16. وقاية المحولات الكهربية Transformer Protection | شرح الوقاية بنظام Buchholz

مثال

محول دلتا  Y/ ، 15 ميجا فولت أمبير ، 33/11 كيلو فولت  و به نظام وقاية تفاضلية وبنسب التحويل لمحولات التيار الموضحة في شكل (1) ،  أحسب تيارات المرحل عند تمام الحمل . وأوجد أقل قيمة لضبط تيار المرحل ليسمح بزيادة في الحمل بمقدار  125 %.


الحـــــــــــل :  تيار الخط الابتدائي يعطي  كما يلي :

Ip = 15 x 106 /( 3 ) (33 x 103) = 262.43 A

وتيار الخط الثانوي هو :

Is = 15 x 106 /( 3 ) (11 x 103) = 787.30 A

ولهذا يكون التيار الابتدائي لمحول التيار (C.T.) هو :

ip = 262.43 x 5 / 300 = 4.37 A

ويكون التيار الثانوي لمحول التيار هو :

is = 787.30 x 3 x 5 / 2000 = 3.41 A


مع ملاحظة الضرب في (3  ) للحصول على القيم في الناحية التى تتصل فيها محولات التيار بالشكل دلتا . ولهذا تكون قيمة تيار المرحل عند الحمل الطبيعي هي :

ir = ip – is = 4.37 - 3.41 = 0.9648 A

ومع السماح بنسبة زيادة في الحمل تقدر بــ 1.25 قيم ضبط المرحل عند :

Ir = (1.25) (0.9648) = 1.206 A

المحول المذكور في المثال

شكل (1) : المحول المذكور في المثال 


2- الوقاية بنظام Buchholz :

بالإضافة إلي نظم الوقاية السابق ذكرها لحماية المحولات فمن الشائع استخدام أنواع المرحلات التى تعمل بالغاز سواء أكان لمجرد الإنذار أو التشغيل الفعلي وواحدا من أشهر أنواع هذه المرحلات هو مرحل Buchholz .


و تعمل الأعطال التى تحدث خلال المحول على تسخين وتحليل الزيت الموجود في خزان المحول , وتحليل الزيت يؤدي إلى خروج غازات مثل الهيدروجين وأول أكسيد الكربون وهيدرو كربونات خفيفة والتى تخرج ببطء في الأعطال الخفيفة وبسرعة في الأعطال ذات الشرارة العالية والخطيرة.  وفى حالة المرحلات التى تعمل بالغاز تم استخدام هذه الظاهرة فبالرجوع إلى شكل (2) يتم توصيل المرحل بماسورة تؤدي إلى الخزان وكلما تراكم الغاز يهبط مستوي الزيت وتنزل العوامة (F ) وتعمل على تشغيل مفتاح ذو موصل زئبقي حتى يصدر صوت إنذار. و يمكن أخذ عينة من الغاز وعمل تحليلات كيميائية عليه حتى يمكن تصنيف نوع العطل ففي حالة أعطال الملفات تعمل الشرارة الكهربائية على إخراج غاز بمعدل إطلاق عالي مسببًا حركة المروحة (V) التى تسبب تشغيل المرحل بواسطة أعمدة التلامس المتصلة بالمروحة .


يعمل نظام الوقاية Buchholz على إصدار إنذار لعدد من الأعطال وتشمل :

  1. الأعطال دخل اللفات أو أعطال الملفات والتى تضمن مستويات القدرة المنخفضة فقط 
  2. وجود نقاط ساخنة داخل القلب نتيجة حدوث أعطال قص على رقائق العزل 
  3. وجود وصلات معيبة .
  4. انهيار العزل داخل القلب .

  • واغلب الأعطال تؤدي إلى تشغيل نظام الوقاية بما فيها الأعطال الأرضية الخطيرة أو الأعطال داخل ملفات الأطوار أو فقد الزيت عن طريق تسريبه .

مبدأ عمل مرحل Buchholz


شكل (2) : مبدأ عمل مرحل Buchholz