طرق حماية المولدات في محطات التوليد


المولدات  يعتبر المحول والمولد أكبروأهم عنصرين من عناصر الشبكة الكهربائية. كما تعتبرنسبة حدوت الأعطال لهما من اقل النسب مقارنة بخطوط النقل ولكن الخسائروالإضرارالناتجة من الأعطال التي قد تحدت في المحولات أوالمولدات تكون كبيرة، لذا يجب الاهتمام بالحماية الخاصة بالمحولات.

العوامل الأساسية المؤثرة في حماية المحولات:

مقننات المحول: تعتمد متطلبات الحماية للمحول على مقنن المحول فكلما زاد مقنن المحول كلما كانت متطلبات الحماية له أكثر.
نوع العازل: تتطلب المحولات المغمورة في الزيت أو أي سائل أخر أنواع من الحماية أكثر من الأنواع المطلوبة للمحولات الجافة.
نوح المحول: محولات القدرة أكبر بصفة عامة وأكثر تعقيدا من محولات التوزيع، لذا فهي تحتاج إلى أنواع من الحماية قد لا يتطلبها محول توزيع صغير أو متوسط.
نوع التوصيل والملفات: يجب مراعاة طريقة توصيل المحول (دلتا آو نجمة أو غيرها).
دورة الحمل وأهمية الأحمال: هناك من الأحمال ما يحتمل قطع التغذية عنه لفترات معينة، كما توجد أحمال أخرى لا تحتمل قطع التغذية عنها (إستراتيجية الأحمال).
كما يجب أن تكون لدينا دراية كاملة بالأعطال والحالات الشاذة التي قد يتعرض لها المحول لكي نتمكن من وضع الحماية السليمة للمحول بحيث تتماشى مع باقي خطة خطة الحماية للشبكة وألا تتعدى درجة حرارة ملفات المحول أقصى درجة حرارة مسموح بها لملفات المحول وكذلك اعتبارات التحميل وأنواع الأحمال والمتطلبات الأخرى والتي تختلف حسب الظروف والاعتبارات الهندسية والاقتصادية.

 

 

المولدات

 

طبيعة الأعطال في المحولات

يمكن تقسيم الأعطال المحتمل حدوثها في المحولات إلى الأنواع التالية:

زيادة الحمل أو حدوث قصر خارجي.
أعطال في ملفات المحول وتوصيلاته.
أعطال في الأجهزة المساعدة والتي تعتبر أجزاء من المحول.

الحماية ضد تجاوز الحمل أو القصر الخارجي

نظرا لأن تجاوز الحمل قد يستمر لفترة طويلة تعتمد على أقصى درجة حرارة مسموح بها لملفات المحول وطبيعة وسط التبريد. وتسمح جميع المواصفات المعمول بها بتجاوز الحمل المقنن للمحول لفترة زمنية محددة تعتمد على الحمل الذي كان يعمل عليه المحول قبل تجاوز الحمل مباشرة وعلى نسبة تجاوز الحمل ودرجة حرارة وسط التبريد. ويجب ملاحظة أنه إذا زادت درجة حرارة الملفات عن أقصى قيمة مسموح بها فإن ذلك يؤثر على العمر الافتراضي للمحول إلا أن يتم تعويض تجاوز الحمل الذي تعرض له المحول بفترات من الحمل الخفي، كما يجب التأكد قبل السماح بتجاوز الحمل من أن جميع أجزاء المحول لن تتأثر بهذا التجاوز.

تعطي مصانع المحولات عادة دليلا لتجاوز الحمل على المحول في شكل جدول يعرف باسم دليل التحميل. ويجب طلب هذا الجدول من صانع المحول، حيث من الأفضل استعمال الجدول الخاص بكل محول بعينه. يلزم عند وضع خطة الحماية مراعاة الجداول الخاصة بتجاوز الحمل وذلك بعد آخذ خطة التحميل في الاعتبار. ويجب تغيير ضبط أجهزة الحماية تبعا للفترات المسموح بها تجاوز الحمل علي المحول.

يمكن الحماية من تجاوز الحمل والقصر الخارجي كما يلي:

أولا: تشغيل قاطع الدائرة الخاص بالمحول بواسطة وحدة إعتاق مباشرة أو غير مباشرة بحيث يكون له منحنى زمني – تيار يحتوي علي حماية تجاوز الحمل (تأخير زمني طويل), ويتم اختيار وضبط حماية تجاوز الحمل تبعا للجداول السابقة.

نلاحظ في تلك الطريقة أن نظام الحماية ليس له اتصال مباشر بالمحول.

إنما يعمل تبعا للتيار المار به.

ثانيا: استعمال أجهزة حساسة لدرجة الحرارة يتم تركيبها في المحول حيث يمكنها أن تقوم بواحدة أو أكثر من الوظائف التالية:

إعطاء بيان عن درجة حرارة المحول (الملفات ووسط التبريد).
إعطاء تحذير (جرس مثلا) عندما ترتفع درجة الحرارة عن حد معين داخل المحول.
تشغيل وحدة تبريد الطوارئ في المحول في حالة وجودها.
تشغيل دائرة إعتاق قاطع الدائرة الخاص بالمحول إذا تجاوزت درجة الحرارة الحد المسموح به.
ومن الملاحظ أن تلك الأجهزة كثيرة ومتنوعة، فذكر منها باختصار ما يلي:

ترمومتر بسيط.
ترمومتر بملامسات.
مرحل حراري.
جهاز تحديد البقعة الساخنة.
مرحل البوخولز.
ويجب تحديد ما نراه مناسبا لظروف التشغيل والحماية بحيث يتوافق هذا مع أهمية الأحمال والاعتبارات الاقتصادية. كما أنه من الممكن في بعض الأحيان فصل بعض الأحمال غير الهامة في فترات تجاوز الحمل، وذلك عندما يكون العامل الاقتصادي له تأثير حاسم في أخذ القرار. وسوف نستعرض محول البوخولز في هذا المقال.