محطات التحويل الكهربائية | Electrical Substations

مراجعة و قراءة عامة لنظام كهربائي 

هناك سنتطرق لمحطات التحويل الكهربائية 

صيانة محولات القدرة واختباراتها

صيانة القواطع الكهربائية circuit breakers

محولات القياس .. انواعها واهميتها

لماذا نحتاج بطاريات في المحطات .. !

البطاريات واهميتها

كيف اتحقق من ان البطارية تعمل وبشكل جيد

اهم مشاكل البطاريات المشهورة 

Bus Bars وصيانتها

اختبار الكورونا في المحطات

العوازل وكل مايتعلق بصيانتها ستجده هنا

اكثر من عشر محاضرات للمدرب فهد رفاعي من محاضرات مقرر التوليد ومحطات التحويل التي يدرس في الكليات التقنية بالسعودية، هذه المحاضرات مجانا لكم فقط

الفرق بين المحطات الكهربائية GIS و AIS

نظام RMU (Ring Main Unit) الكهربائي للجهد المتوسط. يتناول العرض مكونات النظام الثلاثي الخلايا (الدخول، المحول، الخروج)، المخطط الكهربائي الأحادي، المواصفات الفنية (11kV - 350MVA - 630A)، أنواع الكابلات المستخدمة، وعناصر الحماية والسلامة مثل مفاتيح قطع الحمل LBS، الفيوزات، ومفاتيح التأريض.

شرح مفصل للأنواع الثلاثة حسب الوسط العازل (الزيت، الغاز، الهواء) ✅ شرح وحدات RMU القابلة وغير القابلة للتوسيع ✅ توضيح عملية الربط بين الوحدات القابلة للتوسيع ✅ شرح الأنواع حسب مكان التركيب (داخلية وخارجية)

نظام التأريض للمكونات المختلفة

1. ما هو مفتاح فصل الحمل (LBS)؟ - يعرف LBS كجهاز ميكانيكي لفتح وإغلاق الدوائر الكهربائية تحت تيار الحمل العادي، مع توضيح أنه غير مصمم للتعامل مع تيارات الأعطال الكبيرة.

2. كيف يعمل؟ - يشرح آلية عمل LBS من خلال الفصل والإغلاق الآمن، العزل الكهربائي، والمكونات الأساسية الثلاثة: العوازل، الأجزاء الميكانيكية، وغرفة إطفاء القوس الكهربائي.

3. أين يستخدم؟ - يعرض التطبيقات الرئيسية في شبكات التوزيع ذات الجهد المتوسط، الأنظمة الصناعية، ووحدات الربط الحلقي (RMU).

4. ما هو قاطع الدائرة (CB)؟ - يقدم CB كجهاز حماية متقدم قادر على التعامل مع تيارات الأعطال الكبيرة وإعادة التشغيل التلقائي.

5. المقارنة الشاملة - جدول تفصيلي يقارن بين LBS و CB من حيث التعامل مع الأعطال، التكلفة، التطبيقات، الحماية، إعادة التشغيل، والصيانة.

تلعب المكثفات دورًا مهمًا في محطات التوزيع الكهربائية، وذلك لعدة أسباب:

1. **تحسين عامل القدرة (Power Factor Correction):** المكثفات تستخدم لتصحيح عامل القدرة في النظام الكهربائي. عامل القدرة هو نسبة الطاقة الفعلية المستهلكة إلى الطاقة الظاهرية. عندما يكون عامل القدرة منخفضًا، يؤدي ذلك إلى انخفاض كفاءة استخدام الطاقة وزيادة الخسائر في النظام. باستخدام المكثفات، يمكن زيادة عامل القدرة وبالتالي تحسين كفاءة النظام.

2. **تحسين توزيع الجهد (Voltage Regulation):** المكثفات تساعد في تحسين توزيع الجهد في النظام. عندما تكون هناك أحمال كبيرة وقمم في الاستهلاك، يمكن أن ينخفض مستوى الجهد. باستخدام المكثفات، يمكن ضبط مستوى الجهد وتقليل تقلباته.

3. **تقليل خسائر الطاقة:** عندما يكون عامل القدرة منخفضًا، يزيد الحمل التفاعلي على النظام وبالتالي تزداد خسائر الطاقة في الأسلاك والمكونات. باستخدام المكثفات لتصحيح عامل القدرة، يمكن تقليل هذه الخسائر.

4. **زيادة سعة التحمل:** المكثفات تزيد من سعة التحمل الكهربائية للنظام. عندما يكون هناك حمل متغير بسرعة، مثل في الأحمال الصناعية، يمكن للمكثفات توفير القدرة الإضافية اللازمة للتعامل مع هذه التقلبات.

5. **تقليل تكلفة التشغيل:** من خلال تحسين عامل القدرة وتقليل خسائر الطاقة، يمكن تقليل تكلفة تشغيل النظام. هذا يمكن أن يكون مهمًا خصوصًا في المناطق ذات أسعار الكهرباء المرتفعة.

بشكل عام، تعمل المكثفات على تحسين كفاءة النظام الكهربائي، تقليل الخسائر، تحسين جودة الجهد، وتوفير استقرار أثناء تقلبات الحمل.

محطات AIS (Air-Insulated Substations) ومحطات GIS (Gas-Insulated Substations) هما نوعان مختلفان من محطات التوزيع الكهربائية، والفرق الرئيسي بينهما يتعلق بطريقة عزل المكونات والمعدات الكهربائية في كل منهما:

1. **محطات AIS (Air-Insulated Substations):**

   - تستخدم عزلاً هوائيًا للمكونات الكهربائية. هذا يعني أن المكونات معزولة باستخدام الهواء الجوي.

   - الهواء هو الوسط العازل الرئيسي بين المكونات مثل المفاتيح والمحولات والمفتاح التفاضلي والمزيد.

   - تكون تكلفة البناء والصيانة عادةً أقل مقارنة بـ GIS.

   - مناسبة للتطبيقات حيث لا تكون المساحة مشكلة كبيرة ويمكن توفير مساحة كبيرة للمحطة.

2. **محطات GIS (Gas-Insulated Substations):**

   - تستخدم عزلاً غازيًا للمكونات الكهربائية. هذا يعني أن المكونات معزولة باستخدام غاز عازل مثل الغاز الكبريتي فلوريد (SF6).

   - الغاز العازل يعزل بين المكونات ويسمح بتقليل مساحة المحطة بشكل كبير مقارنة بالمحطات ذات العزل الهوائي.

   - تعتبر GIS مفيدة في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية أو حيث تكون المساحة محدودة، مثل المدن والمناطق الحضرية.

   - يمكن أن تكون تكلفة البناء والصيانة مرتفعة نسبياً مقارنة بـ AIS.

إذاً، الفرق الرئيسي بين محطات AIS ومحطات GIS يكمن في طريقة العزل المستخدمة والمميزات المرتبطة بكل نوع منها. الاختيار بينهما يعتمد على الاحتياجات المحددة للتطبيق والمتطلبات المحيطة بالمشروع.

عند النظر إلى الجهد العالي والجهد المنخفض في المحولات

1. **الجهد العالي (الملف الأولي):**

   - في الملف الأولي (الجهد العالي)، عندما يكون الجهد مرتفعًا، يكون التيار أقل بالنسبة للطاقة المحولة.

   - هذا ينطبق على محطات النقل والتوزيع ذات الجهد العالي، حيث تستخدم محولات لتحويل الجهد من مستويات عالية إلى مستويات منخفضة.

2. **الجهد المنخفض (الملف الثانوي):**

   - في الملف الثانوي (الجهد المنخفض)، عندما يكون الجهد منخفضًا، يكون التيار أعلى بالنسبة للطاقة المحولة.

   - هذا يسمح بتوصيل الطاقة بشكل أكبر إلى الأحمال الصغيرة والمستخدمين النهائيين.

عمومًا، يمكن تلخيص العلاقة بين التيار والجهد في المحولات كالتالي:

- في الجهد العالي (الملف الأولي)، زيادة الجهد يؤدي إلى انخفاض التيار.

- في الجهد المنخفض (الملف الثانوي)، زيادة الجهد يؤدي إلى زيادة التيار.

هذا التوازن بين الجهد والتيار يحافظ على استقرار ونقل الطاقة بشكل فعال وفعالية عبر المحولات. يجب أن يتم اختيار نسبة المحول بعناية لضمان توفير الجهد والتيار المناسبين للتطبيقات المحددة.

مصطلحات كهربائية