حماية الشبكة الكهربائية

حساب قيمة الأعطال الأرضية في الخطوط الكهربائية

1. الفرق بين الأعطال وجه-وجه (Ph to Ph) والأعطال الأرضية (Ph to E):

  • في الأعطال وجه إلى وجه (Ph to Ph): يتم حساب الممانعة بناءً على الممانعة الإيجابية للخط فقط.
  • أما في الأعطال الأرضية (Ph to E): يتم استخدام معامل تصحيح يسمى معامل الأرض (KO) لتعديل الحسابات.

2. تعريف معامل الأرض (Correction Factor – KO):

  • معامل الأرض يُستخدم لتصحيح القيم في حالة وجود عطل بين الفازة والأرض (Ph to E).
  • الصيغة الرياضية لمعامل الأرض:KO = ( ZO – Z1) / (3*Z1) حيث:
    • Z0: الممانعة الصفريّة للخط (Zero Sequence Impedance).
    • Z1: الممانعة الموجبة للخط (Positive Sequence Impedance).

3. الممانعات في النظام الكهربائي:

  • Z0: الممانعة الصفريّة
    • تمثل الممانعة التي تؤثر في تيارات الخط خلال الأعطال ذات التسلسل الصفري، مثل الأعطال الأرضية.
  • Z1: الممانعة الموجبة
    • تمثل الممانعة خلال الظروف الطبيعية أو الأعطال ذات التسلسل الموجب (Ph to Ph).

4. حساب الممانعة في حالة الأعطال الأرضية:

  • يتم حساب قيمة الممانعة في عطل فازة-أرضي ZPh→E= Zph * KO كالتالي:
  • Zph: الممانعة بين الفازات (Ph to Ph).
  • KO: معامل الأرض.

5. الخطوات العملية لحساب عطل الأرض (Ph to E):

  1. احسب الممانعة الصفريّة (Z0) والممانعة الموجبة (Z1):
    يتم الحصول على هذه القيم من بيانات خط النقل أو يتم قياسها.
  2. احسب معامل الأرض (KO) باستخدام الصيغة: KO = ( ZO – Z1) / (3*Z1)
  3. احسب الممانعة الأرضية ZPh→E= Zph * KO

6. أهمية معامل الأرض في أجهزة الوقاية:

  • معامل الأرض (KO) ضروري لضمان دقة الحماية في الأعطال الأرضية.
  • يتم استخدامه في ضبط المراحل (Impedance Zones) في أجهزة الوقاية المسافية (Distance Relays).
  • يحمي النظام من الأخطاء الناتجة عن عدم توازن الممانعات أثناء الأعطال الأرضية.

ملحوظة:

  • الأعطال الأرضية تمثل غالبية الأعطال في الشبكات الكهربائية، لذا فإن ضبط القيم بشكل صحيح باستخدام KO ضروري لضمان استمرارية الخدمة وحماية المعدات.

زر الذهاب إلى الأعلى