دورات هندسية

 

 

المحولات الكهربية

صفحة 1 من 3 12 3 الأخيرةالأخيرة
النتائج 1 إلى 10 من 30
  1. [1]
    الصورة الرمزية علاء بيومي
    علاء بيومي
    علاء بيومي غير متواجد حالياً

    عضو

    تاريخ التسجيل: Oct 2006
    المشاركات: 26
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0

    المحولات الكهربية

    إعداد المهندس / علاء بيومي عبد العظيم
    زميل جمعية المهندسين الأمريكية
    عضو المنظمة العربية والإتحاد الأفروأسيوي
    عضو نادي الموارد البشرية العربي

    المحولات Transformers

    تشكل محولات القدرة(Power transformer ) جزءا مهما من مكونات أنظمة القدرة الكهربائية، حيث لا تخلو محطة توليد أو محطة تحويل من هذه المحولات .
    و يتيح استخدام محولات القدرة ربط محطات التوليد وشبكات النقل و التوزيع و الأحمال المختلفة وتشغيلها على الجهود المناسبة .
    إن محول القدرة (Power transformer ) هو جهاز استاتيكي بملفين أو أكثر يقوم بواسطة الحث الكهرومغناطيسي بتحويل التيار و الجهد المترددين ((AC لنظام ما إلى تيار و جهد مترددين ((AC لنظام آخر على نفس التردد لغايات نقل وتوزيع القدرة الكهربائية .
    إن الأسس الفيزيائية لعمل محولات القدرة تعتمد على الحث الكهرومغناطيسي بين دائرتين كهربائيتين أو أكثر مرتبطتين بفيض مغناطيسي مشترك(Common magnetic flux).
    إن أبسط الصور لمحولات القدرة هي وجود ملفين حثيين مستقلين كهربائيا ولكن مرتبطين مغناطيسيا بواسطة فلب فولاذي مناسب ،ولدى مرور تيار متردد في أحد الملفين فإن فيضا مغناطيسيا يتكون في القلب الفولاذي حيث يقوم بدوره بتكوين قوة دافعة كهربائية في الملف الآخر حسب قانون فراداي للحث الكهرومغناطيسي .فإذا كانت الدائرة الكهربائية للملف الثاني مغلقة فإن تيارا يمر خلالها وهكذا فإن طاقة كهربائية يتم تحويلها من الملف الأول إلى الملف الثاني .
    ويستنتج مما ذكر ما يلي :
    - تقوم المحولات بتحويل القدرة الكهربائية من دائرة كهربائية إلى أخرى .
    - تختلف قيم التيار و الجهد للدائرتين و لكن التردد يبقى ثابتا .
    - الحث الكهرومغناطيسي هو الأساس الفيزيائي للعمل .

    إن المعادلة التي تحكم عمل محولات القدرة (Power transformer) هي :
    V1/V2)=(I2/I1)=(N1/N2)
    حيث :
    I1,V1 هما تيار وجهد الملف الابتدائي.
    I2,V2 هما تيار وجهد الملف الثانوي.
    N1,N2 : هو عدد لفات الملف الابتدائي والثانوي.
    مكونات محولات القدرة :
    يتكون محول القدرة في أبسط صوره من ملفين معزولين كهربائيا مثبتان على قلب فولاذي ذو شرائح (Laminated) عنهما ،ووسط العزل و التبريد مع عوازل خارجية لإخراج أطراف الملفات للخارج . وفيما يلي ملخص لمكونات محول القدرة :
    1) القلب الفولاذي ((Core :
    يشكل القلب الفولاذي الدائرة المغناطيسية ويتكون من شرائح ( Lamination) بسماكة عادة ما تكون 0.23 إلى 0.30 ملم تعزل عن بعضها البعض لتقليل التيارات الدوامية (Eddy (currents وبالتالي تقليل الفقد(Losses) وتحسين كفاءة المحول وعدم رفع درجات الحرارة أثناء التشغيل . ويتم اختيار نوع المادة الفولاذية بعناية أيضا لتقليل الفقد و الحصول على أداء مناسب للمحول .
    2) الملفات (windings ) :
    تشكل الملفات دوائر التيار الكهربائي و يستعمل النحاس في الغالبية العظمى من الحالات ،إلا أنه في حالات خاصة يستخدم الألومنيوم.ويكون النحاس المستخدم من أفضل أنواع النحاس من حيث النقاوة من الشوائب بنسبة تصل إلى (%9.95 9 ) وغالبا ما تكون موصلات الملفات على شكل موصلات مسطحة معزولة بطبقات من ورق العزل.
    3) المواد العازلة (Insulators ) :
    إن المواد العازلة المستخدمة في المحولات الزيتية هي:
    - طبقات من ورق العزل المشبع بالزيت لعزل الملفات .
    - اسطوانات من الورق الليفي (السليولوزي ) بين وحول الملفات ولعزل الملفات عن القلب .
    - الخشب لغايات الدعم والتثبيت .
    - الزيت المغموس به كل أجزاء المحول الداخلية .
    - العوازل الخارجية لإخراج أطراف الملفات للخارج .
    هناك محولات تكون معزولة بغاز SF6 ولكنها محدودة الاستعمال ، وهناك محولات جافة تستعمل الهواء فيها بدلا من الزيت مع استعمال لدائن مختلفة للملفات ولكن هذه المحولات تكون صغيرة القدرة ومحدودة الاستعمال لبعض التطبيقات .
    4) إن وسط التبريد والعزل في معظم المحولات والأكثر شيوعا و الأكثر كفاءة للتبريد هو زيت العزل (زيت المحولات ) و هو زيت معدني يستخدم من تكرير النفط ،ومن المهم جدا أن يكون الزيت مكررا و جافا (لا يحتوي على أي رطوبة ) و خاليا من الشوائب الصلبة ومن الغازات . إن المهمة الأساسية لوسط التبريد هي إزالة الحرارة من القلب(Core ) ومن الملفات (Windings ).
    5) تجهيزات التبريد(Cooling equipment) :
    وتستعمل هذه التجهيزات لتبريد الزيت الساخن و تشمل :
    – المبردات (Radiators) : وقد تكون مثبتة على جسم المحول مباشرة أو منفصلة عنه ، وتكون على شكل أنابيب أو على شكل صفائح.
    – مراوح التبريد .
    – مضخات الزيت .
    6) الخزان الرئيسي (Main tank) :
    وهو عبارة عن حاوية معدنية مملوءة بالزيت تحتوي الملفات و القلب...الخ ،ويجب أن يكون الخزان مصمما لاحتمال نقل المحول والضغط الداخلي للزيت أثناء التشغيل العادي و احتمال الإجهادات الناتجة عن مرور تيارات (S.C ) عبر ملفات المحول .
    7) مبدلات التفريعة (Tap changer) :
    تستخدم مبدلات التفريعة (Tap changer) في محولات القدرة لتعديل الفولتية الخارجة من المحول بما يتناسب مع تغيرات فولتية الشبكة وتغير الأحمال (Loads ).
    هناك نوعين من مبدلات التفريعة (Tap changer) :
    – مبدلات التفريعة (Tap changer) بدون حمل ((Off load حيث يحتاج تبديل التفريعة لإخراج المحول من الخدمة .
    – مبدلات التفريعة (Tap changer) على الحمل (On Load ) : حيث يتم تبديل التفريعة و المحول في الخدمة ويزود الأحمال بالتيار الكهربائي.
    وفي حال استخدام مبدلات التفريعة على حمل فإن مرحلات خاصة لتنظيم الفولتية يتم تركيبها لإرسال إشارات خفض ورفع الفولتية إلى مبدل التفريعة بشكل أوتوماتيكي وتسمى هذه المرحلاتِ (Automatic Voltage regulator).
    وفي حال وجود مجموعة من المحولات المزودة ب(Tap changer) على حمل ،وتعمل على التوازي وتغذي نفس القضبان العمومية (Bus Bar) ؛ فإنه يتم تنظيم الفولتية بحيث تكون المحولات على نفس رقم التفريعة (Tap number ) لضمان أن تكون الفولتية الخارجة من المحولات جميعا متماثلة لمنع سريان تيارات بين المحولات(Circulating current).
    8) الأجهزة المساعدة(Auxiliary Devises ) :
    وتشمل هذه الأجهزة على :
    – أجهزة قياس حرارة الزيت أو الملفات : للتأكد من عدم ارتفاع درجة حرارة الزيت أو الملفات إلى درجات خطرة تؤدي إلى تقصير عمرها أو إتلافها.
    – مرحل الحماية (Buchholz relay ) :
    ويتم تركيب هذا المرحل((Relay بين الخزان الرئيسي للمحول و الخزان الاحتياطي العلوي،إن الغازات المتولدة داخل المحول تمر خلال هذا المرحل حيث يتم احتجازها وتجميعها هناك، ولدى تراكم كمية تكفي لتشغيل هذا المرحل فإنه يرسل إشارة إنذار .أما في حالة تراكم كميات أكبر من الغازات فيه أو انطلاق الزيت بعنف من الخزان الرئيسي باتجاه الخزان الاحتياطي فإن هذا المرحل(Relay ( يرسل إشارة فصل للقواطع الخاصة بالمحول .
    إن عمل هذا المرحل( (Relay يعتمد على حقيقة أن الأعطال داخل المحولات تؤدي إلى تحلل الزيت وخروج بعض الغازات وتؤدي كذلك إلى توليد ضغط كبير داخل الخزان الرئيسي مما يدفع بالزيت باتجاه الخزان الاحتياطي .
    – جهاز تنفيس الضغط (pressure relief valve ) :
    إن حدوث عطل داخل المحول قد يؤدي إلى ارتفاع الضغط داخل الخزان الرئيسي،لذا يتم تركيب هذا الجهاز على جسم الخزان الرئيسي ليقوم بتنفيس الضغط للخارج لمنع انفجار الخزان .
    – جهاز تبادل الهواء (Silica gel breather ):
    يستعمل هذا الجهاز للمحولات التي لها خزان احتياطي .إن تغير درجة حرارة المحيط ودرجة حرارة الزيت أثناء ظروف التشغيل المختلفة تؤدي إلى الحاجة إلى تبادل الغازات دخولا وخروجا للخزان الاحتياطي ،لذا يستخدم هذا الجهاز ،ويتم وضع مادة السيليكا جل فيه لامتصاص أي رطوبة في الغازات الداخلة .إن وجود رطوبة داخل زيت المحول تؤدي إلى تقليل قدرته على العزل وتنتقل إلى المواد العازلة الورقية مسببة أضرارا لخصائصها الكهربائية والميكانيكية .ويتبدل لون السيليكا جل من الأزرق إلى الزهري عند امتصاص الرطوبة حيث يتم استبدالها بعد ذلك أو تجفيفها

    إعداد المهندس / علاء بيومي عبد العظيم
    زميل جمعية المهندسين الأمريكية
    عضو المنظمة العربية والإتحاد الأفروأسيوي
    عضو نادي الموارد البشرية العربي

  2. [2]
    امير محمود
    امير محمود غير متواجد حالياً
    عضو متميز
    الصورة الرمزية امير محمود


    تاريخ التسجيل: Nov 2007
    المشاركات: 458
    Thumbs Up
    Received: 4
    Given: 0
    والله قيم ولا يخرج القيم الا من القيم

    0 Not allowed!



  3. [3]
    saud_uk
    saud_uk غير متواجد حالياً
    عضو فعال
    الصورة الرمزية saud_uk


    تاريخ التسجيل: Oct 2006
    المشاركات: 74
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    شكرا للمهندس / علاء بيومي عبد العظيم شرح جميل وفي غاية الدقة والتفصيل,,
    جعله الله في ميزان حسناتك,,, تقبل تحياتي

    0 Not allowed!



  4. [4]
    القبطان علي
    القبطان علي غير متواجد حالياً
    عضو متميز
    الصورة الرمزية القبطان علي


    تاريخ التسجيل: Oct 2008
    المشاركات: 1,034
    Thumbs Up
    Received: 34
    Given: 18
    مـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــشكور

    0 Not allowed!




    من يخاف الوقوع في الخطأ لن يتعلم أبدا...

  5. [5]
    براء حاتم
    براء حاتم غير متواجد حالياً
    عضو


    تاريخ التسجيل: Feb 2007
    المشاركات: 31
    Thumbs Up
    Received: 1
    Given: 0
    مشكور على هذا الشرح البسيط وارجوا ان تتواصل في شرح كيفية تصميم المحولات

    1 Not allowed!



  6. [6]
    براء حاتم
    براء حاتم غير متواجد حالياً
    عضو


    تاريخ التسجيل: Feb 2007
    المشاركات: 31
    Thumbs Up
    Received: 1
    Given: 0
    شرح جميل ولكن ارجو ان تتواصل في شرح كيفية تصميم المحولات مع ذكر القوانين الخاصة في التصميم ان امكن مع الشكر والتقدير

    0 Not allowed!



  7. [7]
    المهندس عمرو صلاح
    المهندس عمرو صلاح غير متواجد حالياً
    جديد


    تاريخ التسجيل: Feb 2009
    المشاركات: 3
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    مشكووووووووووووووووووووووور وأكثر الله من أمثالك يا بشمهندس/علاء

    0 Not allowed!



  8. [8]
    مهندس سعودي1
    مهندس سعودي1 غير متواجد حالياً
    عضو فعال
    الصورة الرمزية مهندس سعودي1


    تاريخ التسجيل: Jan 2009
    المشاركات: 57
    Thumbs Up
    Received: 2
    Given: 0
    المهندس / علاء بيومي
    شكرا على المعلومات القيمه
    وعندي أستفسار بسيط ...
    Tap Changer
    ممكن تفصل لينا فيه أكثر
    وهل نحتاج أيه في جميع المحولات ... وشكرا

    0 Not allowed!



  9. [9]
    اراس القيسي
    اراس القيسي غير متواجد حالياً
    عضو فعال جداً
    الصورة الرمزية اراس القيسي


    تاريخ التسجيل: Oct 2007
    المشاركات: 214
    Thumbs Up
    Received: 1
    Given: 0
    اشكرك اخي وبارك الله بيك
    ان هذا الشرح جميل وايضا ممتع ههههههههههه
    وانا اقدر مجهودك الرائع اخوك اراس القيسي

    0 Not allowed!



  10. [10]
    شيخ المشايخ
    شيخ المشايخ غير متواجد حالياً
    عضو فعال جداً
    الصورة الرمزية شيخ المشايخ


    تاريخ التسجيل: Jan 2009
    المشاركات: 184
    Thumbs Up
    Received: 1
    Given: 0
    السلام عليكم
    شكراً جزيلاً على هذه المعلومات القيمة ونسأل الله أن يوفّق كل من يعمل الخير للآخرين
    .......... مـــــــــــــــع تمنياتــــــــــي لكم بدوام الصحة والسلامـــــــــــــــــــــة ............

    0 Not allowed!



  
صفحة 1 من 3 12 3 الأخيرةالأخيرة
الكلمات الدلالية لهذا الموضوع

عرض سحابة الكلمة الدلالية

RSS RSS 2.0 XML MAP HTML