المولدات التزامنية


المولدات التزامنية

المولدات التزامنية  نظام الإثارة أو المستثير هو عبارة عن مصدر متغير للتيار المستمر يوفر للمولد تيار المجال ويمكن تصنيفه إلى ثلاثة أنواع:

نظام الإثارة للتيار المستمر DC Exciter (الشكل-(أ)8)
نظام الإثارة للتيار المتردد AC Exciter (الشكل-(ب)8)
نظام الإثارة الساكن Static Exciter (الشكل-(ج)8)
الدائرة المكافئة المولدات التزامنية مع الحمل

إذا اعتبر أن الأطوار الثلاثة في حالة توازن فيمكن تمثيل المواد بدائرة كهربائية بسيطة.

مع المخطط الاتجاهي لهذه الدائرة حسب نوعية الحمل

ويمكن حساب جهد الطور عند خرج المولد Vs والقدرة الفعالة الناتجة Pout وكذلك القدرة المفاعلة Qout من المعادلات التالية:

جهد الطور عند خرج المولد: Vs=Ef-jlaXs

القدرة الفعالة

القدرة المفاعلة:

حيث إنEf: جهد الإثارة Voltage Xs Excitation: المفاعلة التزامنية للمولد Synchronous reactance.

1: تيار الحمل Load current

اختيار موقع المحطة

يتم اختيار موقع المحطات الحرارية بعد الأخذ في الاعتبار المعطيات الفنية والاقتصادية والبيئية. غالباً ما تشيد هذه المحطات في المواقع التي تتوفر فيها الشروط التالية:

توفر كميات وافرة من المياه الباردة داخل المكثف وتأمين دورة البخار لذا فإن أغلب المحطات الحرارية تنشأ على ضفاف الشواطئ والأنهار.
توفر وسائل نقل منخفضة التكلفة لجلب الوقود إلى المحطة، مثل البواخر أو القطارات أو خطوط الأنابيب. ويستحسن أن تشيد هذه المحطات بالقرب من حقول النفط أو مناجم الفحم وذلك لخفض نقل الوقود وضمان استمراريته. ثم ترسل الطاقة الكهربائية المتولدة بعد رفعها عن طريق محولات القدرة إلى جهود مرتفعة عبر خطوط النقل الكهربائية لتغذي بقية المناطق.
توفر مساحات شاسعة من الأراضي تلبي حاجة المحطة حسب الخطة الآتية والمستقبلية، بحيث تتسع لإنشاء مباني المحطة والمرافق التابعة لها وأن تسمح بتوسعها مستقبلاً.
يكون الموقع بعيداً عن المدن لتجنيب هذه المناطق التلوث الذي يصيب البيئة نتيجة الغازات المختلفة التي تنتج عن الاحتراق كظاهرة الانحباس الحراري.
المميزات والعيوب

لمحطات البخار عدة مزايا أبرزها:

قدرتها العالية مقارنة مع المحطات الحرارية الأخرى كالمحطات الغازية ومحطات الديزل.
إمكانية تشغيلها لفترات طويلة دون توقف.
إمكانية إنشائها قرب المستهلك في مكان تتوفر فيه المياه اللازمة ويسهل جلب الوقود إليه دون أي ارتباط بمصدر الطاقة.
إمكانية استخدام المحطة لأغراط أخرى كتحلية المياه.

 

 

 

المولدات التزامنية

 

لهذه المحطات عيوب أيضاً أبرزها:

التأثيرات المباشرة وغير المباشرة على البيئة، وذلك لما تنتجه المحروقات من ثاني أكسيد الكربون CO2 عند احتراقها وما يسبه هذا الغاز من انحباس حراري. إضافة إلى الغازات السامة الأخرى كثاني أكسيد الكبريت (Sulfur dioxide SO2) وأكسيد النيتروس (Nitrous Oxides NOx).

محطات توربينات الغاز

Gas- Turbine Plants

طريقة عمل المحطة:

تعمل المحطة على توليد القدرة الكهربائية من الطاقة الحركية لتوربينة غازية تدفعها غازات الاحتراق المضغوطة. تتكون المحطة في أبسط صورها، من وحدة تغذية وقودية وضغاط لهواء الاحتراق وغرفة احتراق نفاثة، وتوربين غازية ومولد كهربائي متصل بعمود إدارة التوربين.

وحدة التوربين والضغاط

Turbine compressor unit

تشكل التوربينة والضغاط وحدة مشتركة لتوليد القدرة الميكانيكية من الطاقة الحرارية للوقود. يستمد الضغاط طاقته الميكانيكية من دوران التورربين وذلك لوجود عمود إدارة مشترك بينهما، كما يغذيها في نفس الوقت بالهواء المضغوط اللازم لاحتراق الوقود أو نفث الغازات. يتم حرق الوقود داخل غرفة الاحتراق التي يختلف تصميمها حسب نوع الوقود المستخدم ومقدار الحمل الحراري ونوع جهاز الاحتراق أو طبيعة عملية الحرق التي تجري في داخلها .

الحارق Burner

هو جهاز لتوليد اللهب، ويتكون من مسار خاص بالوقود وآخر خاص بالهواء أو المادة المؤكسدة يتم التحكم في عملية الاحتراق عن طريق تنظيم ضخ الوقود داخل الحارق، حيث يتوقف مستوى اللهب والغازات المنبعثة على خلط الهواء بالوقود داخل غرفة الاحتراق. وفي جميع الأحوال يج إمداد الحارق بالمعدل المناسب من الهواء أو المادة المؤكسدة ليضمن إشعال الوقود واستقرار اللهب. توجد تصميمات كثيرة للحارق وتحتلف باختلاف نوع الوقود المحترق وطبيعة تغيير الحمل ونظام التحكم المستخدم.