هو الموضوع كان متجزء وأنا على قد ما أقدر جمعت فيه .... عشان كده احتمال تلاقى حجات متكررة وأجزاء ليس لها علاقة بما قبلها أو بعدها
ولكن فى النهاية الموضوع ككل مفيد جدا وأرجو من المشرف التثبيت لأهميته
المحولات الكهربية
تعريف المحول:
هو معدة ساكنة لا تحتوى على أي أجزاء متحركة تستخدم لنقل القدرة الكهربية من جهة إلى جهة أخري وذلك بتغيير قيم مكونات هذه القدرة (الجهد والتيار ) مع المحافظة على التردد.
وعادة يسمي الملف المتصل بمصدر الجهد بالملف الابتدائي كما يسمي الملف المتصل بالحمل بالملف الثانوي.
استخدامات المحولات:
1. تستخدم المحولات لنقل القدرة الكهربية لمسافات بعيدة من أماكن توليدها إلى أماكن توزيعها واستخدامها.
2. تستخدم المحولات مع أجهزة القياس والوقاية عندما تكون التيارات والجهود الكهربية عالية وذلك بخفض قيم التيارات أو الجهود إلى قيم صغيرة يمكن قياسها والتعامل معها.
3. تستخدم المحولات في العزل الكهربائي بغرض منع الشوشرة الكهرومغناطيسية في الدوائر الإلكترونية.
4. تستخدم المحولات في اغلب الأجهزة الكهربية والالكترونية للحصول على جهود تشغيل هذه الأجهزة والتي تعتبر صغيرة جدا بالمقارنة بجهد المصدر.
5. تستخدم المحولات أيضا للموائمة ( التوفيق ) بين الممانعات.
تركيب المحول:
يتركب المحول عموما من:
1- قلب حديدي مصنوع من رقائق من الألواح المصنوعة من الصلب السليكوني.
2- ملفين من الأسلاك الكهربية المعزولة احدهما هو الملف الابتدائي والآخر هو الملف الثانوي ويتم لفهما على جانبي القلب الحديدي.
أي انه يمكن اعتبار المحول مكون من دائرتين احداهما دائرة مغناطيسية والأخرى دائرة كهربية حيث يمثل القلب الحديدي الدائرة المغناطيسية و تمثل الملفات الدائرة الكهربية.
* تصنيف المحولات من حيث نسبة التحويل:
1. محولات رفع Step-up
2. محولات خفض Step-down
ملحوظة:
أى محول يمكن ان يعمل كمحول خافض أو محول رافع أعتمادا على أتجاه الغذية و لا يوجد بين المحول الرافع او المحول الخافض أى اختلاف فى التركيب او التصميم.
* تصنيف المحولات من حيث الوظيفة الكهربية:
1. محولات قدرة ( Power Transformer ) وهى المحولات المستخدمة فى شبكات النقل الكهربية ومحطات التوليد الكهربية.
الشكل التالى يوضح صورة محول قدرة جهد 132/11 كيلو فولت
2. محولات نوزيع ( Distribution Transformer ) و هى المحولات المستخدمة فى شبكات التوزيع الكهربائية و تكون قدرة هذة المحولات أقل من MVA 5 .
3- محولات قياس و تنقسم إلى نوعين :
1 - محولات جهد Voltage Transformer .
2 - محولات التيار Current Transformer.
* تركيب المحول Construction of Transformer
يتركب المحول من ثلاثة أجزاء رئيسية هى:
- الملف الأبتدائى Primary Winding
- الملف الثانوى Secondary Winding
- القلب الحديدى Core
الشكل التالى يوضح صورة القلب الحديدى لااحد أنواع المحولات
ولكن فى النهاية الموضوع ككل مفيد جدا وأرجو من المشرف التثبيت لأهميته
المحولات الكهربية
تعريف المحول:
هو معدة ساكنة لا تحتوى على أي أجزاء متحركة تستخدم لنقل القدرة الكهربية من جهة إلى جهة أخري وذلك بتغيير قيم مكونات هذه القدرة (الجهد والتيار ) مع المحافظة على التردد.
وعادة يسمي الملف المتصل بمصدر الجهد بالملف الابتدائي كما يسمي الملف المتصل بالحمل بالملف الثانوي.
استخدامات المحولات:
1. تستخدم المحولات لنقل القدرة الكهربية لمسافات بعيدة من أماكن توليدها إلى أماكن توزيعها واستخدامها.
2. تستخدم المحولات مع أجهزة القياس والوقاية عندما تكون التيارات والجهود الكهربية عالية وذلك بخفض قيم التيارات أو الجهود إلى قيم صغيرة يمكن قياسها والتعامل معها.
3. تستخدم المحولات في العزل الكهربائي بغرض منع الشوشرة الكهرومغناطيسية في الدوائر الإلكترونية.
4. تستخدم المحولات في اغلب الأجهزة الكهربية والالكترونية للحصول على جهود تشغيل هذه الأجهزة والتي تعتبر صغيرة جدا بالمقارنة بجهد المصدر.
5. تستخدم المحولات أيضا للموائمة ( التوفيق ) بين الممانعات.
تركيب المحول:
يتركب المحول عموما من:
1- قلب حديدي مصنوع من رقائق من الألواح المصنوعة من الصلب السليكوني.
2- ملفين من الأسلاك الكهربية المعزولة احدهما هو الملف الابتدائي والآخر هو الملف الثانوي ويتم لفهما على جانبي القلب الحديدي.
أي انه يمكن اعتبار المحول مكون من دائرتين احداهما دائرة مغناطيسية والأخرى دائرة كهربية حيث يمثل القلب الحديدي الدائرة المغناطيسية و تمثل الملفات الدائرة الكهربية.
* تصنيف المحولات من حيث نسبة التحويل:
1. محولات رفع Step-up
2. محولات خفض Step-down
ملحوظة:
أى محول يمكن ان يعمل كمحول خافض أو محول رافع أعتمادا على أتجاه الغذية و لا يوجد بين المحول الرافع او المحول الخافض أى اختلاف فى التركيب او التصميم.
* تصنيف المحولات من حيث الوظيفة الكهربية:
1. محولات قدرة ( Power Transformer ) وهى المحولات المستخدمة فى شبكات النقل الكهربية ومحطات التوليد الكهربية.
الشكل التالى يوضح صورة محول قدرة جهد 132/11 كيلو فولت
2. محولات نوزيع ( Distribution Transformer ) و هى المحولات المستخدمة فى شبكات التوزيع الكهربائية و تكون قدرة هذة المحولات أقل من MVA 5 .
3- محولات قياس و تنقسم إلى نوعين :
1 - محولات جهد Voltage Transformer .
2 - محولات التيار Current Transformer.
* تركيب المحول Construction of Transformer
يتركب المحول من ثلاثة أجزاء رئيسية هى:
- الملف الأبتدائى Primary Winding
- الملف الثانوى Secondary Winding
- القلب الحديدى Core
الشكل التالى يوضح صورة القلب الحديدى لااحد أنواع المحولات
العناصر الثلاثة الذكورة اعلاه هى اجزاء المحول الأساسية اما فى محولات الفدرة ( Power Transformer ) فيتم إضافة الأجزاء التالية:
- خزان الزيت الرئيسى Main Tank
- خزان التمدد Conservator
- ريديتر ( مجموعة مواسير للتبريد الزيت ) Radiator
- طلمبة ضخ الزيت Oil pump
- مجموعة مراوح التبريد Cooling Fan
- منظم الجهد Tap Changer
- عازل أختراق الجهد العالى HV Pushing
الشكل التالى يوضح صورة عازل أختراق الجهد العالى
- عازل أختراق الجهد المنخفض LV Pushing
الشكل التالى يوضح صورة عازل أختراق الجهد المنخفض
الضوضاء في المحولات :
حدوث الضوضاء فى المحولات بيكون راجع الأجزاء الميكانيكية الغير مثبته بالأسلوب الصحيبح و احيانا من عدم التثبيت الجيد لرقائق القلب الحديدى و تزداد هذة الضوضاء كلما ازدات الحمل نتيجة لزيادة التيار الكهربى و بالتالى زيادة المجال المغناطيسى.
و المواصفات العالمية IEC تحدد قيمة هذة الضوضاء بوحدة قياس الديسبل طبقا لحجم المحول و جهد التشغيل و قدرة المحول و هذة موضوعة فى جداول طبقا لمواصفات المحول و اذا زادت هذة القيم عن القيم المحددة فهذا معناه وجود خلل بالمحول.
بالنسبة للتردد اذا قل يزداد الفيض المغناطيسى و التالى من الممكن ان يكون له تاثير على زيادة نسبة الضوضاء.
انواع الحمايات المركبة علي جسم المحول مثل الحماية الغازية (بوخلز) والحماية ضد ارتفاع درجة الحرارة( عدادات قياس درجة حرارة الزيت والملفات ) والحماية ضد انخفاض مستوى الزيت وحماية تنفيث الضغط pressure relife وغيرها
-انواع الحمايات الموجودة بغرفة التحكم مثل الحماية التفاضلية والحماية ضد التسرب الارضى والحماية ضد زيادة التيار والحماية ضد التسرب الارضى
فائدة السيلكا جيل في المحولات :
فائدة السيلكا جيل هو امتصاص الرطوبة من الزيت وتأخد عده ألوان منها الأزرق أو الأبيض وان كان أفضلهم الأبيض وتتحول الى اللون الوردى عند أكتسابها الرطوبة
اسئلة قد تخطر على بالك؟؟؟؟؟؟؟
لا يعمل المحول الكهربائي بالتيار المستمر
لأن التيار في المحول عندما تكون دائرة الملف الثانوي مفتوحة لا يمر تيار في الملف الابتدائي رغم اتصاله بمصدر التيار المتردد
بسبب تولد قوة
في المحول الكهربائي اذا كانت دائرة الملف الثانوي مغلقة ودائرة الملف الابتدائي مغلقة فان التيار الأصلي يمر في الملف الابتدائي ويحدث استهلاك للطاقة
لأنه عند لحظة نمو التيار الأصلي في الملف الابتدائي يتولد في الملف الثانوي تيار تأثيري عكسي وهذا التيار يولد فيضا مغناطيسيا يقاوم نمو الفيض المغناطيسي الأصلي في الملف الابتدائي فتضعف القوة الدافعة العكسية المتولدة بالحث الذاتي في الملف الابتدائي فيمر التيار الأصلي في الملف الابتدائي ( حث متبادل ) ويحدث استهلاك للطاقة ويلاحظ هنا وجود نوعين من الحث في المحول الأول حث ذاتي في الملف الابتدائي يظهر أثره عندما تكون دائرة الثانوي مفتوحة وحث متبادل بين الملفين الابتدائي والثانوي عندما تكون دائرة الملف الثانوي ودائرة الملف الابتدائي مغلقتين
يستخدم محول رافع لنقل الطاقة الكهربائية من محطة التوليد الى أماكن الاستهلاك ؟
لأن المحول الرافع يرفع القوة الدافعة المترددة بمقدار كبير فتقل شدة التيار المار في الأسلاك فتصبح صغيرة جدا ويكون مقدار الطاقة المفقودة في الاسلاك صغيرا جدا ( الطاقة المفقودة في صورة حرارية = مربع شدة التيار × المقاومة × الزمن يوضع الملف الابتدائي داخل الملف الثانوي في المحول الكهربائي لمنع تسرب بعض خطوط الفيض المغناطيسي خارج القلب الحديدي فتقطع خطوط الفيض جميعها الملف الثانوي
في المحول يصنع القلب من الحديد المطاوع
لأن الجزيئات المغناطيسية للحديد المطاوع سهلة الحركة وبذلك يمتنع تحول جزء من الطاقة الكهربائية الى طاقة طاقة ميكانيكية تستنفذ في تحريك الجزيئات المغناطيسية للقلب الحديدي عمليا لا يوجد محول كهربائي كفاءته 100 % بسبب فقد جزء من الطاقة في صورة 1- طاقة حرارية بسبب مقاومة الأسلاك 2- طاقة حرارية بسبب التيارات الدوامية 3- تسرب جزء من خطوط الفيض 4- طاقة ميكانيكية تستغل في تحريك الجزيئات المغناطيسية للقلب الحديدي
كفاءة المحول هي النسبة بين الطاقة الكهربائية في الملف الثانوي الى الطاقة الكهربائية في الملف الابتدائي أو هي النسبة بين قدرة الثانوي الى قدرة الابتدائي
كفاءة النقل ـ هي النسبة بين الطاقة الكهربائية التي تصل الى أماكن الاستهلاك والطاقة الكهربية الناتجة في محطات التوليد
اذن الطاقة المفقودة في المحول وكيفية الحد منها :
-انواع الحمايات الموجودة بغرفة التحكم مثل الحماية التفاضلية والحماية ضد التسرب الارضى والحماية ضد زيادة التيار والحماية ضد التسرب الارضى
فائدة السيلكا جيل في المحولات :
فائدة السيلكا جيل هو امتصاص الرطوبة من الزيت وتأخد عده ألوان منها الأزرق أو الأبيض وان كان أفضلهم الأبيض وتتحول الى اللون الوردى عند أكتسابها الرطوبة
اسئلة قد تخطر على بالك؟؟؟؟؟؟؟
لا يعمل المحول الكهربائي بالتيار المستمر
لأن التيار في المحول عندما تكون دائرة الملف الثانوي مفتوحة لا يمر تيار في الملف الابتدائي رغم اتصاله بمصدر التيار المتردد
بسبب تولد قوة
في المحول الكهربائي اذا كانت دائرة الملف الثانوي مغلقة ودائرة الملف الابتدائي مغلقة فان التيار الأصلي يمر في الملف الابتدائي ويحدث استهلاك للطاقة
لأنه عند لحظة نمو التيار الأصلي في الملف الابتدائي يتولد في الملف الثانوي تيار تأثيري عكسي وهذا التيار يولد فيضا مغناطيسيا يقاوم نمو الفيض المغناطيسي الأصلي في الملف الابتدائي فتضعف القوة الدافعة العكسية المتولدة بالحث الذاتي في الملف الابتدائي فيمر التيار الأصلي في الملف الابتدائي ( حث متبادل ) ويحدث استهلاك للطاقة ويلاحظ هنا وجود نوعين من الحث في المحول الأول حث ذاتي في الملف الابتدائي يظهر أثره عندما تكون دائرة الثانوي مفتوحة وحث متبادل بين الملفين الابتدائي والثانوي عندما تكون دائرة الملف الثانوي ودائرة الملف الابتدائي مغلقتين
يستخدم محول رافع لنقل الطاقة الكهربائية من محطة التوليد الى أماكن الاستهلاك ؟
لأن المحول الرافع يرفع القوة الدافعة المترددة بمقدار كبير فتقل شدة التيار المار في الأسلاك فتصبح صغيرة جدا ويكون مقدار الطاقة المفقودة في الاسلاك صغيرا جدا ( الطاقة المفقودة في صورة حرارية = مربع شدة التيار × المقاومة × الزمن يوضع الملف الابتدائي داخل الملف الثانوي في المحول الكهربائي لمنع تسرب بعض خطوط الفيض المغناطيسي خارج القلب الحديدي فتقطع خطوط الفيض جميعها الملف الثانوي
في المحول يصنع القلب من الحديد المطاوع
لأن الجزيئات المغناطيسية للحديد المطاوع سهلة الحركة وبذلك يمتنع تحول جزء من الطاقة الكهربائية الى طاقة طاقة ميكانيكية تستنفذ في تحريك الجزيئات المغناطيسية للقلب الحديدي عمليا لا يوجد محول كهربائي كفاءته 100 % بسبب فقد جزء من الطاقة في صورة 1- طاقة حرارية بسبب مقاومة الأسلاك 2- طاقة حرارية بسبب التيارات الدوامية 3- تسرب جزء من خطوط الفيض 4- طاقة ميكانيكية تستغل في تحريك الجزيئات المغناطيسية للقلب الحديدي
كفاءة المحول هي النسبة بين الطاقة الكهربائية في الملف الثانوي الى الطاقة الكهربائية في الملف الابتدائي أو هي النسبة بين قدرة الثانوي الى قدرة الابتدائي
كفاءة النقل ـ هي النسبة بين الطاقة الكهربائية التي تصل الى أماكن الاستهلاك والطاقة الكهربية الناتجة في محطات التوليد
اذن الطاقة المفقودة في المحول وكيفية الحد منها :
أسباب فقد الطاقة :
للحد من الفقد بسبب المقاومة
طرق الحد من فقد الطاقة:
تصنع الملفات من النحاس الذي له مقاومة نوعية منخفضة
أسباب فقد الطاقة :
جزء من الطاقة الكهربية يتحول الى طاقة حرارية بسبب مقاومة الأسلاك
طرق الحد من فقد الطاقة:
يصنع القلب الحديدي من شرائح رقيقة من الحديد المطاوع السليكوني معزولة عن بعضها للحد من التيارات الدوامية
أسباب فقد الطاقة :
جزء يفقد بسبب التيارات الدوامية المتولدة في القلب الحديدي
طرق الحد من فقد الطاقة:
يوضع الملف الابتدائي داخل الملف الثانوي ويعزل عنه
أسباب فقد الطاقة :
تسرب جزء من خطوط الفيض خارج القلب الحديدي فلا تقطع الملف الثانوي
طرق الحد من فقد الطاقة:
للحد من الفقد يصنع القلب من الحديد المطاوع لسهولة حركة جزيئاته المغناطيسية
جزء يفقد في صورة طاقة ميكانيكية تستنفذ في تحريك الجزيئات المغناطيسية للقلب الحديدي
جزء يفقد في صورة طاقة ميكانيكية تستنفذ في تحريك الجزيئات المغناطيسية للقلب الحديدي
