حماية المحرك في محطات التوليد

 

حماية المحرك في محطات التوليد

حماية المحرك في محطات التوليد

 

يوجد في حياتنا مدى واسع ل المحركات وذلك في أغراض متعددة . المشاكل الأساسية التي تؤثر على اختيار الحماية لا تعتمد على نوع المحرك ونوع الحمل الموصل به . المحركات التي بصدد مناقشتها وهي إما تكون محركات تزامنية أو حثية .

                                                          د . جمال عبد الحميد الرويني

الأعطال الكهربية في المحركات تقريبا هي نفس أنواع الأعطال في المولدات ، عموما يمكن حماية المحركات ضد الأعطال من خلال ما سنورده في المقال من توضيح .

أنواع الأعطال

  • أعطال العضو الثابت.
  • أعطال العضو الدوار .
  • عدم اتزان الأوجه .
  • انخفاض الجهد.
  • عكس الحركة أو فتح أحد الأوجه
  • فقد التزامن ( في حالة المحركات المتزامنة فقط ) .

الحماية ضد أعطال العضو الثابت

دوائر قصر العضو الثابت إما أن تكون أرضية أو بين الأوجه . تتم الحماية ضد هذه الأعطال بمساعدة أجهزة فصل ضد زيادة التيار من النوع الحراري ذات خواص عكسية بين التيار والزمن وفي الغالب تزود بوسيلة فصل لحظي في حالة التيارات العالية . يتم توصيل مرحلات زيادة التيار اللحظية بمحولات تيار في حالة المحركات ذي القدرة العالية والتي يمكن أن تكون أكبر من 50 حصان .

تتم حماية أعطال الأوجه باستخدام عنصريين لمرحل لحظي ذي قيمة ضبط عالية ويجب أن تكون عملية الضبط أعلى من تيار البدء Starting Current .

كما تتم حماية أعطال الأرضي بالنسبة لمحرك يعمل على نظام ذي نقطة تعادل مؤرضة بمرحل لحظي وقد يتم ضبطه بحوالي 30 % من حمل المحرك في دائرة محولات التيار الثلاثة المتبقية Residual circuit of cts 3. في حالة عدم وجود نقطة تعادل مؤرضة يجب أن نذكر بأن لا فائدة في وضع مرحل ضد أعطال الأرضي في حالة الأنظمة غير المؤرضة . ويجب أن نشير إلى أنه الحماية بين المصهرات ، بالقواطع والوقاية الحرارية.

الحماية ضد عدم الاتزان وسقوط وجه واحد

عدم اتزان المصدر يسبب تدفق تيار تعقبي سالب في المحرك وبالتالي يئدي إلى ارتفاع درجة حرارة في ملفات الآلة ، بالنسبة لعدم اتزان الأحمال أو سقوط أحد أوجه المصدر يعتمد على طبيعة الحمل الذي يجعل المحرك في حالة تشغيل. أيضا مثل هذه الظروف تسبب مرور تيار تعاقبي سالب .

كما أشير سابقا بأن المحركات الموصلة نجمة تزود حماية سقوط أحد الأوجه وزيادة الحمل باستخدام عنصرين زيادة الحمل .

لكشف ظروف سقوط أحد الأوجه يفضل أن تزود بمرحل اتزان الأوجه أو بمرحلات ثنائية المعدن bimetal relays . مرحل ثنائي المعدن بشريحتين S1 و S2 بحيث أن الشريحة S1 تتحرك بانحراف القطع المعدنية بينما الشريحة S2 تظل في مكانها نتيجة عدم ثني القطع المعدنية . في حالة الأحمال المتماثلة كل القطع ثنائية المعدن a . b . c  تنحني بالتساوي وكلا من الشريحتين S1 و S2 تتحركان في نفس الاتجاه بمسافة تقدر d وتلامس النقطة p مسببة فصل للدائرة .

في حالة سقوط أحد الأوجه تنحني كل من القطعتين a . c فقط بينما تبقى القطعة الثالثة b  باردة .

أحيانا في بعض الحكات الكبيرة والتي تكون ذات أهمية كبيرة يتم حمايتها بثر مستور المقاوم الحراري عند حدوث حرارة زائدة نتيجة التحميل الزوائد أو سقوط أحد الأوجه المقاوم الحراري يتم دفنه في أماكن مختلفة من العضو الثابت متصلا بجهاز فصل يعمل نتيجة اختلاف في المقاومة .

الحماية ضد انخفاض الجهد

تشغيل المحرك في حالة انخفاض الجهد بسبب زيادة في التيار وبالتالي ممكن حمايته بأجهزة زيادة الحمل أو أجهزة استشعار درجة الحرارة . من  ناحية أخرى مرحل انخفاض الجهد والذي سبق شرحه بالتفصيل سابقا يمكن استخدامه مع تغذيته بجهد أحد الأوجه مع الأرضي أو وجه وذلك لحماية المحرك في حالة حدوث انخفاض في الجهد في الأوجه الثلاثة غالبا مؤخر زمني يستخدم حتى لا يحدث فصل في حالة انخفاض الجهد العابر .

الحماية ضد انعكاس الأوجه

يتغير اتجاه دوران المحرك في حالة تغير تتابع الأوجه في بعض ال لا يسمح بانعكاس دوران الحركة في المحرك ولذلك تعتبر هذه الخاصية مهمة جدا ويجب حمايتها .

يوجد أنواع متعددة من المرحلات نذكر منها مرحل الجهد متعدد الأوجه من نوع القرص الحثي من حماية المحرك ضد انعكاس الأوجه أو في حالة البدء وأحد الأوجه مفتوح .

الحماية ضد فقد التزامن

المحركات المتزامنة يمكن خروجها من التزامن نتيجة لحمل زائد كبير جدا أو نتيجة لتعرضها لانخفاض في الجهد مثل هذه الحماية ممكن حمايتها بمرحل يستجيب إلى التغيير في معامل القدرة .

الحماية الكلية الرقمية للمحرك

إحدى الحمايات الرقمية الحديثة المستخدمة للمحرك وكيفية توصيله وضبطه باستخدام الحاسب .

صناعية

من أهم ال الصناعية الموجودة هي حماية المحرك في حالة نقصان الحمل التي تعتمد أساسا على قياس الزاوية بين الفولت والتيار .