اختراعات

تعرف على كيفية ربط المولدات على التوازي بالشبكة وما هي الشروط اللازمة لربطها

تعرف على كيفية ربط المولدات على التوازي بالشبكة وما هي الشروط اللازمة لربطها


قبل بناء الشبكة الموحدة كانت دائما فكرة توصيل المولدات على التوازي تجذب الاهتمام ، فنحن نحتاج في كثير من الأحيان إلى تشغيل مولدين أو أكثر على التوازي للحصول على عدة مميزات منها:

1 -أن وجود العديد من المولدات يقلل كثيرا من احتمالية حدوث انقطاع للتيار الكهربى عن الحمل ، بمعنى تحسين الاعتمادية Reliability لمنظومة الكهرباء ، وعند تعطل أو حدوث خروج فجائي ألي مولد ال يتسبب فى فقدان التغذية الكهربية لأحمال.


2 -أن تشغيل عدة وحدات على التوازي يسمح بإجراء الصيانة الدورية دون حدوث ارتباك في تغذية الأحمال المطلوبة ، كما يساهم فى التقليل من تكاليف الصيانة وقطع الغيار.


3 -سهولة تعديل القدرة المولدة تبعا الأوقات تكون األعمال ليست بحاجة إلى القدرة المركبة للتوليد بالكامل وعليه يمكن فصل بعض المولدات طالما أن بقية المولدات تلبي الحمل في هذه اللحظة وهذا الأسلوب يهدف لرفع الكفاءة.


4 -التقليل من استهلاك الوقود (يلاحظ أن كمية الوقود المستهلك لوحدة توليد قدرة 400 كيلو وات مثال تعمل عند 80 %من الساعة الكاملة (أي تغذي حمل قدرة 320 كيلو وات)، هذه الكمية أقل من استهلاك الوقود فى وحدة توليد قادر تها 800 كيلو وات و تغذي نفس الحمال (320 كيلو وات) والذي يمثل في هاذه الحالاة 40 %فقط من سعتها الكاملة.


5 -لا يشترط أن تكون وحدات التوليد المتصلة على التوازي لها نفس الساعة ، مما يحقق استخدام الماكينات بأقصى كفاءة لها مع تغير الأحمال على مدار الوقت .


وهو نفس المنطق ونفس المميزات حين الحديث عن ربط محطة توليد بشبكة الكهرباء موحدة.


ما المقصود بعملية التزامن للمولدات ؟

  وفي كلتا الحالتين سواء عند ربط مولدات معا على التوازي فى منطقة معزولة عن الشبكة أو ربط المولدات معا داخل الشبكة الموحدة فال بد من تحقق شروط معينة لتنفيذ عملية الربط على التوازي ، وذلك من أجل ضمان أن يساهم المولد المضاف بجزء من القدرة الكلية المطلوبة لتغذية الأحمال ، وتسمى عملية الربط هنا بعملية التزامن ويطلق عليها فى مصر عملية "التسنيك" وهو اشتقاق  مصرى من كلمة Synchronization ، وتعرف علميا بأنها عملية ربط كهربية بين المولدات و جعلها متطابقة فى الجهد و التردد و زاوية الطور Angle Phase و ترتيب الأوجه Phase Sequence . والجهاز المستخدم إلتمام هذه العملية يسمى Synchroscope ، فعلى سبيل المثال عند ربط المولد G2 فى الشكل التالى على التوازى مع المولد G1 ،فإن هذا الجهاز يقوم بالتأكد من تحقق شروط التزامن التي سنتحدث عنها فى الجزء التالى قبل أن يغلق مفتاح ربط .



 شروط تحقق تزامن المولدات
   الشروط التالية ضرورية ولازمة لتحقيق التزامن بين المولدات المتصلة معا على التوازي
 1 -تساوي فرق الجهد الخارج من المولدات

من المعروف أن الجهد الخارج من المولد يساوى:
وهذا يعنى أن العوامل التى تؤثر فى قيمة جهد المولد هى: 
1 .سرعة دوران العضو الدوار بالمولد omiga
2 .عدد لفات العضو الثابت Stator ، Nsta.
3 .شدة المجال المغناطيسي الناتج من ال Rotor ، rot φ .
و بما أن سرعة العضو الدوار rotor يجب أن تكون ثابتة للحفاظ على ثبات التردد ، و بما أن عدد اللفات ثابتة حسب التصاميم الأساسية ، ومن ثم لم يتبق لضبط قيمة الجهد الخارج من المولد عند ظروف التحميل المختلفة سوى التحكم فى تيار المجال المغناطيسى المار بال Exciter المركب على ال Rotor ، ومن ثم التحكم فى شدة المجال و يتم ذلك بواسطة جهاز AVR Regulator Voltage Automatic و الذى يزيد من تيار Exciter عند نقصان جهد المولد والعكس بالعكس ، وذلك للحفاظ على الجهد الخارج ثابت .

2 -تساوى تردد الجهد من جميع المولدات .

و من المعروف أن التردد Frequency الخاص بالجهد الناتج من المولد تتحدد قيمته حسب المعادلة التالية :
 حيث f هى التردد وعدد الأقطاب و n هي السرعة.
وهذا يعنى أنه يعتمد على عاملين أساسيين هما:
            1.عدد الأقطاب p.
            2.  سرعة دوران ال n  rotor   .

وبما أن عدد الأقطاب ثابت ، فبالتالي ال يمكن التحكم فى التردد إلا عن طريق التحكم فى سرعة عمود دوران المولد ، و هذا يتم من خالل ال Governor المسئول عن التحكم فى كمية الوقود المحترق للوصول للتردد المطلوب ، وقد سبق شرح طريقة عمله.

3 -تطابق الـ sequence phase فى جميع المولدات
   ويسمى تعاقب الطور ، أى يجب توصيل ال Phases بالترتيب بحيث لو تخيلت أن أحد المولدين كان ترتيب ال Phases هو B-Y-R بينما الترتيب فى المولد الثاني كان Y-B-R فهذا يعنى أن المولدين ال يمكن أن يصل لحالة التزامن بسبب اختلاف قيمة الجهد angle and magnitude as بين وجهين phases two من الثالثة. تذكر أن 100 فولت بزاوية 120 درجة مثال ال يساوى 100 فولت بزاوية 240 مثال. 


4 -تطابق الـ shift phase بين جميع المولدات
  الشرط الرابع من شروط التزامن وهو تساوى زاوية الترحيل بين الأطوار (ال angle Phase الموجودة بين ال Phases ) لجميع المولدات الموصلة على التوازى ، ويقصد بها الزاوية بين A-Phase مثال فى مولد وA-Phase فى المولد الآخر المتصل به على نفس ال bar Bus   .
و يتم التأكد من جميع الشروط السابقة إما يدويا بنظام اللمبات ، أو عن طريق جهاز يسمى ال Generator Synchronscope (شكل اسفله) و هو جهاز يقوم بإغلاق القاطع CB أوتوماتيكيا (وبالتالي ربط المولدات معا على التوازى ) فقط عند تحقق جميع الشروط السابق ذكرها .


ادا اعجبك الموضوع شاركه مع اصدقائق



  • adblock تم الكشف عن مانع الإعلانات

الإعلانات تساعدنا في تمويل موقعنا، فالمرجو تعطيل مانع الإعلانات وساعدنا في تقديم محتوى حصري لك المدونة تتضمن فقط اعلانات جوجل ولا تحتوي على اي اعلانات اخرى أو توافد منبتقة. شكرًا لك على دعمنا ❤️