الاثنين، 20 أبريل 2020

خطوات توصيل مولد بالشبكة الموحدة يدويا

الشرح السابق :ربط المولدات على التوازي بالشبكة


خطوات توصيل مولد بالشبكة الموحدة يدويا

  1.  الخطوة الأولي: ضبط السرعة .

     نقوم بتدوير التربينة والتحكم فى كمية البخار حتي تصل سرعتها إلى قيمة أعلى قليلا من الـــ speed synchronous) Ns) التي تحقق تردد الشبكة والذى يتم حسابه من المعادلة التالية:
𝑁𝑠 = 120 × 𝑓/ 𝑃 
    حيث P هو عدد الأقطاب. والهدف من ذلك التأكد من أن سرعة المولد الداخل على الشبكة لن تكون بأى حال أقل من سرعة المولد التزامنية ، والا فالشبكة القوبة ستعتبره كأنه موتور.
   وبضبط السرعة وتساوى التردد يتم تحقيق الشرط الأول. ويمكن ملاحظة ضبط السرعة من خلال  الـ Synchro scope .

   2. الخطوة الثانية: ضبط الجهد .

    بزيادة تيار الـ DC في الـ exciter ( وهو تيار المجال If) وبالتالي يتولد الــ   Φrot  flux  الالزم  للوصــول بقيمة جهد المولد للجهد المسـاوي للمولد اآلخر إذا كان األمر يتعلق بربط مولدين معا ، أو مسـاويا لجهد الشـبكة إذا كان الأمر يتعلق بربط مولد بالشـبكة العامة.
   (تذكر أن الجهد على أطراف المولد يحسب طبقا للمعادلة): 


ومن ثم فمع تز ايد If يصـل الجهد على أطراف المولد إلى جهد يســاوي جهد الشـــــبكة . وبذلك يتم تحقيق الشرط الثاني.

  3.  الخطوة الثالثة ضبط  الـــ phase sequence:

    وهي تطابق الــ Phases للمولد بالضبط مع الشبكة (sequence phase same) وهذا الشرط يمكن التأكد من تحققه عن طريق مالحظة اللمبات فلو كانت ال Phases في الناحيتين غير متطابقة (كأن يتم مثال توصـيل a phase من المولد مع b phase للشـبكة) فإن اللمبات ال تضئ وتطفئ مع بعضها في نفس الوقت ولكن تضئ واحدة بعد الأخرى .
   لكن إذا تطابقت ترتيب الــ Phases فستجد اللمبات تضئ وتطفئ مع بعضها في نفس الوقت (بالطبع ستكون شدة الإضـاءة ضـعيفة بسـبب تقارب إن لم يكن تسـاوى جهدي المولد الأول الموجود أصلا بالخدمة والمولد الثانى المراد إدخاله للخدمة) وبذلك نكون حققنا الشرط الثالث.

   4. الخطوة الرابعة ضبط  الـ  phase shift.

   وهي أن نجعل الـــ 0 =shift phase ، وليس كما فى الصورة المجاورة التى بها shift phase بين المولدين. 
   وحتي نحقق ذلك لابد من جعل سرعة التربينة تساوي Ns بالضبط . وللتوضيح فإن ما يحدد هذه الزاوية هو موضع الأقطاب الـــ Poles Field الخاصة بالمولد في الفراغ بالنسبة للـــ Stator Phases . وعند اختلاف موضع الأقطاب في المولدين تنشأ هذه الزاوية ، وللتغلب على هذه الزاوية فإننا نزيد أو ننقص سرعة المولد لحظيا  ثم نعود إلى نفس السرعة .

   لاحظ أنه عند زيادة السرعة لحظيا لضبط الـــ shift phase نجد أن إضاءة اللمبات تزداد وتنقص بشكل متتابع بحيث يبدو الضوء كما لو أنه يدور في اتجاه عقارب الساعة.     وعندها سنجد أن اللمبات تومض مع بعضها بشكل بطيء (تتوقف سرعة الإضاءة على فرق السرعة بين المولد الأول والثانى) . وهنا نستطيع أن نقول أن الشرط الرابع تحقق وبالتالي يمكن أن نغلق المفتاح لتوصيل المولد بالشبكة ، وبالطبع يغلق المفتاح في لحظة انطفاء اللمبات.

    5. الطريقةالآلية  (Automatic Synchronization).

   يَفضل دائما  العمل بالنظام الآلى إذا لم يتوافر  عمالة مدربة ، وذلك باستخدام الـــ (synchronizer) وهو مســـئول عن أداء جميع وظائف الرصـــد والمراقبة الالزمة لعملية التزامن فى المولدات الكهربائية وإغالق الـ breaker دون تدخل مهندس التشغيل ، حيث يحدد المهندس فقط القيم الأولية الالزمة لبدء عمل المولد بينما يقوم الـ (synchronizer) بقياس تردد المولد كما يقوم بالتحكم فى الـ (governor) وكذلك التحكم فى الـ (AVR) من أجل أن يضبط قيم الجهد magnitude وقيمة زاوية الطور(angle phase) ، وعندما تكون شروط التزامن متحققة يقوم الـ (synchronizer) بغلق الـــ switch Synchronizer وإتمام عملية التزامن. 

  ويوجد أيضـا جهاز يسـمى (relay check-synchro) للتأكد من اسـتيفاء شـروط التزامن جميعها وهذا زيادة فى الأمان ، ويستخدم هذا الـــجهاز أيضا فى الطريقة اليدوية لأمان.

  6.ماذا يحدث لو تمت عملية الربط بدون هذه الشروط؟

   بداية تذكر أن تردد الـ Emf induced المتولدة على الــ winding stator تتناسب مع سرعة دوران الـ Rotor ، فإذا ربطنا المولد مع الشبكة بتردد مختلف عنها مثلا فإن الشبكة ستجبر المولد على ترددها ، بمعني أنه لو كانت سـرعة تربينة المولد RPM 2400 أى ما يعادل تردد يســــاوى Hz 40 فإنه بمجرد الربط مع الشــــبكة ســــيرتفع تردده إلى Hz 50 وهذا يعنى أن الشــــبكة ستجذب المولد لترددها فيحدث تسارع مفاجئ للـ shaft turbine مما قد يؤدي إلى تدمير الــ shaft ، بالإضافة إلى أن القوة التي ستتولد على الـ shaft تعني زيادة العزم مما يعني ارتفاع مفاجئ في التيار المار في ملفات الـــ stator .
   أمــا فى حالة الربط على جهــد مختلف فــإن المولــد - والـذى يعتبر مصـدرا للقــــدرة غيرالفعالة (power Reactive) - إذا كان جهده أقل من جهد الشـــبكة ، فلن يســـتطيع إنتاج الـ Power Reactive الالزمة لرفع الجهد ، و بالتالى ينخفض الجهد بشـكل كبير ، ويدور المولد وكأنه موتور وليس مولد. كما ســــيمر تيار current Circulating بين المولدات مما يؤدى إلى احتمالية احتراق أحد المولدات أو جميعها.
    وهذا كله يمثل خطرا أكيدا على المولد ، ومن هنا جاءت أهمية عملية التزامن.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق