الحالات المختلفة لتوصيل المحولات على التوازي
1. الحالة المثالية للتوصيل على التوازي:
- يتم توصيل محولين أو أكثر على التوازي بشرط:
- أن تكون جهود الجانبين (الابتدائي والثانوي) متساوية.
- أن يكون لديهم نفس مجموعة الاتجاه (Vector Group).
- أن تكون المعاوقة النسبية (Z%) متساوية تقريبًا.
- في هذه الحالة، يتم توزيع الحمل بالتساوي بين المحولات دون حدوث تيارات دوران (Circulating Current).
2. توصيل محولين بقدرات مختلفة:
- يمكن توصيل محولين لهما نفس الجهد ومجموعة الاتجاه (Vector Group) لكن بقدرات مختلفة (مثل 50MVA و100MVA).
- يؤدي ذلك إلى عدم توزيع الحمل بالتساوي بين المحولين، حيث يحمل كل محول حملًا بما يتناسب مع قدرته.
- لا يحدث تيار دوران (Circulating Current) في هذه الحالة.
3. توصيل محولين بمعاوقة نسبية مختلفة (Z%):
- إذا كان للمحولين نفس الجهد ومجموعة الاتجاه ونفس القدرة، ولكن المعاوقة النسبية ZZ% تختلف:
- يؤدي ذلك إلى توزيع غير متساوٍ للحمل بين المحولين.
- قد يتسبب في فصل أحد المحولات عند زيادة الحمل.
- يجب ألا يتجاوز الفرق بين قيمتي ZZ% للمحولين 7% لضمان التشغيل الآمن.
4. عدم تساوي الجهد أو اختلاف الخطوة (Tap Position):
- إذا كانت المحولات تعمل على خطوات مختلفة (Tap Positions) أو جهود مختلفة، مع عدم تساوي ZZ%:
- يؤدي ذلك إلى مرور تيارات دوران (Circulating Current) بين المحولات.
- تيارات الدوران تسبب زيادة المفاقيد وزيادة حرارة المحولات.
متى يحدث Circulating Current بين المحولات؟
- يحدث تيار الدوران في الحالات التالية:
- اختلاف الجهود بين المحولات (حتى لو كانت صغيرة).
- اختلاف الخطوات (Tap Positions) بين المحولات.
- اختلاف المعاوقة النسبية ZZ% بين المحولات.
- يؤدي تيار الدوران إلى:
- زيادة الفقد في المحولات.
- ارتفاع درجة حرارة المحولات.
عيوب توصيل المحولات على التوازي:
- زيادة تيارات القصر:
- تيارات القصر تكون أعلى عند التوصيل على التوازي مقارنة بتشغيل المحولات منفردة.
- يتطلب ذلك تصميم القواطع الكهربائية (CB) والقضبان (Busbars) لتحمل التيار الزائد.
- مشكلات تيار الدوران:
- في حال عدم الالتزام بالشروط (جهد موحد، نفس ZZ%، نفس الخطوة):
- يمر تيار دوران بين المحولات.
- يؤدي ذلك إلى زيادة المفاقيد وزيادة حرارة المحولات، مما يقلل من عمرها التشغيلي.
الخلاصة:
- توصيل المحولات على التوازي مفيد لتوزيع الحمل، ولكنه يتطلب الالتزام بشروط الجهد الموحد، نفس ZZ%، ونفس الخطوة.
- أي اختلاف في هذه الشروط يؤدي إلى مشاكل تيار الدوران وزيادة الفقد وارتفاع درجة الحرارة.
- يجب تصميم النظام بعناية لتجنب زيادة تيارات القصر، وضمان التشغيل الآمن والطويل الأمد.