شرح المحولات الحالية: المبادئ والأنواع وكيفية استخدامها بأمان

في شبكة أنظمة الطاقة الحديثة، تتطلب كل مرحلة-من التوليد إلى النقل إلى الاستهلاك-قياسًا دقيقًا وآمنًا للتيار. وهذا يضمن تشغيل النظام بشكل مستقر وفعال وآمن. تصل التيارات في أنظمة الجهد العالي-في كثير من الأحيان إلى عدة آلاف من الأمبيرات، مما يجعل القياس المباشر باستخدام الأجهزة مستحيلاً. ولذلك، يتم استخدام محولات التيار لتحويل هذه التيارات بشكل آمن ودقيق. تعمل محولات التيار بمثابة "أجهزة استشعار" و"حراس" لنظام الطاقة. فهي تحول التيارات العالية إلى تيارات منخفضة قياسية وآمنة، مما يوفر بيانات دقيقة لأجهزة القياس والمراقبة والحماية. وفي الوقت نفسه، فإنها تعزل الجهد العالي، وتحمي الأفراد والمعدات. إن أدائها واستخدامها السليم لهما تأثير مباشر على الموثوقية والكفاءة الاقتصادية لنظام الطاقة. ستقدم هذه المقالة الهيكل والمبدأ والوظيفة والتطبيق والاختيار والاستخدام وطرق الصيانة للمحولات الحالية.

 

هيكل المحول الحالي ومبدأ التشغيل

 

بناء: يتكون محول التيار بشكل أساسي من قلب حديدي، وملف أولي، وملف ثانوي، ودعامات عازلة، وأطراف، وملفات مساعدة (اختيارية).

 

 

وظائف وتطبيقات المحولات الحالية (CTs)

 

 

 

تستخدم محولات التيار في المحولات والأنظمة من أجل:

1. مراقبة ملفات المحولات الرئيسية: قياس تيارات ملفات الجهد العالي- والمنخفضة-. قم بتوفير معلومات التحميل في الوقت الحقيقي-ومنع تلف التيار الزائد.

2. حماية التتابع: توفير الإشارات الحالية لأجهزة الحماية. تعمل الأجهزة بسرعة عند حدوث أخطاء. يتم فصل الخطوط المعيبة للحفاظ على أمان النظام.

3. القياس والفوترة: تحويل التيارات العالية إلى تيارات قياسية للعدادات. ضمان القياس الدقيق والفواتير العادلة.

4. مراقبة الحمل الزائد والخطأ: كشف التيارات غير الطبيعية. يمكنك العثور على الأحمال الزائدة والدوائر القصيرة والمشكلات الأخرى بسرعة. منع تلف المحولات والنظام.

5. الحماية التفاضلية: كشف الأخطاء الداخلية. قارن بين التيارات على جانبي الجهد العالي- والجهد المنخفض-. عزل العيوب بسرعة.

6. مراقبة الأعطال الأرضية: قم بقياس التسلسل- الصفري أو التيار المتبقي. اكتشاف تلف العزل أو مشاكل التأريض. حماية الأشخاص والمعدات.

7. Busbar/Bushing CT (داخلي): يتم تركيبه على بطانات المحولات أو قضبان التوصيل. توفير المساحة وتوفير قياسات دقيقة. جعل مراقبة النظام أسهل.

8. اختبار وتشخيص المحولات: توفير بيانات حالية دقيقة للاختبار والصيانة وتحليل الأخطاء. المساعدة في تقييم الأداء وإجراء الصيانة الوقائية.

 

تصنيف المحولات الحالية

 

محولات التيار (CTs) المستخدمة في محولات الطاقة هي أجهزة مساعدة مصممة لتحويل التيارات الأولية العالية إلى تيارات ثانوية منخفضة متناسبة للقياس والحماية والتحكم. إنها تضمن مراقبة آمنة لتشغيل المحولات، وقياسًا دقيقًا، وحماية موثوقة للمرحل. اعتمادًا على الغرض منها وبنيتها وطريقة عزلها، يمكن تصنيف هذه الأشعة المقطعية على النحو التالي:

 

 

كيفية اختيار المحولات الحالية

 

 

كيفية استخدام محول التيار بشكل صحيح

 

1. يجب ألا يكون الجانب الثانوي مفتوحًا-مدارًا

إذا تم فصل الدائرة الثانوية أثناء التشغيل، فإن الجهد المستحث على الجانب الثانوي سوف يرتفع بشكل حاد، مما يسبب زيادة سريعة في التدفق المغناطيسي. وقد يؤدي ذلك إلى تشبع القلب وتوليد ارتفاعات عالية في الجهد-، مما يعرض جهاز القياس والعاملين فيه للخطر. إذا تم اكتشاف دائرة مفتوحة في الجانب الثانوي، فيجب إغلاق الدائرة على الفور وتصحيح الخلل.

2. مطابقة الأحمال والحماية

عند اختيار محول تيار، ضع في الاعتبار مقاومة إدخال الجهاز، وواجهة ترحيل الحماية، وعوامل أخرى للتأكد من أن مقاومة الحمل Z_b تقع ضمن النطاق المقنن. بالنسبة لأنظمة الحماية التي تتطلب سرعة وموثوقية عالية، يوصى بإجراء تصوير مقطعي مع درجة خطأ منخفضة وخصائص حماية جيدة للدائرة المفتوحة-.

3. موقف التثبيت والتوجيه

يجب أن يتماشى اتجاه التصوير المقطعي مع اتجاه الموصل الأساسي لتجنب انعكاس الطور وأخطاء الإشارة. عند تركيب حلقة أو نافذة من النوع-، تأكد من مرور الموصلات عبر القلب بالعدد الصحيح من المرات وفي الاتجاه الصحيح، كما هو محدد في التصميم.

4. درجة الحرارة والتهوية

يمكن أن تؤدي الأحمال العالية أو درجات الحرارة المحيطة المرتفعة إلى زيادة ارتفاع درجة حرارة الأشعة المقطعية، مما يؤثر على فقد النحاس والحديد. تأكد من التهوية الجيدة في غرفة المعدات، والأسلاك المناسبة، وتجنب تركيب جهاز التصوير المقطعي بالقرب من مصادر الحرارة القوية لضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل-.

 

صيانة المحولات الحالية

 

أثناء التشغيل،-يجب على الموظفين المناوبين فحص المحول الحالي بانتظام لضمان التشغيل الآمن. أثناء الفحص يجب الانتباه إلى النقاط التالية:

1. يجب ألا يكون للمحول الحالي أي ضوضاء غير طبيعية أو رائحة احتراق.

2. تحقق من ارتفاع درجة حرارة موصلات المحولات الحالية.

3. يجب أن يكون العزل الخزفي لمحول التيار نظيفاً وسليماً وخالياً من الشقوق والتفريغ.

4. تحقق من مستوى زيت المحول الحالي للتشغيل الطبيعي وعدم تسرب الزيت.

5. اختبار خصائص العزل لزيت المحولات الحالي بشكل دوري. بالنسبة لمحولات التيار المملوءة بالزيت-، يجب أخذ عينات من جودة الزيت بانتظام للاختبار لمنع تدهور قدرة العزل، الأمر الذي قد يؤدي إلى تمدد الحرارة والتسبب في انفجار أو حريق.