حماية المحولات وإعطال المحولات
هناك أنواع مختلفة من المحولات مثل المحولات ذات اللفة الثنائية أو ثلاثية اللفات للطاقة الكهربائية، المحولات ذاتية التحويل، محولات التنظيم، محولات التأريض، محولات التصحيح وما إلى ذلك. تتطلب المحولات المختلفة مخططات مختلفة لـ حماية المحولات اعتمادًا على أهميتها وطرق الربط والطرق المتصلة بالتأريض وطريقة التشغيل وغيرها.
من الممارسات الشائعة توفير حماية بوساطة مفتاح بوخولز لجميع المحولات التي تبلغ قدرتها 0.5 ميغا فولت أمبير وما فوق. بينما بالنسبة لجميع المحولات الصغيرة الحجم للتوزيع، يتم استخدام المقاومات الكهربائية عالية الجهد كجهاز حماية رئيسي. ولجميع المحولات ذات التقييد الأكبر والأهمية في التوزيع، يتم تطبيق حماية زيادة التيار مع حماية الخطأ الأرضي المقيدة.
يجب توفير حماية الفرق للمحولات التي تزيد قدرتها عن 5 ميغا فولت أمبير.
بناءً على ظروف الخدمة العادية، طبيعة أعطال المحولات، درجة الحمل الزائد المستمر، نظام تغيير التوصيل، والعديد من العوامل الأخرى، يتم اختيار مخططات حماية المحولات المناسبة.
طبيعة أعطال المحولات
على الرغم من أن المحول الكهربائي هو جهاز ثابت، إلا أنه يجب أخذ الإجهاد الداخلي الناشئ عن الظروف غير الطبيعية للنظام في الاعتبار.
عادة ما يعاني المحول من أنواع مختلفة من أعطال المحولات -
زيادة التيار بسبب الحمل الزائد والتقصيف الخارجي،
الأعطال في الطرف،
أعطال اللفائف،
الأعطال الأولية.
كل هذه الأعطال المذكورة أعلاه أعطال المحولات تسبب إجهادًا ميكانيكيًا وحراريًا داخل اللفائف المحولات وطرفها المتصل. يؤدي الإجهاد الحراري إلى زيادة الحرارة مما يؤثر في نهاية المطاف على نظام العزل للمحول. يؤدي تدهور العزل إلى أعطال في اللفائف. في بعض الأحيان، يؤدي فشل نظام تبريد المحول إلى زيادة حرارة المحول. لذلك، تكون مخططات حماية المحولات ضرورية للغاية.
عادة ما يكون التيار القصير للمحول الكهربائي مقيدًا بمعاومته، وفي حالة المعاومة المنخفضة، قد يكون قيمة التيار القصير مرتفعة بشكل كبير. يستمر التقصيف الخارجي الذي يمكن أن يتحمله المحول دون تلف كما هو محدد في BSS 171:1936.
| ٪ معاومة المحول | مدة الخطأ المسموح بها بالثواني |
| 4٪ | 2 |
| 5٪ | 3 |
| 6٪ | 4 |
| 7٪ وأكثر | 5 |
الأعطال العامة في اللفائف للمحولات هي إما أعطال أرضية أو أعطال بين اللفات. نادرًا ما يحدث أعطال بين اللفات في المحول. قد تحدث الأعطال بين المراحل في المحول الكهربائي بسبب التفريغ عبر العازل وفشل معدات تغيير التوصيل. بغض النظر عن نوع الأعطال، يجب عزل المحول فور حدوث العطل وإلا قد يحدث انهيار كبير في نظام الطاقة الكهربائية.
الأعطال الأولية هي أعطال داخلية لا تشكل خطرًا فوريًا. ولكن إذا تم تجاهل هذه الأعطال وعدم التعامل معها، فقد تؤدي إلى أعطال كبيرة. الأعطال في هذه المجموعة هي أساسًا تقصير بين الألواح بسبب فشل العزل بين ألواح اللب، وتقليل مستوى الزيت بسبب تسرب الزيت، وحظر مسارات تدفق الزيت. كل هذه الأعطال تؤدي إلى زيادة الحرارة. لذلك، يكون مخطط حماية المحولات ضروري أيضًا للأعطال الأولية. يمكن اعتبار الخطأ الأرضي القريب جدًا من نقطة المحايد في اللفة النجمية للمحول كخطأ أولي.
تأثير الربط بين اللفائف والتوصيل بالأرض على حجم التيار الأرضي.
هناك شرطان أساسيان لتدفق التيار الأرضي خلال الأعطال بين اللفائف والأرض،
وجود تيار يتدفق إلى وخارج اللفائف.
حفظ التوازن بين اللفائف من حيث عدد الأمبير-اللفات.
تعتمد قيمة التيار الأرضي في اللفائف على موقع العطل في اللفائف، وطريقة الربط بين اللفائف، وطريقة التوصيل بالأرض. يمكن توصيل نقطة المحايد في اللفائف بالأرض بشكل صلب أو عبر مقاوم. على الجانب المثلث للمحول، يتم توصيل النظام بالأرض عبر محول تأريض. محول التأريض أو التوصيل بالأرض يوفر مسارًا منخفض المقاومة للتسلسل الصفري ويقدم مقاومة عالية للتسلسلين الموجب والسالب.
اللفة النجمية مع توصيل المحايد بواسطة مقاوم
في هذه الحالة، يتم توصيل نقطة المحايد للمحول بالأرض عبر مقاوم، وقيمة المعاومة لهذا المقاوم أعلى بكثير من معاومة اللفائف للمحول. هذا يعني أن قيمة معاومة اللفائف للمحول تعتبر ضئيلة مقارنة بمعاومة المقاوم. وبالتالي، تكون قيمة التيار الأرضي متناسبة مع موقع العطل في اللفائف. بما أن التيار العطل في اللفيفة الأولية للمحولات متناسب مع نسبة اللفائف القصيرة الثانوية إلى إجمالي اللفائف الأولية، سيكون التيار العطل الأولي متناسبًا مع مربع نسبة اللفائف القصيرة. يتم عرض التغير في التيار العطل في اللفائف الأولية والثانوية أدناه.
اللفة النجمية مع توصيل المحايد بالأرض بشكل صلب
في هذه الحالة، يتم تحديد حجم التيار الأرضي فقط بواسطة معاومة اللفائف، ولا يعد التيار العطل متناسبًا مع موقع العطل. سبب عدم الخطية هذا هو عدم التوازن في الوصلات المغناطيسية.
بيان: احترم الأصلي، المقالات الجيدة تستحق المشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى التواصل لإزالتها.
