چه چیزهایی باید در انتخاب ترانسفورماتور جریان برای مدار ترانسفورماتور ایستگاه ۱۰kV مورد توجه قرار گیرد

تجربة عملية من مهندس كهربائي في المجال
بواسطة جيمس، 10 سنوات في صناعة الكهرباء

مرحباً جميعاً، أنا جيمس, وأعمل في صناعة الكهرباء لمدة 10 سنوات.

منذ المشاركة المبكرة في تصميم المحطات الفرعية واختيار المعدات، وحتى تولي مسؤولية تكليف أنظمة الحماية والتحكم الآلي للمشاريع بأكملها، كان أحد الأجهزة الأكثر استخداماً في عملي هو محول التيار (CT).

مؤخراً، سألني صديق يبدأ للتو:

“ما الذي يجب أن أنتبه له عند اختيار محولات التيار لدوائر محولات المحطة بـ 10 كيلوفولت؟”

سؤال رائع! يعتقد الكثيرون أن اختيار CT يتعلق فقط بنسبة التيار المقننة — ولكن لتتناسب حقًا مع احتياجات الدائرة، تحتاج إلى النظر في عدة عوامل.

اليوم، سأشارك معكم بلغة بسيطة — بناءً على خبرتي العملية خلال السنوات القليلة الماضية — ما هي النقاط الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اختيار CTs لدوائر محولات المحطة بـ 10 كيلوفولت، وماذا تعني كل معلمة، وكيفية اختيار الخيار الصحيح.

لا مصطلحات معقدة، لا معايير لا نهاية لها — مجرد معرفة عملية يمكنك استخدامها في الحياة الواقعية.

1. لماذا من المهم اختيار CTs بدقة لدوائر محولات المحطة؟

على الرغم من أن محول الخدمة ليس المحول الرئيسي للطاقة، إلا أنه يلعب دورًا حاسمًا في تزويد الطاقة الداخلية داخل المحطة الفرعية — بما في ذلك طاقة التحكم والإضاءة وطاقة الصيانة وأنظمة UPS.

إذا فشل محول المحطة أو حدث خلل في حمايته، فقد يؤدي ذلك إلى:

• فقدان طاقة التحكم؛

• فقدان قدرة الشحن لنظام التيار المباشر؛

• إغلاق المحطة الفرعية بأكملها.

وبما أن محول التيار هو المكون الأساسي للحماية والقياس، فإن اختياره يؤثر مباشرة على مدى موثوقية الحماية ودقة القياسات.

لذا، اختيار CT المناسب = الأمان + الموثوقية + الكفاءة الاقتصادية.

2. ست نقاط رئيسية عند اختيار CTs لدوائر محولات المحطة بـ 10 كيلوفولت

بناءً على خبرتي الميدانية لمدة 10 سنوات وممارستي للمشاريع، إليك الست نقاط الأكثر أهمية:

النقطة 1: التيار الأولي والثانوي المقنن

الهدف: ضمان التشغيل الطبيعي لـ CT وتلبية متطلبات حساسية الحماية.

هذه هي المعلمة الأساسية والأهم.

التراكيب الشائعة:

• التيار الأولي: 50A، 75A، 100A، 150A (حسب سعة محول المحطة)

• التيار الثانوي: 5A أو 0.5A (أغلب أجهزة الحماية الحديثة تستخدم 0.5A)

نصيحتي:

• اختر التيار الأولي كـ 1.2~1.5 مرة من التيار المقنن لمحول المحطة؛

• لأجهزة الحماية المعتمدة على المعالج الدقيق، افضل 0.5A للإخراج لتقليل الحمل الثانوي؛

• تجنب اختيار تصنيف مرتفع للغاية — وإلا قد تكون الدقة سيئة عند التيار المنخفض، مما يؤثر على أداء الحماية.

النقطة 2: فئة الدقة المطابقة للتطبيق

الهدف: ضمان استلام الوظائف المختلفة (مثل الحماية والقياس والقياس) إشارات دقيقة.

تطبيقات مختلفة تتطلب مستويات دقة مختلفة.

الفئات الشائعة:

• لفة القياس: فئة 0.5

• لفة القياس: فئة 0.2S

• لفة الحماية: 5P10، 5P20، 10P10، إلخ.

تجربتي:

• عادة لا تتطلب دوائر محولات المحطة قياسًا دقيقًا للغاية إلا إذا كان هناك فواتير مشمولة؛

• يجب أن تحتفظ لفات الحماية بالخطية أثناء قصر الدائرة؛

• يوفر CT متعدد اللفات مرونة أكبر ويُنصح به.

النقطة 3: السعة المقننة (قيمة VA)

الهدف: ضمان قدرة CT على تشغيل العدادات المتصلة أو أجهزة الحماية.

قد يؤدي النقص في السعة إلى انخفاض الجهد، مما يؤثر على دقة القياس أو تشغيل الحماية.

صيغة الحساب:

الحمل الكلي = مقاومة الكابل + المقاومة المدخلية للأجهزة/أجهزة الحماية

نصيحتي:

• اختر عادة بين 10–30 VA؛

• أجهزة الحماية المعتمدة على المعالج الدقيق تستهلك طاقة أقل — يمكن قبول سعة أقل؛

• إذا كان الكابل الثانوي طويلًا (مثل أكثر من 50 مترًا)، زيادة السعة بشكل مناسب؛

• لا تختار سعة عالية بشكل عشوائي — تجنب التشبع في النواة.

النقطة 4: التحقق من الاستقرار الحراري والديناميكي

الهدف: ضمان قدرة CT على تحمل تيار قصر الدائرة دون تلف.

في الأنظمة ذات 10 كيلوفولت، يمكن أن يصل تيار قصر الدائرة إلى آلاف الأمبير.

كيفية القيام بذلك:

• تحقق من أعلى تيار لقصر الدائرة (Ik)؛

• تحقق من التيار الحراري المستقر لـ CT (It) والتيار الديناميكي المستقر (Idyn)؛

• بشكل عام، It ≥ Ik (لمدة ثانية واحدة)، Idyn ≥ 2.5 × Ik

حالة حقيقية: انفجر CT مرة بعد قصر الدائرة — تبين أن التيار الديناميكي المستقر لم يكن يتوافق مع متطلبات النظام. تم حل المشكلة بتعويض CT بآخر ذو تصنيف أعلى.

النقطة 5: طريقة التثبيت ونوع الهيكل

الهدف: ضمان سهولة تركيب وصيانة CT وأن يكون مناسبًا للمساحة المتاحة.

أنواع CT الشائعة تشمل:

• نوع النواة (شائع في معدات التبديل)

• نوع العمود (مناسب للاستخدام الخارجي)

• نوع الغلاف (غالبًا ما يستخدم على المحولات)

نصيحتي:

• في معدات التبديل بـ 10 كيلوفولت، CTs نوع النواة الأكثر شيوعًا؛

• تأكد من مطابقة قطر الموصل لقطر فتحة النواة؛

• للحالات الضيقة، اعتبر CTs منفصلة النواة لسهولة التركيب والإزالة؛

• في البيئات الرطبة أو المؤكسدة، اختر نماذج مقاومة للرطوبة أو للتآكل.

النقطة 6: القطبية وطريقة التوصيل

الهدف: ضمان اتجاه الإشارة الصحيح لأجهزة الحماية والعدادات، تجنب الخطأ في الحكم.

القطبية الخاطئة يمكن أن تؤدي إلى:

• تشغيل خاطئ أو فشل الحماية؛

• حكم خاطئ لاتجاه تدفق الطاقة؛

• إنذارات خاطئة في حماية الفرق.

تجربتي:

• يجب أن يتم تسمية جميع CTs بشكل واضح بطرف القطبية (P1، P2)؛

• استخدم دائمًا اتصال القطبية المتناقصة؛

• قم دائمًا بإجراء اختبار القطبية بعد التركيب أو الصيانة؛

• استخدم جهاز اختبار القطبية المخصص أو الطريقة التيار المستمر للتحقق.

3. نصائح عملية أخرى

بالإضافة إلى الست نقاط الرئيسية أعلاه، إليك بعض الملاحظات الأخرى المهمة:

تكوين متعدد اللفات：

• لفات منفصلة للحماية والقياس والقياس لتجنب التداخل؛

• احتفظ بلفات احتياطية للتوسع المستقبلي.

خصائص التحفيز：

• خاصة للفات الحماية، تحسين خصائص التحفيز يعزز موثوقية الحماية؛

• إذا أمكن، قم بإجراء اختبار منحنى التحفيز لتأكيد أداء النواة.

مثال لاختيار لمحول بـ 50 كيلوفولت أمبير

4. اقتراحاتي النهائية

كشخص لديه 10 سنوات من الخبرة الميدانية، أريد أن أذكر جميع المهنيين:

“لا تنظر فقط إلى رقم النموذج — دائماً ضع في اعتبارك الدائرة الفعلية، نظام الحماية، والبيئة التثبيت عند اختيار CT.”

خاصة في دوائر محولات المحطة بـ 10 كيلوفولت "البسيطة"، يمكن أن يؤدي الاختيار غير الصحيح إلى عواقب خطيرة.

إليك اقتراحاتي لدور مختلف:

للعمال الفنيين:

• تعلم كيفية قراءة معلومات لوحة CT؛

• فهم معنى المعلمات الأساسية؛

• كن معتادًا على طرق اختبار القطبية؛

• بلغ عن أي شذوذ فورًا.

للعاملين الفنيين:

• أسِّر طرق حساب اختيار CT؛

• فهم خصائص لفات الحماية؛

• تعلم كيفية تفسير معلمات قصر الدائرة في النظام؛

• كون قادرًا على تحليل منحنيات التحفيز.

للمديرين أو فرق المشتريات:

• حدد المواصفات الفنية بوضوح؛

• اختر الشركات المصنعة ذات الشهرة والجودة المستقرة؛

• اطلب التقارير الكاملة للتجارب من الموردين؛

• حافظ على سجلات المعدات للرجوع إليها.

5. أفكار الختام

قد يبدو محولات التيار صغيرة، لكنها عيون وأذن النظام الكهربائي بأكمله.

ليس فقط لتقليل التيار — فهي أساس الحماية، أساس القياس، وضمان السلامة.

بعد 10 سنوات في مجال الكهرباء، أقول غالبًا:

“التفاصيل تحدد النجاح والفشل، والاختيار الصحيح يضمن السلامة.”

إذا واجهت صعوبات في اختيار CTs، أو تعاملت مع تشغيلات حماية متكررة خاطئة، أو كنت غير متأكد من ملاءمة معلماتك، فلا تتردد في التواصل — أنا سعيد بمشاركة المزيد من الخبرات العملية والحلول.

أتمنى لكل محول تيار أن يعمل بشكل مستقر وآمن، حافظ على دقة وموثوقية شبكتنا الكهربائية!

— جيمس