1. تأثير ارتفاع الجهد على الفيض المغناطيسي:
- عند حدوث ارتفاع مفاجئ في الجهد في الشبكة الكهربائية، نتيجة فصل أحمال كبيرة، يزداد الفيض المغناطيسي داخل القلب الحديدي للمحول، طبقًا للمعادلة: Flux=VF×K\text{Flux} = \frac{V}{F \times K} حيث:
- VV: الجهد.
- FF: التردد.
- KK: ثابت يعتمد على تصميم المحول.
2. آثار زيادة الفيض المغناطيسي:
- زيادة الفقد الحديدي (Iron Loss):
ارتفاع في درجة الحرارة داخل القلب الحديدي. - زيادة تيار المغنطة (Magnetization Current):
يؤدي إلى ارتفاع استهلاك الطاقة وتشغيل المحول بكفاءة أقل. - سخونة مسامير ربط القلب الحديدي:
قد تؤدي إلى انهيار العزل المحيط بها. - انهيار عزل الملفات (Winding Insulation):
مع استمرار زيادة الفيض، ينهار العزل، مما يسبب أعطالًا خطيرة.
3. تأثير انخفاض التردد على الفيض:
- انخفاض التردد يؤدي أيضًا إلى زيادة الفيض المغناطيسي، لأن العلاقة بين الفيض والتردد عكسية.
- هذا يجعل المحول أكثر عرضة لارتفاع درجة الحرارة والأعطال عند حدوث انخفاض في التردد.
4. قدرة المحول على تحمل زيادات الجهد:
- يمكن للمحول أن يتحمل زيادة طفيفة في الجهد بشرط أن يكون التردد مستقرًا.
- إذا انخفض التردد مع ارتفاع الجهد، يزداد الفيض المغناطيسي بشكل خطير.
5. جهاز الوقاية ضد زيادة الفيض المغناطيسي:
- جهاز الحماية يقوم بقياس نسبة V/F (الجهد/التردد).
- إذا زادت هذه النسبة عن 1.1، يتم فصل المحول (Trip) لحمايته.
- يكثر استخدام أجهزة الحماية ضد زيادة الفيض المغناطيسي في محطات توليد الكهرباء، خاصةً على محولات الرفع (Step-Up Transformers).
أهمية جهاز الحماية:
- يضمن سلامة المحول من ارتفاع درجة الحرارة.
- يحمي عزل الملفات والقلب الحديدي من التلف.
- يحسن كفاءة التشغيل ويطيل عمر المحول.
المحول مصمم لتحمل تقلبات محدودة في الجهد أو التردد، لكن جهاز الحماية يضمن الاستجابة السريعة عند تجاوز الحدود المسموح بها للحفاظ على سلامة النظام الكهربائي.
