التخصس 0١ ؟ كير الفصل الأول
تقنية التوزيع الكبربا
يعتمد تصميم مححلات التوزيع على الخبرات السابقة ب تصميم المححلات والشكل العام للمححلات هو
شكل قياسي ولتوضيح بعض الأشكال القياسية للمحطات تبين الأشكال (/18) و (10) بعض أنواع
هذه المححلات؛ وكذلك يبين الكل )١5( مححلة توزيع مكونة من محولين كهربيين قدرة كل منهما
خرا ١/7 ٠,1] والجهد 1617 ١١0/5,11 وبيين الشكل ١( ,0 محول توزيع
وتتكون المححلة الفرعية مما يأتي:
2 محول قدرةٌ 113115101111615 12077761
١ قواطع 0160166155 0111716
- مفاتيح فصل 5771401165 8 101500111161111
2 قضبآن توزيع و عوازل 111517181015 أ0تتة 65 115 51011017
8 - ممانعة حثية للحد من التيار 168201015 1111710115 0111111
١ -محول تيار 1011118615 1:2115 611 01111
- محول جهد 118115101117615 أ0161203ط
4 - محول جهد سعوي 118115101111615 012011017011886
٠ -مكثفات ريط 31732011015 001011178
١١ -مكتف تو إلى 3103011015 561165
٠ -مكثف توازي 4015 1ع2ترف تتا
٠ -مرحلات 1618755 10160076
١ -نظام التأريض 5555461170 عت 1511
-أجهزة قياس 115071117161715 1516001031
٠ -مصيدة خملوط 1:05 1,116
٠ -بعض الأجهزة الأآخرى
التخصس 5١ ؟ كير الفصل الرابع
قوى كبربانية تقنية التوزي الكهربي معامل القدرة وطرق تحسينه
4-١ ( - تصديح معامل القدرة للمحركات الكهردية
تستخدم المكثفات ة عمليات تحسين معامل القدرة للدوائر الكهربية التي تحتوي على محركات حثية
كوسيلة لتقليل المركبة الحثية للثيار ولذلك يقل الفقد مصدر التغنى ؛ الكهربي ولكَن يجب آلا
المحركات الحثية تسحب تيارا من المصدر مكون من مركبتين أحدهما مركبة حثية والأخرى مركبة
مقاومات وهما؛
)١ تيار الحمل
") تيار الفقد
ومكونات المركبة الحثية هي:
؟) مفاعلة الفيض المتسرب (©1680131126 16915326
:) تيار التمننط (1111©10 11321161121116
شكل ؟9٠7)
الثيار خلال مفاعلة الفيض المتسرب يعتمد على قيمة التيار الكلي المسحوب بواسحلة المحرك ولكن تيار
التمننط لا يعتمد على الحمل الموجود على المحرك قيمة تيار التمفنط تقع بين 77 إلى 107 من القيمة
المقننة للحمل الكامل للمحرك تيار التمغنط هو التيار المطلوب لتثبيت الفيض المغناطيسي ب الحديد
ومفاعلة الفيض المتسرب يعتبران مركبات حاملة للثيار الكهربي وهما لا يؤثران على القدرة المسحوبة
بواسحلة المحرك ولكن يساهمان يق القدرة المفقودة يخ مصدر التغنى ؛ و نظام التوزيع الكهربي على
سبيل المثال ؛ محرك يسحب تيارا مقداره ٠٠١ أمبير بمعامل قدرة مقداره ٠١/8 ومركبة المقاومات
التخصس 0١ كير الفصل الرابع
قوى كهربائية تقنية التوزيع الكهربي معامل القدرة وطرق تحسينه
عنها زيادة مفقودات التوزيع الكهربي بمقدار (757:75) )٠٠١<:٠٠١(/ وهي تساوي /الالاء١ أو
٠ زيادة يخ مفقودات مصدر التغذى ؛ الكهربي يخ إطار الاهتمام بتقليل الفقد ا نظم التوزيع
الكهربي تضاف معدات لتحسين معامل القدرة و ذلك لمعادلة الجزء الخاص بتيار التمغنط للمحركويقع
معامل القدرة الصحح بين 17 إلى ٠:98 بعض شركات التوزيع الكهربي تحث على استخدام
معامل قدرة أفضل من ٠:5 بينما بعض الشركات تعاقب المستهلكين نوي معامل القدرة المنخفض هناك
عدة طرق للمعايرة ولكن النتيجة النهائية لخفض الطاقة المفقودة يخ نظم التوزيع الكهربي هي تشجيع
المستهلك لاستخدام معدات تصحيح معامل القدرة
من الممكن إنجاز تصحيح معامل القدرة بإضافة مكثفات على التوازي مع دواترا لمحرك ويمككن
وضعها عند بادئ التشغيل أو عند لوحة المفاتيح أو لوحة التوزيع الكهربي التيار السعوي الناتج يتقدم عن
التيار ويستخدم لمعادلة الثيار الحثي المتآخر القادم من المصدر
شكل )7,٠١(
يقة توصيل المكثفات عند كل بادىئٌ تشغيل والتحكم فيها بواسطلة بادئئ التشغيل تسمى 'تصحيح
معامل القدرة الإستاتيكي ' بينما المكثفات المتصلة عند لوحة التوزيع الكهربي ويتحكم فيها بطريقة
منفصلة من بادئات التشغيل الفردية تسمى 'التصحيح الكلي' ((011621101 كللناط)
التخصس 5١ ؟ كير الفصل الرابع
قوى كهربائية تقنية التوزيع الكهربي معامل القدرة وطرق تحسينه
(١-4-11؛)- التصحيح الكلي
معامل القدرة للتيار الكلي الذي يغذى لوحة التوزيع يتتبع بمتحكم والذي يشغل المكثفات بطلريقة
تلقائية للحفاظ على معامل قدرة أفضل من القيمة الموجودة القيمة الفعلية لمعامل القدزة الملصحح هي 40,؛
بينما القيمة المثالية لأفضل معامل قدرة تقترب من الواحد الصحيح قدر الإمكان وليس هناك أي
مشكلة من استخدام طريقة التصحيح الكلي عند معامل قدرة مقداره ٠٠١
شكل (؟ ١١
ونادلا) - التصحيح الإستاتيكي 011600017 500112
حيث آن الجزم الأكبر من التيار الحثي آو المتآخر على مصدر التغذى ؛ الكهربي ناتج عن تيار التمنغنط
للمحركات الحثية فإن « من السهل تصحيح معامل القدرة لكل محرك وذلك بتوصيل مكثقات عند
بادئات تشغيل المحرك عند استخدام التصحيح الإستاتيكي فمن البام أن يكون التيار السعوي أقل من
تيار التمغنط الحثي للمحرك 2 معظم التركيبات التي تستخدم التصحيح الإستاتيكي توصل المكثفات
مباشرة على التوازي مع ملفات المحرك عذد فصل المحرك تفصل أيضا مكثفات التصحيح وعذد توصيل
المحرك بالمصدر الكهربي توصل آيضا المكثفات لتعطي تصحيح دائم لمعامل القدرة للمحرك وهذا يلغي
متطلبات أن يكون هناك أجهزة رصد معامل القدرة المكلفة وكذلك معدات التحكم وب هذا الإطار
بالمصدر عن طريق المجال المغفناطيسي الدوار يخ العضو الثابت للمحرك (518101) و الذي يولد تيارا حثيا ل
العضو الدوار للمحرك (00001) وعند فصل المحرك من المصدر يكون هناك لفترة زمنية مجال
مغناطيسي مرتبطل بالعضو الدوار للمحرك ويتولد جهد كهربي على آطراف المحرك بتردد يعتمد على
التخصس 5١ ؟ كير الفصل الرابع
قوى كبربانية تقنية التوزي الكهربي معامل القدرة وطرق تحسينه
سرعة المحرك وتكون المكثفات المتصلة على أطراف المحرك داثرة رنين مع المعاوقة الحثية للمحرك
وعند وضع المكثفات لتصحيح معامل القدرة إلى ٠٠١ (التصحيح الحرج) تتساوي المعاوقة الحثية مع
الجهد المتولد من المحرك لحظة فصله تتساوى لحظيا مع تردد الرنين للمحرك فسيمر تيارع إلى ويرتفع
الجهد على داثرة المحرك و المكتقات والني يمكن آن يؤدي إ لى انهيار خطير للمكثفات والمحرك لذلك
لابد من التأكد من أن معامل القدرة للمحركات لا تصحح بقيمة أعلى أو إ لى القيمة الحرجة عند تطلبيق
التصحيح الإستاتيكي
تصحيح معامل القدرة الإستاتيكي لابد آن يوضر تيارا سعويا يساوي 407 من تيار التمغنط وهو بالضرورة
تيار اللاحمل للمحرك
القطبين حو | لى 7١7 من التيار المقنن للمحرك بينما المحركات الصغيرة ذات السرعات المنخفضة يكون
تيار التمغفنط لها حو إلى 1١7 من تيار الحمل الكامل المقنن للمحرك وعمليا شإن استخدام الجداول
القياسية لتصحيح معامل القدرة للمحركات الحثية تعطي التصحيح الأمثل لجميع المحركات وتتسبب
الجداول يي تصحيح أقل لمعظم المحركات وي بعض الأحوال لا تعحلي تصحيح أكبر ومن الخطورة أن
يبنى التصحيح على خصائص الحمل الكامل للمحرك كما بعض الحالات تظهر بعض المحركات
معاوقة متسربة عالية وتصحيح لمعامل القدرة يصل إلى ٠50 عند الحمل الكامل ويتسبب ذلك ية تصحيح
زائد عن الحد عند اللاحمل أو عند حالات الفصل
التخصس 5١ ؟ كير الفصل الرابع
قوى كبربانية تقنية التوزي الكهربي معامل القدرة وطرق تحسينه
التصحيح الإستاتيكي شاتع التلبيق باستخدام مفاتيح الفصل الأوتوماتيكي (201118201018) للتحكم
يكل من المحرك والمكثفات ومن الأفضل عمليا استخدام اثنين من مفاتيح الفصل الأو توماتيكخي
آأحدهما للمحرك و الآخر للمكثفات لتجنب مشاكل الرنين بين المحرك والمكثفات
ً بحت
شكل (8,؟)
التخصس 5١ ؟ كير الفصل الرابع
قوى كبربانية تقنية التوزي الكهربي معامل القدرة وطرق تحسينه
لا يجب استخدام طريقة التصحيح الإستاتيكي لمعامل القدرة عندما تستخدم معدات تغيير السرعة أو
مغيرات التيار للتحكم ب المحركات ويمكن آن يتسبب توصيل المكثقات عند خرج مغيرات التيار
مشاكل كبيرة لمغيرات التيار والمكثفات بسبب الجهد ع إلى التردد على خرج مغيرات التيار
الثيار المسحوب بواسحلة مغيرات التيار له معامل قدرة منخفض و خاصة عذد الأحمال المنخفضة ؛ لكن تيار
المحرك يعزل عن مصدر التغذى ؛ الكهربي بواسحلة مغير التيار زاوية الوجه للتثيار المسحوب بواسطلة مغير
التيارر من مصدر التغنى تكون قرببة من الصفر وتتسبب بق تيار حثي صغير جدا بلون النظر للمحرك
الكهربي لذلك فإن مغير التيار يعمل دائما عذد معامل قدرة منخفض: حيث إن التيار الماريك مغيرات
التيار يكون غير جيبي و التوافقيات الناتجة عنها تتسبب بق وجود معامل قدرة قريب من ١ معتمدا على
التصميم الداخلي لمغير التيار ولذلك تحث دائما شركات الكهرباء مصنعي مغيرات التيار لتحسين
معامل القدرة لأفضل من 80,: مغيرات التيار التي لبا محاشات دخل (16801015 11[112) و قضبآن محاثة
تيار مستمر (16801018 0118 1(000) يكون معامل قدرتها أفضل من تلك التي بنون
توصيل المكثفات قريباً من دخل مغير التيار يمكن آن يتسبب يذ فقدان مغير الثيار لأن الملكثفات تتسبب
تكبير الجهود العابرة (18118161145]) مما يتسبب بخ جهد دفمي ع إلى على دوائر الدخل لمغير التيار
وطاقة الجهد الدفعي أكبر من طاقة التخزين للمكثف مما قد يؤدي لتدمير مغير التيار ويفضل أن توضع
المكثفات على بعد حو إلى ١/0 متر من مغير التيار لتقليل أ ضرار الجهد الدفعي بواسحلة معاوقة الموصل
بين المكثفات ومغير التيار
استخدام المكثفات ذات مفاتيح الغلق والفتح اليدوية أو الأوتوماتيكية تتسبب ب وجود جهد عابر يمكَن
أن يدمر دوائر الدخل لمغير التيار وتتتاسب الحلاقة مع قيمة السعة للمكثف
(؛لا١١لاء؛) - بادئ التشغيل الناعم باستخدام المعدات الإلكترونية
لا يجب توصيل متكافات التضتحيخ الإمتانيحكي المقامل القدزة عند خرج باق التشقيل الناعم باس تخدام
من دخل بادئٌ التشغيل يق تدميره إذا لم يستخدم مفتاح فصل أوتوماتيكي عازل وتتسبب المكثفات يي
التخصس 5١ ؟ كير الفصل الرابع
قوى كبربانية تقنية التوزي الكهربي معامل القدرة وطرق تحسينه
شكل (15,)
يجبان يعادل التصحيح الإستاتيكي لمعامل القدرة آقل من 07 من تيار التمننط للمحرك وإذا كان
التصحيج ع إ لى فهذاك احتمالية كبيرة لفشل المعدات وتدمير المحرك والمكثفات المقابل فإن تيار
التمغنط للمحرك الحثي يتغير بتغير تصميم المحرك ويكون تيار التمننط حو إلى ١7 من تيار الحمل
الكامل للمحرك ويمكن أن يصل إلى 1:7 من تيار الحمل الكامل للمحرك معظم تصحيح معامل
القدرة يكون من خلال الجداول المنشورة بواسحلة عدد من المصادر وهذه الجداول تفترض آفل قيمة لتيار
التمننط وتستنتج المكثف لهذا التيار لغ الواقع يمكن أن يعني هذا بق الغالب أقل من نصف القيمة التي
(١ل١١لأء) - توافقيات المصدر
التردد وهذه الزيادة تتسبب ب تسخين إضلة للمكشف ويقلل ذلك من عمره الافتراضي وتتولد هذه
التوافقيات من وجود أحمال غير خطية مثل متحكمات السرعة المتغيرة ومفاتيح مصدر التغدى ة
الكهربي ويمكن التقليل من توافقيات الجهد باستخدام معوضات التوافقيات وهي عبارة عن مغيرات تيار
والمكونة من مقاومات وملفات و مكثفات
وللتقليل من الأضرار على المكثقات الناتجة عن تيارات التوافقيات أصبح من الشائع الآن استخدام
التخصس 5١ ؟ كير الفصل الرابع
قوى كبربانية تقنية التوزي الكهربي معامل القدرة وطرق تحسينه
التصحيح حثية قدر الإمكان عند التوافقيات الخامسة وأ على وسعوية عند تردد القوى
م«لتأدلل) - رنين مصدر التغذى ة الكهربي
تصحيح معامل القدرة باستخرام المكثفات المتصلة على أطراف لمصدر تتسبب ب حالة الرنين بين المصدر
والمكثفات لو آن تيار القصر للمصدرع إ لى جدا فإن تآثير الرنين سيكون أقل بينما بق التركيبات
الساذجة عندما يكون المصدر حثي بصورة كبيرة وله معاوقة عالية فيكون تأثير الرنين خطير جدا
ويؤدي لتدمير المعدات الموجودة الجهود العالية والعابرة والتي تكون أضعاف جهد المصدر غير معتادة مع
مصادر التغذى ة الضعيفة و خاصة عندما يكون الحمل على المصددر منخفض كما هو الحال بق أنظمة
الرذين فالتغير المفاجئ أو العابر يذ التيار ينتج ملنيناً يذ دوائر الرنين وتوليداً للجهد العالي
لتقليل مشّاكّل رنين مصادر التغذى ة يمكن تتبع بعض الخملوات مع الأخن به الأعتبار كَل ما هو متعلق
بمصدر التغدى :
() تقليل قيمة تصحيح معامل القدرة خاصة عندما يكون الحمل خفيفا و يقلل تصحيح معامل
القدرة من الفقد ل مصدر التغدنى
(؟) التقليل من الجهود العابرة عند عمليات الفتح ويمكن إلغاء عمليات الفتح العابرة باستخدام
مفاتيح المصدر متعاقبة التشغيل وبعض بادثات التشغيل الكهرو ميكانيكية مثل بادئ
(:) يتم إدخال المكثفات على المصدر بعد إدخال الأحمال وك ذلك فصل المصددر قبل أو مع فصل
الأحمال
تصحيح معامل القدرة للتوافقيات لا يحلبق للدوائر التي تسحب تيارا له موجات متقطعة و مشوهة
معظم المعدات الإلكترونية تشتمل على وسائتل لإيجاد تيار مستمر بتوحيد الجهد المتردد ؛ وهذا يتسبباة
وجود تيارات للتوافقيات وك بعض الحالات يكون تيار التوافقيات غير ملحوظ نسبة لتيار الحمل الكامل
ولكن يا العديد من التركيبات الكهربية فإن جزءاً كبيراً من الثيار المسحوب من المصدر يكون
غنيا بالتوافقيات فإذا كان تيار التوافقيات كبيراً بدرجة كافية فسوف ينتج تشوه لموجة مصدر التغذى
و التي يمكن آن تتداخل مع التشغيل الصحيح للمعدات الأخرى ويتسبب تيار التوافقيات يخ زيادة الفقد
بغ مصدر التغذى ة