لوحــــــــات التــــــــــوزيع M.V Distribution Board 3

محولات القياس

محول القياس :- المحول الذى يستخدم مع أجهزة القياس وأجهزة الوقاية .

·                                وتنقسم محولات القياس إلى (محولات تيار- محولات جهد)

1-   محولات التيار    (C.T)Current Transformer

·          الغرض منها :-

أ‌-          تحويل تيار بقيمة عالية إلى قيمة أصغر .

ب‌-     عزل دائرة الجهد العالى أو المتوسط عن الأجهزة .

·           يتكون محول التيار من ملف إبتدائى وملف ثانوى :-

     ( التيار الإبتدائى المقنن لمحولات التيار 5, 10 , 15,.... 3000 أمبير )

     ( التيار الثانوى لمحولات التيار 1/5,1,2 أمبير ).

·               مكوناته :-

أ‌-       الملف الإبتدائى يوصل بالتوالى مع الخط .

ب‌-  الملف الثانوى يوصل مع أجهزة القياس أو أجهزة الوقاية .

ت‌-  القلب الحديدى يتكون من شرائح من الحديد ملفوف عليها الملفات .

قدرة المحول :- وهو عبارة عن الحمل الموصل على الملف الثانوى ويعبر عنه بالفولت أمبير عند التيار الثانوى المقنن وتساوى 60,30,15,10,5 فولت أمبير .

أنواعه :-   (محول ذو ملف واحد   - محول له أكثر من ملف)

·          نظرية العمل :-   عند مرور التيار فى الملف الإبتدائى يتولد مجال مغناطيسى فى القلب الحديدى ينتج عنه  ق.د.ك تحدد قيمة التيار فى الملف الثانوى . 

 فتح الدوائر الثانوية لمحول التيار :-

يجب عدم فتح الدائرة الثانوية لمحول التيار أثناء تشغيله إذ أن فتح الدائرة الثانوية لمحول التيار يزيد بدرجة عالية جداً لفيض المغناطيس بالقلب الحديدي للمحول ونتيجة ستزيد درجة حرارته فيسبب انهيار عزل الملفات كما أن الجهد على أطراف الملف الثانوى المفتوح سيزداد أيضاً بدرجة عالية جداً مما يعرض الدوائر الثانوية للخطر ويتلف عزل الأجهزة الأخرى الموصلة

اختبارات محولات التيار:

1-   فحص أجزاء المحول .

2-   التميز بين بديات ونهايات الملفات الابتدائية والثانوى.

3-   اختبار دقة المحول بحساب الخطأ لقيم مختلفة من الحمل فى الدائرة الثانوية .

4-   اختبار العزل (بين الملف الإبتدائى والثانوى - بين الملفات والقلب الحديدى - بين ملفات الجانب     الواحد)

تأريض الملفات الثانوية لمحول التيار :-

لتجنب خطر انهيار عزل الملفات الابتدائية الموصلة ناحية الجهد العالى وذلك لتوفير الأمان فى تشغيل المحول ومنع إنتقال الجهد العالى من الملف الإبتدائى إلى الدوائر الثانوية للمحول.

 

الدائرة المكافئة لمحول التيار

من الشكل نجد أن ab يمثل الملف الإبتدائى،cd يمثل الملف الثانوى نسبة التحويل(n₁/n₂) تساوى1:n نسبة مقاومة الملف الإبتدائىZ₁ إلى الملف الثانوى فأصبحت n²Z₁ معاوقة الملف الثانوى Z₂ بينماX_m, R_m تمثلا مركبة فقد القلب Core Losses ومركبة الإثارة Exciting كذلك Z تمثل معاوقة الحمل الموصل على الملف الثانوى ثم بإهمال R_m , Z₁لصغر تأثيرها.

 نجد أن التيار المار فى X_m هوI_o ويعرف بتيار الإثارة وهو يتأخر عن V_cd بزاوية 90^o ويتسبب I_o فى تقليل قيمة I₂ عن القيمة الحقيقية ويتقدم  I₂ عنها.

يستهلك القلب الحديدى تيار مغنطة Magnetizing Current للحصول على الجهد على الملف الثانوى ونتيجة لتيار المغنطة (I_o) تتغير نسبة التحويل (I₁/I₂) لتصبح(( (I₁-I_o)/I₂ ويحدث خطأ فى نسبة التحويل .  ويعتمد قيمة تيار المغنطة على مساحة القلب وكثافة الفيض  والأمبير لفات بالإضافة إلى خطأ نسبة التحويل الناتج عن وجود تيار المغنطة وتحدث الإزاحة بين I₁, I₂ بزاوية б  وتعرف بزاوية الإزاحة (الإختلاف المرحلى) أقصى خطأ نسبة تحويل وكذلك أقصى زاوية إزاحة يسمح به يكون بدلالة مراتب الدقة Accuracy Classes معتمداً على الغرض الذى يستخدم من أجله محول التيار .

الملامح الرئيسية لمحول التيار المستخدم لدوائر القياس :-

1- حدود التيار 5 % إلى 120 % من قيمة التيار المقنن.

2- ذو درجة دقة عالية.

3- قدرة مخرج المحول صغيرة (VA).

4- جهد التشبع صغيرLow Saturation Voltage  .

الملامح الرئيسية لمحول التيار المستخدم لدوائر الوقاية:-

1- حدود التيار عند قيم اكبر من التيار المقنن .

2- ذو درجة دقة أقل (خطأ نسبة التحويل أكبر منه فى دوائر القياس).

3- قدرة مخرج المحول أعلى من تلك التى تستخدم فى دوائر القياس.

4- جهد التشبع عالى.

**********************************************************************************

 

2- محولات الجهد (Potential Transformers):

الغرض منها :- تحويل الجهد العالى إلى جهد منخفض لتغذية أجهزة القياس والوقاية

* الجهد الثانوى لمحولات الجهد :- 110 فولت بين الخطوط .

* الجهد الإبتدائى 2000 أو 11000 فولت بين الخطوط.

ويكون التوصيل للملفات نجمه أو دلتا أو دلتا مفتوحة

* مميزات استخدام محولات القياس :-

1- يمكن استخدام أجهزة القياس لمدى كبير بين الجهد والتيار.

2- يمكن وضع أجهزة القياس بعيداً عن دوائر الجهد العالى.

3- يمكن قياس التيار بدون قطع الدائرة باستعمال محول من نوع القلب المشطور.

                          

·        أطراف الدلتا المفتوحة (  110/3 فولت) يجب أن توصل خلال مقاومة مناسبة لحماية الملفات من زيادة الجهد . وتكون (60أوم  للمحول 11 ك.ف و40 أوم للمحول 22 ك.ف )

الدائرة المكافئة لمحول الجهد المغناطيسى :-

فى الشكل نجد أنab يمثل الملف الإبتدائى cd الملف الثانوى نسبة التحويل  (n₁/n₂)      تساوىn:1

معاوقة الملف الإبتدائى Z1 منسوبة إلى الجانب الثانوى (Z₁/n²).

 معاوقة الملف الثانوى Z₂ بينما X_m , R_m تمثلان مركبة فقد القلب ومركبة الإثارة كذلك Z تمثل معاوقة الحمل.

ومن الرسم نجد أن استخدام نسبة التحويل الأصلية n فى الحصول على الجهد العالى المطلوب قياسه V1 من قراءة الفولتميتر V_ef سوف  يقترن  بخطأ نسبى سالب مقداره (∆V/V_ef) ونحصل على قراءة تقل عن القراءة الصحيحة بمقدار (∆V/V_ef)n    وأننا يجب أن نستخدم نسبة التحويل الفعلية n^/ لكى نحصل على القيمة الحقيقية للجهد العالى.

خطأ نسبة التحويل:The turns ratio error

هو الفرق بين نسبة التحويل الحقيقية ونسبة التحويل عندما يؤخذ انخفاض الجهد فى الاعتبار منسوباً إلى نسبة التحويل الحقيقية أو تعرف بأنها النسبة بين خفض الجهد إلى مقنن الجهد الإبتدائى .

 ـــــــــــــــــــــــــــــــــ********************ــــــــــــــــــــــــــــ**********************

توصيلات محولات التيار والجهد على أجهزة الوقاية والقياس فى لوحة توزيع الجهد المتوسط (إجيماك)

  ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

أحمدسيد