مناقشة مختصرة حول اختيار محولات التأريض في محطات الدفع

محولات التأريض، والتي تُعرف بشكل شائع بـ "محولات التأريض" أو ببساطة "وحدات التأريض"، تعمل تحت ظروف عدم الحمل خلال التشغيل العادي للشبكة وتتعرض للاحمال الزائدة أثناء أعطال القصر. بناءً على الوسط المليء، يتم تصنيفها عادةً إلى نوعين: مغمورة في الزيت وجافة؛ ومن حيث عدد الأطوار، يمكن أن تكون محولات تأريض ثلاثية الطور أو أحادية الطور.

تعمل المحول التأريضي على إنشاء نقطة محايدة صناعية لتوصيل مقاومة التأريض. عند حدوث عطل أرضي في النظام، يوفر مقاومة عالية للتسلسلات الإيجابية والسالبة ولكنه يقدم مقاومة منخفضة للتسلسل الصفري، مما يضمن التشغيل الموثوق به لحماية العطل الأرضي. يعتبر اختيار المحولات التأريضية بشكل صحيح ومعقول ذو أهمية كبيرة لإطفاء القوس الكهربائي أثناء الأعطال القصيرة، وإزالة الجهد الزائد الناتج عن الرنين الكهرومغناطيسي، وضمان التشغيل الآمن والاستقرار للشبكة الكهربائية.

يجب تقييم اختيار المحولات التأريضية بشكل شامل بناءً على المعايير التقنية التالية: النوع، السعة المحددة، التردد، التقييدات الجهدية والتيارية، مستوى العزل، معامل ارتفاع الحرارة، وقدرة الأحمال الزائدة. يجب أيضًا مراعاة الظروف البيئية بدقة، بما في ذلك درجة الحرارة المحيطة، الارتفاع، التغيرات الحرارية، شدة التلوث، شدة الزلازل، سرعة الرياح، والرطوبة.

عندما يمكن الوصول مباشرة إلى نقطة المحايد النظام، يفضل استخدام محول تأريض أحادي الطور. وإلا، يجب استخدام محول تأريض ثلاثي الطور.

اختيار سعة محول التأريض

يعتمد اختيار سعة محول التأريض بشكل أساسي على نوعه، خصائص المعدات المتصلة بالنقطة المحايدة، وما إذا كان هناك حمل ثانوي. عادةً ما يتم دمج هامش كافٍ في حساب سعة المعدات المتصلة بالنقطة المحايدة (مثل ملف القمع)، لذا لا يتطلب اختيار سعة محول التأريض أي تخفيض إضافي أو عامل أمان.

في محطات الطاقة الشمسية، يزود الجانب الثانوي لمحول التأريض عادةً بالأحمال المساعدة. لذلك، يشرح المؤلف بإيجاز كيفية تحديد سعة محول التأريض عندما يكون هناك حمل ثانوي.

تحت هذه الظروف، يتم تحديد سعة محول التأريض بشكل رئيسي استنادًا إلى سعة ملف القمع المتصل بالنقطة المحايدة وسعة الحمل الثانوي. يتم حساب ذلك باستخدام مدة محددة مدتها ساعتان تعادل سعة ملف القمع. بالنسبة للأحمال الهامة، قد يتم تحديد السعة أيضًا استنادًا إلى وقت التشغيل المستمر. يتم التعامل مع ملف القمع كقوة رد فعل (Qₓ)، بينما يتم حساب الحمل الثانوي من خلال فصل القوة الفعالة (Pf) والقوة الرد فعل (Qf). الصيغة الحسابية هي كالتالي:

عند استخدام حماية العطل الأرضي بناءً على المكون الفعال للتيار الصفري المعكوس، يتم إضافة مقاومة أرضية بقيمة مناسبة إلى جانب أولي أو ثانوي لملف القمع لتحسين الحساسية ودقة الاختيار لحماية الأرض. رغم أن هذه المقاومة تستهلك قوة فعالة أثناء التشغيل، إلا أن مدة استخدامها قصيرة والزيادة الناتجة في التيار صغيرة. لذا، لا يتطلب الأمر زيادة سعة محول التأريض.