المحولات الكهربائية

شرح تفصيلي لشروط التوصيل المتوازي للمحولات وآثار اختلافها

1. نسبة التحويل (Voltage Ratio) يجب أن تكون متساوية:

  • السبب: أي اختلاف في نسبة التحويل يؤدي إلى فرق جهد بين الجانب الثانوي للمحولات، مما يسبب تيار دوراني (Circulating Current) حتى دون حمل.
  • المشاكل:
    • فقدان الطاقة بسبب التيار الدوار.
    • توزيع غير متوازن للحمل (قد يحمل أحد المحولات أكثر من الآخر).
  • المعيار المقبول: فرق أقل من 0.5% (حسب IEEE) لتجنب المشاكل.
  • إذا كان الفرق كبيرًا:
    • تيار دائرة قصر عالٍ في الجانب الثانوي حتى لو كان مفتوحًا.
    • خطر شرارة عالية تحرق قواطع الكهرباء.

2. القطبية (Polarity) يجب أن تكون متطابقة:

  • السبب: إذا اختلفت القطبية، تصبح قوة الدفع الكهربائي (EMF) للمحولين متعاكسة.
  • المشكلة:
    • يعادل توصيل طرفي الجانب الثانوي مباشرة (دائرة قصر).
    • تيار عالٍ جدًا قد يتلف المحولات أو المعدات.

3. نسبة المعاوقة (%Z) ونسبة X/R يجب أن تكون متساوية:

  • السبب: توزيع الحمل يتناسب عكسيًا مع %Z. إذا اختلفت:
    • توزيع غير متساوٍ للحمل: المحول ذو %Z الأقل يحمل تيارًا أكبر.
    • اختلاف زاوية الطور (Phase Angle): يؤدي إلى اختلاف معامل القدرة (Power Factor) بين المحولات.
  • ملاحظة: حتى لو كانت %Z متساوية ولكن نسبة (X/R) مختلفة، سيظل التوزيع غير متوازن بسبب اختلاف زاوية المعاوقة.

4. تسلسل الطور (Phase Sequence) يجب أن يكون متطابقًا (لمحولات 3-فاز):

  • السبب: اختلاف التسلسل يعني أن الجهود ليست متزامنة.
  • المشكلة:
    • دوائر قصر متكررة كل دورة (Cycle) بين الأطوار غير المتطابقة.
    • تيارات عالية تدمر العوازل أو المحولات.

5. إزاحة الطور (Phase Displacement) يجب أن تكون صفرًا (لمحولات 3-فاز):

  • السبب: المحولات من مجموعات متباينة (مثل Yy0 و Dy11) لها إزاحة طور مختلفة (0° vs +30°).
  • المشكلة:
    • فرق جهد بين الأطوار يؤدي إلى تيار دوراني كبير.
  • الحل:
    • يجب أن تنتمي المحولات لنفس مجموعة المتجهات (Vector Group) مثل:
    • Zero Group: Yy0, Dd0, Dz0
    • 180° Group: Yy6, Dd6
    • ±30° Groups: Yd1/Dy1 أو Yd11/Dy11 (مع عكس التوصيل إذا اختلفت الإزاحة).

ملخص الآثار عند اختلاف الشروط:

الشرط المختلفالأثر الرئيسي
نسبة التحويلتيار دوراني → فقد طاقة + حمل غير متوازن.
القطبيةدائرة قصر في الجانب الثانوي.
%Z أو X/Rتوزيع حمل غير متساوٍ + اختلاف معامل القدرة.
تسلسل الطوردوائر قصر متكررة بين الأطوار.
إزاحة الطورتيار دوراني عالٍ (خاص إذا اختلفت Vector Group).

نصائح عملية:

  • فحص الشروط قبل التوصيل: استخدام جهاز قياس الطور (Phase Sequence Indicator) وفحص القطبية.
  • تجنب خلط المحولات غير المتطابقة: خاصة في الـ Vector Group.
  • مراقبة التيار بعد التوصيل: للتأكد من عدم وجود تيار دوراني.

هذه الضوابط تضمن كفاءة النظام وتجنب الأعطال الخطيرة.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى