دروس جافاسكريبت بالعربي _ الحلقة ١

أنواع محولات القوى حسب موقعها فى الشبكة الكهربية

 فى الشكل المرفق نموذج لشبكة كهربية بداية من انتاج الكهرباء فى محطة توليد و حتى الوصول الى المستهلك و سنلاحظ وجود أنواع مختلفة من المحولات حسب موقعها فى الشبكة كما يلى:

                  

            أ‌-          محول المولد Generator transformer or Step-up transformer  :

·        يتم توليد الطاقة الكهربية فى محطات التوليد تحت جهود متوسطة medium voltage (MV)  من 11 الى 25 ك.ف ، ثم يتم رفع هذا الجهد باستخدام هذا النوع من المحولات الى جهود النقل وهى جهود عالية او فائقة (مثل 220 ،345 ،400 ،765 ك.ف) و بالتالى يقل التيار الى قيم عملية يمكن نقلها عبر الخطوط الهوائية او الكابلات الارضية.

·        يعتبر من اهم انواع المحولات نظرا لموقعة فى الشبكة الكهربية فأى عطل يحدث له يؤدى الى خلل كبير فى الشبكة الكهربية.

·        هذا النوع من المحولات له مفقودات عالية نسبيا .

·        الضوضاء الناتجة عن هذا المحول لا يتم مراعاتها بشكل كبير فى التصميم حيث انة موجود فى مكان يحتوى اصلا على ضوضاء عالية.

·        هذا المحول مزود بمغير جهد من النوع الذى يعمل فى حالة اللاحمل off-load tap changer و يقوم بعمل تغيير بسيط (±5%) و ذلك لان قيمة الجهد دائما يمكن التحكم بها عن طريق المولد.

·        بعض المحولات مزودة بمغيرات جهد على حمل on-load tap changer  و ذلك للتحكم فى القدرة الغير فعالة reactive power control  .

·        فى بعض الاحيان تزود بوحدات تبريد مضغوطة لتوفير المساحة و فى هذه الحالة يكون نظام التبريد OFAF (oil forced air forced cooler)  او نظام OFWF (oil forced water forced)  .

          ب‌-       وحدة محولات مساعدة unit auxiliary transformers  :

و هذه المحولات موجودة فى محطة إنتاج الطاقة الكهربية و يتم تركيبها على خروج المولد ليقوم بخفض الجهد و ذلك لتغذية الاجهزة المساعدة فى المحطة.

          ت‌-       محولات المحطة Station transformers :

فى بداية تشغيل المحطة تحتاج الاجهزة المساعدة للتيار الكهربى لذلك يتم الاستعانة بهذة المحولات الخافضة للجهد و المربوطة على الشبكة لتغذية المحطة و هى موجوده بالشكل باسم service transformer .

          ث‌-       محولات الربط Interconnecting transformers  :

1.     تستخدم هذه المحولات لربط شبكتين تعملان بجهدين مختلفين و تكون غالبا من المحولات الذاتية Auto-transformer  و تكون غالبا موجودة على الشبكة بين محولات المحطة و محولات الاستقبال receiving end transformer .

2.     تستخدم لخفض الجهد من transmission level  الى sub-transmission level .

3.     المحولات الذاتية auto-transformers لا توفر العزل الكهربى بين الملفات الابتدائية و الثانوية فجزء من القدرة يتم نقلها بالحث و جزء يتم نقلة بالتوصيل.

4.     نسبة التحويل تكون قريبة من الواحد لذلك فهى اكثر اقتصاديا من المحولات الاخرى حيث يوجد فى المحول الذاتى ملف واحد و في المحولات الاخرى ملفين .

وسيتم شرح المحول الذاتى بالتفصيل لاحقا.

           ج‌-        محولات الاستقبال Receiving end transformers :

1.     هذه المحولات هى محولات خافضة للجهد تتواجد فى محطات المحولات substations  بهدف خفض الجهد من جهد النقل – الجهد العالى(400،220،138،66ك.ف)- الى جهد التوزيع – الجهد المتوسط (33،20،11ك.ف).

2.     من الممكن ان تقوم هذه المحولات بتغذية بعض الاحمال الصناعية مباشرة .

3.     من الضرورى وجود مغير جهد يعمل على حمل OLTC (on-load tap changer)

4.     من المفضل تقليل مستوى الضوضاء فى هذه المحولات فى حالة قربها من الاماكن السكنية.

و من الضرورى الاخذ فى الاعتبار ان انه كلما بعد المحول عن المحطة كلما كانت تكلفة الفقد فى الطاقة أغلى ، لذلك فمفقودات محولات المحطات و محولات التوزيع اغلى بكثير من المحولات الموجودة فى محطات التوليد و عليه يؤخذ فى الاعتبار تقليل الفقد قدر الامكان عند التصميم.

           ح‌-        محولات التوزيع Distribution transformers:

1.     أحد اهم انواع المحولات الكهربية فى الاكثر عدداً فى الشبكة الكهربية.

2.     هى محولات خافضة للجهد حيث يتم من خلالها خفض الجهد من جهد التوزيع – الجهد المتوسط- إلى الجهد المنخفض و هو المناسب لمعظم المستهلكين خاصة الاحمال السكنية و التجارية.

3.     يتم الإهتمام بتقليل الفقد فى محولات التوزيع لتحسين كفاءة شبكة التوزيع الكهربية نظراً لكثرة عددها فى الشبكة كما سبق ذكره.

4.     أيضا يتم الإهتمام بخفض مستوى الضوضاء حيث أن هذه المحولات تكون قريبة من المستهلكين.

التصنيف السابق للمحولات يعتمد على موقع المحول من الشبكة لكن هناك أيضا أنواع خاصة من المحولات سنتستعرضها فى النقاط التالية:

1.     محولات تغيير زوايا المتجهات Phase shifting transformers:

تستخدم هذه المحولات لتغيير زاوية جهد الدخول عن زاوية جهد الخروج بغرض التحكم فى تدفق القدرة الكهربية عبر خطوط نقل الطاقة و كلما كان مقدار التغيير أكبر كلما زادت قدرة و حجم المحول.

2.     محولات التأريض Earthing or Grounding transformers:

تستخدم هذه المحولات فى الحصول على نقطة التعادل فى الانظمة التى لا تحتوى على نقطة تعادل neutral point كأن يكون نظام التوصيل دلتا و غالبا ما يتم توصيل هذه المحولات على شكل متعرج zig-zag و تفيد هذه المحولات فى منظومة التوزيع على جانب الحمل و كذلك فى منظومات الحماية حيث تمكنا من عمل حماية ضد الخطأ الارضى earth fault protection.

3.     المحولات المستخدمة فى دوائر تقويم التيار Transformers for rectifier circuits:

فى هذه المحولات يتم الاخذ فى الاعتبار تأثير التوافقيات harmonics  العالية التى ستتعرض لها ، حيث يتم استخدامها فى خطوط نقل التيار المستمر high voltage DC link (HVDC) فلابد أن تكون العوازل مصممة لتحمل اجهادات الجهد المتردد و المستمر معا.

4.     محولات الافران Furnace duty transformers:

·        تستخدم هذه المحولات لتغذية أفران القوس الكهربى.

·        هذه المحولات لها جهد ثانوى منخفض (80 – 1000 فولت)و تيار ثانوى مرتفع (10 – 60 ك.أ) حسب قدرتها.

·        يتم تصنيع أطراف الجهد المنخفض من مواسير على شكل حرف U من النحاس لكى يتم تبريدها من الداخل و الخارج عن طريق الزيت او الماء الذى يدور داخلها.

يتبع....