هل تعلم ما هي الشروط المطلوبة لتشغيل المحولات بالتوازي؟

بالإضافة إلى ذلك، ونظرًا للتقلبات الموسمية الشديدة في أحمال الكهرباء، يمكن إيقاف تشغيل بعض المحولات خلال موسم انخفاض الأحمال، مما لا يقلل فقط من فقد الطاقة في حالة عدم التحميل، ويحسن الكفاءة، بل يقلل أيضًا من تيار الإثارة التفاعلي، ويحسن معامل القدرة للشبكة، ويحسن كفاءة نظام شبكة الطاقة.

ما هي متطلبات التشغيل المتوازي للمحولات؟ هذا سؤال شائع جدًا. أولًا، دعونا نلقي نظرة على متطلبات وضع المحولات جنبًا إلى جنب، ثم نناقش شروط هذا الوضع.

(1) بشكل عام، انظر الشكل أدناه:

في هذه الصورة نرى محولين كهربائيين، يحملان الرمزين T1 و T2.

طريقة استعادة النظام:

في التشغيل الفعلي، يتم تزويد قضيبَي التوصيل بالطاقة بواسطة محولاتهما الخاصة.

ونتيجة لذلك، يتم إغلاق قاطعي الدائرة الداخلين QF1 وQF2، بينما يكون قاطع ربط ناقل التوزيع QF3 الخاص بجزء واحد من ناقل التوزيع مفتوحًا؛ إذا كانت هناك مشكلة في المحول أو جانب الجهد المتوسط ​​لخط دخل معين، مثل انخفاض الجهد الشديد (انخفاض الجهد أو فقدان الجهد) أو عطل، يتم فتح قاطع خط الدخل لهذا القسم، ثم يتم إغلاق قاطع ربط ناقل التوزيع QF3؛ عند استعادة النظام، هناك طريقتان للاستعادة:

طريقة الاستعادة الأولى: افتح قاطع ربط ناقل الطاقة QF3، ثم أغلق قاطع الدائرة الكهربائية الداخلة المقابل. هذه الطريقة بسيطة، ولكن بعد انقطاع التيار الكهربائي، يلزم إعادة تشغيل ناقل الطاقة بعد تشغيل حمولة عليه، مثل محرك.

طريقة الاستعادة الثانية: أولاً، أغلق قاطع الدائرة الكهربائية الوارد، ثم شغّل المحولات بالتوازي، ثم افتح قاطع ربط ناقل الطاقة. هذه الطريقة أكثر تعقيداً بعض الشيء، لكنها لا تتطلب انقطاعاً ثانياً للتيار الكهربائي لإعادة التشغيل.

دعونا نلقي نظرة على الشروط اللازمة لوضع المحولات جنبًا إلى جنب:

أولاً: حالة المحول نفسه

بما في ذلك: طريقة توصيل المحول هي نفسها نسبة التحويل، وجهد معاوقة المحول هو نفسه، والجهد الثانوي للمحول هو نفسه.

ثانياً: شروط الخط

يتضمن ذلك: أن يكون جانب الجهد المتوسط ​​متصلاً بنفس شبكة التوزيع، وأن تكون طوره وزاوية طوره الابتدائية وتردده متطابقة، وكذلك سعة الجهد. في الوقت نفسه، يجب أن يكون جانب الجهد المتوسط ​​قادراً على تحمل صدمة بدء التشغيل الناتجة عن جانب الجهد المنخفض.

(2) عندما يكون النظام مزودًا بمولد كهربائي، دعونا ننظر إلى الشكل التالي:

هذا الشكل أكثر تعقيدًا بقليل من الشكل 1. يوجد مولد مستقل في الشكل، وقاطع الدائرة الخاص بالمولد وقاطع الدائرة الداخل للشبكة الرئيسية لهما علاقة تعشيق واستثمار متبادل.

نظراً لتعقيد علاقة الفصل، غالباً ما تُستخدم وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) في شركة ABB لبناء منطق الفصل. دعونا نشرح ذلك بإيجاز:

1) أثناء التشغيل العادي، يتم فتح وصلة الحافلة، ويتم إغلاق الخطوط الواردة لكل قسم.

2) في حالة انقطاع التيار الكهربائي الرئيسي عن قسم معين، افتح خط الإدخال لهذا القسم، ثم أغلق وصلة ناقل البيانات.

3) عند إزالة العطل وإعادة النظام إلى وضعه الطبيعي، سيتم إعادة النظام بطريقتين: باستخدام محولات متوازية وغير متوازية. وتكون شروط توصيل المحولات بالتوازي كما هو موضح أعلاه.

4) في حال تعطل جزء معين من شبكة التيار الكهربائي الرئيسية وعدم استعادة التيار، ثم تعطل جزء آخر منها، أو تعطل كلا الجزأين في الوقت نفسه، سيبدأ النظام بتشغيل المولد. وبناءً على عملية بدء تشغيل المولد، يتم تحديد ما إذا كان سيتم تفعيل وصلة الشبكة أم لا.

5) عند عودة التيار الكهربائي الرئيسي، توجد طريقتان للتعامل مع الأمر: الطريقة الأولى، كما هو موضح في الشكل 2، حيث يكون خط تغذية التيار الرئيسي وخط تغذية المولد متشابكين، ولا يُسمح إلا بإغلاق أحدهما. في هذه الحالة، يُفتح خط تغذية المولد، ثم يُغلق خط تغذية التيار الرئيسي. أما الطريقة الثانية، فلا يوجد فيها تشابك بين خط تغذية التيار الرئيسي وخط تغذية المولد. بعد عودة التيار الرئيسي، وبتوجيه من النظام، يُعاد تشغيل المولد بشكل شبه متزامن مع التيار الرئيسي، ثم يُغلق خط تغذية التيار الرئيسي، ثم يُفرغ المولد من الطاقة.

تتيح الطريقة الثانية منع إعادة تشغيل الحمل بعد انقطاع التيار الكهربائي الثاني. نلاحظ أن حالة المحولات المتوازية مماثلة للحالة العامة.

(3) التشغيل المتوازي للمحولات عندما تكون سعة الحمل لمحول واحد غير كافية

تبقى شروط توصيل المحولات بالتوازي كما هي. في هذه الحالة، عند حدوث قصر في دائرة الحمل، يجب ضرب قيمة تيار القصر بعدد المحولات الموصولة بالتوازي. انظر إلى الصورة أدناه:

في الشكل، تم إغلاق خطي الإدخال وربط الحافلة، والمحولات T1 و T2 تعمل بالتوازي.

عندما يحدث قصر في حمل جزء من الحافلة، يساهم كلا المحولين بتيار قصر الدائرة إلى نقطة قصر الدائرة، وبالتالي فإن تيار قصر الدائرة عند الحمل يساوي ضعف تيار قصر الدائرة لمحول واحد.

لذا، فإن شروط التشغيل المتوازي للمحولات هي: يجب أن تكون قدرة قاطع دائرة التغذية في كل قسم من أقسام ناقل الطاقة ضعف قدرة قاطع دائرة الدخل. إذا لم يتحقق ذلك، فلا يُسمح بتشغيل المحولات بالتوازي.

ينص في المواصفات على أنه بالنسبة للتشغيل المتوازي للمحولات في فترة قصيرة من عملية التبديل، يمكن اختيار قدرة القطع لقاطع الدائرة الكهربائية على جانب الحمل في ظل الظروف العادية دون مضاعفة.

(4) مزايا وأهداف التشغيل المتوازي للمحولات

تحسين كفاءة تشغيل المحولات. عندما يزداد الحمل إلى الحد الذي لا تكفي فيه قدرة محول واحد، يمكن توصيل محول ثانٍ بالتوازي، وعندما ينخفض ​​الحمل إلى الحد الذي لا يتطلب فيه المحولان تزويد الطاقة في الوقت نفسه، يمكن إخراج أحد المحولين من الخدمة.

تتضح خصائص استهلاك الكهرباء الموسمية بشكل خاص في المناطق الريفية، ويمكن تبديل تشغيل المحولات بالتوازي وفقًا لحجم الحمل الكهربائي. وبهذه الطريقة، يمكن تقليل فقد الطاقة في المحول نفسه إلى أدنى حد، وتحقيق هدف التشغيل الاقتصادي.

تحسين موثوقية إمدادات الطاقة. عند تعطل أحد المحولات العاملة بالتوازي، يكفي فصله سريعًا عن الشبكة ليتمكن المحول الآخر أو المحولان الآخران من مواصلة تزويد الطاقة بشكل طبيعي. كما أن إصلاح أي محول لا يؤثر على التشغيل الطبيعي للمحولات الأخرى، مما يقلل من الأعطال والأضرار. ويمكن تحسين موثوقية إمدادات الطاقة من خلال تقليل نطاق انقطاعات التيار الكهربائي وتواترها أثناء الصيانة.

وفّر الكهرباء، وحقّق وفورات في استهلاكها، وارفع كفاءتها. على سبيل المثال، محطة فرعية مُجهزة بمحولين كهربائيين بقدرة 4000 كيلو فولت أمبير و3150 كيلو فولت أمبير. بعد حساب ظروف تشغيل المحولين، وبعد عام من التشغيل المتوازي، بلغ توفير الطاقة 102,000 كيلو واط ساعة، وهو توفير واضح للغاية، مع انخفاض في الاستثمار الرأسمالي.