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