الرئيسية قوى كهربية و تحكم الحمايه الكهربيه للمحولات الكهربيه

قوى كهربية و تحكم

الحمايه الكهربيه للمحولات الكهربيه

Eslam Elshreif 0

A+ A-

شرح الحمايه الكهربيه للمحولات الكهربيه  :

عند حدوث أي عطل أو وضع غير طبيعي في أنظمة نقل أو توزيع القدرة يجب عزله أو فصله عن بقية أجزاء النظام بأسرع وقت

ممكن ، إذ أن استمرار العطل أو الوضع غير الطبيعي قد يؤدي إلى تلف أنظمة النقل و التوزيع و خروج هذه الأنظمة عن

استقراريتها و بالتالي يؤدي إلى خسائر مادية جسيمة . و الحماية علم واسع و يختلف حسب اختلاف النظام أو الجزء المراد

حمايته و تتمثل الحماية الكهربائية بتحسس العطل و موقعه و إعطاء الإشارة إلى قاطع الدائرة لفصل ذلك الجزء من النظام الذي

حصل فيه العطل .

إن أجهزة الحماية متنوعة و متعددة و أنواعها تعتمد على الغاية من استخدامها حيث تتألف من أبسط أنواع المصهرات إلى أعقد

أنواع المرحلات ، و محولات التيار من الأجهزة الملحقة بأجهزة الحماية كعنصر رئيس مع المرحلات، و كذلك محولات الجهد، و

ملفات الإفلات(trip coil) التي تغذي عادة من مصادر تيار مباشر .

و يقسم النظام المراد حمايته إلى عدة مناطق بحيث تكون كل منطقة محاطة بأداة حماية معينة حيث يكون توقيت عمل أدوات

الحماية مدرجا كي تكون إحداها سائدة للأخرى.

1-2 المكونات الأساسية لدائرة الحماية :

1. قاطع الدائرة المحمية Protected Circuit Breaker .

2. محولات التيار و الجهد C.T.&V.T .

3. مرحل الحماية Protective Relay .

4. مصدر جهد مباشر يتكون من بطاريات و شاحن D.C Source .

5. أسلاك تحكم Control Wire .

6. مرحلات مساعدة Auxiliary Relay .

7. معدات لوحات و أجهزة الإنذار و الإشارة Alarms and Signaling Equipment .

1-3 عمل مرحل الحماية :

1. قياس الكميات الكهربائية .

2. تحسس العطل و العمل لحظيا أو بعد تأخير زمني معين .

3.إرسال إشارة الفصل مباشرة لقاطع الدائرة أو من خلال مرحلات مساعدة ، و إرسال إشارة الإنذار .

4. فصل قاطع الدائرة .

5.عزل العطل من نقطة أو أكثر .

6. قياس الكميات الكهربائية بعد إعادة غلق القاطع أو القواطع التي فتحت .

1-4 خصائص مرحل الحماية :

من هنا نجد أنه للحصول على نظام حماية مترابط و الذي ينعكس بدوره على النظام الكهربائي و استمرارية وصول الطاقة

الكهربائية للمستهلك يجب أن تتوفر الخصائص الفنية التالية في مرحلات الحماية الرئيسية و المساعدة ، و هذه الخصائص هي :

1. السرعة في العمل Speed :

يجب أن يكون جهاز الحماية سريعاً في فصل الجزء المتأثر بالعطل من أجل تحسين استقرارية النظام ومنع انتقال العطل إلى

أجزاء سليمة من النظام .

2. البساطة في التركيب .Simplicity :

إن بساطة تركيب مرحل الحماية عامل أساسي في كفاءة واعتمادية المرحل وسرعة صيانته وتركيبه .

3. الإعتمادية Reliability :

يطلب من المرحل أن يكون جاهزاً في أي لحظة للعمل ، وتزداد اعتما دية المرحل بعمل الصيانة الدورية له .

4. الحساسية Sensitivity :

حساسية الجهاز تعني دقة الجهاز في العمل من حيث قياس الكميات الكهربائية وزمن العمل .

5. الانتقائية Selectivity :

وتعني قدرة المرحل على تحديد نقطة العطل والعمل على اختيار قاطع الدارة المناسب لفصله .

6. الاقتصاد Economics :

الاقتصاد من أهم مبادئ تصميم وتشغيل أي نظام كهربائي .

1-5 الحمايات الكهربائية :

- حمايات محولات القوى :

1. الحماية التفاضلية ( Differential Protection )  .

2. الحماية من زيادة التيار (Overcurrent Protection ) الإتجاهية أو اللااتجاهية .

3. الحماية من الأعطال الأرضية ( Earth Fault Protection )الإتجاهية أو اللاإتجاهية .

4. الحماية من الأعطال الأرضية المحدودة (Restricted E.F Protection) .

- حمايات المكثفات Capacitor Bank .

1. الحماية الإتزانية (Current Balance Protection) .

2. الحماية من زيادة التيارات الإتجاهية أو اللاإتجاهية (Over current Protection ).

3. الحماية من الأعطال الأرضية الاتجاهية أو اللاإتجاهية( Earth Fault Protection ) .

4. الحماية من الفولطية القصوى ( Max. Voltage Protection)

5. الحماية من انخفاض الفولطية عن قيمة معينة (Low Voltage Protection) .

- حمايات المحثات Reactors :

1. الحماية التفاضلية ( Differential Protection ) .

2. الحماية من زيادة التيارات الاتجاهية أو اللاإتجاهية (Over Current Protection) .

3. الحماية من الأعطال الأرضية الاتجاهية أو الاإتجاهية (Earth Fault Protection) .

- حمايات القضبان العمومية :

 1. الحمااية من تسرب الهياكل ( Frame Leakage Protection ) في قضبان 33 كيلو فولت فقط .

2. نظام حماية مراقبة التيار التفاضلي .

3. نظام حماية مقارنة اتجاه التيارات و قيمة التيار التفاضلي كما هو الحال في محطة اربد .

- حمايات مجزءات و دامجات القضبان ( Bus Sectioner & Bus Coupler) :

1. الحماية من زيادة التيار .

2. الحماية من الأعطال الأرضية .

- حمايات دوائر الخطوط الهوائية .

-الجهد العالى 132و66كيلو فولت:

1. الحماية المسافية Distance Protection .

2. الحماية من زيادة التيارات الإتجاهية و اللاإتجاهية .

3. الحماية من الأعطال الأرضية الأتجاهية و اللاإتجاهية .

الجهد الفائثق 220 و 400 كيلبو فولت :

1. الحماية المسافية الرئيسة الأولى و الثانية .

2. الحماية من زيادة التيارات الإتجاهية و اللاإتجاهية .

3. الحماية من الأعطال الأرضية الإتجاهية و هي جزء من الحماية المسافية .

4. الحماية من الأعطال الأرضية الحساسة .

ج. 33و22و11 كيلو فولت:

1. الحماية من زيادة التيارات الإتجاهية أو اللاإتجاهية .

2. الحماية من الأعطال الأرضية الإتجاهية و اللاإتجاهية .

3. الحماية من الأعطال الأرضية الحساسة .

حمايات كوابل 33 و 11 كيلو فولت :

1. الحماية التفاضلية Pilot Protection .
2. الحماية من زيادة التيارات الإتجاهية واللاإتجاهية .

3. الحماية من الأعطال الأرضية الإتجاهية و اللاإتجاهية .

1-6 حماية المحولات الفيزيائية :

الحماية من ارتفاع درجة الحرارة :-

يجب مراقبة حرارة المحول باستمرار و يتم ذلك من خلال :

1. مراقبة درجة حرارة ملفات الجهد المنخفض و المرتفع .

إذ يتم ذلك بوساطة مؤشري درجة الحرارة لكل من ملفات الضغط المنخفض و المرتفع (L.V&H.V Winding

Temperature Indicators) بحيث تعمل مجموعة من المراوح على درجة حرارة 60° س ، بينما تعمل مجموعة ثانية

بالإضافة للمجموعة الأولى من المراوح على درجة حرارة 65° س .

و يتم إرسال اشارة الإنذار على درجة حرارة 100°س، أما الفصل فيتم إرساله على درجة حرارة 110°س.

2. مراقبة درجة حرارة الزيت .

و التي تتم بوساطة مؤشر درجة حرارة الزيت و الذي يعمل أيضا على مرحلتي الإنذار على درجة حرارة 90° س، و الفصل على

درجة حرارة 100° س.

الحماية ضد الأعطال الداخلية :-

عند حدوث قصر داخل المحول ينتج عن ذلك تيار عالي جدا مسببا تسخين الزيت ويتشكل الغاز نتيجة لذلك ، فيحاول الخروج من

المحول عبر صمام يعرف باسم مرحل البوخلز الذي بدوره يقوم بإرسال إشارة إلى غرفة المراقبة و يوعز إلى أجهزة الحماية

بفصل المحول .

و يعمل هذا المرحل على مرحلتي الإنذار و يتم إرسالها عندما تكون كمية الغازات (300سم مكعب)، و الفصل و يتم إرسالها

عندما تكون الكمية ( 500سم مكعب ).

الحماية ضد ارتفاع الضغط داخل المحول :-

حيث يتم حماية المحول من ارتفاع الضغط داخله بوساطة :

1. فتحة الانفجار : و هي عبارة عن أنبوب مثبت في أعلى الخزان و تكون نهايته مغطاة بغطاء معين ، و ينفجر هذا الغطاء

عندما يزداد الضغط داخل المحول مسببا خروج الزيت منه .

2. صمام ارتفاع الضغط : وله نفس مبدأ فتحة الانفجار إلا أنه يغلق مرة أخرى عندما يتلاشى الضغط المرتفع .

حماية الزيت :-

تحتوي المحولات على خزان احتياطي للزيت و ذلك للحفاظ على كمية الزيت ثابتة عند ارتفاع أو انخفاض درجة حرارة المحول ،

و يكون هذا الخزان محتويا على كمية من الهواء الجاف ، فعند تغير درجة حرارة المحول يتغير معها حجم الزيت و بالتالي كمية

الهواء في الخزان الاحتياطي ، و بالتالي يتم سحب الهواء من خارج المحول عبر مادة هلامية من السيليكا الماصة للرطوبة ،

حيث يتحول لون هذه المادة من الأزرق إلى الزهري عند تشبعها بالرطوبة ، و بالتالي يجب استبدالها أو تحميصها .

الحماية من الصواعق :-

حيث يتم حماية المحول من الصواعق من خلال مانعة الصواعق ، و الجزء الفعال منها يتكون من مادة (Metal Oxide ) ،

فعند ارتفاع الجهد عن المقرر تبدأ هذه المادة العازلة بالتحول إلى مادة موصلة تعمل على تفريغ الصعقة و تلاشيها و بالتالي

تعود هذه المادة إلى وضعها العازل المقاوم لمرور التيار

الوسوم: قوى كهربية و تحكم