تصميم محول التأريض ثلاثي الأغراض

خطوط نقل الكابلات الكهربائية تحت الأرض

تتميز خطوط الكابلات الكهربائية الدفينة مباشرة بسعة توزيعية أرضية كبيرة، مما يسبب تيار قصير الدائرة عالي السعة من طور واحد إلى الأرض. بالنسبة لخطوط 10 كيلوفولت، إذا تجاوز هذا التيار 10 أمبير، فإن الأقواس الكهربائية لا تندثر بنفسها بسهولة، مما يشكل خطرًا على الجهد الزائد للأقواس ويعرض معدات الخط للخطر. لذا يكون إخماد الأقواس ضروريًا. في حالة استخدام محول رئيسي متصل بطريقة Dyn، يكفي وضع ملف تعويضي على نقطة الوسط الثانوية المحايدة. أما للمحولات المتصلة بطريقة Yd، فتحتاج إلى نقطة وسط اصطناعية (مقدمة بواسطة محول تأريض).

1 محولات التأريض

يقوم محول التأريض بوظيفتين: جانبه الأساسي يعمل كنقطة وسط اصطناعية (مع تأريض عبر ملف تعويضي لتزويد التيار الحثي لإخماد الأقواس)، بينما يقوم الجانب الثانوي بتغذية محطة التوزيع. تعتبر ملفات التعويض شريكًا أساسيًا. كما هو موضح في الشكل 1، يستخدم جانب المحول الأساسي اتصال Z (للتقليل من المعاوقة التتابعية الصفرية وتعزيز التعويض) لاستخراج نقطة الوسط. يمكن ضبط الفجوات الهوائية/اللفات في الملف لتوازن التيار السعوي (حتى أقل من 5 أمبير) للتوصيل بالأرض وإخماد الأقواس.

بسبب عدم المساواة في الطاقات بين الجانبين الأساسي والثانوي، تكون محولات التأريض أخف بنسبة 15٪ من محولات الطاقة العادية ذات الطاقة نفسها.

2 محول التأريض ذو الثلاثة أغراض

لتحسين سلامة وموثوقية خطوط الطاقة، يتم استخدام وصلات الوسط المحايدة المتصلة بطريقة Z (بدون جانب ثانوي) مع ملف تعويضي لإخماد الأقواس بشكل واسع في التطبيقات الخارجية. ومع ذلك، فإن هذه الوصلات (للمحولات الرئيسية المتصلة بطريقة YNd/Yd) تعمل فقط كنقاط وسط اصطناعية ولا توفر طاقة منخفضة الجهد 400 فولت. لذا، يكون هناك حاجة إلى محول طاقة إضافي للاستخدام داخل المحطة، مما يزيد الكلفة والموقع ويؤدي إلى خسائر عالية وموثوقية ضعيفة.

لحل هذه المشكلة، طورت مصنع محولات كونمينغ محول التأريض ذو الثلاثة أغراض (SJDX-630/160/10). يدمج هذا المحول وصلة الوسط المحايدة المتصلة بطريقة Z (بدون لف ثانوي)، ملف تعويضي، ومحول طاقة للاستخدام داخل المحطة. يظهر هيكله الأساسي في الشكل 2.

يتم تركيب هذا المحول ذو الثلاثة أغراض على قلب مشترك من خمسة أذرع. يتم لف اللف الأساسي (مع مفاتيح التغيير) واللف الثانوي لمحول التأريض ثلاثي الأطوار على ثلاثة أذرع (الجزء السفلي في الشكل 2)، بينما يوجد ملف التعويض على الأذرع الأخرى (الجزء العلوي في الشكل 2). وضع ملف التعويض الأخف وزناً في الأعلى يسهل تعديل الفجوات الهوائية ولكنه يتطلب تثبيتاً مدعماً. عكس التخطيط يستخدم المحول الأثقل لاستقرار الملف، مما يقلل من الاهتزاز على حساب سهولة تركيب الملف وتعديل الفجوات الهوائية. يتيح هذا التصميم تبسيط الهيكل وحفظ المواد وتقليل الخسائر وضمان توافق جيد وتمكين التعويض التلقائي لإخماد الأقواس عبر التحكم بالكمبيوتر الدقيق.