التيار المقنن - ILتيار الحمل - Io.cزيادة التيار - Ioff تيار الفصل - Is.c تيار القصر -InL تيار اللاحمل
الأجابه : Ioff , InL,IL,Ir,Io.c,IS.C
23 -- ما هوالفرق بين الوقاية والحماية ؟؟
ان الوقاية : تطلق على ان الجهاز ليس جزء من النظام مثل نقول أجهزة الوقاية من الحريق fire fitting
اما الحماية : تطلق على ان الجهاز هو جزء من النظام مثل أجهزة الحماية من زيادة التيار وزيادة وانخفاض وزيادة الجهد
أضافة الى الفرق بين الحماية والوقاية :
جهاز الوقاية يعمل عند حدوث الآثار ألأولية للعطل مثل جهاز الوقاية الغازية ( البوخلز )
اما جهاز الحماية يعمل بعد حدوث العطل ويعمل على ازالته بسرعة فدر الأمكان
24 -- ماهو الفرق بين القيوز والمتممات ؟
- الفيوز تكتشف العطل وتعزله معا لكن المتمم يكتشف العطل ويصدر أمر للمهمات المختصه (القواطع) بعزل ذلك العطل
- الفيوز لاتحتاج الى مصدر للتغذية أما المتم (الثانوى) يحتاج الى مصدر للتغذية (محولات التيار محولات الجهد (
25 -- ماهو الفرق بين المتممات الأتجاهية والمتممات الغير اتجاهية؟
المتممات الغيرأتجاهيه هى التى تعمل بالقيمة فقط مثل متمم ضد زيادة التيار - زيادة وانخفاض الجهد - التسرب الأرضى المتممات الأتجاهية هى التى تعمل بالقيمة والأتجاه معا مثل متمم ضد انعكاس القدرة- ضد التسرب الأرضى الأتجاهى- التفاضلى
26 -- الفرق بين ال connected load وبين ال? demand load
connect load
هو مجموع الاحمال الموصله فى الدائرة الكهربيه سواء كانت مستخدم او لا مثال عندك اضاءة وتكيف وثلاجه وغساله وتليفزيون وكمبيوتر وانت مش مستخدم كل ده فى وقت واحد بس ال connect load هو مجموع كل الحاجات دى او اى حاجه متوصله حسب النظام اللى انت بتدرسو .
اما demand load
هو الحمل المطلوب فى وقت محدد يعنى الحاجات اللى بتكون شغاله فى وقت معين وهى بتون عباره عن ال connect load مضروب فى factor تقريبا اسمه ال diffarcity factor
وده غالبا بيكون له كرفات على اساس انو بيختلف من وقت لتانى فى اليوم والليل على اساس ان فى اوقات زروه واوقات الاستهلاك بيكون فيها اقل.
27 -- لماذا تستخدم الدول الاجنبيه recepticals bye 3 wire not 2wire as Egypt؟
تتكون الفيشه الثنائية بالمنازل من hot and neutral only فعندما يحدث short بينهما يتم تفريغ الكهرباء الى الارضي.
فعندما يلمسها الشخص يعمل كجزء من الدائرة ويقوم بدور المقاومة ويمر التيار في الانسان ومن الممكن ان يؤدي هذا التيار الى الوفاة واخطار كثيره.
ولكن الفيش الثلاثية يكون بها سلك آخر يسمى ground فعند حدوث short يمر الجزء الاكبر من التيار بسلك ground لأن مقاومته اقل بكثير من مقاومة الانسان ولا يمر بالانسان الى تيار صغير جدا ليس له تاثير على الانسان.
اشرح كل من الفقرات التالية
:
Recovery voltage: هي الفولتية التي تظهر على قاطع الدورة بعد قطع الشرارة.
Resitriking voltage: هي الفولتية التي تظهر على قاطع الدورة أثناء عملية إطفاء الشرارة.
Transient over voltage: هي الارتفاعات اللحظية في الفولتية التي تحدث في الشبكة تحت تأثير عدة عوامل مثل فصل أو توصيل أي جزء من أجزاء الشبكة أو في حالة حدوث الصواعق.
First phase to clear the fault: هي قابلية قاطع الدورة على قطع (3Phase short circuit) مع قيام احد الأطوار بالقطع قبل الطورين الآخرين حيث يكون علية قطع فولتية أعلى من الطورين الآخرين بمرة ونصف تقريبا. أي أن أول طور تنطفئ به الشرارة حيث يصل التيار إلى الصفر وترتفع به Resitriking voltage بهذه النقطة. أي انه يجب أن يتحمل فولتية 1.5 أكثر من الطورين الآخرين.
Symmetrical fault: وهي الأعطال التي تحدث على الأطوار الثلاثة والمنظومة في هذا النوع من الأعطال تبقى المنظومة في حالة اتزان.
وتكون هذه الأعطال على نوعين هما:
3phase fault
3phase to ground fault
As Symmetrical fault: وهي الأعطال التي تحدث على المنظومة الكهربائية وتحدث في حالة حدوث قصر على طور واحد أو طورين وفي هذا النوع من الأعطال تخرج المنظومة عن حالة الاتزان.
وتكون هذه الأعطال على ثلاثة أنواع هي:
Single phase to ground fault
Two phase to ground fault
Phase to phase fault
Zero sequence impedance: وهي قيمة المقاومة التي تعترض مرور تيار الخطأ (Fault current If) عبر الأرض وهي من نقطة الخطأ (Fault) إلى نقطة الحياد (Neutral point) في المحولة وتعتمد قيمتها على نوع الأرض (صخرية, رملية,...... الخ).
ٍ Source impedance وهي ممانعة مصدر الجهد والتي يمكن أن نسميها الممانعة الداخلية وهي الممانعة التي تظهر عند حدوث دائرة قصر على مصدر الجهد.
Inductive type voltage impedance: احد أنواع محولات الفولتية التي تستخدم لأغراض القياس والحماية ولا يختلف مبدأ عمل هذا النوع من المحولات عن مبدأ عمل المحولة الاعتيادية, وتستخدم لتخفيض قيمة الجهد من قيم الجهد العالي إلى قيمة 110V وتعتبر محولة الجهد مقاومة عالية جدا بالنسبة للتيار لذلك تربط بين الطور والأرض.
Out off phase switching: هي عدم تزامن عملية الفصل والتوصيل لأطوار قاطع الدورة فيما بينها , أي وجود فرق زمني بين الأطوار, أي يجب على القاطع تحمل مثل هذه الحالة أي كأنه يصبح Short circuit على 2phase وعلى طرفي القاطع مباشرة.
29 --- الفرق بين زيادة الحمل Over load و زيادة التيار?? Over current
زيادة الحمل
هى قيمة الزيادة فى التيار الكهربى للحمل عن القيمة المقننه و تتحملها المعدة او الكابلات لفترة زمنية دون ان تتلف و تتراوح ما بين 10 % الى 25 %.
مثال
أذا كان عندنا حمل كهربى عبارة عن محرك كهربى يقوم بتشغيل سير لنقل الحقائب و مصمم على ان يكون وزن الحفائب عليه لايزيد عن 1000 كيلوجرام و عند هذا الحمل يسحب تيار مقدارة 200 أمبير فإذا زاد وزن الحقائب الى 1200 كيلو جرام فهذا معناه ان المحرك علشان ينقل هذا الحمل سوف يسحب تيار كهربى زيادة فيمته 40 أمبير عن المصصم عليه و بذلك يصبح التيار الكلى 240 أمبير. و هنا توجد خطورةالزيادة فى التيار عن القيمة المقننه سوف يؤدى الى ارتفاع درجة حرارة الوصلات وبالتالى سوف يؤدى هذا الى تلف المادة العازلة . و لذلك يوضع حماية للمحركات ضد زيادة الحمل.
غالبا تصمم الالات الكهربية ان تتحمل زيادة فى الحمل تتراوح بين 10 - 25 % لفترة زمنية قصيرة دون ان تتلف. و يجب مراجعة الشركة المصنعة للمعدة لمعرفة التفاصيل.
زيادة التيار Over current
هى قيمة الزيادة فى التيار الكهربى عن التيار المقنن التى تؤدى الى إتلاف المعدة الكهربية دون تأخير
زمنى و غالبا ما تكون اكبر من 50 % من قيمة التيار المفنن.
ملحوظة
تصمم المعدات الكهربية انها تتحمل زيادة تيار ( تيار قصر) لمدة ثلاث ثوانى دون ان تتلف و يجب ان تعمل اجهزة الوقاية قبل هذا الزمن.
30 --- ما الفرق بين القاطع الغازى و الزيتى و المفرغ من الهواء ؟
الفرق الرئيسى بين القواطع هو نوع المادة العازلة المستخدمة فى إطفاء الشرارة الكهربية اثناء فصل نقط التلامس الرئيسية للقاطع.
1 - القاطع المفرغ من الهواء Vacuum Circuit Breaker
هذا النوع من القواطع تكون غرفة أطفاء الشرارة مفرغة تماما من الهواء بدرجة عالية جدا جدا تصل الى
1000000000 / 1 Torr تحت الضغط الجوى
و لذلك لا يمكن عمل صيانة داخلية للملامسات الرئيسية للقاطع و هذا يعتبر من عيوب هذا النوع من القواطع وعند اجراء الأختبارات على هذا النوع من القواطع و قياس المقاومة الداخلية للملامسات و وجد ان قيمتها غير سليمة يتم استبدال غرفة أطفاء الشرارة بالكامل مما يزيد من تكاليف الصيانة و هذا النوع يستخدم فى الجهود حتى 36 كيلو فولت.
2 - القاطع الزيتى Oil Circuit Breaker
هذا النوع من اقدم انواع القواطع و مازال يستخدم حتى الآن و تكون غرفة أطفاء الشرارة مملؤة بزيت عازل يساعد على أطفاء الشرارة بين الملامسات الرئيسية و لكن يجب ملاحظة انه يجب عمل اختبارات دورية للزيت بعد عدة عمليات فصل للقصر و يتم تغيرة اذا لزم الأمر و يستخدم فى الجهود المنخفضة و المتوسطة و من عيوبة ان حجمة كبير جدا فى حالة استخدامة فى الجهد العالى.
3 - القاطع الغازى SF6 Circuit Breaker
هذا النوع من القواطع اخذ فى الأنتشار فى الأونة الأخيرة لم له من مزايا كثيرة و متعددة و يستخدم فى جميع مستويات الجهود المختلفة حتى 1100 كيلوفولت.
و فى هذا النوع يستخدم غاز سادس فلوريد الكبريت SF6 كوسط عازل داخل غرفة أطفاء الشرارة.

31 : ما هى السجلات والرسومات التى يجب توافرها بمحطات المحولات وإدارات الوقاية ؟
يجب أن تتوافر السجلات التالية
1 - الرسم الرئيسى أو الابتدائى للمحطة single line diagram
- 2 رسم الدوائر الثانوية والوقاية والتيار المستمر وتوزيع التيار المتغير wiring diagram
3 - سجل الوقاية
--4 سجل الصيانة والاختبارات
5 - سجل التعليمات الخاصة بالتشغيل
- 6 التعليمات الفنية
- 7 كروت أجهزة الوقاية
- 8 شهادات الاختبار وبرامج الصيانة
- 9 سجل معايرة العدادات وأجهزة القياس
- 10 سجل اختبار دوائر الانترلوك
- 11 سجل البيانات الفنية للمحطة
32 – ما هى مكونات الدوائر الرئيسية أو الابتدائية ؟
- 1 المفاتيح والسكاكين
2 - القضبان
3 -محولات التيار
4 - محولات الجهد
- 5 المحولات الرئيسية
6- المحولات المساعدة
33 – ما هى الشروط الواجب توافرها فى جهاز الوقاية السليم ؟
- 1 الحساسية : يجب أن يكون جهاز الوقاية حساس جدا لدرجة شعوره بأقل تيار قصر أو تردد أو غير ذلك عندما تتخطى قيمتها القيمة المعاير عليها الجهاز
- 2 الانتقائية : يجب أن يقوم نظام الوقاية بانتقاء مكان القصر وعزله دون غيره من الشبكة
- 3 السرعة : يجب أن يتم اكتشاف وعزل مكان القصر بالسرعة المطلوبة وكلما كان نظام الوقاية أكثر سرعة كلما كان ذلك أفضل وعلى ذلك تطورت أجهزة الوقاية من المرحلات الكهروميكانيكية إلى الاستاتيكية إلى الرقمية
- 4 الموثوقية : وهى تعنى الثقة فى أن نظام الوقاية قادر على العمل أثناء العطل فى المنطقة التى يحميها فقط ويجب ألا يعمل أثناء وجود عطل فى مناطق غير المناطق المسئول عنها وأنه لن يحدث أى خلل فى جهاز الوقاية مما يؤثر سلبا على أدائه وفى الأجهزة الحديثة يوجد إشارات إنذار عند وجود عطل داخلى بها
34 : ما المقصود بمحولات القياس وفيما تستخدم ؟
محولات القياس أو محولات الأجهزة تشمل على :ـ
- 1 محولات التيار - 2محولات الجهد
وتستخدم هذه المحولات لتحويل التيارات والجهود العالية جدا إلى قيم منخفضة لتناسب أجهزة الوقاية والقياس والتحكم وعدادات الطاقة الفعالة والغير فعالة .
وهذه المحولات تقوم بنقل حالة الشبكة وحسب موقفها إلى الأجهزة التى تم ذكرها وذلك بنسب تحويل ثابت كما فى محولات التيار 400 /1 أو 400 /5 حسب التيار المقنن للأجهزة وفى محولات الجهد تكون النسب 66000 /100 أو 66000 /110 أو 11000 /100 أو 11000 /110 مثلا حسب الجهد المقنن للأجهزة المستخدمة .
35 : ما فوائد محولات القياس ؟
- 1 تحويل جهود وتيارات نظام القدرة إلى قيم صغيرة تكون مناسبة لسلامة أجهزة القياس والتحكم والمراقبة وأجهزة الوقاية
- 2 عزل دوائر الأجهزة عن الدوائر الأولية لنظم القدرة والتى تكون ملفاتها ذات تيار وجهد عالى غير مناسب لجهد وتيار نظام الوقاية أو القياس
- 3 توحيد قيم التيار والجهد لقيم قياسية تغذى بها الأجهزة فمثلا يكون التيار الثانوى المقنن فى محولات التيار 1 أمبير أو 5 أمبير والجهد الثانوى المقنن فى محولات الجهد 100 فولت أو 110 فولت
36 – ما المقصود بالقيم الراتبة للحمولة rated burden ؟
هى القدرة بالفولت أمبير التى يمكن تحميلها على محولات التيار أو الجهد بصفة دائمة على أن تظل قيمة الخطأ فى التيار وزاوية الوجه فى الحدود المسموح بها حسب مستوى الدقة للمحولات
37 – ما المقصود بالرمز التالى 5p20 , 30 VA ؟
تكتب على لوحة التعريف Name plate والرمز pيعنى أنه محول تيار للوقاية والرقم الذى يظهر على يسار الحرف p وهو رقم 5 يعنى مستوى الدقة Accuracy class والرقم الذى على يمين الحرفp يمثل معامل أقصى حدود الدقة ALF وهو يعنى أنه يمكن مرور تيار 20 ضعفا للتيار الراتب لمحول التيار مع بقاء نسبة الخطأ فى الحدود المقررة لها شريطة أن تكون الأحمال الموصلة عليه 30 فولت أمبير .
أو بطريقة أخرى تعنى نسبة الخطأ الكلية 5 % عند مرور 20 ضعفا من التيار المقنن وفى كل الأحوال يطلق على 30 VA القيم الراتبة للحمولة
ويكتب 5P أو X على محول التيار وفى محولات الجهد 3p أو 6p يسبقها رمز CL أو KL يعنى الدقة أو مستوى الدقة class وفى أجهزة القياس تكون class 0.5 أوclass 2 أو غير ذلك من القيم والأخرى 20 يسبقها n عدد مضاعفات التيار الراتب .
38 : ما هى الاختبارات اللازمة للتأكد من صلاحية محول التيار ؟
- 1 قياس الاستمرارية للملفات الثانوية (continuity)
- 2 اختبار العزل بواسطة الميجر 1000 فولت ولا تقل مقاومة العزل للملفات الثانوية مع الأرضى عن 10 ميجا أوم ولا تقل مقاومة العزل للملفات الابتدائية مع الأرضى عن 20 ميجا أوم
- 3 اختبار القطبية بواسطة البطارية
- 4 اختبار نسبة التحويل وذلك بامرار تيار جهة الابتدائى وقياس التيار الثانوى
- 5 اختبار التشبع وذلك بتسليط جهد على الملف الثانوى وقياس قيمة التيار حتى تصل إلى مرحلة التشبع التى تبدأ من النقطة التى إذا زاد الجهد فيها بنسبة 10 % فأن تيار الملف الثانوى يزيد بنسبة 50 % وبعد هذه النقطة فان أى زيادة صغيرة فى الجهد تؤدى إلى زيادة كبيرة جدا فى التيار وبذلك يدخل المحول مرحلة التشبع .
6- قياس المقاومة الداخلية للملف الثانوى وذلك عن طريق توصيل مصدر جهد مستمر يمكن التحكم فيه عن طريق مقاومة متغيرة ويتم رفع الجهد تدريجيا وقياس قيم التيار والجهد المستمر وتحسب المقاومة حسب قانون أوم بالعلاقة المقاومة = متوسط قيمة الجهد ÷ متوسط قيمة التيار
39 – كيف يمكن قياس حمولة محولات التيار ؟
يتم فصل الأطراف الثانوية لمحولات التيار S2 , S1 أو K , L من أقرب روزتة ويتم توصيل مصدر للجهد المتردد يمكن التحكم فى قيمته إلى نقط التوصيل المقابلة للأطراف الثانوية لمحولات التيار والتى تغذى أجهزة الوقاية ويتم رفع الجهد تدريجيا ونلاحظ قيم التيار حتى نصل إلى قيمة التيار الراتبة لمحولات التيارIn ويتم تسجيل قيمة الجهد المناظر لها ويتم
حساب الحمولة = قيمة الجهد المقاس (عند مرور التيار الراتب ) × التيار الراتب للمحول
وتقارن بالقيمة الراتبة لحمولة محول التيار والمدونة عليه

يتبع بإذن الله ...
here

40 –اشرح نظام تغذية المحطة بالتيار المستمر؟
مصدر التيار المستمر فى المحطات هى البطاريات التى يتم شحنها بواسطة أجهزة الشحن التى تقوم بتوحيد التيار المتردد وتحويله إلى تيار مستمر يمكن اختزانه فى البطاريات
والتيار المستمر فى غاية الأهمية إذ يستخدم فى دوائر الكنترول الخاصة بالقواطع والسكاكين وفى تغذية أنظمة الوقاية والاتصالات والإنذار ونظام الحريق والإضاءة الاضطرارية وأصبح من الأهمية التى يجب توفير مصادر بديلة وذلك باستخدام أكثر من بطارية وأكثر من شاحن لتأمين وجود التيار المستمر فى أسوأ الظروف
41 - ما هو الفرق بين نظرية عمل مبين درجة حرارة الزيت ومبين درجة حرارة الملفات ؟
يعمل الجهاز الخاص بقياس درجة حرارة الزيت وهو يتكون من انتفاخ مغمور فى الزيت به غاز له معامل تمدد كبير والغاز يصل من الانتفاخ إلى المؤشر ونقط التلامس بواسطة أنبوبة ويتحكم الجهاز فى مجموعتين من نقط التلامس الزئبقية ويمكن ضبطه على درجة حرارة 65 الإنذار والثانية 95 للفصل أو غير ذلك
أما الجهاز الخاص بقياس درجة حرارة الملفات فهو مثل الجهاز السابق إلا إن الانتفاخ يتأثر بحرارة الزيت بالإضافة إلى الحرارة الناتجة من مقاومة يمر بها تيار يتناسب مع التيار المار بالمحول وهذا التيار الذى يؤخذ من محول تيار داخل المحول وبذلك تكون الحرارة المؤثرة ليست حرارة الزيت وحدها وإنما حرارة الملفات وعليه ثلاثة مجموعات من التلامسات الأولى تضبط على50 درجة لتشغيل المراوح والثانية للإنذار 70 درجة والثالثة للفصل 100 درجة وفى أنواع أخرى أربعة مجموعات من التلامسات لتشغيل مجموعتى المراوح والإنذار والفصل
42 – تكلم عن فكرة عمل جهاز بوخلز ( الوقاية الناتجة من تحلل الغازات) ؟؟
عبارة عن وعاء معدنى يحتوى على عوامتين من الألومنيوم تطفوان على سطح الزيت عندما يكون الإناء ممتلئا بالزيت وكل منها تتحرك حول محور وتتحكم فى نقط تلامس زئبقية وتكون نقط التلامس مفتوحة طالما العوامة طافية فإذا هبطت العوامة قفلت نقط التلامس ويركب هذا الجهاز على أنبوبة الزيت التى تصل بين خزان الزيت الاحتياطى وبين المحول نفسه وتركب الأنبوبة بزاوية ميل 2 درجة مع الأفقى حتى يكون مرور الزيت من الخزان العلوى إلى المحول من خلال جهاز بوخلز والإناء محكم الإغلاق وبه فتحة واحدة من اعلى تفتح وتغلق بواسطة صمام وتستخدم لإخراج الغازات بعد ملأ المحول بالزيت أو بعد تكرير الزيت
والوضع العادى العوامتان طافيتان إلا فى حالة نقص الزيت أو وجود غازات تضغط عليهما فتقفل التلامسات على التتابع وهما مرحلتان إنذار وفصل
43– كيف يمكن الحصول على نسبة تحويل محولات الجهد ومحولات التيار بدون اختبار ؟
يمكن الحصول على معلومات محول الجهد من على المحول نفسه أو من العداد المركب عى المغذى أو من الفولتامتر المركب على المحول أو على خلية القياس ويشترط أن تكون هذه الأجهزة موردة مع اللوحة أو بقسمة ثابت العداد على نسبة محولات التيار إذا كان الثابت محسوب بحاصل ضرب نسبة محولات الجهد × نسبة محولات التيار
وللحصول على معلومات محولات التيار يمكن الحصول عليها من المحول نفسه أو من الأميتر أو من العداد المركب على الخلية أو من جهاز زيادة التيار المبرمج على نسبة محولات التيار أو بقسمة ثابت العداد على نسبة محولات الجهد إذا كان الثابت محسوب
44 : ما هى الأشياء التى يجب التأكد منها قبل وضع الأرضى المحلى ؟
- 1التأكد من فصل المهمة المراد العمل عليها وليكن محولات تيار جهد 11 ك .ف يكون
المفتاح مفصول وخارج الخلية
- 2 تأمين عدم استقبال جهد وذلك بإبلاغ الجهة المغذاة بالرغبة فى وضع أرضى
- 3 التأكد من عدم وجود جهد بالراجع من الكابل عن طريق عصا الاختبار ( عصا مبين الجهد )
- 4 وضع وصلة الأرضى من جهة الأرضى الرئيسى أولا ثم من جهة المهمة ثانيا
45 : ما هو المقصود بمغذيات التوازى وكيفية التعامل معها ؟
هى عبارة تدل على المغذيات التى تغذى لوحات التوزيع وموصلة على التوازى فى محطة المحولات مثلا من قضبان التوزيع 1 وفى لوحة التوزيع على قضبان التوزيع 1 أو على قضبان التوزيع 1 ,2 والرابط موصل بلوحة التوزيع وتلك المغذيات فى منتهى الخطورة لأن عند فصل أحد تلك المغذيات من المحطة يكون هناك جهد بالراجع على الكابل إذا لم يتم فصل المفتاح من لوحة التوزيع ولا يتم التعامل مع الكابل أو محولات التيار إلا بعد التأكد من عدم وجود جهد وينطبق ذلك على دوائر 66 ك .ف التوازى فلا يجب العمل على مدخل الدائرة إلا بعد التأكد من فصل الدائرة من الجهة الأخرى عن طريق التحكم وملاحظة وجود الجهد عن طريق محول الجهد الموجود عند مدخل الدائرة أو عصا مبين الجهد والخاصة بجهد 66 ك . ف .
46 : من المصرح لهم بالعمل على قضبان التوزيع جهد 11 ك .ف ؟
يصرح بالعمل على تلك القضبان لمهندسى لصيانة فقط كمسئولين وكبار الفنيين بالصيانة وهم لديهم خبرة بمصادر تغذية الجهد للقضبان والعمل لا يتم إلا بالشروط التالية : -
- 1 فصل المحول الرئيسى المغذى للقضبان من الجهتين وإخراج عربة المفتاح خارج الخلية
- 2فصل جميع مغذيات الخروج ومغذيات الربط من المحولات الأخرى وإخراج المفاتيح خارج الخلايا وعدم
الاقتراب من الجزء السفلى لمغذيات التوازى أو مغذيات الربط إذا لم يتم التأكد من الفصل من الجهة الأخرى
- 3 إخراج عربة محولات الجهد خارج الخلية ( خلية القياس )
- 4 التأكد من فصل رابط القضبان جهد 11 ك . ف ووضع مفتاحه خارج الخلية
- 5 اختبار وجود جهد على القضبان بواسطة عصا الاختبار جهد 11 ك. ف
- 6 وضع ارضى محلى وهذه آخر خطوة لتأمين العمل وتكون أولى خطوات التوصيل
- 7 بعد النظافة واختبار العزل تغطى كل الفتحات الموصلة للقضبان
47 – ما يجب عمله عند دخول خلية خروج جهد 11 ك .ف بعد المناورة لوضع التشغيل ؟
- 1 إنهاء المناورة مع مسئول التوزيع والتوقيع منه على عدم وجود أى موانع تعوق التوصيل
-
- 2 رفع الأرضى الموضوع على رأس الكابل إن وجد والتأكد من رفعه
- 3 مراجعة مستوى الزيت فى المفاتيح الزيتية ولونها وتغيرها إذا لزم الأمر
-4 التأكد من عدم وجود أى معدات خلف أو فى مسار عربة المفتاح حتى ولو كانت صغيرة
- 5 عدم دخول المفاتيح بعد نظافتها بالبنزين حتى لا تكون عرضة للاشتعال مع أى شرارة
- 6 التأكد من عدم وجود كهنة على المفتاح أو أى معدات
- 7 إبعاد المواد القابلة للاشتعال عن مكان العمل
-8 التأكد من توصيل مفاتيح التيار المستمر المغذية للوقاية والتشغيل
- 9 توصيل روزتة المفتاح فى وضع الاختبار والتوصيل والفصل الكهربى
- 10 دخول المفتاح فى مجرى الدخول الأيمن والأيسر وملاحظة الحركة الميكانيكية لأى مصاعب تواجه الدخول والتعشيق الصحيح للمفتاح
- 11 عدم الاشتراك فى العمل إلا لطاقم الوردية وعند التوصيل يكون بواسطة رئيس الوردية وفرد الوردية الآخر يكون بعيدا عن مكان التوصيل ومتابعا لإجراءات التوصيل
12إذا كان المغذى يغذى لوحة التوزيع يتم التنسيق مع قطاع التوزيع على توصيل المغذى من المحطة أولا وبعدها التوصيل من دخول اللوحة وذلك خوفا من حدوث عطل متزامن مع التوصيل على مغذى خروج من لوحة التوزيع فيفصل المغذى بالمحطة ويختلط الأمر عن سبب الفصل ومكانه
- 13 عند التوصيل لا يجب أن يكون الفنى ملاصق للخلية مما يعرضه للصدمة نتيجة أى خطأ سابق
48 – ما يجب عمله عند توصيل محول رئيسى بعد الصيانة ؟
- 1التأكد من إنهاء أمر الشغل
- 2 التأكد من خلو الموقع من كل أفراد الصيانة
-3 التأكد من عدم وجود أى مهمات على المحول أو بالتفريع أو على مفاتيح المحول من الجهتين وتوصيل سكينة تأريض المحول الموجودة على نقطة التعادل
4 - التأكد من توصيل التيار المستمر المغذى للمهمات
- 5 التأكد قبل توصيل السكاكين من فصل جميع أوجه المفتاح
6 - إرسال إشارة للتحكم بانتهاء العمل والحصول على الموافقة على التوصيل
7 - اتباع تعليمات التحكم بتوصيل السكاكين أولا يتبع ذلك مفتاح المحول من جهة 66 ك .ف وبعدها من جهة 11 ك .ف
8 - فصل رابط القضبان جهد 11 ك.ف بعد التأكد من تحميل المحول وتساوى الجهد على المحولين
- 9 يلاحظ عند ضبط الجهد على القضبان 1 ,2 لا يكون بتساوى خطوات مغير الجهد ولكن لأنه ربما الدائرتين مختلفتين فى الجهد من جهة 66 ك .ف والمغيرين مختلفين فى عدد الخطوات والنوع
49 – ما يجب عمله عند توصيل دائرة بعد الصيانة ؟
- 1لا يتم البدء فى أى عمل إلا بعد إنهاء أمر الشغل من داخل المحطة أو من خارج المحطة وإبلاغ التحكم
وموافقته على التوصيل للتأكد من عدم وجود جهات أخرى تعمل على الدائرة
- 2 التأكد من توصيل التيار المستمر المغذى للمهمات
- 3 توصيل سكينتى الخط والقضبان حسب تعليمات التحكم
- 4 يتم مراجعة الجهد إذا تم التوصيل من الجهة الأخرى أولا وإبلاغ التحكم عند سقوط أحد الأوجه
- 5 توصيل مفتاح الدائرة ومتابعة الجهد على مبين جهد الدائرة إذا بدء التحكم التوصيل من جهتك
6 - يتم عمل الخطوات السابقة تحت إشراف مهندس التحكم
50 – ما هى حدود عمل فرد التشغيل بالمحطة ؟
يتم العمل طبقا لتعليمات التشغيل طالما الوضع عادى وإذا استجد فصل محولات أو دوائر 66 ك .ف أو 220 ك .ف تكون تعليمات العمل عن طريق التحكم ولا يجب تغيير وضع التشغيل العادى المبرمج عن طريق التحكم دون علم التحكم ولو كان لمصلحة العمل حيث أن الحفاظ على الشبكة مسئولية التحكم ولا يتم فصل سكينة الخط يدويا إلا بعد التأكد من عدم وجود جهد من المحطة المقابلة ومن فصل جميع أوجه مفتاح دخول الدائرة ويمنع دخول التفريع رافعا يدك ويفضل التروى فى أخذ القرارات والاستفادة من خبرة الزملاء وعند الحوادث ذكر التفاصيل وعدم التغيير للحقيقة حتى يسهل تحليل سبب الحادثة وعدم تكرارها
51 – ما هى الواجبات الصغيرة للعاملين بالتشغيل والصيانة التى ربما تقى من مخاطر كبيرة ؟
1 - اليقظة التامة وترك كل المشاكل خارج العمل وحصر التفكير فيما تكلف به حتى لا تضيف لنفسك مشكلة أكبر
2 - ملاحظة قراءة أحمال المغذيات وعدد مرات الفصل ورفع العلامات من أجهزة الوقاية بعد تدوينها حتى لا تنقل علامات قديمة يتبعها تحليلات خاطئة للحوادث والإحساس بما تكتب ونواحى التغيير فى قيم الأحمال أو درجات الحرارة أو مستوى الزيت أو عدادات الطاقة لأن لكل تغيير سبب يجب معرفته للحفاظ على المهمات وتحقيق أعلى عائد من الأرباح
3 - ملاحظة حرارة المحول ومستوى الزيت وحمله ووضع تشغيل المرواح
- 4 لا يجب ترك مواد بترولية بالقرب من المهمات ولا رفع يدك بالتفريع ولا العمل فى أكثر من عمل حتى لا تشتت وتعرض نفسك وغيرك للخطر
- 5 إبلاغ رئيس المحطة أو مسئول الصيانة بما تراه غير عادى دون خوف من الاستهزاء فربما تنقذ حياة أخيك وتمنع حادثة كبيرة
- 6 راجع كل الأوضاع بنفسك طالما أنت المسئول عن نفسك وغيرك ولا تتكاسل لكيلا تندم
- 7 لاحظ البطارية ونظافتها وكثافة المحلول وأمبير الشحن لأن البطارية هى الدرع الواقى للمحطة
-8 لاحظ لمبات البيان لمراجعة أوضاع المفاتيح والسكاكين
52 - لماذا السعة الامبيرية في خطوط النقل الهوائية اكبر من السعة الامبيرية في الخطوط الارضية؟
الإشعاع الحرارى (إنتقال الحراره من الإسلاك فى الخطوط الهوائيه أسرع من الكابلات الأرضيه ومن المعروف أن المقاومه تتناسب مع المعامل الحرارى
53 - ماهي الغاية من وجود مضخة تدار بمحرك يعمل على التيار المستمر في منظومات التزييت لمساند المعدات الدوارة ( التوربين , المولد والمعدات الدوارة الاخرى) في محطات التوليد الكهربائية؟
ان وجود مثل هذة المضخات ضروري جدا لهذة المعدات لان الانقطاع المفاجيء للتيار المتناوب يؤدي الى توقف منظومة التزييت التي تعمل محركاتها على التيار المتناوب في التشغيل الاعتيادي مما يؤدي الى حصول اضرار قد تدمر المساند وحتى المحور الرئيسي احيانا.
ولكن وجود هذا النوع من المضخات في المنظومة والتي تدخل العمل بصورة اوتوماتيكية لحظة انقطاع التيار المتناوب يحمي المساند والمحور الرئيسي من اي تلف.لذا يتم التاكيد عليها وفحصها بصورة دورية.
54 -- ما معنى رمي الاحمال بالتردد Frequency load shedding ؟؟
علاقة الحمل بالتردد علاقة عكسية
When the load increase ------------------the frequency decrease
when the load decrease ------------------the frequency Increase
فعند زيادة الحمل بشكل كبير لا تستطيع متحكمات التردد Frequency Governor تعويض نقصان اتردد تقوم الحمايات بفصل الاحمال الاقل اهمية في النظام حتى يتسنى للنظام الحفاظ على الاستقرار
اي يمكن القول
يعني هذا المصطلح على فصل الاحمال الكهربائية بالتدريج عندما يقل التردد بسبب الزيادة المفاجأة على الحمل و عدم قدرة حاكم التردد speed governor على الاستجابة السريعة لزيادة/او نقصان التردد المفاجئ و يتم فصل الاحمال القليلة الاهمية طبعا في البداية و ان ساء الوضع و لم يستقر النظام الكهربائي و فقد توازنة stability frailer فاننا نصل بالنظام الى حالة الظلام الدامس
: How the voltage affect by Reactive Power??55
Answer: The voltage affects directly with the reactive power in the power systems so if the reactive power increased the voltage increase and vise versa when the reactive power decrease the voltage decrease.
56 -- ما هو الفرق بين الارضي والنيوترال ؟؟
التاريض
هي دائرة حماية من تسرب التيار الكهربائي من الاجهزة او المعدات الكهربائية
والغرض منها تغيير مسار التيار عن الانسار لئلا يصاب بصعقة كهربائية اذا وصل تيار التسرب في
حدود نصف امبير والتأريض له طريقة خاصة في تصميمها وتوجد الان اقطاب كهربائية
يتم غرسها في الارض عند مستوى يجعل مقاومة الارض لا تزيد عن 3 اوم وذلك لتسهيل
مرور التيار وتفرغيه بالارض
النيوترال
فهو السلك الرابع في انظمة وهو المكمل لمسار التيار وعودته الى المصدر ويكون النيوترال
في المصادر التي تعطي جهدين واذا كان لديك مصدر ذو اربعة اسلاك ومهما كان جهده
فان الجهد المأخوذ من احد الاسلاك والنيوترال =جهد السلك(الخط)/ جذر 3 ويعطيك جهد الوجه
كما ان
خط الأرضي لا يفيد كهربائيا عمل الجهاز الموصل به ، يعني لتشغيل جهاز ما لا نحتاج للخط الأرضي ، لكنه يفيد فقط في توفير الحماية لمستعمل الجهاز .
خط التعادل له مهمة أساسية في تشغيل الأجهزة الكهربائية. فإذا كان التيار الكهربائي ينطلق من مقبس الطور phase ليدخل الحهاز فهو يعود عن طريق مقبس التعادل.
عرفنا الفرق بين خط الارضى و خط التعادل من ناحية الوظيفة.
--57 ما هو ال load bank resistor ؟؟
هو أنك اذا كان لديك مصدر لتوليد الطاقة الكهربائية كأن يكون مولدة كهربائية او مجهز قدرة غير منقطعUPS وتريد ان تختبر قدرته على التحميل قبل ربطه على الحمل او انه ليس هناك امكانية اصلا للربط ففي هذه الحالة تستخدم مجموعة المقاومات عالية القدرة والمسماة ( LOAD BANK RESISTOR ) حيث تربط محل الحمل وتستهلك احمالا هي مصممة عليها اساسا . تتضح الحاجة الى هذه المعدات في مجال المولدات التي تعمل STANDBY
58 --ماهو الفرق الرئيسي بين محولات الجهد والتيار ؟؟
الفرق الرئيسى ان محولات الجهد تصمم للعمل على فيض مغناطيسى ثابت وبالتالى على جهد ثابت
اما محولات التيار تصمم للعمل على فيض مفناطيسى متغير بداخل الكور(الحديد) وبالتالى على جهد متغير يتناسب مع تيار الحمل.
وهذا ما ينبهنا على التأكد من وجود البردن ( الحمل ) على الطرف الثانوى لمحول التيار.
59 -- ما فائدة وجود بلف governor قبل التوربين ؟
وذلك في حالة زيادة الاحمال على محطة التوليد يحدث ما يعرف بانخفاض الجهد under voltage مما يسبب في انخفاض سرعة المولد n الذي يقوم بالتالي الي انخفاض التردد f من العلاقة التالية سرعة المولد تتناسب طرديا مع التردد .
لموازنة ذلك يتم زيادة فتحة البلف لزيادة تدفق وسيط التشغيل سواء كان هواء air او بخار محمص superheated steam وذلك لزيادة العزم torque على التوربين لرجوع سرعة التوربين كما كان ولموازنة الاحمال وعدم انخفاض التردد.
ملاحظه
لايتم اللجوء لحل مشكلة زيادة الاحمال بهذه الطريقة الان بعد انشاء الشبكة الموحدة التي عندما يوجد زيادة في الاحمال يتم توزيعها جزء منها على محطات توليد اخرى .
60 - ماهوسبب شكل توصيلة ملفات الابتدائى لمحول الرفع بعد أى محطة توليد على شكل دلتا ؟
لمنع zero sequence current الناتج من المولد من أن يتجه للشبكة ممايؤدى لتوافقيات عالية فى شبكة النقل مماينتج عنه أن تقل كفاءة النقل.
61 -- كمانعلم ان مانعة الصواعق تحمي من الجهود العالية الفجائية مثل الصواعق ففي حالة حدوثها تقوم المانعة بتفريغ التيارات العالية الى شبكة التأريض وبالتالي الى الأرضي ولذلك تسلم المعدات من محولات وخلافه من هذه الجهود العالية والخطيرة """"
ومن الطبيعي أن يتم توصيل الفاز مع الارضي في لحظه التفريغ؟؟؟؟يعني لابد من حدوث ((ترب))الفصل اي أن اجهزة الحماية سوف تحس بهذه التيارات العالية وبالتالي يجب ان تعمل وتقوم بترحيل اشارة الفصل للقاطع القريب من نقطة القصر فهل هذه الكلام صحيح ؟؟؟؟؟؟؟؟؟
هذا الكلام غير صحيص حيث انه اذا قامت مانعة الصواعق بدورها و قامت بتفريغ الشحنة الكهربية إلى الأرض لا تعمل أجهزة الوقاية الخاصة بالقصر الأرضى.
و احيانا كثيرة ان مانعة الصواعق تتلف نتيجة لتعرضها لعدد مرات تفريغ اكثر مما هى مصممة عليه دون ان يتم عمل صيانه لها و بالتالى تتعطل عن أداء وظائفها و بالتالى تعمل أجهزة الوقاية ضد القصر الأرضى.
حيث ان
مانعة الصواعق يتم وضعها فى بداية خط النقل و فى نهايته ( بعد خروجه من المحطة و قبل دخوله للمحطة التالية و تعمل مانعة الصواعق على تفريغ الشحنة إلى الأرض قبل ما تدخل على الأجهزة المراد حمايتها
62 -- ما هو مصطلح BURDEN ؟؟
كلمة BURDEN وهي مطلح يعبر عن حمل دوائر القياس والوقاية الموصلة على ثانوي محول التيار. و تقاس ال BURDEN بال Volt Ampere ودائما ما تكتب على ال Name Plate كرقم مثل 15VA او 30VA و دائما ما يذكر بجوارها رقم الAccuracy مثل 5P20 اذا كانت دائرة وقاية او مثلا Cl 0.5 اذا كانت دائرة قياس
63 --لماذا يسحب المحول كهرباء حتى فى حاله عدم وجود حمل على اطرافه ؟
وذلك لوجود خسائر بالمحول وكذلك جزء من التيار يستخدم لمغنطة القلب الحديدي وانتاج الفيض المغناطيسي اللازم لعمل المحولة . اي ان المحول لايحول كل الطاقة الكهربائية الداخلة له الى الملفات الخارجة بل يضيع جزء منها كمفاقيد في الحديد ( وهناك ايضا مفاقيد نحاسية في حالة الحمل ) , والجزء الاخر من التيار يستخدم لانتاج الفيض المغناطيسي
والمفاقيد كقدرة حرارية في حالة اللاحمل هي
1 -- مفاقيد الهسترة بسبب مواصفات الحدبد المغناطيسية
2 -- مفاقيد التيارات الدوامة
ويرمز في الدائرة المكافئة للمحول لنوعية حمل المفاقيد كمقاومة تربط على التوازي مع الملف الابتدائي للمحول
اما تيار التمغنط فلا يولد حرارة في حديد المحولة ويرمز له في الدائرة المكافئة للمحولة كملف يربط على التوازي مع الملف الابتدائي للمحول
64 -- اذكر مراحل اكتشاف الكهرباء؟؟
اكتشاف الكهرباء يبدو جليا أن الكهرباء أصبحت جد مهمة في عصرنا الحديث ولا يمكن الاستغناء عنها. فهي تمكن من تفسير البنية الذرية والجزيئية. ويرتكز عليها في المواصلات والآلات والحاسبات الإلكترونية ووو… غير أن الإنسان لم يفهم دور الكهرباء إلا متأخرا. ويمكن تصنيف مراحل اكتشاف الكهرباء إلى خمسة
المرحلة الأولى : هي التي اكتشفت الكهرباء أثناءها عن طريق ملاحظة الطبيعية التي تظهر في الهواء وفي الصاعقة . فحوالي 600 سنة قبل الميلاد تمت مشاهدة جذب الأجسام الخفيفة من طرف الكهرمان الذي أطلق عليه اليونانيون اسم إلكترون
المرحلة الثانية : القرن 18 تميزت بتوليد الكهرباء الساكنة وباكتشاف الشحنات الموجبة والسالبة من طرف العالم الفرنسي دوفي سنة 1733
المرحلة الثالثة : بدأت باكتشاف العمود على يد العالم الإيطالي فولطا سنة 1800 . لقد أدى هذا العمود إلى دراسة الكهرباء المتحركة
المرحلة الرابعة : بدأت في سنة 1831 باكتشاف التحريض من طرف العالم الإنجليزي فرداي نتج عن هذا التحريض في بداية القرن 20 جميع التطبيقات الصناعية (محرك ، منوب ، …)
المرحلة الخامسة : طبعها العالم الإنجليزي ماكسويل الذي أوجد نظرية الموجات الكهرمغناطيسية حوالي سنة 1865 ..
65 -- ما الذي قد يحصل في الحالات التالية؟:
1. حدوث تلامس بين الخط والأرضي.
2. حدوث تلامس بين الخط والمحايد.
3. حدوث تلامس بين المحايد والأرضي.
4. تحميل مأخذ للطاقة أكثر من المفروض.
في الحالة الأولى "حدوث تلامس بين الخط والأرضي بشكل مباشر أو غير مباشر" تنقطع الكهرباء عن كل أنحاء المنزل ، نتيجةً لعمل القاطع الرئيسي ELCB ، ويحدث ذلك غالباً عندما تكون المفاتيح في وضع التشغيل.
في الحالة الثانية "حدوث تلامس بين الخط والمحايد بشكل مباشر أو غير مباشر" وكذلك في الحالة الرابعة، تنقطع الكهرباء عن جزء بسيط من المنزل، نتيجةً لعمل القاطع MCB ، وأيضاً يحدث ذلك غالباً عندما تكون المفاتيح في وضع التشغيل.
في الحالة الثالثة "حدوث تلامس بين المحايد والأرضي بشكل مباشر أو غير مباشر" تنقطع الكهرباء عن كل أنحاء المنزل ، نتيجةً لعمل القاطع الرئيسي ELCB ، وحدوث ذلك غير مرتبط بكون المفاتيح في وضع التشغيل أم لا، في أغلب الأحيان
66 -- ماالفرق بين ال electric field ,وال magnetic field؟
الفرق هو ان (electric field) ينشأ نتيجة وجود شحنات ساكنة أو كنتيجة لوجود (magnetic field) متغير مع الزمن
بينما ال(magnetic field) ينشأ نتيجة لشحنات متحركة أو electric field) متغير
67 -- ليه فى الملف التيار متاخر عن الفولت بينما فى المكثف التيار متقدم عن الجهد؟
يكون التيار في الملف متأخر عن الفولت ب 90 درجة وذلك نتيجة للمعادلة التي يأتي منها تيار الملف وتكون عبارة عن تكامل الفولت فإذا كان معادلة الفولت هي
V=Vmcos(wt)
فتكون معادلة التيار بعد مكاملة الفولت
I(t)=imsin(wt)
وبالتالي يكون التيار متأخر ب 90 درجة
أما في حالة المكثف فيكون التيار هو تفاضل الجهد وتكون معادلته كالآتي
I(t)=-imsin(wt)
I(t)=imcos(wt+90)
68 --كيف يمر التيار فى مكثف موجود فى دائره كهربيه مع العلم انه يكون مفتوح اذا كان المصدر المغذى مصدر مستمر ويكون short فى حالة مصدر متردد؟
التيار لا يمر من خلال المكثف لوجود عزل بين لوحي المكثف ولذلك في حالة التيار المستمر يقوم المكثف بفتح الدائرة ويظهر ك(open circuit) عند اتمام شحنه
اما في حالة التيار المتردد فإن التيار ايضا لا يمر من خلال المكثف ولكن يعكس اتجاهه في كل نصف دورة بحيث تنتقل الشحنات بين طرفي المكثف كلما مرت نصف دورة
69 -- ماهو الفرق بين محول التيار المستخدم في القياس عن محولات التيار المستخدمه في الحمايه ؟؟
وظيفة محولات التيار الخاصة بأجهزة القياس هو قياس التيار في حالات الحمل الطبيعي
أما محولات التيار الخاصة بأجهز الحمايه فوظيفتها قياس التيار خلال الأعطال
وعليه فإن منحني المغنطة لهذه المحولات تعتمد على وظيفتها فمحولات القياس تتميز بمنحني خطي بدقه عاليه نسبياً عند التيارات الصغيره وتكون عروة المنحنى (KNEE POINT) لهذه المحولات منخفضه أي يحدث اشباع للقلب الحديدي لهذه المحولات في حالة الأعطال.
أما محولات الحمايه فتمتاز بمنحني غير خطي عند التيارات الصغيره نسبياً و منحني خطي عند التيارات العالية وتكون عروة المنحنى (KNEE POINT) لهذه المحولات مرتفعه أيأنه لا يحدث اشباع للقلب الحديدي لهذه المحولات في حالة الأعطال.
70 -- لماذا يستخدم fuse&CB فى حماية لوحات التوزيع او فى الحمايه عموما ؟
الهدف من الحمايه هو عمل حمايه للحمل والمصدر
CB تقوم بالحمايه اولا وفى حالة فشلها وذلك نظرا لوجود اجزاء ميكانيكيه بها تقوم ال FUSE بعملها وتفصل الدائره وهناك زمن معين بين عمل ال FUSE &CB وهوه ما يقصد به
( PROTECTION COORDINATION)
71 -- ما هي أنواع ال Faults في الشبكات الكهربائية ؟؟
Fault In Electrical Power System:
1- Multi-phase Short Circuit "High Current will flow
a- Balanced three phase Fault
b- Single Phase - to - ground Fault
c- Double phase to ground Fault
d- Phase to phase Fault
أشهر أنواع القصر هو Single Phase - to - ground Fault ونسبة حدوثه تقريبا هي 80 % من الأعطال و يكون في الخطوط الهوائية بسبب تلوث العوازل بالأتربة أو الكيماويات و عند زيادة الرطوبة أو نزول المطر يحدث القصر . و كذلك يحدث عند شرخ أو كسر أحد العوازل أو بسبب مرور الخط فوق المباني أو مرور الشاحنات المرتفعة تحت الخط
بالنسبة للكيبلات الأرضية يحدث بسبب تلف نقط اللحام joints أو بسبب أعمال الحفر .
2- Open Circuit/Phases "No current"
3- Contacts with Ground "Isolated system or High Impedance grounded system

________________________________________

1 -- Why cables are not used for long distance transmission?

Cables are not used for long distance transmissions due to their large charging currents.

2 -- Mention the 3 main parts of the cable?

Conductor, dielectric, sheath

3 -- What is the function of conductor?

Conductor provides the conducting path for the current.

4 - .What is the function of sheath in cables?

The sheath does not allow the moisture to enter and protects the cable from all external influences like chemical or electrochemical attack, fire etc.

5 -- Mention the conductor materials in cables?

Copper, Aluminium
All occupies greater space than copper for a given conductance.
Both are high electrical conductivity.

6 -- What is the purpose of stranding of conductors?

Stranding increases the cable. It has flexibility. Resistance of the

7 -- Define the segmental conductors.

The stranded wires which are compacted by the rollers to minimize the air spaces between the individual wires are called segmented conductors. Here the conductor size is reduced for a given conductance.

8. State the properties of insulating materials.

It should have high insulation resistance, high dielectric strength, and good mechanical properties, non-hygroscopic, capable of being operated at high temperatures, low thermal resistance and low power factor.

9. Mention the commonly used power cables.

Impregnated paper, Polyvinyl chloride, polyethylene

10. Mention the advantages of PVC over paper insulated cables.

Reduced cost and weight, Insulation is resistant to water, Simplified jointing, increased flexibility No plumbing required.

11. State the merits of paper insulated cables.

High current carrying capacity, long life and greater reliability

12. Where polythene cables are used?

-being non-hygroscopic used in cables for submarines and damp soil.
- being lighter used as aerial cables for vertical installations.

13. State the advantages of polythene insulators.

They are non-hygroscopic, light in weight, low dielectric constant, low loss factor and low thermal resistance.

14. By what materials cable sheaths are made?

Lead sheaths and Aluminums sheaths.

15. In what way Al sheaths are superior to lead sheaths?

Al sheaths are smaller in weight, high mechanical strength, greater conducyivity, cheap, easy to manufacture and install, withstands the required gas pressure without reinforcement.

16. Where CSA sheath is used in cables?

Corrugated seamless aluminums sheath is used in high voltage oil filled cables and telephone lines.

17. Why it is used?

It is used because it is very flexible and easily by repeated bending the sheath is not distorted and it is not damaged. It has lesser weight and reduced thickness.

18. Why protective covering is done in cables?

To protect the cables from mechanical damage, corrosion and electrolytic action when laid direct in the ground the protective covering is made.

19. By what material protective covering is made?

Bitumen &Bituminized materials, PVC and layers of fibrous materials.

20. What is meant by serving of a cable?

Layers of fibrous material permitted with waterproof compound applied to the exterior of the cable is called serving of a cable.

21. Why armoring is done in the cables?

To protect the sheath from mechanical damage.

22. Why armoring is not done in single core cables?

The presence of magnetic material within the alternating magnetic field of a single core cable produces excessive losses. Hence single core cables are left unarmored with non-magnetic materials like tin-bronze or silicon-bronze tapes or wires.

23. Why Al is used as an armour material?

It has non-magnetic properties, high conductivity and mechanical strength.

24. What is meant by grading of cables?

The method of equalizing the stress in the dielectric of the cable is called the grading of cables.

25.Mention the methods of cables.
Capacitance grading and intersheath grading.
26.Why the capacitance of the cable is very high than the capacitance of the overhead lines?
The distance between the conductors are small. The distance between the cores and the earthed sheath is also small. The permittivity of the cable insulation is 3 to 5 times greater than that of air insulation.
27.Write the expression of the capacitance of a single core cable.

( (2πε)
----------- = C=q/v

( ln(R/r)

28.What is meant by charging current of a cable?
The capacitance of a cable determines the charging current. The charging current restricts the use of cables on EHV lines. The current carrying capacity of an a.c cable is also reduced by the charging current.

29.Why power loss occurs in the dielectric of a cable?
-due to conductivity of insulation
-Dielectric hysteresis or dielectric absorption.
-Ionization or corona

30. Why all transmission and distribution systems are 3 phase systems?
A 3 phase a.c circuit using the same size conductors as the single phase circuit can carry three times the power which can be carried by a 1 phase circuit and uses 3 conductors for the 2 phases and one conductor for the neutral. Thus a 3 phase circuit is more economical than a 1 phase circuit in terms of initial cost as well as the losses. Therefore all transmission and distribution systems are 3 phase systems.
31. Why the transmission systems are mostly overhead systems?
Because of the cost consideration, the transmission systems are mostly overhead systems.
32.Why all overhead lines use ACSR conductors?
ACSR conductors comprises of hard drawn aluminium wires stranded around a core of single or multiple strand galvanized steel wire. They provides the necessary conductivity while the steel provides the necessary mechanical strength. Has less corona loss. The breaking load is high and has less weight.
33.Why transmission lines are 3 phase 3 wire circuits while distribution lines are 3 phase 4 wire circuits?
A Balanced 3 phase circuit does not require the neutral conductor, as the instantaneous sum of the 3 line currents are zero. Therefore the transmission lines and feeders are 3 phase 3 wire circuits. The distributors are 3 phase 4 wire circuits because a neutral wire is necessary to supply the 1 phase loads of domestic and commercial consumers.
34.Why overhead line conductors are invariably stranded?
They are stranded to make them flexible during erection and while in service.

35 . Stat the advantages of interconnected systems.
Any area fed from one generating station during overload hours can be fed from another power station and thus reserved capacity required is reduced, reliability of supply is increased and efficiency is increased.

36. What is a ring distributor?
A ring distributor is a distributor which is arranged to form a closed circuit and is fed at one or more than one point.
37. State any two advantages of ring main system.
Less voltage fluctuations at consumer’s terminals.Less copper is required as each part of the ring carries less current than in radial system.
38. Mention the disadvantages of a 3 wire system
In 3 wire system a third wire is required.The safety is partially reduced.A balancer is required and therefore cost is increased.
39. What are the advantages of a 3 wire dc distribution system over a 2 wire dc distribution system?
If 3 wire system is used to transmit the same amount of power over the same distance with same efficiency with same consumer voltage we require 0.3125 times copper as required in 2 wire system.

40. Mention the differences between 3 wire and 3 phase 4 wire distribution system?
3 phase 3 wire is employed for balanced loads, but 3 phase 4 wire is employed for unbalanced loads.
3 phase 3 wire is used for transmission but 3 phase 4 wire is used for distribution of power to consumers.
41. State kelvin’s law.
The annual expenditure on the variable part of the transmission system should be equal to the annual cost of energy wasted in the conductor used in that system.
42. State any two limitations of kelvin’s law.
It is difficult to estimate accurately the annual charge on the capital outlay. It does not give the exact economical size of the conductor.
43. Define resistance of the transmission line.

It is defined as the loop resistance per unit length of the line in a single phase system. In 3 phase system it is defined as the resistance per phase.
44. Define inductance of a line.
It is defined as the loop inductance per unit length of the line.Its unit is henrys per meter.

45. Define capacitance of a line.
It is defined as shunt capacitance between the two wires per unit line length. Its unit is farads per meter.
46. What is skin effect?
The steady current when flowing through the conductor ,does not distribute uniformly, rather it has the tendency to concentrate near the surface of the conductor. This phenomenon is called skin effect.
47. Why skin effect is absent in dc system?
The steady current when flowing through a conductor distributes itself uniformly over the whole cross section of the conductor.That is why skin effect is absent in dc system.
48. What is the effect of skin effect on the resistance of the line?
Due to skin effect the effective area of cross section of the conductor through which current flow is reduced. Hence the resistance of the line is increased when ac current is flowing.
49. On what factors the skin effect depend?
Nature of the material, Diameter of the wire , Frequency and shape of the wire.

50. Define symmetrical spacing.
In 3 phase system when the line conductors are equidistant from each other then it is called symmetrical spacing.
51. What is the necessity for a double circuit line?
To reduce the inductance per phase and to increase the efficiency.
52. Mention the factors governing the inductance of a line.
Radius of the conductor and the spacing between the conductors.
53. Define a neutral plane.
It is a plane where electric field intensity and potential is zero.
54. Define proximity effect.
The alternating magnetic flux in a conductor caused by the current flowing in a neighbouring conductor gives rise to a circulating current which cause an apparent increase in the resistance of the conductor.This phenomenon is called as proximity effect.

55. What is the effect of proximity effect?
It results in the non uniform distribution of current in the cross section, and the increase of resistance.
56. What is a composite conductor?
A conductor which operates at high voltages and composed of 2 or more subconductors and run electrically in parallel are called composite conductors.
57. What is a bundle conductor?
It is a conductor made up of 2 or more sub conductors and is used as one phase conductors.
58. Mention the advantages of using bundled conductors.
Reduced reactance, reduced voltage gradient , reduced corona loss .reduced interference
59. What is corona?
The phenomenon of violet glow, hissing noise and production of ozone gas in an overhead line is called corona.

60. Mention the factors affecting corona.
Atmosphere,conductor size, spacing between conductors and line voltage.
61.Define critical disruptive voltage.
It is defined as the minimum phase voltage at which corona occrus.
62. Define visual critical voltage.
It is the minimum phase voltage at which corona appears all along the line conductors.
63. State any two merits of corona.
Reduces the effects of transients produced by surges.System performance is improved.
64. Give the two demerits of corona.
The transmission efficiency is affected. Corrosion occurs.
65. Mention the methods of reducing corona effect.
By increasing the conductor size and conductor spacing.

. Why ACSR conductors are used in lines?
If the size of the conductor is larger corona effects are reduced and reduces the proximity effect.Hence they are used in lines.
67. Define medium lines.
Lines having length between 60 and 150 km and line voltages between 20 and 100kv are called medium lines.
68.Define short lines.
Lines having lengths below 60km and voltages below 20kv are called short lines.
69.Mention the limitations of end condenser method.
This over estimates the effects of line capacitance.It is assumed to be lumped or concentrated.
70. Mention the demerits of HVDC transmission.
Electric power cannot be generated at high dc voltages.
The dc voltages cannot be stepped up for transmission of power at high voltages.
The dc switches and circuit breakers have their own limitations.

71. What are the advantages of high voltage ac transmission.
The power can be generated at high voltages.
The maintenance of ac substation is easy and cheaper.
72. Mention the disadvantages of high voltage ac transmission.
An ac line requires more copper than a dc line.
The construction of an ac line is more complicated than a dc transmission line.
Due to skin effect in the ac system the effective resistance of the line is increased.
73. Mention the limitations of using very high transmission voltage.
The increased cost of insulating the conductor.
The increased cost of transformers ,switch gears and other terminal apparatus.
74. Mention the terminal equipments necessary in HVDC system.
Converters, mercury arc valves and thyristors.
75. Define sag of a line.
The difference in level between the points of supports and the lowest point of the conductor is called as sag.

76. Mention the factors that affect sag in the transmission line.
Weight of the conductor,length of the span , working tensile strength and the temperature.
77. What is the reason for the sag in the transmission line?
While erecting the line , if the conductors are stretched too much between supports then there prevails an excessive tension on the line which may break the conductor. In order to have safe tension in the conductor a sag in the line is allowed.
78. Mention the methods of laying the cables.
Direct laying , draw in system and solid system
79. Mention the advantages of direct laying of cables.
It is simple and cheaper method.It gives the best conditions for dissipating the heat generated in the cables.
80. State any 2 disadvantages of direct laying method.
Localisation of fault is difficult . It cannot be used in congested areas where excavation is inconvenient.

1. What are the functions of protective relays
To detect the fault and initiate the operation of the circuit breaker to isolate
the defective element from the rest of the system, thereby protecting the system from
damages consequent to the fault.
2. Give the consequences of short circuit.
Whenever a short-circuit occurs, the current flowing through the coil increases to an
enormous value. If protective relays are present , a heavy current also flows through the
relay coil, causing it to operate by closing its contacts.The trip circuit is then closed , the
circuit breaker opens and the fault is isolated from the rest of the system. Also, a low
voltage may be created which may damage systems connected to the supply.
3. Define protected zone.
Are those which are directly protected by a protective system such as relays,
fuses or switchgears.If a fault occurring in a zone can be immediately detected and or
isolated by a protection scheme dedicated to that particular zone.
4. What are unit system and non unit system?
A unit protective system is one in which only faults occurring within its
protected zone are isolated.Faults occurring elsewhere in the system have no influence
on the operation of a unit system.A non unit system is a protective system which is
activated even when the faults are external to its protected zone.
5. What is primary protection?
Is the protection in which the fault occurring in a line will be cleared by its
own relay and circuit breaker.It serves as the first line of defence.
6. What is back up protection?
Is the second line of defence , which operates if the primary protection
fails to activate within a definite time delay.
7. Name the different kinds of over current relays.
Induction type non-directional over current relay,Induction type directional
over current relay & current differential relay.
8. Define energizing quantity.
It refers to the current or voltage which is used to activate the relay into
operation.
9. Define operating time of a relay.
It is defined as the time period extendind from the occurrence of the
fault through the relay detecting the fault to the operation of the relay.
10. Define resetting time of a relay.
It is defined as the time taken by the relay from the instant of isolating
the fault to the moment when the fault is removed and the relay can be reset.
11. What are over and under current relays?
Overcurrent relays are those that operate when the current in a line exceeds a
predetermined value. (eg: Induction type non-directional/directional overcurrent relay,
differential overcurrent relay)whereas undercurrent relays are those which operate
whenever the current in a circuit/line drops below a predetermined value.(eg: differential
over-voltage relay)
12. Mention any two applications of differential relay.
Protection of generator & generator transformer unit; protection of large motors
and busbars .
13. What is biased differential bus zone reduction?
The biased beam relay is designed to respond to the differential current in terms
of its fractional relation to the current flowing through the protected zone. It is essentially
an over-current balanced beam relay type with an additional restraining coil. The
restraining coil produces a bias force in the opposite direction to the operating force.
14. What is the need of relay coordination?
The operation of a relay should be fast and selective, ie, it should isolate the fault
in the shortest possible time causing minimum disturbance to the system. Also, if a relay
fails to operate, there should be sufficiently quick backup protection so that the rest of the
system is protected. By coordinating relays, faults can always be isolated quickly without serious disturbance to the rest of the system.
15. Mention the short comings of Merz Price scheme of protection applied to a power transformer.
In a power transformer, currents in the primary and secondary are to be compared.
As these two currents are usually different, the use of identical transformers will give
differential current, and operate the relay under no-load condition. Also, there is usually a
phase difference between the primary and secondary currents of three phase transformers.
Even CT’s of proper turn-ratio are used, the differential current may flow through the
relay under normal condition.
16. What are the various faults to which a turbo alternator is likely to be subjected?
Failure of steam supply; failure of speed; overcurrent; over voltage; unbalanced
loading; stator winding fault .
17. What is an under frequency relay?
An under frequency relay is one which operates when the frequency of the system
(usually an alternator or transformer) falls below a certain value.
18. Define the term pilot with reference to power line protection.
Pilot wires refers to the wires that connect the CT’s placed at the ends of a power
transmission line as part of its protection scheme. The resistance of the pilot wires is
usually less than 500 ohms.
19. Mention any two disadvantage of carrier current scheme for transmission line only.
The program time (ie, the time taken by the carrier to reach the other end-upto
.1% mile); the response time of band pass filter; capacitance phase-shift of the
transmission line .
20. What are the features of directional relay?
High speed operation; high sensitivity; ability to operate at low voltages; adequate
short-time thermal ratio; burden must not be excessive.
21. What are the causes of over speed and how alternators are protected from it?
Sudden loss of all or major part of the load causes over-speeding in alternators.
Modern alternators are provided with mechanical centrifugal devices mounted on their
driving shafts to trip the main valve of the prime mover when a dangerous over-speed
occurs.
22. What are the main types of stator winding faults?
Fault between phase and ground; fault between phases and inter-turn fault
involving turns of the same phase winding.
23. Give the limitations of Merz Price protection.
Since neutral earthing resistances are often used to protect circuit from earth-fault
currents, it becomes impossible to protect the whole of a star-connected alternator. If an
earth-fault occurs near the neutral point, the voltage may be insufficient to operate the
relay. Also it is extremely difficult to find two identical CT’s. In addition to this, there
always an inherent phase difference between the primary and the secondary quantities
and a possibility of current through the relay even when there is no fault.
24. What are the uses of Buchholz’s relay?
Bucholz relay is used to give an alarm in case of incipient( slow-developing)
faults in the transformer and to connect the transformer from the supply in the event of
severe internal faults. It is usually used in oil immersion transformers with a rating over
750KVA.
25. What are the types of graded used in line of radial relay feeder?
Definite time relay and inverse-definite time relay.
26. What are the various faults that would affect an alternator?
(a) Stator faults
1, Phase to phase faults
2, Phase to earth faults
3, Inter turn faults
(b)
1, Earth faults
2, Fault between turns
3, Loss of excitation due to fuel failure
(c) 1, Over speed
2, Loss of drive
3, Vacuum failure resulting in condenser pressure rise, resulting in
shattering of the turbine low pressure casing
(d) 1, Fault on lines
2, Fault on busbars
27. Why neutral resistor is added between neutral and earth of an alternator?
In order to limit the flow of current through neutral and earth a resistor is
introduced between them.
28. What is the backup protection available for an alternator?
Overcurrent and earth fault protection is the backup protections.
29. What are faults associated with an alternator?
(a) External fault or through fault
(b) Internal fault
1, Short circuit in transformer winding and connection
2, Incipient or slow developing faults
30. What are the main safety devices available with transformer?
Oil level guage, sudden pressure delay, oil temperature indicator, winding
temperature indicator .
31. What are the limitations of Buchholz relay?
(a) Only fault below the oil level are detected.
(b) Mercury switch setting should be very accurate, otherwise even for
vibration, there can be a false operation.
(c) The relay is of slow operating type, which is unsatisfactory.
32. What are the problems arising in differential protection in power transformer and how are they overcome?
1. Difference in lengths of pilot wires on either sides of the relay. This is
overcome by connecting adjustable resistors to pilot wires to get equipotential
points on the pilot wires.
2. Difference in CT ratio error difference at high values of short circuit currents
that makes the relay to operate even for external or through faults. This is
overcome by introducing bias coil.
3. Tap changing alters the ratio of voltage and currents between HV and LV sides
and the relay will sense this and act. Bias coil will solve this.
4. Magnetizing inrush current appears wherever a transformer is energized on its
primary side producing harmonics. No current will be seen by the secondary.
CT’s as there is no load in the circuit. This difference in current will actuate the
differential relay. A harmonic restraining unit is added to the relay which will
block it when the transformer is energized.
33. What is REF relay?
It is restricted earth fault relay. When the fault occurs very near to the neutral
point of the transformer, the voltage available to drive the earth circuit is very small,
which may not be sufficient to activate the relay, unless the relay is set for a very low
current. Hence the zone of protection in the winding of the transformer is restricted to
cover only around 85%. Hence the relay is called REF relay.
34. What is over fluxing protection in transformer?
If the turns ratio of the transformer is more than 1:1, there will be higher core loss
and the capability of the transformer to withstand this is limited to a few minutes only.
This phenomenon is called over fluxing.
35. Why busbar protection is needed?
(a) Fault level at busbar is high
(b) The stability of the system is affected by the faults in the bus zone.
(c) A fault in the bus bar causes interruption of supply to a large portion of the
system network.
36. What are the merits of carrier current protection?
Fast operation, auto re-closing possible, easy discrimination of simultaneous
faults .
37. What are the errors in CT?
(a) Ratio error
Percentage ratio error = [(Nominal ratio – Actual ratio)/Actual ratio] x 100
The value of transformation ratio is not equal to the turns ratio.
(b) Phase angle error:
Phase angle _ =180/_[(ImCos _-I1Sin _)/nIs]
38. What is field suppression?
When a fault occurs in an alternator winding even though the generator circuit
breaker is tripped, the fault continues to fed because EMF is induced in the generator
itself. Hence the field circuit breaker is opened and stored energy in the field winding is
discharged through another resistor. This method is known as field suppression.
39. What are the causes of bus zone faults?
_ Failure of support insulator resulting in earth fault
_ Flashover across support insulator during over voltage
_ Heavily polluted insulator causing flashover
_ Earthquake, mechanical damage etc.
40. What are the problems in bus zone differential protection?
_ Large number of circuits, different current levels for different circuits for
external faults.
_ Saturation of CT cores due to dc component and ac component in short
circuit currents. The saturation introduces ratio error.
_ Sectionalizing of the bus makes circuit complicated.
_ Setting of relays need a change with large load changes.
41. What is static relay?
It is a relay in which measurement or comparison of electrical quantities is made
in a static network which is designed to give an output signal when a threshold condition
is passed which operates a tripping device.
42. What is power swing?
During switching of lines or wrong synchronization surges of real and reactive
power flowing in transmission line causes severe oscillations in the voltage and current
vectors. It is represented by curves originating in load regions and traveling towards relay
characteristics.
43. What is a programmable relay?
A static relay may have one or more programmable units such as microprocessors
or microcomputers in its circuit.
44. What is CPMC?
It is combined protection, monitoring and control system incorporated in the static
system.
45. What are the advantages of static relay over electromagnetic relay?
o Low power consumption as low as 1mW
o No moving contacts; hence associated problems of arcing, contact bounce,
erosion, replacement of contacts
o No gravity effect on operation of static relays. Hence can be used in
vessels ie, ships, aircrafts etc.
o A single relay can perform several functions like over current, under
voltage, single phasing protection by incorporating respective functional
blocks. This is not possible in electromagnetic relays
o Static relay is compact
o Superior operating characteristics and accuracy
o Static relay can think , programmable operation is possible with static
relay
o Effect of vibration is nil, hence can be used in earthquake-prone areas
o Simplified testing and servicing. Can convert even non-electrical
quantities to electrical in conjunction with transducers.
46. What is resistance switching?
It is the method of connecting a resistance in parallel with the contact space(arc).
The resistance reduces the restriking voltage frequency and it diverts part of the arc
current. It assists the circuit breaker in interrupting the magnetizing current and capacity
current.
47. What do you mean by current chopping?
When interrupting low inductive currents such as magnetizing currents of the
transformer, shunt reactor, the rapid deionization of the contact space and blast effect
may cause the current to be interrupted before the natural current zero. This phenomenon
of interruption of the current before its natural zero is called current chopping.
48. What are the methods of capacitive switching?
• Opening of single capacitor bank
• Closing of one capacitor bank against another
49. What is an arc?
Arc is a phenomenon occurring when the two contacts of a circuit breaker
separate under heavy load or fault or short circuit condition.
50. Give the two methods of arc interruption?
_ High resistance interruption:-the arc resistance is increased by elongating, and
splitting the arc so that the arc is fully extinguished
_ Current zero method:-The arc is interrupted at current zero position that
occurs100 times a second in case of 50Hz power system frequency in ac.
51. What is restriking voltage?
It is the transient voltage appearing across the breaker contacts at the instant of arc
being extinguished.
52. What is meant by recovery voltage?
The power frequency rms voltage appearing across the breaker contacts after the
arc is extinguished and transient oscillations die out is called recovery voltage.
53. What is RRRV?
It is the rate of rise of restriking voltage, expressed in volts per microsecond. It is
closely associated with natural frequency of oscillation.
54. What is circuit breaker?
It is a piece of equipment used to break a circuit automatically under fault
conditions. It breaks a circuit either manually or by remote control under normal
conditions and under fault conditions.
55. Write the classification of circuit breakers based on the medium used for arc extinction?
_ Air break circuit breaker
_ Oil circuit breaker
_ Minimum oil circuit breaker
_ Air blast circuit breaker
_ SF6 circuit breaker
_ Vacuum circuit breaker
56. What is the main problem of the circuit breaker?
When the contacts of the breaker are separated, an arc is struck between them.
This arc delays the current interruption process and also generates enormous heat which
may cause damage to the system or to the breaker itself. This is the main problem.
57. What are demerits of MOCB?
_ Short contact life
_ Frequent maintenance
_ Possibility of explosion
_ Larger arcing time for small currents
_ Prone to restricts
58. What are the advantages of oil as arc quenching medium?
• It absorbs the arc energy to decompose the oil into gases, which have
excellent cooling properties
• It acts as an insulator and permits smaller clearance between line conductors
and earthed components
59. What are the hazards imposed by oil when it is used as an arc quenching medium?
There is a risk of fire since it is inflammable. It may form an explosive mixture
with arc. So oil is preferred as an arc quenching medium.
60. What are the advantages of MOCB over a bulk oil circuit breaker?
• It requires lesser quantity of oil
• It requires smaller space
• There is a reduced risk of fire
• Maintenance problem are reduced
61. What are the disadvantages of MOCB over a bulk oil circuit breaker?
o The degree of carbonization is increased due to smaller quantity of oil
o There is difficulty of removing the gases from the contact space in time
o The dielectric strength of the oil deteriorates rapidly due to high degree of
carbonization.
62. What are the types of air blast circuit breaker?
_ Arial-blast type
_ Cross blast
_ Radial-blast
63. What are the advantages of air blast circuit breaker over oil circuit breaker?
o The risk of fire is diminished
o The arcing time is very small due to rapid buildup of dielectric strength
between contacts
o The arcing products are completely removed by the blast whereas oil
deteriorates with successive operations
64. What are the demerits of using oil as an arc quenching medium?
• The air has relatively inferior arc quenching properties
• The air blast circuit breakers are very sensitive to variations in the rate of rise
of restriking voltage
• Maintenance is required for the compression plant which supplies the air blast
65. What is meant by electro negativity of SF6 gas?
SF6 has high affinity for electrons. When a free electron comes and collides with
a neutral gas molecule, the electron is absorbed by the neutral gas molecule and negative
ion is formed. This is called as electro negativity of SF6 gas.
66. What are the characteristic of SF6 gas?
It has good dielectric strength and excellent arc quenching property. It is inert,
non-toxic, noninflammable and heavy. At atmospheric pressure, its dielectric strength is
2.5 times that of air. At three times atmospheric pressure, its dielectric strength is equal to
that of the transformer oil.
67. Write the classifications of test conducted on circuit breakers.
_ Type test
_ Routine test
_ Reliability test
_ Commissioning test
68. What are the indirect methods of circuit breaker testing?
o Unit test
o Synthetic test
o Substitution testing
o Compensation testing
o Capacitance testing
69. What are the advantages of synthetic testing methods?
• The breaker can be tested for desired transient recovery voltage and RRRV.
• Both test current and test voltage can be independently varied. This gives
flexibility to the test
• The method is simple
• With this method a breaker capacity (MVA) of five time of that of the
capacity of the test plant can be tested.
70. How does the over voltage surge affect the power system?
The over voltage of the power system leads to insulation breakdown of the
equipments. It causes the line insulation to flash over and may also damage the nearby
transformer, generators and the other equipment connected to the line.
71. What is pick up value?
It is the minimum current in the relay coil at which the relay starts to
operate.
72. Define target.
It is the indicator used for showing the operation of the relay.
73. Define reach.
It is the distance upto which the relay will cover for protection.
74. Define blocking.
It means preventing the relay from tripping due to its own
characteristics or due to additional relays.
75. Define a over current relay.
Relay which operates when the current ia a line exceeds a
predetermined value.
76. Define an under current relay?
Relays which operates whenever the current in a circuit drops below a
predetermined value.
77. Mention any 2 applications of differential relays.
Protection of generator and generator-transformer unit: protection of
large motors and bus bars
78.Mention the various tests carried out in a circuit breaker at HV labs.
Short circuit tests, Synthetic tests& direct tests.
78. Mention the advantages of field tests.
The circuit breaker is tested under actual conditions like those that occur in the
network.
Special occasions like breaking of charging currents of long lines ,very short line
faults ,interruption of small inductive currents etc… can be tested by direct testing
only.
79. State the disadvantages of field tests.
The circuit breaker can be tested at only a given rated voltage and network
capacity.
The necessity to interrupt the normal services and to test only at light load
conditions.
Extra inconvenience and expenses in installation of controlling and
measuring equipment in the field.
80. Define composite testing of a circuit breaker.
In this method the breaker is first tested for its rated breaking capacity at a
reduced voltage and afterwards for rated voltage at a low current.This method does not
give a proper estimate of the breaker performance.
81. State the various types of earthing.
Solid earthing, resistance earthing , reactance earthing , voltage transformer
earthing and zig-zag transformer earthing.
82. What are arcing grounds?
The presence of inductive and capacitive currents in the isolated neutral system
leads to formation of arcs called as arcing grounds.
83. What is arc suppression coil?
A method of reactance grounding used to suppress the arc due to arcing
grounds.
84. State the significance of single line to ground fault.
In single line to ground fault all the sequence networks are connected
in series. All the sequence currents are equal and the fault current magnitude is three
times its sequence currents.
85. What are symmetrical components?
It is a mathematical tool to resolve unbalanced components into balanced
components.
86. State the three sequence components.
Positive sequence components, negative sequence components and zero
sequence components.
87. Define positive sequence component.
-has 3 vectors equal in magnitude and displaced from each other by an angle
120 degrees and having the phase sequence as original vectors.
88. Define zero sequence component.
They has 3 vectors having equal magnitudes and displaced from each
other by an angle zero degees.
89. State the significance of double line fault.
It has no zero sequence component and the positive and negative sequence
networks are connected in parallel.
90. Define negative sequence component.
It has 3 vectors equal in magnitude and displaced from each other by an angle
120 degrees and has the phase sequence in opposite to its original phasors.
91. State the different types of faults.
Symmetrical faults and unsymmetrical faults and open conductor faults.
92. State the various types of unsymmetrical faults.
Line to ground ,line to line and double line to ground faults
93. Mention the withstanding current in our human body.
9mA
94. State the different types of circuit breakers.
Air ,oil,vacuum circuit breakers.
95. Define per unit value.
It is defined as the ratio of actual value to its base value.
96. Mention the inductance value of the peterson’s coil.
L=1/3wc2
97. Define single line diagram.
Representation of various power system components in a single line is
defined as single line diagram.
98. Differentiate between a fuse and a circuit breaker.
Fuse is a low current interrupting device. It is a copper or an
aluminium wire.Circuit breaker is a high current interrupting device and it act as a switch
under normal operating conditions.
99. How direct tests are conducted in circuit breakers?
Using a short circuit generator as the source.
Using the power utility system or network as the source.
100. What is dielectric test of a circuit breaker?
It consists of overvoltage withstand test of power frequency
lightning and impulse voltages.Testa are done for both internal and external insulation
with switch in both open and closed conditions.

وبالتوفيق ان شاء الله ...

زهرة حلوة

» الحساسات الكهربائية Electrical sensors
» منظومة الحماية الكهربائية
» منظومة الحماية الكهربائية المتكاملة
» دورة كاملة في الحماية الكهربائية
» كتاب قيم جداً في اجهزة الحماية الكهربائية