التمثيل الأحادى لنظم القوى الكهربية والرموز المستخدمة


Single – line Diagram and Equipment Symbols

الهدف من التمثيل الأحادى لنظم القوى الكهربية هو تجميع المعلومات الهامة والخاصة بالنظام وتتغير هذه المعلومات تبعاً لنوع الدراسة التى تجرى على النظام.
وبصورة عامة يتم تشغيل نظم القوى الكهربية ثلاثية الأوجه فى صورة متماثلة
شكل (2): تمثيل المحولات الكهربية احادى الأوجه

تمثيل المحولات الكهربية احادى الاوجه
تمثيل المحولات الكهربية احادى الاوجه

Phase balanced system three وعلى ذلك يمكن تمثيل النظام الثلاثى بدائرة واحدة فقط وتشمل أحد الأوجه One phase وخط التعادل Neutral line ويمكن من خلال هذه الدائرة معرفة معلومات الدوائر الأخرى ( الثانية والثالثة ).

وتستخدم رموز قياسية Standard symbols للتعبير عن النظام.
فخطوط النقل الكهربية تمثل بخط مستقيم يصل بين طرفيه.
1- International Electro technical Commission IEC
2- American National Standard Institute ANSI
3- Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE
4- كميات الوحدة Per – Unit Quantities تعرف كميات الوحدة بأنها عبارة عن النسبة بين الكميات الحقيقية Actual value إلى كميات ينسب إليها Value xxx وعندما تضرب هذه النسبة فى الرقم 100 يتكون ما يعرف بالنسبة المئوية Percenxxxe Value .
وتتميز كميات الوحدة عن النسب المئوية أنه عند ضرب قيمتان تكون القيمة الناتجة معبر عنها أيضاً بالوحدة. ولكن فى حالة النسب المئوية لابد أن يقسم الناتج على 100 حتى يكون الناتج أيضاً نسبة مئوية. وكميات الجهد والتيار والممانعة والقدرة الظاهرية ) Volxxxe ,current, impedance, and apparent power in KVA ) كميات مرتبطة بعضها ببعض, لذلك فإن إختيار القيم المنسوبة (value xxxx ) لكميتين يحدد مباشرة القيم المنسوبة للإثنين الآخرين, وبصورة عامة يتم إختيار الجهد KV والقدرة الظاهرية KVA كأساس تحدد فيه القيم المنسوبة الأخرى.
Base current in A = ( Base KVA) / ( Base KV)
Base impedance in Ω = ( Base Voltage in KV) 2 x
1000 / ( Base in KVA) = ( Base Voltage in KV) 2 / (Base in MVA)

وفى حالة الدوائر ذات الثلاثة أوجه المتماثلة Balanced three phase circuit تحل هذه الدوائر بإستخدام مكافئ الدائرة الأحادية ( Circuit line – to – neutral xxxxxalent) والتى يستخدم فيها جهد الوجه والقدرة الظاهرية للوجه الواحد, ولكن بصورة عامة يعطى دائماً الجهد الكهربى للخط (  Line volxxxe ) والقدرة الظاهرية الكلية ( Phase KVA – 3 ) لذلك يتم الحساب طبقاً للآتى :
Base current in Amperes = Base current in A = e) 3 / ( Base KVA ) / ( Base KV )-n KV)
Base impedance in Ω / = ( Base voltage in KV )2XV)
1000 / ( Base in KVA) = ( Base voltage in KV ) 2 / ( Base in MVA)
وهذه العلاقة مماثلة لحالة التمثيل للوجه الأحادى Single phase .
عند إعطاء القيمة بالوحدة فستكون متساوية بالنسبة لطرفى المحول.
4- طريقة توصيل الملفات فى المحولات ثلاثية الأوجه لا تؤثر على قيمة الممانعة مقدرة بالوحدة فى الدائرة المكافئة.
ويوضح المثال المرفق طريقة تمثيل الشبكة وحساب كميات الوحة لها.

توصيل الملفات فى محولات ثلاثيه الاوجه
توصيل الملفات فى محولات ثلاثيه الاوجه

3- Phase Generator Rating = 30 MVA Vol***e = 13.8 KV
X,, d 15 %

Motors : Rating of motor 1 = 20 MVA
Rating of motor 2 = 10 MVA
Vol***e of both = 12.5 KV
x, d = 20 %
Transforms : Rating of each
transformer = 35 MVA  / 115 Y KV  Vol***e ratio 13.2 X = 10 %
Ω Transmission Line : X = 80

Draw the single line diagram with all reactance marked in per unit. Select the generator rating as **** in the generator circuit.

Solution:

تمثيل المحركات والمولدات الكهربائية
تمثيل المحركات والمولدات الكهربائية

شكل (4): تمثيل المحركات والمولدات الكهربية
**** MVA = 30 MVA
****vol***e in generator level = 13.8 KV
****vol***e in transmission zone = 13.8 / 13.2 115 = 120 KV
****vol***e in motor circuit = 120 13.2 / 115 = 13.8 KV
x MVA b / ( KVB ) 2Ω X of T.L. = X in = 80 X 30 / ( 120 )2 = 0.167 p.u.
X of Transformer = 10/100  30/35  (13.2/ 13.8)2 = 0.0784 p.u.
X of motor1 = 20/100   30/20 ( 12.5/ 13.8)2 = 0.246 p.u.
X of motor1 = 20/100 30/10 ( 12.5/13.8)2 = 0.492 P.u.

Single – line Diagram and Equipment Symbols
Single – line Diagram and Equipment Symbols