|
قسم هندسة المحولات الكهربية
(https://www.ieees.com/f-5/)
محطات في عالم فحص محولات القدرة الكهربائية
4 مرفق
الموضوع منقول من[B] الدكتور رباح[/B] [B]فارس [/B] فله جزيل الشكر
هنالك امور لابد من معرفتها وعدم تركها دون متابعة في عالم فحص محولات القدرة وكما يعلم الجميع اهمية محولات القدرة الكهربائية في منظومات نقل الطاقة الكهربائية وعليه سيتم تثبيت هذا الموضوع وستكون هنالك سفرة علمية في عالم المحولات سنتوقف عندها في محطات استراحة نطرح فيها معلومة عن فحص محولات القدرة الكهربائية ( وتشمل محولات التوزيع باصغر سعاتها ومحولات شبكات النقل باعلى سعاتها ) [COLOR=Red][B]------- المحطة الاولى ------[/B][/COLOR] ----- كيف ستكون محولة القدرة الكهربائية في المستقبل ؟ ربما يفكر البعض منا في ان محولة القدرة الكهربائية غير قابلة للتطوير في تصنيع معداتها ; كالملفات والقلب الحديدي والخزان والزيت وغيرها من لواحق المحولة لكن يوجد حاليا فريق عمل مؤلف من شركة ABB وجهات علمية اخرى في تطوير تصنيع محولات القدرة الكهربائية باستخدام المعدات الاليكترونية بدلا عن الملفات والقلب الحديدي والخزان واللواحق الاخرى ومن خلال استخدام تكنولوجيا ---- SOLID STATE ------ SEMIC**DUTORS ----- TRANSISTORS-- INTEGRATED CIRCUITS ومن المؤمل ان يرى هذا التطوير التطبيق العملي في العقد التالي [COLOR=Red][B]------ المحطة الثانية -------[/B][/COLOR] اخي المهندس ---- اختي المهندسة وانتم في مهمة كشف موقعي لمعدات الشبكة الكهربائية لا حظتم ارتفاع في درجة الحرارة لاحدى محولات القدرة العاملة في الشبكة من خلال ملاحظة مقاييس الحرارة الخاصة بالزيت والملفات ---- وعليه لابد من تحري السبب هل ان ارتفاع الحرارة بسبب التحميل ؟ ----- واذا كان التحميل فوق الاعتيادي فلابد من اشتغال مراوح التبريد --- واذا كانت مراوح التبريد تعمل والحرارة في تصاعد مستمر فلابد من اطفاء المحولة وعزلها عن الشبكة كليا واجراء الفحصيين التاليين 1 - فحص مقاومة الملفات لان اي تغيير في قبمة مقاومة الملفات يشير الى ان حالة غير اعتيادية في الربط الداخلي للملفات او رخاوة في ربط الموصلات مع العوازل الخزفية --- البوشنج ---- حيث تكون قيمة المقاومة اعلى من الحد المسموح به حيث ان التناسب طردي بين قيمة المقاومة والحرارة 2- فحص الممانعة المئوية ---- percentage impedance test ---- ويتم اجراءه بعمل دائرة قصر --- short --- على ملف الواطي وتسليط فولتية على ملف الفولتية العالية 380 فولت ومن ثم قياس تيار كل فيز على ملف الفولتية العالية ---- A-- B--- C-- by clampmeter واذا كانت هنالك قيمة تيار لاحد الفيزات اعلى من الفيزيين الاخريين فهذا يعني بان هذا الفيز فيه دائرة قصر مما يؤدي الى سحب تيار عالي5-فحص الممانعة المئوية percentage impedance test الغاية من هذا الفحص هو معرفة الممانعة المئوية للمحولة في حالة ربط المحولة على التوازي مع محولة اخرى. [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13592&stc=1&d=1431714605[/IMG] --------- [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13593&stc=1&d=1431714605[/IMG] --- [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13594&stc=1&d=1431714605[/IMG] مرفق ملف به اغلب المحطات |
2 مرفق
[COLOR=Red][B]------- المحطة الثالثة --------[/B][/COLOR]
ونستمر في رحلتنا هذه اخي المهندس واختي المهندسة ونحن في تجوالنا بين محولات الشبكة الكهربائية في اجراء الفحوصات الوقائية لاحدى المحولات وفي فحص مقاومة العازلية على وجه الخصوص لاحظنا ان قيمة مقاومة العازلية بعد فحصها بواسطة الميكر -- megger 1 kv -- 2kv -- or 5 kv ذات قيم متغيرة مع ثبوت درجة حرارة المحولة ---- ماذا نستنج من ذلك ؟ نستنج من ذلك بان عازلية المحولة غير جيدة وعلينا ان نجري فحوصات اخرى للتاكد من قيمة مقاومة العازلية وعلينا اجراء فحص --- power factor ---- dissipati** factor بالنسبة للفحص الاول ويكون بقياس الزاوية -- cosine -- بين الفولتية والتيار cosine = resisitive current\total current اما بالنسبة للفحص الثاني ويكون بقياس ظل زاوية الانحراف ونسميها -- دلتا - tan delta = resistive current \ capacitive current ان الفحصين اعلاه كلاهما مناظر للاخر اي يمكن اجراء احدهم للدلالة على صحة قراءة الميكر لان قراءة الميكر تتغير ما بين قرءة واخرى بسبب عدم انتظام الحرارة في داخل المحولة مما يولد عدم انتظام في توازن الضغط داخل المحولة وعليه هنالك منحني بين مقاومة العازلية والحرارة يتم فيه تحويل قيمة المقاومة الى درجة حرارة 20 مئوي كدرجة عيارية -- reference --- ولكن توجد نسبة خطأ عالية عند التحويل لكن فحوصات الفولتية المتغيرة المذكورة اعلاه لا تتاثر بالمتغيرات الحرارية الاخرى داخل المحولة كثيرا حيث تتاثر ببطء شديد وعليه يعول عليها كثيرا في اجراء الفحوصات الموقعية لمحولات القدرة الكهربائية [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13595&stc=1&d=1431714873[/IMG] --- [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13596&stc=1&d=1431714873[/IMG] ----- [B][COLOR=Red]----------- المحطة الرابعة --------[/COLOR][/B] وتستمر رحلتنا في الشبكات الكهربائية وفي احدى الشبكات وجدنا محولة جديدة موضوعة جانبا على امل ادخالها في الخدمة ولكن ليس لها لوحة تعريف ---- nameplate --- طيب كيف نقوم بربطها في الشبكة ؟ لان الربط يتطلب معرفة معلومات عن الفولتيات المستخدمة فيها وكذلك الممانعة المئوية -- percentage impedance حيث ربما تربط على التوازي مع المحولات الموجودة في نفس المحطة ------ ولعلاج هذه المشكلة لابد من اجراء الفحوصات الموقعية بالاجهزة المتاحة والمتوفرة مثل جهاز فحص نسب التحويل واجهزة قياس الفولتية والتيار والميكر ولابد من اجراء الفحوصات التالية 1- فحص الممانعه المئوية -- ربط جهة الفولتية الواطئة شورت --- short ---- مناسب يتحمل تيار بحدود 60 امبير --- تسليط فولتية على جهة ملف الفولتية العالية --- ثلاثة اوجه خط مع خط -- 380 او 400 فولت وحسب الفولتية المتوفرة وتسجيلها مابين الفيزات A-B --- B-C ----------- C-A --- ----- قياس تيار فيزات الملف العالي بواسطة CLAMPMETER -------------- قطع فولتية التجهيز ------- حساب قيمة الممانعه من القانون التالي 100 * z% = applied voltage *rated current \rated voltage * measured current طبعا القانون اعلاه ذو خصوصية بالمحولات ذات القدرة العالية والتي تتراوح قيمتها مابين 5 الى 63 MVA اما المحولات الصغيرة فتنطبق عليها علاقات اخرى مشتقة من نفس القانون اعلاه حيث يكون فيها SHORT CIRCUIT CURRENT = RATED CURRENT والمهم من هذا الفحص هو عرفنا الممانعه المئؤية والتي هي ضرورية في ربط هذه المحولة على التوازي مع المحولات الاخرى الموجودة في نفس الشبكة 2 ---- فحص نسب التحويل وكما هو معروف توجد انواع عديدة من اجهزة فحص نسب التجويل ويتم فحص كافة التابات -- TAPS ---- عندئذ يمكن مقارنتها مع نسب التحويل للمحولات الاخرى الموجودة في الشبكة وايضا ضروري معرفتها في ربط هذه المحولة على التوازي مع المحولات الاخرى وعليه بعد اجراء الفحصين اعلاه تمكنا من تحديد هوية المحولة الجديدة والقرار سيكون سهلا هل يتم ربطها على التوازي مع المحولات الاخرى ام تربط منفردة [IMG]http://www.ieees.com/attachments/f-5/13592d1431714605-ix-%25-formula.jpg[/IMG] --------- [IMG]http://www.ieees.com/attachments/f-5/13593d1431714605-percentage-impedance-site-test.jpg[/IMG] --- [IMG]http://www.ieees.com/attachments/f-5/13594d1431714605-percentage-impedance-equivalent-circuit.jpg[/IMG] |
وجدنا في هذه المحطة محولة قدرة سعتها 63 ام -في - اي ذات فولتية 132 -33 -- 11 كيلو فولت وقد تم فصلها من الشبكة تمهيدا لارسالها
الى معمل تصليح المحولات وبكلفة 250 مليون دينار عراقي طلبنا التريث في ارسالها حيث ان امكانية تصليحها موقعيا ممكنة وان المشكلة الرئيسية كانت فيها هي ضعف عازلية ملف 33 كيلو فولت وتؤشر قيمة صفر عند استخدام ميكر 5 كيلو فولت اجرينا كافة الفحوصات الموقعية ---- نسب التحويل ---- الممانعة المئوية ---- مقاومة الملفات ---- مقاومة العازلية علما ان العازلية لجهة ملف 132 كيلو فولت وملف 11 كيلو فولت كانت جيدة تم فتح الكيبل بوكس لجهة 33 كيلو فولت وكذلك نقاط الربط للبوشنج حيث وجدنا منطقة ملوثة ذات كاربون موصلة بين ترمنل البوشنج --- السلك النحاسي -- وجدار الخزان الخاص بالكيبل بوكس ---cable box -- والذي هو بطبيعة الحال مربوط الى الخزان الرئيسي المؤرض وتم العلاج بنجاح وادخلت المحولة الى العمل ولازالت تعمل بنجاح منذ عام 2005 ولحد الان ------------------------------------ منقول من المهندس رباح فارس [B][COLOR=Red]--------------- المحطة السادسة ----------------- [/COLOR][/B] في هذه المحطة ستكون الاستراحة فيها طويلة لان العمل كان فيها صعبا وشاقا جدا ووضعنا امام احراجات مسؤولي الدولة انذاك في عام 1998 ساهمنا في اعمار محطة توليد المسيب الحرارية المتكونة من 4 وحدات سعة كل وحدة 400 MVA 20 \ 400 KV وكان عملنا على اعادة تصليح محولة الوحدة الثانية باسلوب الهندسة العكسية وتم اعداد الخرائط اللازمة وتصنيع القالب المطلوب لاجراء اللف لملفات المحولة طبعا تم نقل اجزاء المحولة المدمرة على مراحل الى معمل تصليح المحولات الذي ينتج محولات لغاية 63 MVA 132 \ 33 \11 KV وبمعنى اخر ان هذا المعمل مصممة معداتة لانتاج محولات لحد سعة 63 MVA وعندما تم تصنيع ملف 20 و400 KV لم نستطع من اجراء الكبس المطلوب عليهما لان المكابس كما ذكرت ليست مصصمة لهذه السعة زائد عملية التجفيف قد تعرضت للخلل اثناء نقل تلك الملفات الى محطة توليد المسيب الحرارية والتي تبعد مسافة 150 كيلو متر عن المعمل وتم تجميع المحولة موقعيا واجراء الفلترة الموقعية للمحولة لفترة 20 يوم حيت كانت نتائج فحص العزلية كما يلي ----- H - L 2070 M OM ----- H -LE 1630 M --- L HE 1000 M T = 20 C وكان هنالك جدل حول امكانية تشغيل المحولة بهذه القيمة من العازلية وكان وقتها الدكتور كريم وحيد وزير الكهرباء الاسبق احد اعضاء فريق العمل وكان من من الموافقين على تلك النتائج وطلب من الوزير السابق -- عدنان العاني -- تشغيل المحولة او وضعها تحت تاثير الفولتية وعلى كل ليس هذا المهم تم الاعداد لوضع المحولة تحت تاثير الفولتية في ساعة متاخرة من الليل او في الساعة الواحدة صباحا بالتنسيق مع منظومة السيطرة واطلقت الفولتية على المحولة وتم عملها لمدة 40 الى 50 ثانية وجرى الصياح والتصفيق ابتهاجا بهذا الانجاز ولكن بعد هذا الوقت حدث انفجار رهيب دمر كل شيء في المحولة ---- اسباب فشل المحولة ----- 1 - عدم اجراء الكبس المطلوب للملفات بعد التجفيف 2 - كان هنالك فرق في الطول بين ملف الواطي والعالي بحدود 70 مليمتر لان هذا الفرق ادى الى تكون قوى كهربائية ادت الى تحريك ملف الواطي الى اعلى وتزداد تلك القوى بازدياد هذا الفرق 3 - تجميع الملفات داخل المحولة لم يكن متناظر حيث ادت تلك الاختلافات الى تكون قوى ادت الى تحريك الملفات باتجاه محصلات تلك القوى 4 - عدم شد الصامولات التي تكبس الملف داخل المحولة بعد تجفيف المحولة بالقوة المطلوبة حيث ادى هذا الى حدوث تقلص في حجم الملف وتولد فراغ بين اعلى الملف والقسم العلوي للقلب الحديدي وادى هذا الى اهتزاز الملف اثناء التشغيل واخيرا فقد كانت محاولة جادة دخل فيها الكادر الهندسي العراقي واستفاد كثيرا في ميدان محولات الضغط الفائق منقول من المهندس رباح فارس |
1 مرفق
[COLOR=Red][B]-------- المحطة الثامنة -------------[/B][/COLOR]
لقد تطرقنا في المحطات السابقة الى فحص الممانعة المئوية --- percentage impedance ---- لكن لم نتكلم عن ماهية هذه الممانعة وماهي وحدتها مثلا 5% -- 10 % ---- 20% هذه الارقام ما ذا تعني ؟ وكيف نستطيع تحديده ؟ في فحص المفاقيد النحاسية للمحولة يتم عمل دائرة قصر على ملف الفولتية الواطئة وتسليط فولتية على ملف الفولتية العالية بصورة تدريجية الى ان تصل قيمة التيار الى القيمة الاعتيادية في كلا الملفين وعندئذ ستلاحظ قيمة معينة للفولتية على ملف العالي هذه القيمة لو تم تقسيمها على فولتية التاب الاعتيادي او اي تاب اخر مثلا عند فحص محولة 33 \ 11 كيلو فولت سعه 5 ام في اي وصلت الفولتية المسلطة الى 2280 فعند اجراء القسمة 2280 \ 33000 = 0.069 ولو ضربت النتيجة في 100 لكان الناتج = 6.9 % وهي مانسميها بالممانعة المئوية --- percntage impedance voltage وخالية من الوحدات قد يسال سائل وكيف يمكننا اجراء الفحص في الشبكات طالما يتطلب الفحص فولتيات عالية وتيارات عالية ؟ والجواب يمكن اجراء هذا الفحص بتليط فولتية 380 فولت والتيارات المقاسة ستكون في قيم صغيرة يمكن قياسها بواسطة الاميتر ماعدا حالة واحدة هي في محولات ذات سعهة 63 ام في اي 132\ 33 \ 11 كيلو فولت فان فحص جهة 33 \ 11 يتم سحب تيار عالي يصل الى اكثر من 100 امبير وهذا ربما لا يمكن توفيره في عموم الشبكات والقانون التالي يمكن استخدامه في اجراء الفحص z% = applied voltage * rated current \ rated voltage *measured current ومحصلة الناتج تضرب في 100 وهنالك قانون تصميمي للممانعه تجده في معامل انتاج المحولات والذي يعتمد على العوامل التالية -- شكل وحجم الكور -- مادة الحديد الكهربائي للكور --- حجم اسلاك الملفات --- عد لفات الملفين الابتدائب والثانوي --ارتفاع ملف الابتدائي ---- الفرق بين القطر الداخلي لكلا الملفين ----- مجموع الطول الكلي لكلا الملفين ---- الفرق بين القطر الخارجي لكلا الملفين ----- الذبذبة [IMG]http://www.ieees.com/attachments/f-5/13592d1431714605-ix-%25-formula.jpg[/IMG] --------- [IMG]http://www.ieees.com/attachments/f-5/13593d1431714605-percentage-impedance-site-test.jpg[/IMG] --- [IMG]http://www.ieees.com/attachments/f-5/13594d1431714605-percentage-impedance-equivalent-circuit.jpg[/IMG] [B][COLOR=Red]----- المحطة التاسعة --------------------[/COLOR][/B] في المحطة السابقة عرفنا ماهية الممانعة المئوية وكيفية فحصها لكن ما هي الفوائد التي يمكن الحصول عليها من معرفة قيمة الممانعه المئوية ؟ هنالك عدة فوائد ومنها 1 - في ربط التوازي مع محولات اخرى لا بد من معرفة قيمة الممانعة المئوية حيث يجب ان تكون متساوية مع المحولات الاخرى 2 - ان قيمة المانعة تحدد وتقرر مستوى تيار القصر -- short circuit level ---- والذي يحدد سعة تحمل قواطع الدورة التي تربط الى المحولة ويتم ذلك من خلال قسمة التيار الاعتيادي على قيمة الممانعة rated current \ impedance per unit 3 - تحدد قيمة الممانعة المئوية مستوى تنظيم الفولتية -- regulati** ---- فكلما زادت قيمتها زادت قيمة التنظيم المئؤية 4 - في حالة عدم توفر جهاز فحص نسب التحويل في المحطة التي تعمل فيها ومطلوب منك اجراء فحص على احدى محولات الشبكة فيمكنك اجراء فحص الممانعة المئوية بالطريقة التي اشرنا اليها في المحطات اعلاه فاذا ظهر لك بان احد الفيزات يسحب تيار عالي فهذا دليل على ان هذا الفيز فيه ضرر 5 - وكذلك اذا كانت قيمة الممانعة المقاسة قد تجاوزت نسبة الخطا المسموح بها فهذا يعني ان المحولة قد حدث فيها ضرر في تركيب ملفاتها [B][COLOR=Red]----- المحطة العاشرة ------[/COLOR][/B] قد تضطرك الظروف ان تستخدم اجهزة بسيطة لفحص مقاومة الملفات لعدم توفر معدات الفحص الخاصة مثل قنطرة وتستون واجهزة حديثة رقمية يمكن استخدام مايلي -- بطارية 12 او 24 فولت ---- اميتر -- فولتميتر --- اسلاك ---- سويج مثال توضيحي للربط محولة بالمواصفات التالية 63 MVA ---- 132 - 33 - 11 KV YN ynod11 ربط الاجهزة اعلاه سيكون بالتوالي مع ملفات المحولة الثلاثة وكما يلي POSITIVE -- SWITCH --- AMMETER --- A --N - -- a --- n ---- 3A --- 3C ---- NEGATIVE ويتطلب الانتظار لفترة بحدود 10 دقائق ومن ثم قياس الفولتي على الملفات وبتطبيق قانون اوم الفولتية \ التيار نستطيع معرفة قيمة المقاومة لكل ملف [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13597&stc=1&d=1431715745[/IMG] |
2 مرفق
[COLOR=Red][B]المحطة الحادية عشر [/B][/COLOR]
تطرقنا في محطات سابقة الى فحص مقاومة الملفات والممانعة المئوية ولكن لم نتطرق الى آلية الفحص لكلا الفحصين والرسم المرفق ادناه يوضح تلك الالية [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13598&stc=1&d=1431715874[/IMG] [COLOR=Red][B]المحطة الثانية عشر [/B][/COLOR] --- آلية فحص tan delta الرسم المرفق يوضح آلية فحص tan delta or dissipati** factor ان القيمة المقيولة هي 0.5% واذا ما اصبحت 0.55 % تعتبر غير جيدة وفي الفحص ايضا يتم قياس المتسعة بين العوازل لملفات المحولة وهذا الفحص يعتبر من الفحوصات المعتمدة في اقرار جودة العازلية للمحولة [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13599&stc=1&d=1431715956[/IMG] |
5 مرفق
[COLOR=Red][B]
المحطة الثالثة عشر [/B][/COLOR] ----- الية فحص الممانعة الصفرية لمحولة الزكزاك zero sequence impedance الرسم المرفق يوضح تلك الالية [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13600&stc=1&d=1431716061[/IMG] [COLOR=Red][B]المحاضرة الرابعة عشر [/B][/COLOR] في الرسم المرفق توضيح لالية فحص الريط الاتجاهي للمحولة - ربط ملفي العالي والواطي لفيز a A شورت -- تسليط فولتية 380 فولت ث لاثة اوجه على ملف العالي - قياس قيم الفولتية مابين فيزات الملف العالي وملف الواطي كما يلي C - c B - b C - b B - c --------- شرط تحقق الربط Dyn11 -- YNd11 C-b **** than B-b= C-c=B-c ------------------------------------ Dyn1 --- YNd1 B-c>C-b=B-b=C-c ------------------------------------ Yyno --- Dd0 B-c = C -b> B-b=C-c وتوجد معادلات اخرى لكن هذه افضلها في نظري [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13601&stc=1&d=1431716234[/IMG] [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13602&stc=1&d=1431716234[/IMG] [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13603&stc=1&d=1431716234[/IMG] [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13604&stc=1&d=1431716321[/IMG] |
2 مرفق
[B][COLOR=Red]المحطة الخامسة عشر [/COLOR][/B]
في الغالب تستخدم شبكات نقل وتوزيع الطاقة الكهربائية محولات ذات ربط اتجاهي Dyn1 --- YNd1 --- Dyn11 -- YNd11 YNyn0d11 YN yn0d1 فلابد من معرفة توالي الفيزات لجهة الدلتا حيث ان ذلك مهم جدا عند الربط على التوازي مع المحولات الاخرى وفي الرسم المرفق توضيح لتوالي فيزات الدلتا لانواع الربط المستخدمة [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13605&stc=1&d=1431716510[/IMG] [B][COLOR=Red] -------- المحطة السادسة عشر -----------------[/COLOR][/B] هذه المحطة ستكون في شبكة الشمال الغربي لمنظومة نقل الطاقة الكهربائية العراقية وبالتحديد على الخط السوري العراقي وربما اخواننا السوريين يتذكرون مجمل الاحداث التي حدثت في عام 2001 حيث تم شراء محولة سعة 100 MVA - 230 \ 132 \ 15 كيلو فولت بهدف تجهيز المنظومة العراقية من الجانب السوري وعندما تم تحفيز المحولة بفولتية 132 كيلو فولت حدث ترب على المحولة وتم الاتصال بنا من قبل وزارة الكهرباء --- هيئة الكهرباء انذاك ---- بتشكيل فريق فحص على وجه السرعة وذهبت على الفور الى هناك واجريت كافة الفحوصات الموقعية وهي --- فحص نسب التحويل ---- فحص مقاومة العازلية ---- فحص الممانعة المئوية ---------- فحص مقاومة الملفات وجميعها كانت جيدة ما عدى عازلية ملف الواطي 15 كيلو فولت حيث كانت 50 ميكا اوم بدرجة حرارة بحدود 40 درجة مئوية وهي ليست جيدة ------------ اذن ما العمل ----------- ؟ لابد من اتخاذ قرار معين لاجراء العلاج اللازم وتم تفريغ زيت المحولة وفتح المانهولات جميعها وكذلك فتح العوازل الخزفية وتم اجراء فحص المشاهدة لعوازل 230 و132 كيلو فولت ووجدنا بعض التاكل للعوازل فيها وتم معالجة ذلك بزيادة العزل عليها اما ملف الفولتية 15 كيلو فولت فلم نستطع الوصول اليه وهو سبب المشكلة واخترت احد الفنيين ذو الحجم الصغير وتم انزاله الى داخل المحولة ووجد ان موصلات فيزين محروشة بشكل كبير وفي منطقة واحدة مما كانت تشكل الضعف في مقاومة العازلية مع الارضي الذي هو سطح الجدار الداخلي لخزان المحولة ( عناصر العازلية هي -- الزيت -- العوازل الورقية --- مسافة العزل ) وبعد الانتهاء من عملية معالجة العزل تم ضخ الزيت للمحولة واجراء الفلترة الموقعية مجددا ومن ثم اجراء الفحوصات المشار اليها اعلاه وكانت جميعها جيدة وبعد ذلك تم الايعاز باطلاق الفولتية من الجانب السوري والحمد لله لازالت تعمل المحولة بكل كفائتها دون اي مشكلة والى محطة اخرى ان شاء الله [COLOR=Red][B]المحطة السابعة عشر [/B][/COLOR] ----- power factor ---- dissipati** factor كثيرا ما نتعامل مع المصطلحين في فحص محولات القدرة الكهربائية فلابد ان نفرق بينهما power factor = power \ VA = w\ VA او هو جيب تمام الزاوية بين الفولتية والتيار والتي نسميها ثيتا -- theta وتكون قريبة من 90 درجة في عزل المتسعات dissipati** factor or tan delta = W \ VAr وهو يعني ظل الزاوية التي تسمى دلتا وتساوي 90 - ثيتا وعندما تكون -- ثيتا كبيرة اكبر من 85 درجة فان قيمة كل من المصطلحين عدديا تكون متساوية وكلا المصطلحين تعطيان مؤشر لجودة العازلية [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13606&stc=1&d=1431716744[/IMG] |
[B][COLOR=Red]-------------- المحطة الثامنة عشر ----------------------------[/COLOR][/B]
------- جودة العازلية في محولات القدرة --------- في هذه المحطة سنشرح مدى جودة العازلية في محولة القدرة او بتعبير اخر هل ان مقاومة العازلية للمحولة لم تتعرض الى اي تلوث من شانه ان يؤثر في عمر العازلية فيها او ان العازلية سليمة فيها ولا يوجد فيها اي تقادم بالعمر ان ذلك يمكن معرفته من خلال اجراء فحص يسمىstep voltage ---- نستخدم ميكر 500 فولت ونقيس مقاومة العازلية للمحولة ------ نفرغ المحولة من شحنات الفحص ومن ثم نجري الفحص باستخدام ميكر 2500 فولت ----- اذا ظهر لديك الفرق بين الحالتين مقدارة 25% فهذا مؤشر على ان هنالك تلوث وتشويه في مقاومة العازلية للمحولة وان تدمير قوة العزل متوقع في اي لحظة وان فشل المحولة متوقع ايضا وبالمناسبة لا تغرك نتائج الفحص مهما كانت عالية والتي تشير الى خلوها من الرطوبة ------ وهناك مؤشر اخر اذا قمت باجراء فحص مقاومة العازلية للمحولة ولمرتين مع ثبوت درجة الحرارة وحصلت على نتائج مختلفة في قيم العازلية فهذا بعني ان مقاومة العازلية غير جيدة ------ في بعض الاحيان تحدث حالة -- flash over --- للمحولة بسبب ضعف العازلية في منطقة معينة من ملفات المحولة تكون قريبة من السطح الداخلي لخزان المحولة بسبب ضعف العازلية في تلك المنطقة مما يستوجب علاجها باستخراج الجزء الفعال للمحولةوتضميدجراح ضعف العازلية باستخدم ورق عزل مجفف والى محطة اخرى ان شاء الله |
[B][COLOR=Red]--------------------- التاسعة عشر ----------------------------[/COLOR][/B]
ففي هذه المحطة لاحظت ان هنالك جدل بين الكادر الهندسي الذي يقوم الفحص الموقعي لاحدى محولات القدرة الكهربائية وكان ذلك حول فحص الممانعة المئوية percentage test وكان لابد من الدخول معهم في هذا النقاش ---- هنالك مصطلحات لابد من ذكرها والتعليق عليها وهي ---- short circuit test الغاية منه فحص قيمة الممانعة المئوية ويسمى ايضا percentage votage check يتم اجراءه بربط ملف الفولتية الواطئة شورت وتسليط فولتية 3 فيز -- 380 --- فولت على ملف الفولتية العالية وقياس التيار بواسطة كلامب ميتر لكل فيز من ملف الفولتية العالية ومن ثم تطبيق القانون التالي لاستخراج قيمة الممانعة المئوية الممانعة المئوية = الفولتية المجهزة مضروبا في التيار الاعتيادي مقسوما على الفولتية الاعتيادية مضروبا في التيار المقاس وحاصل القسمة يضرب في 100 ------- copper losses test الغاية منه فحص قيمة المفاقيد النحاسية ويتبع نفس السياق اعلاه مع تسليط فولتية مقدارها = فولتية التاب مضروبا في قيمة الممانعة المئوية حيث عند هذه الفولتية المسلطة سيسري تيار الملف الواطي بكامل قيمته وكذلك في ملف العالي وعند ذلك يتم حساب المفاقيد النحاسية من خلال برنامج في محطة الفحص ----- load test في هذا الفحص يتم تسليط كامل الفولتية الاعتيادية على ملف الفولتية العالية ومن ثم ربط الاحمال على ملف الفولتية الواطئة بالتدريج ومن قراءة عدادات المقاييس الكهربائية على ملف العالي وملف الواطي ومطابقة ذلك مع لوحة التعريف للمحولة وهذا الفحص هو اشبه بفحص التصريف الحراي للمحولة --- heat run --- الي يتم اجراءه لبيان ارتفاع حرارة الملفات جراء التحميل وكذلك حرارة الزيت والى محطة اخرى ان شاء الله |
3 مرفق
[COLOR=Red][B]----- المحطة العشرون --------- [/B][/COLOR]
فحص نسب التحويل لمحولة الزكزاك ذات الربط الاتجاهي ZNyn1 --- ZNyn11 كما هو معروف نستخدم جهاز فحص نسب التحويل حيث توجد انواع عديدة متطورة منها يتم فحص الفيزات الثلاثة دفعة واحدة وفق برنامج بسيط يتم برمجته وتكون عملية الفحص بالتوالي للفيزات الثلاثة ومنها يكون الفحص كل فيز على انفراد ويتكون من قطبين احدهما ذو علامة HH والاخر xx والقطب الاول يكون ذو تفرعين احدهما ذو علامة حمراء ويوضع على بداية ملف العالي والتفرع الثاني ذو علامة سوداء ويوضع على نهاية الملف وهكذا نفس السياق بالنسبة للقطب XX حيث على ملف الواطي ربما واجهت البعض بعض المشاكل اثناء فحص نسب التحويل لهكذا نوع من الربط لمحول الزكزاك فبعض الاجهزة الحديثة تكون مبرمجة على ربط محدد واذا ما حاولت الفحص على ربط اخر فان الجهاز لا يعمل لان زاوية الربط قد حدث فيها اختلاف وفي الحقيقة انا لا افضل هكذا اجهزة متطورة التي تفحص انواع محددة من الربط وحتى تلك الاجهزة التي تفحص تلاثة فيزات دفعة واحدة وانا افضل الاجهزة التي تتكون من فيز واحد والتي تكون خفيفة الوزن واحملها الى اعلى المحول واقوم بفحص فيزات المحولة كل فيز على انفراد ولكل التابات ولو زمن الفحص سيكون اطول من الانواع ذات الثلاثة فيزات لكن هو اضمن فربما البرمجة يحدث فيها بعض الاخطاء مما قد يعطي قراءة لفيز اخر غير هو المقصود مثلا يعطيك قراءة فيز C في حين هو فيز A وهكذا عند فحص نسب التحويل لمحول الزكزاك قد تظهر لك نتائج على من نسبة الخطا المحددة وهي 0.5% +- وحسب القانون التالي measured value - rated value\ rated value multiplied 100 = 0.5 وذلك لان تركيب محول الزكزاك فيه تعقيد كما هو موضح في الرسم المرفق مما يجعل كثافة الفيض المغناطيسي غير متناظر ممما يعطي قراءات فيها حيود نوع ما علما انه حتى في المحولات الاعتيادية يحدث عدم تناظر لكثافة الفيض المغناطيسي مما يعطي قراءة مختلفة لتيارات الفيزات الثلاثة فمثلا في ربط الدلتا يكون تيار الاثارة -- exciting -- لفيز A **** than B and C وفي ربط الستار تكون قيمة فيز B اعلى من الفيزيين الاخريين وذلك لان الفيض المغناطيسي في ملف الوسط يكون اعلى لان حصيلة الفيض م اتجاهين من ملف A وملف C وعليك قراءة تيار الاثارة لكل فيز -- EXCITING CURRENT فاذا كان متقارب فهذا يعني ان الملفات جيدة ولا تجد فيها اضرا ر وتكون قيمة هذا التيار صغيرة جد بحدود 1الى 2 ملي امبير ويمكنك فحص مقاومة الملفات -- الاومية -- ومقارنة النتائج فاذا كانت هنالك اختلافات كبيرة هذا يعني ان الملفات فيها اضرار [B][COLOR=Red] [/COLOR][/B] [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13607&stc=1&d=1431717151[/IMG] [B][COLOR=Red] ---------------- المحطة الحادية والعشرون --------------[/COLOR][/B] استمر معكم اخواني في هذه المحطات لنتوقف في كل محطة في معالجة وفحص محولات الشبكة العراقية ففي الشهر السادس من عام 2002 اوعز السيد وزير الصناعة والعادن الى السيد المدير العام لشركة ديالى للصناعات الكهربائية بضرورة ارسال فريق فحص الى شبكة الشمال الغربي فحص محولة مربوطة على الخط السوري وكلفني السيد المدير العام بالتوجه فورا الى هناك وبعد اكثر من 5 ساعات من السفر وصلت الى محطة تل ابو ظاهر في شبكة الشمال الغربي التي توجد فيها المحولة ووجدت ان الكادر المتقدم لهيئة الكهرباء ينتظر وصولي --- مواصفات المحولة --- autotransformer 100 MVA 230 \132 \15 KV vector group symbol YN aod1 تم استيراد هذه المحولة خصيصا لنقل الطاقة الكهربائية من الشبكة السورية الى الشبكة العراقية وتم نصبها من قبل دائرة المشاريع والتي قامت بتشغيلها وللاسف لم توفق في ذلك لان المحولة قد فشلت مباشرة بعد التشغيل الاول والخطا الجسيم الذي ارتكبته تلك الجهة هو اعادة التشغيل للمرة الثانية مما ادى الى توسيع جروح المحولة التي هي موجودة اصلا قبل محاولة التشغيل الاولى وهذه الجروح كانت عبارة عن هرش في عوازل ملف 15 كيلو فولت والتي اظهرت نتائج فحص العازلية المرفقة تدني القيم لهذا الملف والتي كانت 50 ميكا اوم --- ----- تم اجراء الفحوصات التالية -- فحص مقاومة الملفات ------ فحص نسب التحويل ---- فحص المملنعة المئوية --- اجراء فحص المشاهدة في داخل المحولة حيث تم اجراء المعاجات في ملفات المحولة وكما هو موضح في محضر الاجتماع ------ تم استخدام منظم الفولتية بتسليط فولتية قليلة على ملف 15 كيلو فولت والصعود تدريجيا بقيم الفولتية مما اعطى شوشرة وضوضاء في المحولة حيث تم ايقاف الفولتية لان هذا مؤشر على ضعف العزل في نقطة ما لا يمكن تحديدها ---- --- ولغرض تحديد هذه النقطة الضعيفة في عزل المحولة لابد من افراغ الزيت وفتح المانهولات والدخول الى داخل المحولة وقد تم اختيار احد الفنيين الجيدين وذو جسم صغير حتى يمكن التحرك بحرية داخل المحولة وبعد الفحص الدقيق وجد هذا الملاحظ البطل هرش لموصلين 15 كيلو فولت متجاورين وقريبين من جدار السطح الداخلي للخزان ---- اي الارضي لان الخزان يجب ان يؤرض -- وتم العلاج وتم اعادة الزيت واجراء الفلترة الموقعية التي قام بها كادر المحطة الذين كانوا يعملون ليلا ونهارا واذكر منهم المهندس عماد خيري الذي هو عضو في منتدانا بتظافر جهود الجميع عادت المحولة الى العمل التي تغذي الشبكة العراقية بحدود 70 ميكا وات والمرفقات توضح الفحوصات التي اجريت على المحولة [B][COLOR=Red] -------- المحطة الثانية والعشرون -------[/COLOR][/B] ماذا تعني tertiary winding في محطات شبكات نقل الطاقة الكهربائية تجد محولات قدرة تتكون من ثلاثة ملفات احدها ملف ذو ربط دلتا وخاصة ملف الفولتية الواطئة في الغالب يتم اختياره وهو في حالة ربط --- دلتا --- يا ترى ماهو السبب ؟ وكذلك الامر تجد ربط الدلتا في محطات شبكات توزيع الطاقة الكهربائية وتجد ذلك في محطات التوزيع 33\ 11 كيلو فولت تجد ان ملف الفولتية العالية مربوط دلتا وكذلك في محولات التوزيع 11\ 0.4 كيلو فولت ايضا تجد ملف 11 كيلو فولت مربوط -- دلتا --- ياترى ماهو السبب ؟ وكذلك الامر في محطات التوليد تجد ان ملف الفولتية الواطئة او الملف الابتدائي الذي يستقبل فولتية التوليد مربوط دلتا يا ترى ماهو السبب ؟ كما هو معروف لدى الجميع بان محولة القدرة لكي تعمل وفق ظاهرة الحث المتبادل بين الملفين الابتدائي والثانوي لابد من مغنطة القلب الحديدي بواسطة موجات التوافيقية الثالثة ---- third harm**ic waves والتي تكون موجات جيبية sine waves فلابد من وجود منفذ لمرورها او دورانها في حلقة الدلتا لكي يتمغنط القلب الحديدي ومن ثم يتولد لدينا الموجات الكهربائية وايضا ستكون موجات جيبية علما ان موجات التوافيقية الثالثة تشكل جزء من مفاقيد المحولة ولكن هي سلاح ذو حدين فلابد من وضع ربط ملف الدلتا لكي تدور في حلقة الدلتا ولا تدخل الى خطوط نقل الطاقة الكهربائية وكذلك يمكن من تسريبها بواسطة تاريض -- النيوترل -- في ملف الستار [B][COLOR=Red] المحطة الثالثة والعشرون ---- [/COLOR][/B] في حالات نادرة تجد ان المحايد -- neutral -- مضمر اي لاتوجد له نقطة ربط على الملف سواء كان على ملف العالي او ملف الواطي وعند فحص نسب التحويل لهكذا محول سيحدث عدم استقرار في قراءة الجهاز بسبب تعويم نقطة المحايد -- --- floating neutral point وتنشا تيارات عالية اثناء قياس نسبة التحويل مما ثقلا كبيرا في تدوير عتلة الجهاز -- هذا بالنسبة لاجهزة الفحص التي تستخدم عتلة تدوير -- ونلاحظ ايضا عدم استقرار مؤشر القياس وفي الرسم المرفق محول مربوط ستار -- زكزاك نيوترال ومحول اخر مربوط ستار -- زكزاك بدون نيوترال ومن خلال الرسم ستجد اخي المهندس الالية او الكيفية التي يتم فيها فحص نسب التحويل لهكذا انواع من ربط المحولات [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13608&stc=1&d=1431717520[/IMG] [B][COLOR=Red] ------- المحطة الرابعة والعشرون -----------------[/COLOR][/B] ----- SCOTT C**NECTI** ---- وهو ربط خاص بواسته يمكننا الحصول على فولتية 3 فيز باستخدام ملفين للتحويل كما يمكن الاستفادة من هذا الربط بتحويل 2- فيز الى 3 فيز وبالعكس حيث استفادة من هذه الخاصية احدى محطات التوليد الامريكية بوضع مولد طاقة كهربائية 2 فيز في محطة شلالات نياغارا وباستخدام هذا الربط تم تحويل الفولتية 2 فيز الى 3 فيز علما ان هذا الاستخدام كان لفولتية قليلة بحدود 11 كيلو فولت ومنذ اكثر من 80 سنة والرسوم المرفقة توضح الية هذا الربط الخاص [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13609&stc=1&d=1431717520[/IMG] |
2 مرفق
[COLOR=Red][B]-------- المحطة الخامسة والعشرون -------------[/B][/COLOR]
كيف يمكننا معرفة بيانات محولة توزيع -- لاتوجد عليها لوحة تعريف ---- ؟ ربما تصادفك محولة لاتوجد عليها لوحة تعريف كيف يمكنك التعرف على بياناتها ؟ 1 - معاينة العوازل الخزفية لملفي المحولة من حيث حجمها فالحجم الكبير يدلك على انها تخص الملف العالي والاخرى الاقل حجما هي بالتاكيد للملف الواطي وكذلك كم عدد تلك العوازل في كل ملف فاذا كانت 4 في الملف العالي و3 في الملف الواطي فان هذا يشير الى ان المحولة مربوطة -- ستار -- دلتا واذا كان عددها في الواطي 4 و 3 في العالي فان هذا يشير الى ان المحولة مربوطة دلتا -- ستار واذا كان عددها 3 في كلا الملفين فان هذا يعني ان المحولة مربوطة ستار -- ستار وبدون محايد -- نيوترل في كلا الملفين 2 - فحص نسب التحويل بتسليط فولتية 3 فيز على ملف العالي وقياس الفولتية على ملف الواطي 3 - لمعرفة قدرة المحولة نضع شورت مناسب على ملف الواطي ومن ثم تسليط فولتية 3 فيز على ملف العالي وبواسطة -- كلامب ميتر -- نقيس تيار الشورت الذي يمثل تيار ملف الواطي وكذلك نقيس تيار الملف العالي 4 - قدرة المحولة دائما تُحسب نسبة الى تيار الملف الواطي القدرة = تيار الملف الواطي -- تيار الشورت * فولتية الملف الواطي * جذر 3 ( 1.732) 5 - هذه الاجراءات تخص محولات التوزيع التي تكون قدراتها لغاية 2500 كيلو فولت امبير وفولتية ملف الواطي 400 فولت [B][COLOR=Red]--------- المحطة السادسة والعشرون ------------[/COLOR][/B] الفرق بين محولات الالمنيوم ومحولات النحاس البعض يسال عن الفرق بين محولات القدرة المصنوعة من الالمنيوم وتلك المصنوعة من النحاس وفي الورقة المرفقة محولة ذات سعة 2500 kva 3 -phase ----- delta primary voltage 13.8 kv sec**dary voltage 480 \ 277 v star حيث تم تصنيع ثلاثة نماذج -- نموذج من النحاس ونموذج من الالمنيوم ونموذج تم فيه تصنيع الملف الابتدائي من النحاس والملف الثانوي من الالمنيوم والجدول المرفق يوضح الفرق في خصائص كل من المحولات المصنوعة من النحاس والمحولات المصنوعة من الالمنيوم [B][COLOR=Red] [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13610&stc=1&d=1431717825[/IMG] ----------- السابعة والعشرون -----------[/COLOR][/B] لقد دخلت صناعة محولات القدرة الكهربائية باستخدام غاز SF6 حيز التنفيذ منذ فترة حيث تم تصنيع محولات عملاقة في بعض الدول المتقدمة ويسعات عالية وصلت بحدود 800 MVA -- VOLTAGE 800 KV ولكن هذه التكنلوجيا محدودة الاستخدام وياترى ماهي اوجه المقارنة بين محولات القدرة المصنوعه من غاز --- SF6 --- ومحولات القدرة المصنوعة من الزيت -- كوسط للعزل والتبريد --- وفي الورقة المرفقة جدول يبين تلك المقارنة [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13611&stc=1&d=1431717825[/IMG] |
3 مرفق
[COLOR=Red][B]------ المحطة الثامنة والعشرون -----[/B][/COLOR]
--- تحمل محولات التوزيع لتيارات القصر -- short circuit capability --- الرقم مضروبا في التيار الاعتيادي ---------------------- ---- ثلاثة فيزات ----------------------- فيز واحد --- KVA--- 40 ------------------------------------------------------ 15 - 75 --------------------------- 5 - 25 35 ------------------------------------------------------ 112.5 - 300 -------------------------37.5 - 100 25 ------------------------------------------------------------ 500 ------------------------------------ 167 -500 ولكن كم هي الفترة الزمنية التي تستطيع فيها محولة التوزيع ان تتحمل هذه التيارات بسبب دائرة القصر ---- short circuit current في الجدول ادناه زمن تحمل محولة سعة 5 ------ 25 KVA وحسب الستاندرد الامريكي \ الزمن -- بالثواني --- ---------------------------------------------------------- مقدار تيار الشور ت ------ 0.78 ----------------------------------------------------------------------- 40 ( 40 * التيار الاعتيادي ) 1 ---------------------------------------------------------------------------- 35.4 1.5 -------------------------------------------------------------------------- 28.9 2 -----------------------------------------------------------------------------25 10 ---------------------------------------------------------------------------- 11.3 30 --------------------------------------------------------------------------- 6.7 60 -------------------------------------------------------------------------------4.75 5 -- دقائق ---------------------------------------------------------------------- 3 30 دقيقة -----------------------------------------------------------------------2 [B][COLOR=Red]------------ المحطة التاسعة والعشرون --------------[/COLOR][/B] لاحظت في محولات التوزيع محولات ذات ربط اتجاهي -- ستار - زكزاك كيف نفحص نسب التحويل لهكذا ربط خصوصا اذا كان -- النيوترل موجود في احد الملفين او لا يوجد في كلاهما او يوجد في كلاهما ------- Yz ----- YNzn ----------- Yzn ------ والى مهندسي الفحص في ورش اصلاح محولات التوزيع ارفق لكم في الصورة المرفقة آلية اجراء الفحص لهكذا نوع من الربط [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13612&stc=1&d=1431720376[/IMG] [B][COLOR=Red]--------- المحطة الحادية والثلاثون -------[/COLOR][/B] ----- حماية محولات التوزيع ------ ان محولات القدرة في شبكات النقل والتوزيع هي الرابط المهم بين محطات التوليد والمستهلكين ولاهميتها فانه يجب توفير مستلزمات الحماية الضرورية لديمومة عملها فمحولات شبكات نقل الطاقة الكهربائية هي نقاط ضعيفة في مقاومة حالات الخطأ التي تحدث في الشبكة وعليه وضعت لها الحمايات المطلوبة ففي محطات الضغط الفائق يوجد خطان للحماية خط رئيسي وخط احتياط وساند للخط الرئيسي في حالة فشله في العمل لكن محولات التوزيع المنصوبة على الاعمدة التي تنقل الطاقة الكهربائية الى المستهلكين لاتوجد فيها تلك الوسائل كما هو الحال في محطات الشبكات وعليه يجب توفير الحماية لجانب الفولتية العالية والتي تكون في الغالب 11 كيلو فولت او 33 كيلو فولت وكذلك لجانب الفولتية الواطئة ومن تلك الحمايات 1--- وضع مخمدات لاندفاعات التيارات العالية -- surge arrester --- على ملف العالي وكذلك على ملف الواطي وذلك لحماية المحولة من تاثيرات التفريغ الكهربائي للبرق التي تضرب خطوط التوزيع 2 - وضع --- limiting fuses ---- وفي تكنولوجيا جديدة يتم وضع فيوزات معها تربط على التوالي تسمى --- protective micro- fuse -- حيث تكون ذات سرعة فصل اعلى من الفيوزات الرئيسية -----limiting fuses --- ويتم ربط فيوزات -- المايكرو -- الى نظام ميكانيكي --- mechanical trigger system -- والذي يقوم بغلق الدائرة الكهربائية في حالة تحفيز المايكرو فيوز عند حدوث حالة خطأ في المحولة 3 - وضع قاطع دورة على ملف الواطي يفصل في حالة زيادة الحمل 4 - ظهرت في الاونة الاخيرة اجهزة حماية لمحولات التوزيع ذات حجم صغير توضع فوق سطح خزان المحولة ومنها الجهاز الذ ي يسمى -- DGPT2 -- الذي يقوم بحماية المحولة من الحالات التالية أ- discharge of gases في حالة تمزق عوازل المحولة بسبب التحليل الكيميائي تتحرر غازات او عند زيادة التحميل عن معدله تتحرر غازات فيقوم بعملية التفريغ لتلك الغازات خارج المحولة ب - tank pressure في حالة حدوث شورت داخل المحولة فان قوس كهربائي سيتكون والذي يسبب موجة لحظية هائلة تولد ضغطا عاليا يتجاوز الضغظ المصمم -- وهو بحدود 0.2 بار لمحولات التوزيع -- وعندئذ يقوم الجهاز بتفريغ هذا الضغط المتولد ج -- ان زيادة الحرارة في المحولة لها عدة اسباب منها -- خلل في داخل المحولة -- مثلا وجود شورت بين لفات الملف او شورت احد الموصلات مع السطح الداخلي لخزان المحولة او ضعف في نقاط الربط على مغير التفرع او الموصلات الرئيسية للفيزات -- الترمنل -- --- التحميل العالي للمحولة فهذه الاسباب تؤدي الى زيادة الحرارة عن الحدود المسموح بها مثلا اذا تجاوزت حرارة الملفات 110 درجة مئوية فان الجهاز سيعطي اشارة فصل للتغذية الكهربائية عن المحولة او ان حرارة زيت المحولة اصبحت اعلى من 90 درجة مئوية فان هذا الجهاز ايضا سيعطي اشارة فصل للتغذية الكهربائية عن المحولة -- وعلى العموم فان هذه الحمايات المذكورة اعلاه لا يُعمل بها في كثير من الدول الا ماندر ففي امريكا شاهدت فلما عن محولات التوزيع لاحظت استخدام -- surge arrester --- على كل محولة والى محطة اخرى ان شاء الله [B][COLOR=Red]- المحطة الثانية والثلاثون --------[/COLOR][/B] القطبية ------- والربط الاتجاهي لمحولات القدرة الكهربائية بسم الله الرحمن الرحيم ماذا يُقصد بانواع الربط ادناه ؟ Dyn1 – Dyn11 --- YNd1 – Ynd11 ---- Dd0—Ynyn0 ان المقصود من ذلك هو ربط ملفي المحولة الابتدائي والثانوي بزاوية مقدارها يحدده الرقم الموجود من خلال ضربه في 30 درجة وبصورة عامة يمكن تقسيم الربط الاتجاهي الى اربعة مجاميع وكما يلي رقم المجموعة --------- الزاوية --------- رقم مؤشر الساعة 1 ------------- 0 --------- 0 2 --------------- 180 -------- 6 3 --------------- _ 30 ------- 1 4 --------------- + 30 --------- 11 كيف تقاس الزاوية ؟ يعتبر ملف الفولتية العالية هو الاساس او --- reference – في احتساب الزاوية مع ملف الفولتية الواطئة ويؤخذ مؤشر احتساب الزاوية باتجاه معاكس لدوران عقرب الساعة كيف يمكن معرفة الربط الاتجاهي للمحولة ؟ لنفرض انك مسؤول في احدى شبكات نقل الطاقة الكهربائية وارسلت اليك محولة لربطها على التوازي مع المحولات الاخرى وان هذه المحولة ليست معها لوحة تعريف 000 اخي المهندس توجد عدة طرق لمعرفة الربط الاتجاهي ومنها ربط فيز A للملف العالي شورت مع فيز a للملف الواطي وتسليط فولتية 380 فولت --- three phase ومن ثم قياس الفولتية بين فيزات الملفين العالي والواطي كما يلي B—b B ----c C---- c C --- b فاذا كانت القيم المقاسة تحقق المعادلة التالية C—b > C---c=B—b=B—c فان هذا الربط يعني بان المحولة ذات ربط YNd11 – Dyn11 وسيكون توالي الفيزات لجهة الدلتا للربطين اعلاه كما يلي A-B B-C C-A ----- - a -c b- a c-b ---------- واذا كانت القيم المقاسة تحقق المعادلة التالية B-c>B-b=C-c=C-b C**necti** will be Dyn1 or YNd1 توالي ربط الدلتا سيكون لملف العالي A-C B-A C-B ولملف الواطي a-b b-c c-a واذا كانت القيم المقاسة تحقق المعادلة التالية B-c=C-b>B-b=C-c فان الربط سيكون اما Dd0 or YNyn0 وتوالي الفيزات لربط الدلتا سيكون A-B B-C C-A لكلا الملفين العالي والواطي وان الفائدة من معرفة الربط الاتجاهي للمحولة هو للتاكد من صحة الربط وبالتالي اتخاذ القرار اللازم في ربط المحولة على التوازي مع المحولات الاخرى الموجودة في نفس الشبكة لان الربط الاتجاهي هو احد الاركان الاساسية في عملية الربط على التوازي [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13613&stc=1&d=1431720714[/IMG] [INDENT] [COLOR=Red][B] ----------- المحطة الثالثة والثلاثون -------------[/B][/COLOR] عندما تطلب شراء محولة عليك تحديد الامور التالية 1- مكان استخدامها في داخل بناية ام في خارجها ---- indoor or outdoor 2- معلقة ام في الارض ---------------pole- mounted or padmounted 3- عدد الموصلات احادية الوجه ام ثلاثية الوجه والربط الاتجاهي 4 - معامل القدرة والكفاءة ------- power factor and efficiency 5 - الممانعة المئوية ------------ percentage impedance 6 - مدى ارتفاع الحرارة ------------ temperature rise 7 - الابعاد وسعة المكان الذي ستوضع فيه المحولة ---- spacing and exact locati** dimensi** 8 - مستوى فولتية العزل --------------basic insulati** level 9 - محولة جافة ام محولة ذات زيت -------- dry type or liquid 10 -- قابلية تحملها للهزات الارضية ------ seismic requirments 11- موقع عملها بالنسبة لمستوى سطح البحر ------ height from sea level 12 - عدد التفريعات ونوع مغير التفرع --- tapping -- tap changer off load or **load 13 - فولتية الملف الابتدائي والملف الثانوي 14 - مستوى دائرة القصر في الشبكة التي ستنصب فيها المحولة لكي يتم تصميم الممانعة المئوية للمحولة على ضوء ذلك وكذلك قواطع الدورة الخاصة بها 15 - هل يحيط بالعوزازل الخزفية غطاء ام لا ----- cable box 16 - القدرة ------- MVA OR KVA 17 - التيار ---- CURRENT 18 - الذبذبة ------ FREQUENCY 19 - نظام التبريد ----- COOLING SYSTEM 20 -- هل يوجد خزان احتياط ام لا -- HERMETIC OR WITH C**SERVATOR 21 - نسب تحويل الفولتية في حالة -- اللاحمل -- VOLTAGE RATIO AT NO LOAD 22 -- اي لواحق اخرى مطلوبة يمكن وضعها على الملف الابتدائي او الثانوي في حالة الربط على التوازي مع محولة اخرى [B][COLOR=Red]--------- المحطة الرابعة والثلاثون -----------[/COLOR][/B] محولة العزل -- ISOLATI** TRANSFORMER كثيرا مانجد في دوائر السيطرة هكذا نوع من المحولات وتمتاز بانها ذات نسبة تحويل تساوي واحد اي ان عدد لفات الملف الابتدائي تساوي عدد لفات الملف الثانوي وتعمل هذه المحولة على منع مرور التيارات المستمرة الناشئة في الملف الابتدائي الى الملف الثانوي وكذلك تخفض او تمنع مرور المركبات ذات الذبذبة العالية وموجات اخرى تسبب تشويه للموجة الرئيسية من خلال خلال وضع حاجب نحاسي -- FOIL ELECTROSTATIC SHIELD بين الملف الابتدائي والملف الثانوي والذي يكون مؤرضا وتختلف هذه المحولات عن الانواع الاخرى حيث يوجد فيها تقويات اخرى على الملفين الابتدائي والثانوي لكي تتحمل قوى الشد الميكانيكي الناتجة من التحميل الزائد او حالات الخطأ العابرة وغالبا تستخدم في منظومة حماية الاجهزة الطبية الحساسة فمحولات شركة سيمنس من هذا النوع تستخدم في حماية الاجهزة الحساسة من الحالات العابرة و وموجات التشويه وغيرها من الموجات الهارمونية حيث تعمل بمثابة -- LOW PASS FILTER والمرفق يوضح رسم بسيط لهذا النوع من المحولات [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13614&stc=1&d=1431720863[/IMG] [/INDENT] |
3 مرفق
[COLOR=Red][B]------- المحطة الخامسة والثلاثون --------[/B][/COLOR]
هل ان محولات القدرة الكهربائية قابلة للتطوير ؟ قد يعتقد البعض ان محولة القدرة الكهربائية لا يمكن ان نجرى اي تطوير او تحوير في اجزائها كالعوازل والقلب الحديدي واجزائها الاخرى على اعتبار انها جهاز او معدة ساكنة ومستقرة الاجزاء وتخلو من اي حركة ميكانيكية قابلة للتاكل او الكسر ولكن جرت دراسات عديدة لتطوير هذه المعدة الساكنة فقد قامت جهات متعددة بتطوير اجزاء المحولة من خلال اعتماد برنامج او برامج تحليل رقمية Numerical analysis technologies and verificati** by the base of the size models والتي تتناول الامور التالية 1- Lightness and compactness ويتضمن تحليل حرارة الكور بهدف تطوير --- space factor - بالنسبة لمساحة مقطع الكور -- core cross – secti** 2 - استخدام ملفات من نوع --- c**tinuos disc winding 3 - تحليل سلوك وانتظام المجالات الكهربائية لتحسين العامل --- space factorفي الملفات 4- تطوير وتحليل -- oil flow - ----- لتحسين وتصميم نظام تبريد جيد للملفات 5 – تقليل المفاقيد وتشمل - تطوير تقنية تحليل وتوزيع الفيض المغناطيسي في الكور حسب نظام تركيب مناسب للكور - تطوير تقنية وتحليل قوة ربط ارجل الكور والجزء العلوي والسفلي منه 6 – استخدام تكنولوجيا عوازل جديدة تسمى – hybrid insulati** [COLOR=Red][B] --------- المحاضرة السادسة والثلاثون --------------[/B][/COLOR] العوازل الهجينية - hybrid insulati** كما هو معروف ان مادة ---- kraft paper - ----- ذات طبيعة سيلولوزية يتم اشباعها بزيت المحولات مما تعطي قوة عزل ممتازة للعوازل الصلبة في المحولة والتي هي احد العناصر الرئيسية الثلاثة لمقاومة العازلية والتي هي 1- الزيت -- 2- العوازل الورقية او العوازل الصلبة -- 3 - مسافة العزل في فترة السيتنات وبالتحديد في عام 1960 ظهرت مواد عازلة جديدة اعطت تحسين في اداء مقاومة العازلية لمحولات القدرة الكهربائية لكون تلك المواد عبارة عن مواد صلبة ذات مقاومة للحرارة العالية وان الفائدة تكمن ان هذه المواد تتكون من ليف الاراميد الصناعي -- synthetic aramid fiber ---- فالمواصفة الكهربائية لهذه المادة اظهرت فاعليتها احسن من مادة --- kraft paper -- في فحص Impuls test اما من ناحية تحمل الاجهادات الكهربائية فهي مشابهة للعوازل السيلولوزية المشبعة بالزيت وعليه فان هذه الخواص استخدمت في نظام العزل الجديد لمحولات القدرة الكهربائية - hybrid insulati** ---- حيث تم استخدامها في تصليح محولات القدرة باستبدال عوازل الملفات القديمة لتحتوي هذه العوازل الجديدة فاصبح من الممكن ان تتحمل تلك المحولات بهذه العوازل الجديدة حرارة تصل 105 درجة مئوية في اعلى المحولة وهذا يعني بان تحميل المحولة سيزيد الى 100% وان زيادة السعة للمحولة سيعطي مرونة في نظام التحميل والتوزيع مما يغني عن انشاء محطات اخرى جديدة وفق متطلبات الطلب والاحتياج للتيار الكهربائي الناتج عن توسع المدن وبموجب هذه العوازل الجديدة تم اعادة تاهيل اكثر من 200 محولة قدرة في مصانع الولايات المتحدة الامريكية مما اغنى عن انشاء محطات جديدة بسبب زيادة السعات الكهربائية لهذه المحولات وان تطوير تكنلوجيا العوازل لمحولات القدرة يعتبر احد العوامل الرئيسية في تطوير محولات القدرة الكهربائية [B][COLOR=Red] ------------- المحاضرة السابعة والثلاثون --------[/COLOR][/B] محولات التوزيع الجافة تدل تسميتها على انها خالية من الزيت ولذلك سُميت بالمحولات الجافة حيث يكون الهواء المحيط بها هو وسيلة التبريد اما وسيلة العزل المستخدمة فيها حيث تستخدم مواد غير عضوية – resin and filler ----- ---- epoxy resin - تعمل بسعات مختلفة تصل الى 40 ام – في – اي - تعمل بفولتيات مختلفة تصل الى 52 كيلو فولت - تعمل وفق درجات عزل مختلفة وبدرجات حرارة مختلفة تصل الى 220 درجة مئوية - تكون ملفات الفولتية العالية من النوع – disc winding والتي يتم صب مادة epoxy resin عليها مع اجراء التفريغ الهوائي وفق المواصفات العالمية - ANSI – IEEE – IEC تصل حرارة الملفات الى 80 --- 115 ---- 150 درجة مئوية المحول الجاف لنفس القدرة بالنسبة للزيتى - أقل بالحجم ويمكن وضعه داخل المبانى بصورة آمنة المحول الجاف صيانتة اسهل من الزيتى حيث يحتاج الى نظافة فقط اما الزيتى نظافة وفلترة الزيت ثم تغييره اذا فقد المواصفات المطلوبة ------ المحول الجاف مقاوم للحريق بينما الزيتى يمكن انفجاره المحول الجاف يمكن تحميله بصفة مستمرة بنسبة 100% بينما الزيتى حوالى 80 % المحول الجاف يمكن تحميله بزيادة 40 % مع وجود تهوية جبرية ( مراوح شفط ) بينما الزيتى يمكن تحميله بزيادة 33 % مع وجود تهوية جبرية يعتبر كل ما سبق مميزات للمحول الجاف وفيما يلى عيوبه المحول الجاف نسبة المفاقيد فى حالة الحمل وحالة اللاحمل عالية جدا مقارنة بالمحول الزيتى 0 المحول الجاف سعره حوالى 1.5 سعر المحول الزيتى ( المساوى له فى القدرة ) - مميزات المحولات الجافة: 1- ذاتية الإطفاء (Self Distinguishing ): صعوبة الإشتعال : • حوالى 60% من المواد العازلة المستخدمة فى عزل المحولات الجافة (Resin+Filler) مواد غير عضوية لا تشتعل ومادة (Resin) لها درجة تحلل حرارى (3000C) والتى يصعب الوصول إليها فى ظروف التشغيل الغير طبيعية . • فى حالة حدوث حريق بسبب عوامل خارجية وإرتفاع درجة الحرارة عن (3500C) فإن المواد العازلة تبدأ فى الإشتعال بلهب ضعيف والذى يحدث له عملية إنطفاء بسرعة بمجرد زوال سبب الحريق. 2- مقاومة عالية لحدوث حالات القصر: كثافة التيار فى المحولات الجافة تساوى تقريباً نصف كثافة التيار فى المحولات الزيتية وبالتالى فإن مساحة مقطع الموصل أكبر مما يؤدى إلى إنخفاض درجة الحرارة التى يصل إليها المحول فى حالة حدوث قصر0 3- سهولة الصيانة وإنخفاض تكلفتها: لعدم وجود ملحقات المحولات المغمورة فى الزيت. 4- قلة حدوث الأعطال لعدم وجود ملحقات المحولات المغمورة فى الزيت. 5- المقاومة العالية للرطوبة: بسبب أن مادة (Epoxy Resin) العازلة لا تمتص الرطوبة وكذلك عملية تغليف المحولات(Encapsulating) تعنى التغليف والإحكام التام للملفات بحيث لا يتسرب لها أى مقدار من الرطوبة أو الملوثات. 6- إرتفاع عزم الثبات الحرارى (Thermal Inertia): بسبب إرتفاع وزن الملفات والمواد العازلة عنها فى المحولات الزيتية فإن معامل الثبات الحرارى لها أعلى وكذلك فترات التحميل الزائد المسموح بها وكذلك فترات تحمل القصر تكون أكبر. 7- الحد من ظاهرة التفريغ الجزيئى(Partial Discharge): بسبب التغليف التام التفريغ للملفات فإن المادة العازلة بين الملفات وبعضها لا تحتوى إطلاقاً على أى فقاعات هوائية أو غازات وهى التى تتسبب فى حدوث ظاهرة التفريغ الجزيئى . [B][COLOR=Red]----- المحطة الثامنة والثلاثون --------[/COLOR][/B] --- الممانعة المئوية percentage impedance %IZ ان هذا المصطلح يُذكر دائما عندما يكون الحديث عن محولات القدرة الكهربائية فماذا يعني هذا المصطلح وماهي وحدة القياس هل هي الاوم ام الهنري ام الفولت ؟ ام الامبير ؟ هي نسبة انخفاض الفولتية الناتجة من ممانعات اومية وممانعات حثية وسعوية فلو لاحظنا شكل الملفات وهي مجمعة لراينا ان الملف الواحد عبارة عن متسعات مربوطة على التوالي والتوازي مع كويلات – COILS – وكذلك متسعات بين طبقات الملف الواحد اضافة الى المقاومة الاومية لسلك الملف وهذه بمجموعها تشكل قوى يمكن ان نسميها -- --- percentage reactance IX % --- IR% فهي ذات قيمة قليلة ويتم اهمالها في الحسابات لعامل التنظيم -- regulati** وفي احتساب الممانعة المئوية للمحولة اذن انخفاض الفولتية هو يعني قيمة مقاومة معينة مضروبا في تيار معين ولكن ليس بالفولت وانما هو نسبة مئوية لانخفاض الفولتية بين الفولتية المجهزة والملف الثانوي - شورت - لامرار كامل التيار في كلا الملفين - الى - قيمة الفولتية الاعتيادية للملف الابتدائي وحسب العلاقة التالية لاستخراج الممانعة المئوية سيكون كالتالي IZ%= applied voltage *rated current\ rated voltage * measured current * 100 لا حظ ان البسط والمقام فيهما فولت امبير فيتم الاختصار فتكون النتيجة بدون وحدة قياس وكما ذكرنا في اعلاه ان هذه الممانعة تمثل رقم نسبة بين قيم الفولتية والتيار ---- لكن لابد لنا ان نتعرف عن العوامل التي تؤثر في تصميم هذه الممانعة المئوية IX% ومن اهم تلك العوامل هي 1- شكل وحجم كور المحولة 2- الحديد الكهربائي المصنوع منه كور المحولة 3- احجام اسلاك ملفات المحولة 4- عدد لفات الملف الابتدائي وعدد لفات الملف الثانوي 5- درجة الترابط المغناطيسي بين الملفين الابتدائي والثانوي 6- ارتفاع ملف الفولتية العالية 7- الطول الكلي لكلا الملفين العالي والواطي 8- فولتية الملف العالي 9- الفرق بين القطر الخارجي لملف العالي والقطر الداخلي لملف الواطي 10- الفرق بين القطر الداخلي لملف العالي والقطر الداخلي لملف الواطي 11- الفرق بين القطر الداخلي لملف العالي والقطر الخارجي لملف الواطي 12- الذبذبة 13- ثابت مقداره 72.5 14- مربع عدد لفات الملف العالي وفي ادناه القانون التصميمي لاحتساب قيمة الممانعة المئوية قيم البسط = (طول ملف العالي +طول ملف الواطي)(القطر الخارجي لملف العالي – القطر الداخلي لملف الواطي ) + القطر الداخلي لملف العالي – القطر الخارجي لملف الواطي ) مضروبا مربع عدد لفات الملف العالي * مقدار الذبذبة * معامل التصحيح وهو 1.06 * 2 قيم المقام = (القطر الداخلي لملف العالي – القطر الداخلي لملف الواطي ) +ارتفاع ملف العالي * فولتية ملف العالي * 72.5 اذن الممانعة المئوية = قيم البسط\ قيم المقام والناتج يُضرب في 100 وادناه نسب السماح عند احتساب قيم الممانعة المئوية ----- محولة تتكون من ملفين – ملف ابتدائي وملف ثانوي --- قيمة الممانعة ------------- نسبة السماح – TOLERANCE Less than 2.5% ----------- +_ 7.5% **** than 2.5%------------ +_ 10% ------ محولة تتكون من ثلاثة ملفات ومحولة الزكزاك ومحولة --- الاوتوترانسفورمر فتكون نسبة السماح او نسبة الخطا المسموح بها في احتساب الممانعة المئوية هي +_ 10% [B][COLOR=Red] --------- المحطة التاسعة والثلاثون -----------------[/COLOR][/B] في محطة سابقة تطرقنا الى وسائل حماية محولات التوزيع التي تستخدم في تغذية المناطق السكنية وفي هذه المحطة سنتطرق الى وسائل حماية محولات القدرة في شبكات نقل الطاقة الكهربية والتي تكون بسعات عالية بما في ذلك المحولات العاملة في محطات التوليد التي تستخدم في رفع الفولتية الى مستوى الضغط الفائق وتعتمد خطط حماية المحولات على قدرة المحولة وجهد التشغيل ومن الممكن ان تختلف من شبكة الى شبكة اخرى في دولة اخرى وفي ادناه امثلة عن وسائل الحماية لمحولات قدرة ذات سعات مختلفة ------- MVA 300 \ 300\132\33 KV --- main protecti** A and back up protecti** B for differential protecti** restricted earth fault protecti** ( both at 300 and 132 kv side at ----- CB fail to trip ------- I.D.M.T n** directi** O\C ------- e\f relay ** 300 kv side -------- I.D.M.T directi** O\C AND e\f ** 132 kv side ----- inter - trip through pilot cable -------- buchhols trip --- tap changer buchhols trip ------- oil temp .trip ------ winding temp.trip --------- cable oil pressure low trip for cable fails ------ TR .2 winding 132\ 33 KV 75 MVA --- main diffrerntial protecti** ---- restrited earth fault protecti** at the neutral of lv winding ---- stand by earth fault relay at the neutral of lv winding -- CB fail to trip for 132 kv **ly ---- IDMT n** directi**al o\c and e\f ** 132 kv ----- intertrip through pilot cable --- buchhols trip ----- tap changer buchhols trip ------- cable oil pressure low trip for cab;e fails ------- over PRESSURE TRIP FOR TR. [INDENT] لكي نطيل في عمر الاستخدام لمحولات القدرة وخاصة المحولات ذات السعات العالية والتي يؤدي خروجها من الشبكة الى مشاكل في تجهيز التيار الكهربائي للمستهلكين تم تطوير وسائل متابعة تشمل اجهزة متطورة تراقب حالة المحولة وهي تعمل حيث تم تطوير محطات فحص متنقلة فيها اجهزة فحص متطورة جدا حيث تقوم بما يلي 1- فحص حالة الغازات المذابة في زيت المحولة --- dissolved gas analysis 2- فحص حالات التفريغ الكهربائي مع تحديد موقع الاصوات العالية الناتجة من الاقواس الكهربائية الموضعية partial discharge with acoustic localizati** of arcing source 3 - ] تحليل حالة الملفات باستخدام الذبذبة لمعرفة تائير الاهتزات على الملفات frequency resp**e analysis 4 - اجراء فحوصات دوبل dobble test وهي ايضافحوصات موقعية عبارة عن محطة فحص متنقلة يمكن اجراء كافة الفحوصات على المحولة وهي تعمل 5 --- استخدام الكاميرا الحرارية التي بواسطتها يتم تصوير الاجزاء الحارة من المحولة والتي ربما تؤشر حالة خلل في المحولة مما يعطي فترة من الوقت لتلافي هذا الخلل او تجنبه باتخاذ التدابير اللازمة بحيث لاتؤدي الى توقف عمل المحولة [B][COLOR=Red]---------- المحطة الحادية والاربعون -----------------[/COLOR][/B] كما تعلمون ان هنالك شروط عديدة يجب توفرها في حالة ربط محولين على التوازي ومن هذه الشروط هو تشابه او تماثل الربط الاتجاهي لكلا المحوليين ---- vector group ----- والذي يعني وجود زاوية بين فولتية الملفين الابتدائي والثانوي وباختلاف هذه الزاوية من ربط الى اخر تؤدي الى تغيير في توالي فيزات ربط الدلتا فمثلا d11 -- d1 --- يكون توالي الفيزات معكوس احدهما عن الاخر كما يلي d11 ---- c--b ------ b--a ---- a--c d1 ------ a---b ----- b--c --- c---a وهذا التوالي في الربط قد غير موضع الفيزات وعليه فان هذه المحطة فيه توضيح وبالرسوم لكيفية اجراء ربط التوازي للمحولات باختلاف زاوية الربط الاتجاهي ومن خلال اجراء التغييرات على ضوء الاختلاف في زوايا الربط وكما هو مرفق في الرسوم [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13615&stc=1&d=1431721214[/IMG] [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13616&stc=1&d=1431721300[/IMG] [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13617&stc=1&d=1431721300[/IMG] [/INDENT] |
2 مرفق
[COLOR=Red][B]----- المحطة الثانية والاربعون -------------[/B][/COLOR]
------------------- لماذا تكون مقاومة العازلية لمحولات القدرة الكهربائية عالية وهي مفرغة من الزيت ؟؟؟؟؟؟؟؟ كما يعلم الجميع ان آلية العزل لمحولات القدرة الكهربائية ( سواء المحولات في شبكة التوزيع وبسعاتها المختلفة والمحولات في شبكة النقل وايضا بسعاتها المختلفة ) فان آلية العزل تتكون من ثلاثة عناصر هي 1- الزيت 2- العوازل الصلبة والعوازل الورقية لملفات المحولة 3 - مسافة العزل بين الملفات وموصلاتها وبين السطح الداخلي لخزان المحولة والذي يُمثل نقطة الارضي -- لكون خزان المحولة مؤرض ويجب تاريضه ---- واذا اختل اي من العناصر اعلاه فان مقاومة العازلية للمحولة هي الاخرى ستختل ويحدث فيها انهيار لمقاومة العازلية وبالتالي الى فشل عمل المحولة ولاجراء فحص نموذجي لاي محولة علينا اتباع الامور التالية 1- فصل التغذية الكهربائية عن المحولات 2- فصل - القابلوات - المربوطة الى ملفي المحولة -- ملف العالي وملف الواطي --- وكذلك الملف الثالث اذا كان موجودا --- TERTIARY WINDING --- 3- تاريض ملفي المحولة العالي والواطي للتخلص من الشحنات الكهربائية المستقرة في ملفات المحولة فان وجودها يؤثر في دقة قراءة قياس مقاومة العازلية 4 - وضع -- شورت - على فيزات الملف العالي وكذلك فيزات الملف الواطي 5 - اجراء الفحص وفق السياقات التالية HV--- LVE LV--- HVE HV- LV 6 - وعلى ضوء القراءات يمكننا ان نقرر مدى جودة العازلية -- وهذا ما تطرقنا اليه كثيرا في مشاركات سابقة ----- --------- ومن الاخطاء الشائعة التي يرتكبها البعض في فحص مقاومة العازلية هي 1- عدم وضع شورت على فيزات الملف الواحد وانما يكتفي بوضع قطب الميكر الموجب على احد فيزات الملف الواحد وان هذه الطريقة غير صحيحة لان تسليط الفولتية بهذا الشكل لا يؤدي الى تساوي الفولتية على اجزاء الملف الواحد لفيزاته الثاثة وسيحدث هبوط بالجهد في نهاية الفيز الثالث -- لكن عندما نضع شورت فان - ذلك سيجمع بداية الفيز الاول مع نهاية الفيز الثالث للملف الواحد وتصبح لدينا نقطة واحدة وعندئذ فان الفولتية المسلطة ستكون متساوية القيمة على كل اجزاء الملف الواحد ولفيزاته الثلاث 2- البعض لا يستخدم التاريض في اجراء الفحص فعندما نُسلط على ملف العالي مثلا يجب ان نؤرض ملف الواطي وبالعكس عندما نسلط على ملف الواطي نُؤرض على ملف العالي اما في حالة فحص مقاومة العازلية بين الملفين -- العالي والواطي -- فلا نستخدم -- الارضي 3 - ومن الاخطاء الشائعة الاخرى والمهمة هو اجراء فحص مقاومة العازلية للمحولة وهي خارج الخزان --- اي فحص الجزء الفعال -- قلب حديدي والملفات ---- اي بدون زيت فان هذه الحالة غير --- صحيحة -- ولا تدلل على اي قيمة للعازلية فهي مخالفة لشروط الفحص النموذجي اعلاه وستظهر قيم لمقاومة العازلية كبير وهائلة لان الدائرة المكافئة لالية فحص مقاومة العازلية هي عبارة عن مقاومة تمثل الزيت ومتسعة تمثل المتسعات بين العوازل الورقية حيث تعمل فيما بينها متسعات -- مربوطتان على التوازي- ولو تم افراغ نصف الزيت من المحولة فان ذلك سيؤدي الى تكوين متسعتين احدهما 2C التي تمثل الزيت وستكون قيمة الفولتية على هذه المتسعة تساوي 1\3 من الفولتية المسلطة ولو استمررنا في خفض مستوى الزيت ستكون متسعة الزيت تساوي 4C وقيمة الفولتية عليها ستكون 1\7 من قيمة الفولتية المسلطة ----- ملاحظة مهمة ان ثابت عزل الهواء = 1 وثابت عزل الزيت = 2 ولانه ذو ثابت عزل اكبر من الهواء فهذا الذي يحصل من تقليل لقيمة الفولتية المسلطة وتنظيم لشدة المجال الكهربائي وبدون قوى شد عاليه على العازل بخلاف الحال عندما يكون الهواء الوسط العازل حيث يكون المجال الكهربائي غير منتظم وعشوائي مما يؤدي الى تشويه مجال قوة العزل للمحولة مما يعطينا قراءات غيرصحيحة لمقاومة عازلية المحولة ------ ولو تم افراغ الزيت بالكامل من المحولة فان الفولتية المسلطة ستكون كاملة بدون اي مقاومة او اعاقة في تقليلها وكما تعلمون فان قانون حساب المقاومة هو R= V\I I --- LEAKAGE CURRENT -- وهو تيار قليل جدا بضعة - مايكرو امبير --- ولو تم اجراء القسمة لفولتية الميكر ولتكن 5000 فولت لكان النتيجة كذا --- جيجااوم -- وما شاء الله سيفرح الجميع بهذه القراءة الممتازة ونحن في عام 1998 اجرينا فلترة لمحولة الضغط الفائق لمحطة تولييد المسيب الحرارية -- الوحدة الثانية --- 400 \ 20 KV -- , ولمدة حوالي 20 يوم توصلنا الى قيمة 2 - جيجا اوم -- لملف 400 كيلو فولت وارجو من الاخوة المهندسين او الفنيين ان يتبعوا السياق الصحيح في اجراء فحوصات مقاومة العازلية للمحولات واود تذكيركم بان 60% من اعطال محولات القدرة هي سببها ضعف العازلية وتمنياتي للجميع بالموفقية في فحوصاتهم للمحولات [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13618&stc=1&d=1431721473[/IMG] [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13619&stc=1&d=1431721473[/IMG] |
3 مرفق
[B][COLOR=Red]
[/COLOR][/B][B][COLOR=Red] [/COLOR][/B][INDENT][B][COLOR=Red] --------------------- المحطة الثالثة والاربعون ---------- [/COLOR][/B] كيف نحدد موقع الشورت في الملف بعد اخراجه من فرن التجفيف ومن ثم كبسه بواسطة المكبس ؟؟ في معمل انتاج محولات القدرة يتم انتاج الملفات لكافة انواع الفولتية بواسطة مكائن وقوالب خاصة لذلك ويتم وضع الملف في فرن تصل حرارته الى 100 درجة مئوية لمدة 24 ساعة وبعد ذلك يتم كبس الملف تحت ضغط معين بواسطة مكبس خاص واثناء الكبس يحدث شورت بين الموصلات حيث ان الموصل الرئيسي يتكون من عدة موصلات معزولة بعضها عن بعض ويجب معالجته خاصة اذا كان في وسط الملف وتحديد الشورت يتم كالتالي نستخدم ميكر 500 فولت ونفحص مابين الموصلات من جهة قمة الملف او قاعدة الملف ثم نحدد الموصلات التي فيها الشورت ثم نستخدم جهاز قنطرة وتستون لقياس مقاومة الملف من جهة القمة بين الموصلين االتي فيهما شورت وكذلك نقيس المقاومة من قاعدة الملف والمثال التالي يوضح عملية تحديد الشورت ملف يتكون من 85 طبقة حدث فيه شورت اثناء الكبس وتم قياس مايلي - مقاومة قمة السلكين = 0.575 - مقاومة قاعدة السلكين = 0.230 - مقاومة سلك الفحص= 0.200 - نطرح مقاومة سلك الفحص من مقاومة قمة السلكين وكذلك من مقاومة قاعدة السلكين 0.575 -0.200 = 0.375 0.230 - 0.200 = 0.03 -ليكن R1 , L1 تمثل طول ومقاومة جهة قمة الملف ولتكن R2 L2 تمثل طول ومقاومة جهة قاعدت الملف - نستخدم القانون التالي L1/ L2 = R1/R2 - = 0.375/0.03 -= 12.5 وبذلك سيكون L1 = 12.5 L2 ان طول الملف هو عبارة عن العدد الكلي للطبقات اي ان L1+ L2= 85 نعوض عن قيمة L1 اعلاه ونحل المعادلة سنحصل على قيمة L2 = 6.296 وقيمة L1 = 78.703 اي ان الشورت محصور بين الطبقة السادسة والسابعة اذا تم عد الطبقات من الاسفل وما بين الطبقة الثامنة والسبعين والتاسعة والسبعين اذا تم عد طبقات الملف من الاعلى وبذلك حددنا مكان الشورت ومن ثم تبدء المعالجة بازالة الشورت واود ان اشير الى مهندسي الانتاج العاملين في معامل انتاج محولات القدرة ذات السعات الكبيرة والتي فيها ملفات ذات حجم كبير الى استخدام هذه الطريقة في معالجة موقع الشورت بعد كبسه ان وجد وفي الرسم المرفق توضيح بسيط لهذه الحالة [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13620&stc=1&d=1431721601[/IMG] [B][COLOR=Red]--------------------- المحطة الرابعة والاربعون ------------------[/COLOR][/B] ما هي الفحوصات المطلوبة اثناء الصيانة الوقائية للمحولات 1 - فحص مقاومة العازلية بواسطة الميكر وبفولتية كان تكون 1000 -- 2500 --- 5000 فولت ويفضل استخدام الفولتية الاخيرة 2 - فحص power factor اذا كان متوفر جهاز لهذا الفحص 3 - فحص نسب التحويل لكافة التابات taps 4 - فحص tan delta 5 - فحص عمل مكونات الحماية على المحولة كعمل البوخلص وطبلة الانفجار ومقاييس الحرارة وعمل المراوح وعليك التاكد من نتائج فحص مقاومة العازلية فاذا كانت حرجة فعليك باجراء الفلترة الموقعية لغاية الحصول على قيم جيدة للعازلية ليس بالضرورة اجراء كافة الفحوصات اعلاه اذا كانت اجهزتها غير متوفرة في البلد فمثلا نحن في العراق لايوجد لدينا جهاز فحص power factor مع هذا استطعنا من اجراء الفحوصات الموقعية على كل المحولات التي تضررت من جراء القصف الامريكي على محطات التوليد وشبكات النقل [INDENT] ماذا يحدث في حالة قطع احد فيزات الملف الابتدائي او قطع احد فيزات التغذية الكهربائية لمحولة القدرة اخي المهندس - اختي المهندسة المخطط المرفق يوضح ماذا ستكون قيم الفولتية على الملف الثانوي للمحولة والذي يتم ربط الاحمال عليه [/INDENT] [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13621&stc=1&d=1431721729[/IMG] [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13622&stc=1&d=1431721729[/IMG] [/INDENT] |
3 مرفق
[COLOR=Red][B]
-------------------- المحطة السادسة والاربعون ------------------[/B][/COLOR] الممانعة المئوية ---- % percentage impedance voltage -- IZ اخي المهندس كيف تستطيع التاكد من ان قيمة percentage impedance صحيحة - عليك بتسليط فولتية ثري فيز 380 فولت على جهة ملف الفولتية العالية وعمل شورت مناسب على جهة الفولتية الواطئة - قياس التيارات للفيزات الثلاثة - تطبيق القانون التالي iz% = applied voltage * rated cuent \ rated voltage * measured current * 100 ولازال الامر غامضا على كثير من المهندسين عندما يرى قيمة الممانعة على لوحة تعريف المحولة وهي عبارة عن رقم عليه علامة النسبة المئؤية مثلا 5 % -- 1خ% 20% -- فماذا تعني هل هي مقاومة اومية ام هي مقاومة سعوية ام هي مقاومة حثية واذا كانت مقاومة حثية -- LEAKAGE REACTANCE -- فلماذا لا توضع بجانبها وحدة قياس المقاومة -------- اذن هي لا هذا ولا ذاك ------------------- هي مقدار النسبة المئوية لقيمة الفولتية المسلطة نسبة الى الفولتية الاعتيادية والتي تمرر تيار اعتيادي في كلا ملفي المحولة ---------------------- عندما او شرط ان يكون ملف الواطي مربط دائرة قصر -- شورت -- ----- ومن هذا الربط واثناء تسليط الفولتية تظهر لنا مقاومة تسمى بالمقاومة الحثية -- leakage reactance -- والتي ينتج عنها مقاومة مغناطيسية بين ملفي المحولة وكذلك بين الملف الواطي والقلب الحديدي بينما تاخذ خطوط الفيض المغناطيسي مسارها عبر القلب الحديدي بمقاومة قليلة وعليه فان الممانعة المئوية الكلية هي المفاعلة الحثية اي ان %IZ هي IX% ولذلك فان تغيير في المسافة بين ملفي المحولة سيؤدي الى تغيير في قيمة قيمة هذه الممانعة خصوصا اثناء نقل المحولة من مكان الى امكان اخر بعيد مما يتطلب اجراء فحص الاهتزازات التي تعرضت لها المحولة اثناء النقل وبواسطة جهاز تحليل ا لاهتزازات الذي يعمل بمجال ذبذبات عالي -- ان القانون اعلاه هو القانون الفيزياوي للممانعة المئوية ولكن لدى المصمم قانون تصميم للممانعة المئوية وهو كالتالي - القانون التصميمي لاحتساب percentage impedance IZ% = F* N*N*A) 2B + K\ 72.5*E*F* 10 حيث تمثل الرموز اعلاه مايلي F - الذبذبة N- عدد لفات الملف الواطي A- الطول الكلي لملف العالي وملف الواطي B- الفرق بين القطر الداخلي لملف العالي والقطر الخارجي لملف الواطي K- الفرق بين القطر الخارجي لملف العالي والقطر الداخلي لملف الواطي مقسوم على رقم 2 E - فولتية ملف الواطي F- ارتفاع الملف العالي + الفرق بين القطر الداخلي لملف العالي والقطر الداخلي لملف الواطي - رقم 10 في المقام مرفوع للاس 8 - قيمة الكسر اعلاه تضرب في الرقم 1.07 ويسمى correcti** factor ويوجد اكثر من قانون تصميمي للممانعة وكما هو موضح في الرسوم ادناه ولكن لكون قيمة %IR قليلة جدا فانها تهمل من الحسابات ولذلك تجد في بعض الاحيان تكتب %IX [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13623&stc=1&d=1431721875[/IMG] [IMG]http://www.ieees.com/attachment.php?attachmentid=13624&stc=1&d=1431721875[/IMG] |
2 مرفق
ارفق لكم تفاصيل عمل الفحوصات الروتينية والنوعية و الخاصة للمحولات الكهربائية عسى ان تنال رضاكم
مرفق يوضح كيفية حساب تيار الشورت سيركت short circuit calculati** |
[COLOR=Red][B]------------------- المحطة السابعة والاربعون ------------[/B][/COLOR]
هل ان فحوصات الفولتية المتغيرة العالية تؤشر جودة مقاومة العازلية لمحولات القدرة الكهربائية ؟؟ ان عناصر مقاومة العازلية لمحولات القدرة هي 1- العوازل الصلبة والورقية 2- الزيت 3- مسافة العزل فلابد من اجراء الفحوصات الروتينية المعملية للتحقق من صحة وجودة العناصر الثلاثة اعلاه حيث يتم اجراء فحص الفولتية العالية المتغيرة كفحص --- withstand voltage ---- induced overvoltage وهي فحوصات غير مدمرة للمحول اثناء الفحص والتي تعطي مؤشر على مدى تحمل المحول لحالات ارتفاع الفولتية وان قوة العزل --- dielectric strength --- `ذات متانة جيدة وكذلك تبين لنا فيما اذا كان هنالك ثقب في سطح العازل الورفي حول اسلاك الملفات فالفحص سيفشل اذا كان هنالك ثقب مهما كان صغيرا حتى لو كان بقدر راس الدبوس وكذلك يمكننا من التحقق من مسافة العزل لموصلات الملفات مع سطح الجدار الداخلي لخزان المحول والذي يكون مؤرضا حيث تكون تلك المسافات بالمليمتر وحسب فولتية الملف فاذا كانت تلك المسافات في تماس مباشر مع سطح خزان المحول الداخلي فان الفحص سيفشل في الحال واذا كان قريبا من السطح فان المحول سيفشل مع مرور الزمن علما ان زمن الفحص لكلا الفحصين هو 60 ثانية للاول ولايتعدى 25 ثانية للفحص الثاني -- الذي يبين ايضا مدى وجود فجوات هوائية بين طبقات الملف – حسب تردد المولد المستخدم ولكن يمكن ان تظهر هذه المشكلة بعد سنة او سنتين او ثلاثة لا ن هذه البقعة القريبة من السطح الداخلي لخزان المحول – المؤرض -- ستتكون بينها وبين السطح المؤرض منطقة متاينة ذات رابط او مسار ايوني تحدث فيه حالات تفريغ كهربائي تتسع شدتها تدريجيا مع مرور الزمن تنبعث منها حرارة موضعية تؤدي تيبس العازل الورقي لسلك الملف وبالتالي فان مقاومة العازلية ستفقد احد عناصرها الثلاثة وهو العوازل الورقية وهذا بطبعة الحال سيؤدي الى حالة انهيار العزل – flashover ولكن هنالك امرا بالغ الخطورة يجب ان نتاكد منه وهو كم هو مقدار الرطوبة في داخل المحول فالعوازل الورقية تحمل من الرطوبة ما يعادل مئات المرات للكمية الموجودة في الزيت اذن يجب ان تكون تلك الرطوبة اقل ما يمكن ففي الزيت يجب ان تكون اقل من 20 ppm وعليه فلابد من اجراء فحوصات مقاومة العازلية التي تؤشر مدى الرطوبة في المحول من خلال استخدام الميكر وتان دلتا -- megger--- tan delta ويجب اجراء هذين الفحصين قبل اجراء الفحوصات الاخرى لان هذين الفحصين يحددان حالة مقاومة العازلية ومدى تاثير الرطوبة ودرجة الحرارة على مقاومة العازلية ومن المؤثرات الاساسية في انخفاض مقاومة العازلية هي 1- electrical stress 2- mechanical stress 3- chemical attack 4- thermal stress 5- envir**mental c**taminati** والنقطة الخامسة وهي التلوث البيئي حيث الرطوبة احد مكوناتها ذات تاثير كبير على المحولات فالمحولات التي تحدث فيها اعطال مبكرة وذات مقاومة عزل قليلة فشلت في العمل من جراء الامطار الغزيرة بسبب نفوذ الرطوبة الى داخلها مما زاد في ضعف مقاومة العازلية والنتيجة هي فشل عمل تلك المحولات وعليه يجب على كل المعامل الانتاجية اعطاء الاهمية القصوى لمقاومة العازلية في المحولات لان اكثر من 60% من اسباب فشل المحولات هو ضعف مقاومة العازلية -- وكما اود الاشارة الى ملاحظة مهمة وهي ان فحص مقاومة العازلية بواسطة الميكر و-- تان دلتا -- توشران قيمة مقدار الرطوبة من خلال قيمة مقاومة العازلية فاذا كانت قيمة مقاومة العازلية قليلة فهذا يعني ان هنالك ضعف في العازلية لكن اين موقع هذا الضعف ؟ هذا مالايمكن معرفته بواسطة فحص طريقة الميكر - megger اما فحص -- tan delta --- فهو ادق فقيمة 0.5% في درجة حرارة 20 مئوي تعطي مؤشرا جيدا على مستوى التجفيف للمحول واذكر ان هنالك محول ضغط فائق فشل في العمل لان قيمة -- تان دلتا كانت اكبر من المسموح حيث كانت 0.55% -- واكرر نصيحتي لتلك المعامل التي لاتطور كادر فحص المحولات ولا تعطي اي اهتمام برضا الزبون ان تبدل هكذا نهج ولا تتبع سياقات قديمة في اعداد شهادة فحص المحولات وان تعطي اسبقية اولى لفحص مقاومة العازلية --- وقد حذرنا البعض من تلك المعامل ولكن للاسف لم ياخذوا بالتحذير وكانت النتيجة فشل اكثر من 15 محولات في العمل نتيجة تدني مقاومة العازلية - وخاصة بسبب المؤثر البيئي المشار اليه اعلاه في النقطة الخامسة اعلاه علما ن تلك المحولات لم تعمل اكثر من شهرين وان سبب ذلك كما اشرنا الى ضعف مقاومة العازلية واخيرا فان العازلية والياتها موضوع طويل ولا اريد ان اطيل اكثر والرسم المرفق يوضح الدائرة المكافئة لدائرة العزل حيث تمثل المتسعة العوازل الصلبة والورقية والمقاومة تمثل الزيت [COLOR=Red][B] ------------------- المحطة السابعة والاربعون ------------[/B][/COLOR] هل ان فحوصات الفولتية المتغيرة العالية تؤشر جودة مقاومة العازلية لمحولات القدرة الكهربائية ؟؟ ان عناصر مقاومة العازلية لمحولات القدرة هي 1- العوازل الصلبة والورقية 2- الزيت 3- مسافة العزل فلابد من اجراء الفحوصات الروتينية المعملية للتحقق من صحة وجودة العناصر الثلاثة اعلاه حيث يتم اجراء فحص الفولتية العالية المتغيرة كفحص --- withstand voltage ---- induced overvoltage وهي فحوصات غير مدمرة للمحول اثناء الفحص والتي تعطي مؤشر على مدى تحمل المحول لحالات ارتفاع الفولتية وان قوة العزل --- dielectric strength --- `ذات متانة جيدة وكذلك تبين لنا فيما اذا كان هنالك ثقب في سطح العازل الورفي حول اسلاك الملفات فالفحص سيفشل اذا كان هنالك ثقب مهما كان صغيرا حتى لو كان بقدر راس الدبوس وكذلك يمكننا من التحقق من مسافة العزل لموصلات الملفات مع سطح الجدار الداخلي لخزان المحول والذي يكون مؤرضا حيث تكون تلك المسافات بالمليمتر وحسب فولتية الملف فاذا كانت تلك المسافات في تماس مباشر مع سطح خزان المحول الداخلي فان الفحص سيفشل في الحال واذا كان قريبا من السطح فان المحول سيفشل مع مرور الزمن علما ان زمن الفحص لكلا الفحصين هو 60 ثانية للاول ولايتعدى 25 ثانية للفحص الثاني -- الذي يبين ايضا مدى وجود فجوات هوائية بين طبقات الملف – حسب تردد المولد المستخدم ولكن يمكن ان تظهر هذه المشكلة بعد سنة او سنتين او ثلاثة لا ن هذه البقعة القريبة من السطح الداخلي لخزان المحول – المؤرض -- ستتكون بينها وبين السطح المؤرض منطقة متاينة ذات رابط او مسار ايوني تحدث فيه حالات تفريغ كهربائي تتسع شدتها تدريجيا مع مرور الزمن تنبعث منها حرارة موضعية تؤدي تيبس العازل الورقي لسلك الملف وبالتالي فان مقاومة العازلية ستفقد احد عناصرها الثلاثة وهو العوازل الورقية وهذا بطبعة الحال سيؤدي الى حالة انهيار العزل – flashover ولكن هنالك امرا بالغ الخطورة يجب ان نتاكد منه وهو كم هو مقدار الرطوبة في داخل المحول فالعوازل الورقية تحمل من الرطوبة ما يعادل مئات المرات للكمية الموجودة في الزيت اذن يجب ان تكون تلك الرطوبة اقل ما يمكن ففي الزيت يجب ان تكون اقل من 20 ppm وعليه فلابد من اجراء فحوصات مقاومة العازلية التي تؤشر مدى الرطوبة في المحول من خلال استخدام الميكر وتان دلتا -- megger--- tan delta ويجب اجراء هذين الفحصين قبل اجراء الفحوصات الاخرى لان هذين الفحصين يحددان حالة مقاومة العازلية ومدى تاثير الرطوبة ودرجة الحرارة على مقاومة العازلية ومن المؤثرات الاساسية في انخفاض مقاومة العازلية هي 1- electrical stress 2- mechanical stress 3- chemical attack 4- thermal stress 5- envir**mental c**taminati** والنقطة الخامسة وهي التلوث البيئي حيث الرطوبة احد مكوناتها ذات تاثير كبير على المحولات فالمحولات التي تحدث فيها اعطال مبكرة وذات مقاومة عزل قليلة فشلت في العمل من جراء الامطار الغزيرة بسبب نفوذ الرطوبة الى داخلها مما زاد في ضعف مقاومة العازلية والنتيجة هي فشل عمل تلك المحولات وعليه يجب على كل المعامل الانتاجية اعطاء الاهمية القصوى لمقاومة العازلية في المحولات لان اكثر من 60% من اسباب فشل المحولات هو ضعف مقاومة العازلية -- وكما اود الاشارة الى ملاحظة مهمة وهي ان فحص مقاومة العازلية بواسطة الميكر و-- تان دلتا -- توشران قيمة مقدار الرطوبة من خلال قيمة مقاومة العازلية فاذا كانت قيمة مقاومة العازلية قليلة فهذا يعني ان هنالك ضعف في العازلية لكن اين موقع هذا الضعف ؟ هذا مالايمكن معرفته بواسطة فحص طريقة الميكر - megger اما فحص -- tan delta --- فهو ادق فقيمة 0.5% في درجة حرارة 20 مئوي تعطي مؤشرا جيدا على مستوى التجفيف للمحول واذكر ان هنالك محول ضغط فائق فشل في العمل لان قيمة -- تان دلتا كانت اكبر من المسموح حيث كانت 0.55% -- واكرر نصيحتي لتلك المعامل التي لاتطور كادر فحص المحولات ولا تعطي اي اهتمام برضا الزبون ان تبدل هكذا نهج ولا تتبع سياقات قديمة في اعداد شهادة فحص المحولات وان تعطي اسبقية اولى لفحص مقاومة العازلية --- وقد حذرنا البعض من تلك المعامل ولكن للاسف لم ياخذوا بالتحذير وكانت النتيجة فشل اكثر من 15 محولات في العمل نتيجة تدني مقاومة العازلية - وخاصة بسبب المؤثر البيئي المشار اليه اعلاه في النقطة الخامسة اعلاه علما ن تلك المحولات لم تعمل اكثر من شهرين وان سبب ذلك كما اشرنا الى ضعف مقاومة العازلية واخيرا فان العازلية والياتها موضوع طويل ولا اريد ان اطيل اكثر والرسم المرفق يوضح الدائرة المكافئة لدائرة العزل حيث تمثل المتسعة العوازل الصلبة والورقية والمقاومة تمثل الزيت [B][COLOR=Red] المحطة الخمسون -----------------------------[/COLOR][/B] - اجراءات تنصيب المحول وتحميله – installati** and loading عند استلام المحول في المحطة يبدا العمل باجراءات تنصيب المحول وتهيئة المحول للعمل 1—توجيه الكادر الفني بتركيب مشعات التبريد والعوازل الخزفية 2- اجراء الفلترة من خلال التفريغ الهوائي – vacuum—ومن ثم مليء المحول بالزيت وتشغيل مسخنات الفلتر الى درجة حرارة 70الى 80 درجة مئويه وفحص مقاومة العازلية لحين الحصول على قيم عالية لعازلية ملفات المحول 3- فحص نسب التحويل لكافة التفريعات – taps 4- فحص -- power factor or tan delta 5- فحص تيار الاثارة -- exciting current-- من خلال تسليط فولتية 10 كيلو فولت بالنسبة للملفات ذات الفولتية العالية و380 فولت للملفات ذات الفولتية الواطئه ويمكن استخدام أي فولتية اخرى حسب فولتية الملف المفحوص 6- فحص عازلية القلب الحديدي – core ground resistance test 7- windings resistance test 8- test oil quality 9- ** LOAD TAP CHANGER dynamic resistance test 10- short circuit percentage impedance test 11 - FRA – frequency resp**e analysis ------- Transformer Loading we must pay attenti** for the following 1- ambient temperature 2- heating of bushings leads -/ solidered c**necti** and heating of associated equipment such as cables/ reactors / circuit breakers / current transformer 3- pressure in sealed type transformer 4- oil expansi** in c**servator type transformer [B][COLOR=Red]------- المحطة الحادية والخمسون –[/COLOR][/B] the value of power factor testing ارفق لكم تقرير مفصل عن فحص المحول 40/32/24 MVA 115 KV D / 13.2 KV yn حيث اظهرت نتائج الفحص الموقعي زيادة في قيمة فحص معامل القدرة لجهة ملف العالي --- 0.58% -- والمفترض ان تكون 0.5% وقد اجريت عدة محولات لمعرفة سبب هذا الانحراف فقد تم اجراء عملية الفلترة الموقعية لغرض تحسين قراءة معامل القدرة لانه يعطي مؤشر على نسبة الرطوبة في المحول ولكن نتيجة الفحص كما هي دون أي تغيير وعليه لا يمكن من تشغيل المحول في هذه الحال وتم ارسال المحول الى المصنع ا لذي انتجه وفي ادناه التقرير المفصل FACTOR DURING ACCEPTANCE TESTING of a new 40-MVA transformer in 2004. The unit was then returned to the factory for repairs, burdening both the utility and manufacturer with additi**al costs and delays. This article reviews the informati** gathered and less**s learned from this event, including testing and root-cause determinati** results from the teardown/repair process. Nati**al Grid's electricity delivery companies in the United States serve 3.3 milli** electricity customers in New England and upstate New York through **** than 1200 substati**s. As part of a substati** expansi** project, a 24/32/40-MVA, 115-kVD/13.2-kVY transformer was purchased and installed at a Nati**al Grid substati** in New England. The transformer was delivered to the substati**. The radiators and bushings were installed. The unit was vacuum processed, filled under vacuum and tested by the transformer manufacturer's pers**nel. The following tests were performed at the substati** after the unit was oil filled: • Transformer turns ratio ** all taps • Insulati** power factor of transformer and all bushings (C1 and C2) • 10-kV excitati** ** all taps • Core ground and winding resistance • Oil quality and dissolved gas analysis (DGA). The power factor of the high-voltage winding was elevated. The measured value of 0.58% did not meet industry-standard acceptable values or Nati**al Grid's required values. All other tests results were acceptable. [B][COLOR=Red] ------------- المحطة الثانية والخمسون ---------------- [/COLOR][/B] \\\\\ كيف يتم نقل الطاقة الكهربائية من المصدر الى المستهلك \\\\\\ لابد ان البعض قد يقول ان في السؤال غرابة \\\ فالجواب واضح ان نقل الطاقة يكون من خلال شبكات النقل وشبكات التوزيع ومن خلال المحولات التي تستلم القدرة من مصادر التوليد ومن ثم تحويلها الى الفولتية المناسبة للمستهلك \\\\ ولكننا لم نشرح الية نقل الطاقة \ وما هو دور المحولات في عملية النقل \\ هل تحويل الفولتية من فولتية عالية الى فولتية واطئه \\ ام ان هنالك مهمة اخرى لمحولات نقل القدرة \\ حيث لابد من ان يكون نقل القدرة باعلى ما يمكن حتى تتم الاستفادة من القدرة المتولدة كما هو معروف ما تحويه نظرية \ maximum power transformer theorem من مفهوم وهو \\\ نقل الطاقة يكون باعلى قيمة عندما تتساوى مقاومة الحمل مع مقاومة مصدر التغذية ||| وبما ان الاحمال ذات مقاومة \\ impedance\\ لايمكن ان تتوافق مع مقاومة المصدر \\\\\\\ load impedances d**ot matach with source impedance وعليه فان المحول قد وضع بين مصدر التغذية الكهربائية والاحمال الكهربائية بمختلف انواع المقاومات المربوطة على الاحمال \\ وهي inductive \ capacitive وعليه سيكون اعظم حمل من خلال اجراء التوافق \\ matching \\بواسطة خاصية نسب التحويل في المحول حيث تحدث عندها حالة التوافق وفق العلاقة التالية تحت الجذر التربيعي أي نسبة التحويل للمحول ستحددها العلاقة ادناه والقيمة تحت الجذر التربيعي عند تساوي النسبتين\\\ نسبة التحويل = نسبة المقاومتين \\\ source impedance \ load impedance )) فالمحطة التي تحاول ربط مغذيين على التوازي لمحول ما فان الحسابات الموضوعة لهذه المحطة مبنية على اساس مغذي واحد ذو مقاومة محسوبة عليه حسابات كثير ة كحالات مستوى short circuit level وكذلك نسب تحويل المحول \ turns ratio أي ان حالة التوافق موجودة ولكن عندما ربط مغذي اخر على التوازي مع المغذيات الخارجة لهذا المحول فانك قد الغيت حالة التوافق هذه وبالتالي سيحدث الخلل في تجهيز الطاقة أي ستصبح اقل من الحالة السابقة وحسب حالة تاثر عملية التوافق\\ matching \\\\\\ وفي ادناه توضيح للحالة مع مثال تطبيقي Zp\Zs^1\2= Np\Ns Zp - - impedance looking into the primary terminals from the power source- - Zs – the impedance of load c**nected to sec**dary - Np\Ns turns ratio primary to sec**dary ---- اذن المعادلة اعلاه تشكل الاساس في عمل المحول في عملية تحويل الطاقة اي اجراء حالة \\ matching ------------------ كيف يُمكن اثبات ذلك ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟ --- لنفترض لدينا محول ذو لفات عدد 2400 لفة على الملف الابتدائي و150 لفة على الملف الثانوي وعليه ستكون نسبة التحويل = 2400\150 =16 ------ لكن حسب المعادلة اعلاه يجب ان نعرف قيمة النسبة بين مقاومة مصدر تغذية المحول والتي هي مربوطة الى الملف الابتدائي \\\\\ ---- Zp ---------------------- ومقاومة الاحمال التي هي مربوطة الى الملف الثانوي ------------ Zs --------------------------------- والتي يجب ان تكون مساوية للقيمة 16 --------- ولكي نبحث عن الاجابة \\ نسلط فولتية مقدارها 240 فولت على الملف الابتدائي ----- وطالما ان نسبة تحويل لعدد اللفات = نسبة تحويل لقيم الفولتية في الملفين الابتدائي والثانوي ففي هذه الحالة سيكون لدينا \\ عدد لفات الملف الابتدائي\ عدد لفات الملف الثانوي = فولتية ملف العالي او الابتدائي \ فولتية ملف الواطي او الثانوي وبتطبيق العلاقة 2400\150 = 240 \ فولتية ملف الواطي اذن فولتية الملف الواطي او الثانوي = 15 فولت وعليه فان 240 \ 15 = 16 وهي نفس نسبة التحويل في عدد اللفات لكلا الملفين 2400\ 150 = 16 - --- ولغرض اجراء الحسابات اللاحقة يجب ان نحدد قيمة التيار في الملف الثانوي المربوطة عليه الاحمال حتى نستطيع معرفة قيمة المقاومة في كلا جانبي المحول \\ مقاومة مصدر التغذية المربوط الى الملف الابتدائي ومقاومة الحمل المربوط الى الثانوي - وحسب المعطيات اعلاه لايمكنني من اختيار اكثر من 1 امبير - وسيكون لدي العلاقات ادناه - Sec**dary power \Ps\= Esec.* Isec= 15*1= 15 watts - Since sec**dary power = primary power so Ip= 15\240 = 62.5 mA - Zp= 240\ 62,5= 3840 ohm - ----- and Zs= 15\1=15 ohm - In other words the impedance ratio under square root = 3840\ 15=16 - وبذلك تم برهنة صحة العلاقاة الرئيسية اعلاه والتي تعني حالة التوافق \\ matching \ التي يتم فيها نقل اكبر طاقة كهربائية عبر المحول الى الاحمال المربوطة على الملف الثانوي للمحول [COLOR=Red][B]---------------- المحطة الثالثة والخمسون -------------------[/B][/COLOR] العوامل الرئيسيه المؤثرة في عمل محول القدرة 1- تذبذب التردد 2- تذبذب الفولتية 3- التحميل العالي 4- عدم توازن الاحمال ----------- التردد ---- المعادلة العامة لتوليد الفولتية في المحول تعتمد على المتغيرات التالية E= BmAfN Bm -- كثافة الفيض المغناطيسي N--- عدد لفات الملفين \ الابتدائي والثانوي \ A--- مساحة مقطع الكور f-- التردد بالنسبة لكثافة الفيض المغناطيسي محدد بالقيمة \ 1.55 الى 1.8 تيسلا \ وبالنسبة الى مساحة مقطع الكور وعدد اللفات ايضا كلاهما ذو قيمة ثابتة ومحددة اذن القيم التي يمكن تتغير قيمها هي التردد والفولتية وكثافة الفيض المغناطيسي وان كثافة الفيض المغناطيسي لايمكن ان تتعدى القيم المؤشرة اعلاه اذن فقط سيكون التغيير لكلا التردد والفولتية ومن المعادلة اعلاه اذا انخفضت قيمة التردد فان قيمة الفولتية ستنخفض ولكن اذا كان هذا الانخفاض كبيرا فان ذلك سيؤدي الى زيادة كبيرة في قيمة الفيض المغناطيسي خارج النطاق المحدد اعلاه ويؤدي ذلك الى حدوث ظاهرة التشبع للقلب الحديدي \ saturati** \ والتي تؤدي الى توليد فولتية عاليه وبالتالي الى تدمير القلب الحديدي وفشل عمل المحول ولذلك تم وضع حدود لمقدار انخفاض التردد في شبكة التوزيع الكهربائي وهي ثلاثة مراحل ولا تتعدى المرحلة الثالثة 5% من مقدار التردد في الشبكة ---------------- تذبذب الفولتية ----------- كما اشرنا في اعلاه فان معادلة الفولتية تعتمد على العناصر التي اشرنا اليها ولكن المحول يتعرض الى فولتية عاليه كحالات تفريغ البرق والحالات العابرة للفولتيه الناتجة من معدات قطع وايصال قواطع الدورة الكهربائية \\ ولكن هذه الظواهر تستمر لفترات ذات زمن قليل جدا – مايكرو ثانية \\\ لكن اذا ازدادت قيمة الفولتية لسبب ما في المحول لفترة طويلة فان ذلك يؤدي الى زيادة في قيمة كثافة الفيض المغناطيسي خارج نطاق القيم المحددة \\\ اي اكبر من 1.8 تيسلا \ فان ذلك ايضا سيؤدي الى تدمير ا القلب الحديدي وبالتالي تدمير المحول ---------------------- التحميل العالي ----------- ان تحميل المحول يعتمد على درجة حرارة البيئة فاذا كان المحول موجودا في معدل درجة حرارة لبيئة معينه هو 20 درجة حرارة مئويه عندئذ يمكن تحميل المحول وفق النسب التالية درجة الحرارة ----------------------------------- نسب التحميل 20 ------------------------------------ 100% 25 ----------------------------------------- 97% 30 ---------------------------------------- 94% 35 ------------------------------------------ 90% 40 -------------------------------------------- 78% 45 ------------------------------------------------- 70% وعلى شرط عدم ارتفاع حرارة الملفات اكثر من 105 درجة مئؤية \ للمحول ذو درجة عزل صنف A \\\ ------------------ عدم توازن الاحمال ----------------------- عند توزيع الطاقة الكهربائية الخارجة من المحول يجب ان تكون الاحمال متقاربة في القيمة على الخطوط الثلاثة الخارجة من المحول وان لا تتعدى نسبة الاختلاف للاحمال المربوطة للخطوط الثلاثة عن 5 الى 10% لان تحميل احد الخطوط اكثر مما يجب فان ذلك سيؤدي الى مشاكل في استمرارية تجهيز الطاقة اضافة الى ارتفاع حرارة احد الخطوط يؤدي الى انخفاض في عازلية المحول وبالتالي الى فشل عمل المحول |
بارك الله فيك .. وجزاكم الله خيرا
|
احسنتم
|
| الساعة الآن »10:01 AM. |
Powered by vBulletin®
Version 3.7.5
.Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd
3y vBSmart
F.T.G.Y 3.0 BY: D-sAb.NeT © 2011