دليل لمحولات Zig-Zag

 

يقدم هذا الدليل نظرة عامة شاملة على تكوينات ملفات المحولات المتعرجة-الخاصة- المستخدمة على نطاق واسع للتأريض والتخفيف التوافقي وتحسين جودة الطاقة وتحويل طاقة التيار المتردد-التيار المستمر في الأنظمة الكهربائية الحديثة. يغطي الدليل المبادئ الأساسية للتشغيل، والخصائص التقنية، واعتبارات التصميم، والمقارنة مع أنظمة التأريض البديلة، وسيناريوهات التطبيق التفصيلية بما في ذلك التأريض المحايد للنظام، والإلغاء التوافقي، وأنظمة تحويل الطاقة المتكاملة. يتضمن الدليل أيضًا اعتبارات عملية للاختيار والتحجيم والحماية والامتثال للمعايير ذات الصلة مثل IEEE C57.105 وIEC 60076.

غالبًا ما تعمل الأنظمة الكهربائية الحديثة-ثلاثية الطور باستخدام محولات ثانوية دلتا-متصلة، والتي تفتقر إلى نقطة محايدة طبيعية لأغراض التأريض. على نطاق أوسع، تمثل أنظمة الطور-ثلاثية-غير المؤرضة، سواء من تكوينات دلتا أو مصادر أخرى-تحديات تشغيلية كبيرة، بما في ذلك عدم وجود مرجع أرضي محدد، وخطر الفولتية الزائدة العابرة أثناء أخطاء الخط-إلى-الأرضية، والصعوبات في اكتشاف الأخطاء وتحديد موقعها. تم تطوير المحول المتعرج-zag (المعروف أيضًا باسم المحول النجمي-المترابط أو المحول الأرضي) لمواجهة هذه التحديات.

المحول المتعرج هو محول ذو غرض خاص-بتكوين ملف حيث يكون كل مخرج هو مجموع المتجه لمرحلتين يقابلهما 120 درجة. يتم تقسيم كل طرف مغناطيسي أساسي إلى قسمين متعرجين ملفوفين في اتجاهين متعاكسين، ويتم ربط الملفات فيما بينها عبر مراحل مختلفة لإنشاء تأثير إلغاء للتيارات المتوازنة مع السماح لتيارات التسلسل الصفرية بالتدفق بحرية من خلال الاتصال المحايد.

في حين أن التأريض المحايد هو التطبيق الأبرز، فقد تطورت المحولات المتعرجة-إلى منصة متعددة الاستخدامات تخدم وظائف متعددة: توفير-مسار مقاومة منخفضة لتيارات الصدع الأرضية-، وقمع التوافقيات الثلاثية، وموازنة تيارات الحمل، والعمل كمكون متكامل في أنظمة تحويل طاقة التيار المتردد- الموحدة.

 

 

 

على الرغم من أن الترتيب الداخلي قد يبدو معقدًا، إلا أن مبدأ التشغيل يخضع بشكل أساسي لقانون أمبير-يفرض التوازن المغناطيسي عبر الملفات الموجودة على نفس القلب أن التيار المتدفق في أحد الملفات يجب أن يكون مصحوبًا بتيار مناظر في الملف الآخر على ذلك الطرف.

2.2 تحليل التدفق الحالي في ظل ظروف الخطأ

لتقدير كيفية تمكين تيارات التسلسل الصفري-، ضع في اعتبارك خطًا -إلى-خطأ أرضي في مرحلة واحدة من نظام لا أساس له. ينشئ ترتيب اللف المتصل المتقاطع- مسار انتشار تيار مترابط. يمر التيار المتدفق لأعلى من النقطة المحايدة خلال اللف السفلي للمرحلة A عبر اللف العلوي للمرحلة C إلى اتصال الشبكة. يؤدي هذا إلى توليد تيار مناظر في الملف السفلي للمرحلة C، والذي بدوره ينتشر إلى الشبكة خلال المرحلة B. ويستمر التسلسل في تضمين المراحل الثلاث جميعها. الملاحظة الحاسمة هي أن جميع التيارات في الملفات العلوية، والملفات السفلية، والاتصال الأرضي تكون في الطور مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى تحديدها بشكل لا لبس فيه على أنها تيارات تسلسلية صفرية.

مجموع تيارات التسلسل الصفري هذه عبر المراحل الثلاث يساوي إجمالي تيار الصدع الأرضي. في ظل ظروف التشغيل المتوازنة العادية، تلغى جهود الطور-المزاحة، ولا يدور سوى تيار مثير صغير. فقط في ظل ظروف غير متوازنة-مثل الأخطاء الأرضية أو الأحمال غير المتوازنة-يمكن أن تتدفق تيارات التسلسل الصفرية- عبر المحول.

2.3 خصائص المعاوقة

في ظل التشغيل العادي، يقدم المحول المتعرج-التعرج مقاومة عالية للتيارات التسلسلية الموجبة- والسالبة-، مما يجعله غير مرئي بشكل أساسي للنظام الكهربائي أثناء الظروف المتوازنة. بالنسبة لتيارات التسلسل صفر-، على أية حال، يقدم المحول ممانعة منخفضة، مما يؤدي بشكل فعال إلى قصر الدائرة المحايدة إلى الأرض لتيارات الأعطال.

تتضمن المعلمات الرئيسية التي تحكم المعاوقة التسلسلية الصفرية- عدد لفات الملف، وهندسة القلب، وتحريض التسرب بين نصفي كل طرف، والخصائص المغناطيسية للمادة الأساسية. تعد قدرة تصميم القلب الحديدي على الحد من تدفق التدفقات التوافقية الثلاثية-ميزة فريدة أخرى تميز تكوينات zig-zag عن مخططات التأريض الأخرى.

2.4 متطلبات التثبيت الحرجة

تؤدي حالة الدائرة المفتوحة-المرحلة-مثل المنصهر المحترق أو التوصيل غير المحكم- إلى تعطيل الترابط بين تيارات الملفات. مع فصل مرحلة واحدة، تنقطع سلسلة انتشار التيار اللازمة لتدفق تسلسلي صفري-، ولا يستطيع محول التأريض بعد ذلك توصيل تيار الصدع الأرضي. لذلك، يجب أن تكون محولات التأريض متصلة بشكل قوي بكل من الأرض والشبكة بدون أجهزة تبديل ميكانيكية وسيطة يمكن أن تقطع الاستمرارية عن غير قصد.

 

 

 

 

نوعان رئيسيان منمحولات التأريضتُستخدم في أنظمة الطاقة: المحول المتعرج-zag (المترابط-النجمي) والمحولواي -محول دلتا. يحمل الاختيار بينهما آثارًا كبيرة من حيث التكلفة والحجم والأداء.

3.1 الحجم وتقييم الطاقة

يوفر الترتيب المتعرج-zag كفاءة أعلى بكثير من تكوين wye-delta المؤرض. في المحول المتعرج-المتعرج، يحمل كل ملف أقل من الخط-إلى-الجهد الأرضي-بعامل- تمكين تصنيف طاقة إجمالي أقل:. على النقيض من ذلك، يتطلب محول دلتا مؤرض -لنفس التيار المحايد. هذا الاختلاف الجوهري يجعل محولات zig-zag أصغر بمقدار الثلث تقريبًا في تصنيف كيلو فولت أمبير من محولات دلتا wye-لمتطلبات تيار محايد متطابقة.

أفاد المصنعون أن المحولات المتعرجة-zag توفر تكلفة أقل وأثرًا ماديًا أصغر من محولات wye-delta لنفس مواصفات مقاومة التسلسل الصفري-، مما يجعلها الخيار المفضل في معظم تطبيقات التأريض.

3.2 الأداء التوافقي

تعمل محولات دلتا واي - على توزيع التوافقيات الثلاثية (الثالث، والتاسع، والخامس عشر، وما إلى ذلك) داخل ملف الدلتا ولكنها لا تتخلص من التيارات المحايدة الناتجة عن الأحمال غير المتوازنة. على النقيض من ذلك، تقوم المحولات المتعرجة -zag بإعادة تدوير التيارات التوافقية الثالثة من الجانب المحايد إلى جانب الحمل، مما يقلل بشكل فعال من التوافقيات على الجانب الثانوي. هذه آلية مختلفة بشكل أساسي عن محولات دلتا -واي، حيث يتم احتجاز التوافقيات الثلاثية ببساطة داخل حلقة دلتا المغلقة.

3.3 الوقت المقدر والواجب الحراري

يعمل كلا النوعين كأجهزة زمنية-قصيرة، وعادةً ما يتم تصنيفها لمدة 10-ثواني أو دقيقة واحدة-من فترات الخطأ بدلاً من التشغيل المستمر. يتطلب ANSI/IEEE Std. 32-1972 تقييمًا مستمرًا بنسبة 3% لوحدة مصنفة مدتها 10-ثواني، مما يعني أن التصنيف قصير المدى يساوي تقريبًا 33 ضعف التصنيف المستمر. البنك ذو التصنيف لمدة دقيقة واحدة يحمل تصنيفًا حاليًا مستمرًا بنسبة 7٪. تعمل خاصية التشغيل المتقطع هذه على تقليل الحجم وتكلفة التصنيع مقارنة بمحولات الخدمة المستمرة ذات السعة المكافئة، على الرغم من أن الإدارة الحرارية الدقيقة تظل ضرورية.

 

 

 

 

4.1 صفر-مقاومة التسلسل

يمكن القول إن المعاوقة التسلسلية الصفرية- هي المعلمة الأكثر أهمية لتصميم المحولات المتعرجة-zag. فهو يحدد كلاً من حجم تيار العطل الأرضي- وتنظيم الجهد في ظل ظروف غير متوازنة. يمكن لمقاومة المحول وحدها أن تحد من تيار العطل إلى المستويات المطلوبة؛ وبدلاً من ذلك، يوفر المقاوم الخارجي أو المفاعل المدرج في الحياد قدرة تقييد إضافية.

4.2 محاثة التسرب وعدم وجود-خسائر في الحمل

إن أهم معلمتين للتصميم هما عدم فقدان الحمل (فقدان الحمل (التباطؤ والتيار الدوامي) ومقاومة التسرب. أتاحت التطورات الحديثة في الأساليب التحليلية ونمذجة العناصر المحدودة حسابًا أكثر دقة لمحاثة التسرب في المحولات المتعرجة، مما يفيد الباحثين ومصممي المحولات في تحسين هذا النوع. تؤثر مفاعلة التسرب على سلوك الحد من التيار- للمحول أثناء الأعطال وأداء تنظيم الجهد الإجمالي.

4.3 الوقت القصير- والتقييمات المستمرة

تعمل محولات التأريض بفترات زمنية قصيرة -وتصنيفات مستمرة. يمكن خدمة الدائرة ذات الحد الأدنى من عدم توازن الحمل بواسطة محول تم تصنيفه في الغالب لأخطاء المدة القصيرة - بدلاً من التشغيل المستمر. عادةً ما يكون التقييم المستمر لوحدة مدتها 10-ثانية 3% من تقييم الوقت-القصير، بينما يبلغ معدل التقييم المستمر لوحدة مدتها 1-دقيقة واحدة 7%. توضح أمثلة التحجيم هذا المبدأ: في نظام 12.47 كيلو فولت يوفر تيار عطل أرضي بقدرة 6000 أمبير، سيتطلب المحول المتعرج تصنيفًا قصير المدى يبلغ 24.9 ميجا فولت أمبير. يتوافق هذا التصنيف المتقطع مع تصنيف مستمر يبلغ حوالي 0.75 ميجا فولت أمبير، مما يتيح للبنك التعامل مع 180 أمبير من التيار المحايد بشكل مستمر.

 

 

 

5.1 تحديات الحماية

تمثل حماية شبكات الجهد المتوسط-بمحولات التأريض-المتعرجة تحديًا كبيرًا. قد تفتقر الوحدة التفاضلية للمحولات إلى الحساسية لاكتشاف الأعطال الأرضية الداخلية على جانب الدلتا بسبب قيود التيار المتعرج المتأصل - جنبًا إلى جنب مع تأثيرات نسبة محول الطاقة ومساهمات التيار السعوية من مغذيات الجهد المتوسط. يمكن لوحدة خطأ الأرض المقيدة أن تعزز الحساسية، على الرغم من أن أخطاء الطور الخارجي -الطور- الأرضية مع تشبع المحول الحالي تتطلب اهتمامًا خاصًا.

وحدات مقارنة الاتجاه التقليدية التي تقارن الزاوية بين التيار الأرضي والتيار المحايد غير مناسبة. بدلاً من ذلك، تم اقتراح أجهزة كشف الأعطال الخارجية التي تشرف على الوحدات التفاضلية للمحولات كبدائل فعالة. من أجل حماية الاتجاه المحايد، تقوم الوحدات التقليدية التي تقارن الجهد المحايد وزوايا الطور الحالي بتنشيط ظروف الخطأ الأمامية بشكل غير صحيح على مغذيات صحية؛ توفر وحدات الاتجاه المعتمدة على مقدار مقاومة التسلسل صفر- حلاً أكثر موثوقية.

5.2 المعايير المطبقة

يخضع تصميم المحولات Zig-zag واختبارها وتطبيقها لمعايير متعددة. يصف IEEE C57.105-2019 توصيلات المحولات وتكويناتها في أنظمة كهربائية ثلاثية الطور{{4}، بما في ذلك جميع مجموعات دلتا وواي، المؤرضة وغير المؤرضة، والمتصلة على شكل T-، والمتعرجة، وغيرها من التوصيلات الخاصة، التي تغطي كلاً من محولي الملف -والتلقائيين. تشمل المعايير الأخرى ذات الصلة IEEE C57.32 لأجهزة التأريض المحايدة، وIEC 60076-25 لمقاومات التأريض المحايدة، وIS 2026/IS 5553 للاختبار والامتثال للأداء.

من المهم أن ندرك أن IEEE C57.105 تمت كتابته في الأصل لأنظمة التوزيع ذات الجهود الأولية التي تصل إلى 34.5 كيلو فولت، على الرغم من أن مبادئه تمتد على نطاق أوسع.

 

 

 

6.1 التأريض المحايد للنظام

التطبيق الأساسي والأكثر انتشارًا للمحولات المتعرجة-zag هو إنشاء محول مؤرض لأنظمة الطور الثلاثة-غير المؤرضة-وبخاصة محولات دلتا-الثانوية المتصلة والمولدات غير المؤرضة أو الناقلات العاكسة. يخدم هذا التطبيق العديد من الوظائف المهمة: تقليل ضغط الجهد الزائد على العزل أثناء الخط الواحد - إلى - الأخطاء الأرضية، وتوفير مرجع أرضي محدد لترحيل الحماية، وتمكين التشغيل المستمر أثناء الظروف غير المتوازنة.

في أنظمة الطاقة الكهروضوئية وأنظمة موارد الطاقة الموزعة، غالبًا ما تفتقر العاكسات التقليدية إلى اتصال محايد قوي، مما يؤدي إلى اختلال توازن الجهد والتأريض غير الفعال. تقوم محولات Zig-zag بإنشاء مسار مقاومة منخفض-مستقر إلى الأرض، مما يعمل على استقرار النظام في ظل ظروف الخطأ. بالنسبة لشبكات الجهد المتوسط-ذات التأريض-المقاوم العالي، يوفر محول التأريض المتعرج المدمج مع مقاومات التأريض المحايدة حساسية لاكتشاف الأخطاء دون الحاجة إلى رحلة فورية-وهو تكوين يوفر حماية قوية للعمليات الصناعية الهامة.

 

وظيفة المحولات المتعرجة:

مزارع الرياح

• يوفر نقطة محايدة صناعية لأنظمة تجميع الجهد المتوسط-(على سبيل المثال، 35 كيلو فولت) لتمكين التأريض
• يوفر مسار مقاومة-منخفضة للخط الواحد-إلى-الأعطال الأرضية، مما يحد من الجهد الزائد
• يمنع التوافقيات الثلاثية (الثالثة، التاسعة، وما إلى ذلك) من محولات توربينات الرياح
• أصغر حجمًا وأخف وزنًا من محولات التأريض Δ-Y، وهي مثالية للرياح البحرية

أنظمة الطاقة الشمسية (PV).

• ينشئ مرجعًا تأريضًا لجانب التيار المتردد العاكس حيث لا يتوفر المحايد
• يخفف من عدم توازن -المراحل الثلاثة والتوافقيات الناتجة عن العاكس-
• يعمل على تحسين قدرة -الجهد المنخفض-من خلال (LVRT)، مما يمنع انقطاع الاتصال
• يمكن أن يكون بمثابة محث مرشح متكامل في أنظمة التخزين الكهروضوئية +

أثبتت أجهزة التوصيل البيني المرنة في شبكات التوزيع الحديثة جاذبية -تأريض المحولات المتعرجة على جانبي الجهد المتوسط- والمنخفض-، مما يتفوق على بدائل تأريض المفاعلة الكبيرة وتأريض النقطة المتوسطة في مقارنات الأداء الشاملة.

6.2 التخفيف التوافقي

تلعب المحولات المتعرجة-zag دورًا هامًا في تخفيف مشاكل التيار المحايد الناتجة عن الأحمال غير الخطية-. تعاني أنظمة توزيع الأسلاك الثلاثة-المرحلة الرابعة-بشكل متزايد من التحميل الزائد للموصل المحايد بسبب انتشار مصادر الطاقة ذات الوضع -المحول، ومحركات التردد-المتغيرة، والأحمال الإلكترونية الخطية الأخرى-. إن دلتا - الأولية المتصلة لمحول التوزيع التقليدي تزيل فقط التوافقيات الثلاثية في ظل ظروف حمل متوازنة تمامًا؛ الأحمال غير المتوازنة لا تزال تولد تيارات محايدة.

تعالج محولات Zig-zag هذه المشكلة عن طريق توفير مسار ممانعة منخفضة-للتوافقيات الثلاثية مع الحفاظ على ممانعة عالية لتيارات التردد الأساسية. يمكن أن يؤدي الاقتران الاستراتيجي لـ delta-zigzag مع محولات delta-wye إلى إلغاء التوافقيات الخامسة والسابعة، مما يؤدي بشكل فعال إلى تحقيق أداء نظام 12-نبض. بالنسبة للأنظمة الأكبر حجمًا، فإن المحولات الصغيرة المتعرجة المتعددة الموضوعة بالقرب من الأحمال تحافظ على موضعية التيارات المحايدة، مما يلغي الحاجة إلى موصلات محايدة كبيرة الحجم ويحسن توازن تيار الحمل الأساسي.

6.3 تحويل طاقة التيار المتردد المتكامل-التيار المستمر

بعيدًا عن وظائف جودة الطاقة التقليدية، وجدت المحولات المتعرجة-تطبيقًا في أنظمة تحويل الطاقة الموحدة -التيار المستمر والتي تجمع بين مصادر الطاقة الشبكية (التيار المتردد) والطاقة الكهروضوئية (التيار المستمر). يمكن استخدام محاثات التسرب المتعرجة للمحولات المتعرجة- كمحاثات تعزيز متكاملة في أنظمة التيار المتردد -الموحدة، مما يقلل عدد المكونات وحجم النظام الإجمالي مقارنة بالتصميمات التقليدية ذات المحاثات المنفصلة. الأساليب الكلاسيكية مع التعبيرات المناسبة لمحاثة التسرب للملفات ذات الهندسة المستطيلة تدعم منهجية التصميم.

تشتمل التطبيقات المتقدمة على ثلاث مقومات-تحويلة متعرجة مزدوجة-منخفضة الضغط-متوافقة متعددة النبضات-، حيث يدعم تكوين المحول المتعرج تصحيح عامل القدرة والتوهين التوافقي في الأنظمة الإلكترونية للطاقة-عالية الأداء.

6.4 مرافق المختبرات والأبحاث

قامت المرافق البحثية-بما في ذلك مسرعات الجسيمات وأنظمة توزيع الطاقة التجريبية-بتنفيذ محولات متعرجة-كحلول فعالة من حيث التكلفة-لتقليل التيارات المحايدة الناتجة عن الأحمال الإلكترونية غير الخطية-. إن التكلفة المنخفضة نسبيًا، والبساطة، وسهولة التركيب على أنظمة التوزيع الحالية، والقدرة على الحفاظ على التيارات المحايدة محلية، تجعل المحولات المتعرجة-جذابة في الإعدادات التجريبية حيث تؤثر جودة الطاقة بشكل مباشر على القياس وأداء المعدات.

 

 

 

 

7.1 تحديد الأساس-المتطلبات الحالية للخطأ

الخطوة الأولى في تحديد حجم المحول المتعرج-المتعرج هي تحديد المستوى الحالي للخطأ الأرضي المطلوب-. يجب أن يقرر مهندسو التصميم ما إذا كانوا سيعتمدون فقط على ممانعة التسلسل الداخلي للصفر - للمحول لتحديد التيار أو إدخال مقاومة خارجية. بالنسبة لأنظمة التأريض-عالية المقاومة، تقتصر تيارات الأعطال عادةً على 5-10 أمبير لأنظمة الجهد المتوسط-. قد تسمح أنظمة المقاومة المنخفضة-بتيارات خطأ تبلغ 200 أمبير أو أكثر.

7.2 حساب تصنيف كيلو فولت أمبير

لتيار محايد معين () وخط النظام-إلى-الجهد الأرضي ()، فإن تصنيف kVA-للوقت القصير لمحول متعرج-متعرج هو:

ويجب أيضًا تحديد التصنيف المستمر. بالنسبة لجهاز مدته 10-ثواني، يساوي التقييم المستمر 3% من تصنيف الوقت القصير، بينما يتطلب جهاز مدته دقيقة واحدة 7%.

7.3 اعتبارات التطبيق

على عكس محولات الطاقة التقليدية، فإن محولات التأريض عبارة عن أجهزة -متقطعة للتشغيل. إن قدرتها على تحمل تيارات الأعطال العالية لفترات قصيرة تتيح خفضًا كبيرًا في التكلفة مقارنة بمحولات العمل المستمرة- ذات التصنيف المكافئ. ومع ذلك، يجب على المصممين التحقق من أن قدرة التحمل الحراري تتوافق مع وقت التطهير المتوقع لأجهزة الحماية الأولية. يمكن تحديد محولات التأريض للتأريض الصلب أو للاستخدام مع مقاومة تأريض خارجية محايدة-وهذا الأخير يوفر المرونة في التحكم في مقدار تيار العطل-الأرضي.

7.4 التركيب والتشغيل

يعد التثبيت الميداني المناسب أمرًا بالغ الأهمية للتشغيل الموثوق. يجب أن تشتمل أنشطة ما قبل التشغيل- على اختبار مقاومة العزل، والتحقق من نسبة اللف، والتحقق من صحة تحول الطور-. يجب التحقق من سلامة المسار المحايد تمامًا-قد يؤدي انقطاع أي اتصال طوري بالشبكة إلى جعل وظيفة التأريض غير فعالة. يجب أن تتحقق اختبارات التشغيل من أن المحول يقدم مقاومة تسلسلية منخفضة صفرية- مع الحفاظ على مقاومة تسلسلية إيجابية عالية- وسالبة- في ظل ظروف التشغيل العادية.

بالنسبة للتشغيل بمعدل 50 هرتز أو 60 هرتز، يجب أن تستوفي العبوات المتطلبات البيئية للتركيب الداخلي أو الخارجي، عادةً مع حاويات جيدة التهوية من النوع 3R للاستخدام الخارجي.

 

 

 

8.1 حساسية استمرارية المرحلة

أحد القيود الأساسية للمحولات المتعرجة-هو اعتمادها على توصيل المراحل الثلاث. يؤدي غياب اتصال أحادي الطور بالشبكة إلى انقطاع انتشار تيار الملف المترابط، مما يلغي القدرة على توصيل تيار الصدع الأرضي. تتطلب هذه الحساسية توصيلات طورية موثوقة وتعارض إدخال أجهزة تبديل يمكن أن تؤدي عن غير قصد إلى إنشاء ظروف دائرة مفتوحة-.

على عكس أجهزة الحماية المستقلة، يجب أن تظل محولات التأريض-المتعرجة في الخدمة بشكل مستمر بينما يكون مصدر الطاقة -ثلاثي الطور نشطًا. إذا تم فقد محول التأريض، فإن خطًا واحدًا -إلى-خطأ أرضي يمكن أن يسبب طورًا عاليًا-إلى-جهدًا محايدًا على أطوار غير معطوبة، وقد يؤدي عدم توازن الحمل إلى تحولات محايدة وجهد زائد.

8.2 التشبع تحت حقن التيار المستمر

في أنظمة الطاقة الحديثة، يمكن أن يؤدي حقن تيار مستمر-سواء كان من محولات متصلة بالشبكة-أو اضطرابات مغنطيسية أرضية أو مصادر أخرى-إلى تشبع قلب محول التأريض. يقلل التشبع من فعالية المحول في توفير مسار أرضي ذو مقاومة منخفضة-وقد يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. قد تكون هناك حاجة إلى احتياطات خاصة في التصميم أو المراقبة الإضافية للأنظمة ذات المحتوى الكبير من التيار المباشر.

8.3 تعقيد اكتشاف الأخطاء

يجب أن يدرك مهندسو الحماية أن المرحلات التفاضلية التقليدية قد تكون غير كافية لاكتشاف الأخطاء الأرضية الداخلية-باستخدام محولات متعرجة-. قد تكون أنظمة الحماية المتخصصة-بما في ذلك وحدات خطأ الأرض المقيدة، وأجهزة الكشف عن الأخطاء الخارجية، ووحدات الاتجاه المستندة إلى الحجم-المعتمدة- مطلوبة لتغطية الحماية الشاملة.

 

 

 

تعد المحولات المتعرجة-zag بمثابة مكونات تمكينية مهمة للأنظمة الكهربائية الحديثة ذات الثلاث-طور. من خلال توفير -مسار مقاومة منخفضة لتيارات التسلسل- الصفرية مع تقديم مقاومة عالية لمكونات التسلسل الموجبة- والسالبة-، فإنها تسد الفجوة بين أنظمة دلتا/واي غير المؤرضة وفوائد السلامة والتشغيل للتشغيل المحايد المؤرض.

تشمل الوجبات الرئيسية ما يلي:

• بناء: ستة ملفات نصفية-متقاطعة-متصلة بين المراحل على قلب ثلاثي الأطراف-
• مبدأ التشغيل: الأمبير-يعمل توازن الدوران على تمكين التدفق الحالي للتسلسل صفر-مع إلغاء التيارات المتوازنة
• التطبيق الأساسي: تأريض محايد لأنظمة الطور غير المؤرضة -ثلاثية (أنظمة التغذية أو المولدات -دلتا)
• مزايا الأداء: كفاءة أعلى وحجم أصغر من محولات التأريض -دلتا
• التطبيقات الثانوية: التخفيف التوافقي (خاصة التوافقيات الثلاثية)، موازنة الحمل، تحويل التيار المتردد المدمج- من التيار المستمر
• اعتبارات التصميم: يعتمد الحجم على تقييمات الأخطاء لمدة -قصيرة (10 ثوانٍ أو دقيقة واحدة)، سعة متواصلة تتراوح بين 3% و7%
• متطلبات الحماية: المخططات المتخصصة المطلوبة؛ قد تكون الحماية التفاضلية التقليدية غير كافية
• التثبيت النقدي: اتصالات الطور الصلب بالشبكة ضرورية؛ لا توجد أجهزة تبديل في مسار التأريض

يعتمد الاختيار بين محول التأريض -zag وwye{1}}دلتا في النهاية على المتطلبات المحددة للنظام: احتياجات الحد من تيار العطل، والميزانية والمساحة المتاحة، ومتطلبات التخفيف التوافقية، والرغبة في توفر الطاقة المساعدة. بالنسبة لمعظم تطبيقات التأريض، فإن الكفاءة الفائقة للمحول المتعرج-zag، والبصمة الأصغر، والأداء التوافقي الأفضل تجعله الخيار المفضل للتركيبات الجديدة.