ربط محولات القدرة بالتوازي: أهميتها ومدى تأثيرها على تيارات القصر

2022-05-20

م.م. محمد كريم محمد

نظرًا لتزايد الطلب على الطاقة الكهربائية والتوسع الحاصل في المدن ، مثل بناء المجمعات السكنية والمعامل، فقد أصبح من الضروري استغلال القدرة المجهزة لمحطات القدرة الثانوية وتزويد المستهلكين بأقصى قدرة ممكنة. في هذه المقالة، سيتم عمل تعشيق لمبدأين في نظام القدرة الكهربائية:

1.   ربط محولات المحطات الثانوية على التوازي

تساعد عملية توصيل المحولات على التوازي على زيادة الطاقة المجهزة للمستهلكين بالإضافة إلى توفير كفاءة وموثوقية عالية. عند توصيل المحولات بالتوازي، يمكن إيقاف أحدها للصيانة دون التسبب في خسارة أو انقطاع في إمداد الأحمال (خاصة عندما يكون للمحولات المتبقية سعة كافية لتزويد الأحمال). في بعض الأحيان لا يمكن إيقاف تجهيز الاحمال كما هو الحال في المستشفيات والمعامل. وهناك عدة شروط يجب تطبيقها عند توصيل محولات القدرة الكهربائية على التوازي ، وهي:

·       نسبة الفولتية

·       تماثل القطبية

·       تماثل الاطوار

·       تماثل نسبة الممانعة

بالإضافة إلى ذلك، فإن عملية ربط المحولات بالتوازي تساهم في تقليل الخسائر. تم أخذ عينة وهي المحطة الفرعية بشرق الرمادي (132 ك.ف) وتحليلها باستخدام برنامج ETAP تحتوي المحطة على ثلاثة محولات. تم أخذ عدة سيناريوهات منها ربط المحولات الثلاثة على التوازي ثم ربطها بشكل فردي وربط محولين على التوازي. كما هو مبين في الشكل (1) فقد تم تقليل الخسائر في حالة التوازي بنسبة 18?.

في الوقت نفسه، عملية ربط المحولات على التوازي تؤدي إلى زيادة مقدار تيار دائرة القصر، كما سيتم شرحه في المبدأ الثاني.

2.   تيار القصر

قد يتسبب مرور تيار هائل في مسار غير مناسب في حدوث أضرار جسيمة للمعدات والعاملين. لذلك، يجب حساب قيم تيار دائرة القصر لضبط نظام الحماية وفقًا لقيم التيار لتقليل تأثيره على النظام الكهربائي. هناك العديد من المعايير الدولية لحساب تيار القصر. هنا سنتناول معيارين ، الأول المعايير الأوروبية ، وهما  (IEC) والمعيار الثاني الأمريكي (ANSI) ، لإظهار مدى تأثير التوصيل المتوازي للمحولات على قيمة تيار الدائرة القصيرة. عند فحص إحدى Bus التي قد يحدث فيها عطل في محطة شرق الرمادي الفرعية من خلال محاكاة في برنامجETAP ، تبين أن النتائج التي تم الحصول عليها تؤكد ما ذكرناه أعلاه، وهو أن تيار دائرة القصر يزداد عند توصيل المحولات على التوازي. كما هو موضح في الشكلين (2) و (3).

نستنتج أن ربط المحولات على التوازي يساهم في:

1.    زيادة قدرة المحطة الثانوية على إمداد المستهلكين بأكبر قدر من الطاقة.

2.    ديمومة تجهيز الطاقة وعدم انقطاعها وإمكانية صيانة المحولة دون انقطاع التجهيز للمستهلك.

3.    تقليل الخسائر.

4.    زيادة تيار القصر.